книги / Оптимизация параметров РДТТ и топливных зарядов при автоматизированном проектировании летательных аппаратов

неизменном своде горения может привести к невозможности со­ здания заряда с постоянной площадью горения, если площадь торцов и внутреннего канала станут больше потребной площади

граммы и принципы ее построения в основном аналогичны програм­ ме 0PTRD1 рассмотренной выше. Блоки, обозначенные на схе­ ме рис. 2 .4 одноименными цифрами, имеют ту же структуру и назначение, что и в схеме рис. 2 .1 . Поэтому остановимся лишь на некоторых наиболее важных особенностях программы 0P T R B 2. Блоки I и П описания переменных и ввода исходных данных от­ личаются лишь количеством описываемых переменных и вводимых величин, необходимых для расчета РДТТ рассматриваемых типов. В частности, в ибХодных данных дополнительно задаются: при­

и вариантов маршевого и отдельно стартового зарядов, которые пользователь считает целесообразным просмотреть при оптимиза­ ции; внешние характеристики РДТТ и условия работы на обоих режимах; характеристики РДТТ и условия работы на обоих режи­ мах; характеристики топлива отдельно маршевого и стартового зарядов, которые могут быть как разными, так и одинаковыми.

но в процессе оптимизации считается неизменным. Соответствен­ но несколько больший объем вычислений производится и в бло­ ке Ш.

В программе 0PTRJD2 организовано два цикла перебора ти­ пов и вариантов зарядов - внешний цикл перебора стартовых за - 31

рядов (начало цикла отмечено меткой 1 1 0 ) и вложенный в не­

ребора зарядов обеспечивает просмотр каждого из заданных поль­ зователем вариантов стартового заряда со всеми вариантами мар­ шевых зарядов и обусловлена влиянием геометрических парамет­ ров стартового заряда на условия заряжания маршевого заряда.

Газодинамический расчет двухрежимного РДТТ в блоке ГУ. осуществляется с помощью СпП GDRD2.

Блок У, схема которого показана на рис. 2 .5 , расширен по сравнению с аналогичным блоком программы 0 P T R JJ1 , по­ скольку при расчете однокамерных двухрежимных двигателей мо­ жет возникнуть больше причин, по которым он не реализуется.

Если .газодинамический расчет в блоке 1ST завершился нор­

мым соплом), если потребная площадь критического сечения соп­ ла на стартовом режиме превышает площадь среза сопла на мар-

шевом режиме, расчет производится заново при следующем уве­

минимально допустимого давления полного сгорания стартового топлива) корректируется минимальное варьируемое значение р к так, чтобы обеспечить необходимые условия горения топлива на стартовом режиме, и расчет повторяется далее по такой же схе­

вом режиме превышает предельно допустимую по условиям без­ отрывного истечения), если пользователь программы допускает

ры для стартового и маршевого зарядов производится соответ­ ственно в блоках "У1 с и Y I M , а расчет зарядов - в блоках УЛс и У11м соответственно. Эти блоки аналогичны соответствующим блокам программы 0РТЯЪ1.

дится сообщение о том, что стартовый или маршевый заряд не реализуется, и краткая информация о параметрах заряда.

Блок I X . Обращение к СпП МЯУ2 , в которой производится расчет массы и основных размеров двухрежимного однокамерно­ го РДТТ.

дополнительно управляет работой цикла перебора стартовых за­ рядов.

2 .3 . Оптимизация двухкамерного РДТТ

При строгом решенйи задачи оптимизации двухкамерных РДТТ параметры и варианты топливных зарядов обеих камер двигателя должны варьироваться совместно, так как некоторые конструктивные элементы у этих камер являются общими_ и их характеристики могут зависеть от варьируемых параметров обе­ их камер или влиять на них. Так, например, для двигателей с газоводом маршевой камеры, проходящим через стартовую каме­ ру, диаметр, толщина стенки и внутренняя изоляция газовода за­ висят от варьируемых параметров маршевой камеры, но вместе

стем влияют на условия заряжания стартовой камеры двигателя. Вместе с тем длина такого газовода, толщина его наружной

изоляции, а следовательно, и м ассе. маршевой ^амеры зависят от варьируемых параметров стартовой камеры. Однако совместное варьирование параметров двухкамерных РДТТ, число которых в двое больше, чем для однорежимного РДТТ, существенно увели­ чивает трудоемкость и время решения задачи. Вместе с тем взаимное влияние параметров разных камер друг на друга не очень сильно. Поэтому в настоящем пособии, учитывая его учеб­ ную направленность, для автоматизированной оптимизации двух­ камерных РДТТ, конструктивные схемы которых приведены на рис. 0 .1 , разработана программа 0PTRH 2H , в которой по критерию минимума суммарной массы камеры последовательно оптимизируются вначале маршевая, а затем стартовая камер» РДТТ и их заряды. Урощенная блок-схема ее приведена на рис. 2 .6 . В этой программе оптимизация каждой камеры произ­ водится по такой же расчетной схеме, как и для однорежимного

конструктивные особенности двухкамерного двигателя. Расчет массы конструкции каждого варианта камеры в этой СпП осуще­ ствляется с помощью СпП M BV 2K При этом масса внутренне­ го газовода и промежуточного днища относится к массе перед­

ется в два этапа. Вначале оптимизируется маршевая камера, при этом если ее газовод проходит через стартовую камеру, дли­ на его рассчитывается в программе приближенно, так как стар­ товая камера еще на рассчитана. Затем оптимизируются пара­

дого из рассчитываемых вариантов выводится на печать. После выбора оптимальных параметров и вариантов топливных зарядов маршевой и стартовой камер производится повторный расчет двухкамерного РДТТ, но лишь для оптимальных варьируемых па­ раметров и зарядов.

не может быть реализован в заданном диапазоне варьируемых параметров и зарядов, соответствующая информация также выво­

дится на печать.

В заключение заметим, что идентификаторы параметров стар­

товой камеры и заряда отличаются от маршевых дополнительным индексом " 1 " или "с"

Г л а в а 3 . ПРАВИЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММ ОПТИМИЗАЦИИ РДТТ И ТОПЛИВНЫХ ЗАРЯДОВ В ПАКЕТНОМ

РЕЖИМЕ ОБРАБОТКИ 3 .1 . Подготовка задания для оптимизации параметров РДТТ

и топливных зарядов с использованием учебной САПР

Программы оптимизации различных типов РДТТ и СпП, исполь­ зуемые в них, которые рассмотрены в настоящем учебном посо­ бии и в работе [4 ], являются элементами прикладного програм­ много обеспечения САПР. В учебной С А П Р -602 они записаны на магнитных носителях информации (дисках). Для учебного про­

цесса используется диск (том) с серийным именем A P S 6 0 2 , на котором указанные выше программы и СпП, имеющие свойимена, записаны в виде исходных модулей в одноименных раз­

Для решения задачи оптимизации некоторого типа РДТТ с использованием пакетного варианта С А П Р -602 пользователь должен подготовить пакет перфокарт (п/к), состоящий из двух частей:

1 ) комплекта с заданием на запуск и обработку необходимой программы и задаваемой пользователем исходной информацией

ляются оригинальными для каждого задания, остальные п/к стан­ дартны. При необходимости распечатать текст одной или несколь­ ких подпрограмм, используемых в программе оптимизации РДТТ, в комплекте п/к задания необходимо для каждой подпрограммы добавить после п/к 5 0 управляющие п/к, имеющие такое же содержание, как и п/к N° 4 0 , 5 0 , и отличающиеся от последних лишь названием подпрограммы, указанной в скобках п/к N° 4 0 .

В случае если распечатка программы пользователю не нужна, целесообразно вызывать необходимую программу из библиотеки

стандартного, так как в программах оптимизации в целях эконо­ мии бумаги предусмотрен вывод информации в строках с количе­ ством символов, превышающим стандартное значение.

Правила комплектования п/к с исходной информацией приведе­ ны ниже в п. 3 .2 *“ 3 .4 .

3 .2 . Исходные данные для оптимиздпии однорежимного РДТТ и топливного заряда (программа 0PTRD 1)

дает в качестве альтернативных при оптимизации РДТТ. Число­

чиная с первой колонки. Если число альтернативных типов заря­ дов меньше 8 , то в оставшихся колонках вплоть до 8-й набива­

задание до 4 вариантов с количеством щелевых пропилов от 3 до 6. Числа набиваются в первых четырех колонках п/к N? 9 подряд в порядке возрастания, начиная с первой колонки.

па ZV , задаваемых пользователем. Предусмотрена возможность

ке возрастания, по две колонки на число.

Массив МН вводит в программу количество шашек тгш для различных альтернативных вариантов трубчатых зарядов типа TZN. Предусмотрена возможность расчета зарядов с количеством ша­

массива, то в оставшихся колонках соответствующей перфокарты

бы один элемент (первый) соответствующего массива должен от­ личаться от 0 .

Программой предусмотрено задание величины Л д оп (п/к № 7) в двух формах. Если пользователь знает, например, по прототипу или предыдущим расчетам допустимую величину относительной

Если допустимая величина относительной скорости потока в кана­ ле заряда неизвестна, но известна величина допустимой абсолют­

Во избежание аварийных остановов вычислительной системы или получения абсурдных результатов некоторые вводимые вели­ чины должны удовлетворять следующим условиям: