Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 21 - Transportraketer till jordsatelliter, av Björn Bergqvist
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Därefter återstår det endast att jämna ut
konturen, fig. 2. Härvid försöker man behålla
varje stegs volym oförändrad.
När den verkliga skalformen senare skall
genomräknas noggrannare torde ej några
avsevärda avvikelser i fråga om spänningar och
vikter uppkomma.
Strukturvariabler
Ett stegs strukturfaktor £ definieras som
förhållandet mellan steget tom- och fullvikt. En
delrakets nyttolastkvot X definieras som
förhållandet mellan nyttolastvikten och
delraketens fullvikt. Nyttolastvikten är summan av
fullvikten för alla steg utom det arbetande
understa.
Mellan e, l och massaförhållandet re råder
sambandet
1
e e (1 - A) + Å
Vidare är viktuppoffringen
1
Gt =
Ål • Å2 . . . . Å
■N
(14)
(15)
I det enklaste fallet brukar e, Å och re var för
sig sättas lika för samtliga delraketer eller steg.
Då fås genom kombination av ekv. (1), (2),
(14) och (15)
G< =
r 1 —e 1
h [—) \Nve) — f-1
(16)
Denna funktion har ritats upp för några
rimliga variabelvärden, fig. 6.
Slutsatser
Innebörden av bestämningen av viktminimum
vid givna massförhållanden re är följande.
Ekv. (14) visar att strukturfaktorn s och
nyttolastkvoten l kan väljas oberoende av varandra
vid givet re. Genom villkoret minsta vikt
försvinner denna frihetsgrad; s och l blir då
funktioner av re.
Man finner att e minskas med ökat re vid
viktminimum, fig. 7. Denna generella slutsats
är riktig naturligtvis endast inom ramen för
de gjorda antagandena för dimensioneringen.
Exempelvis måste man för en mycket slank
cylinder beakta knäckrisken.
Den funna minskningen av strukturfaktorn s
vid ökat massförhållande re måste anses vara
av mycket stor betydelse för dimensionering
av raketfarkoster. Sambandet synes ej ha
härletts i litteraturen hittills. Detta beror på att
någon systematisk syntes av rent
hållfasthetstekniska analyser med massförhållandekrav
veterligen ej publicerats. I stället har man vid
beräkningar av såväl minsta energiåtgång som
minsta viktuppoffring antagit värden på s
grundade på analys av enstaka konstruktioner
som i V2- och Viking-raketerna. Därför finner
man också1’2> 10,11 starkt varierande och sins
emellan oförenliga värden på e, från 0,08 till
0,33.
Fig. 6. Viktuppoffringen Gt som funktion av
strukturfaktorn e vid några olika utströmningshastigheter
ve km/s, behovshastigheter v k km/s och stegantal N.
Minskningen av e vid ökat re har en stor
betydelse för bedömning av möjligheterna att
hålla stegantalet lågt. Detta är alltid
önskvärt med hänsyn till funktionssäkerheten. Men
viktuppoffringen Gt ökas starkt med ökat
remed = e [ur ekv. (2)] vid konstant e,
fig. 6. Detta har också framhållits i litteraturen
som ett motargument mot mindre stegantal.
Men man ser att en minskning av e samtidigt
med en ökning av re kan ge en mindre ökning
av viktuppoffringen Gt än annars eller rent av
någon minskning av denna. Vid beräkningarna
för fyra och tre steg har också det senare
ibland inträffat. Tre steg torde dock beteckna
undre gränsen vid de hittills uppnådda
praktiska värdena på utströmningshastigheten.
Fig. 7. Strukturfaktorn £ som funktion av
massförhållandet re för översta delraketen i en A-stegsraket
(exempel); ncb lastfaktor vid brinnslut, x
förhållande mellan motoranläggningens vikt och dragkraften
i kg/kp, £ förhållande mellan vikt av instrument,
elektronik etc. och vikt av motoranläggning.
496 TEKN ISK TI DSKRI FT 1957
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
