Mahatma Gandhi University B.Tech Aeronautical Engineering Rockets and missiles Question paper 2014

University:  Mahatma Gandhi University
Course: B.Tech
Subject : Aeronautical Engineering Rockets and missiles
Year of  Question Paper : 2014


B.TECH.DEGREE EXAMINATION
Eighth Semester
Branch: Aeronautical Engineering
 ROCKETS AND MISSILES (AN 010 801)


Time: 3 hours                                                                                                     maximum: 100 marks
Part A
Answer all questions

1. Explain MHD?
2. What is aerodynamic centre. Distinguish it from centre of pressure?
3. What is the maximum altitude attained in a rocket? How can this altitude increase?
4. Write a short note on different types of chemical rockets.
5. What are the different materials used in rockets? What are its special requirements?

(3x5 = 15 Marks)

Part B
Answer all questions
Each question carries five marks


6. Draw a neat sketch of electric rocket and explain briefly?
7. Mention airframe components of rockets and missiles.
8. Explain gravity turn trajectory of a rocket.
9. Explain physical or chemical reasons for maximum value of specific impulse at a particular
mixture ratio of oxidizer to fuel?
10. How do you provide separation velocity needed for the upper stage of a space vehicle during
stage separation.

(5x5= 25 Marks)

 Part C
 Answer all questions
 Each question carries twelve marks

11. Name and Explain different types of propellant used in solid rocket vechicles.
                                                                           OR
12. Explain the following terms,
(i) Combustion pressure(Pc)
(ii) Propellant Area Ratio
(iii) Linear burning rat
13. What are the factors considered for the selection of airfoil shapes preferred for a
supersonic missile. Explain its advantages and disadvantages. Differentiate ballistic
missile from cruise missile. Give examples. 
                                                               OR
14. (i)Derive an expression for ideal velocity of a rocket in terms of payload ratio, structural
efficiency and specific impulse.
(ii) A rocket has 1/5thof its original take off mass at the time of burn out. If the burning time and 
specific impulse of the propellant are respectively 10 sec and 240 sec,determine burn out
velocity.
15. Write down the equations of a two dimensional rocket motion at constant pitch angle in an
inclined trajectory with homogeneous gravitational field.Derive expressions for burn out and
culmination range.
                                                                     OR
16. (i) Write down the equations of a two dimensional rocket motion in gravity turn trajectory
neglecting the aerodynamic forces.
(ii) The total increase in velocity required for transfer from low earth orbit at 28° inclination to a
geosynchronary equatorial orbit is 4.29km/sec. A space tug with a restartable hydrogen oxygen
engine has Isp=453s,mp=16000kg,ms=1300kg. How much payload can the tug deliver to
geosynchronous orbit? Can the tug make a round trip without payload?  
17. Describe the salient features of a chemical rocket. Obtain the expression for its heat of reaction.
Define combustion efficiency. How can it be increased?
                                                                        OR 
18. Hydrogen peroxide is used both as a mono propellant and an oxidizer in bi propellant systems. It
is stored in liquid form and available in various degrees of dilution with liquid water. For rocket
application concentrations (70-98%) known as high test peroxide (HTP) are used. For a
monopropellant application, calculate the adiabatic flame temperature as a function of water
control based on an initial mixture temperature of 298.15K. 19. What isthe need forthrust vector controlforrockets? List down the thrust vector control
methods commonly employed in rocketry and explain any one ofthem. What are the important
features of aerodynamic controls? Compare the wing and tail configurations.
                                                                            OR
20. (i) Why is multistaging necessary in rocket propulsion? Explain optimal rockets. What are the
two stage and three stage optimal rockets?
(ii) A two stage launch vehicle has a first stage specific impulse of 250 sec and a second stage
impulse of 350 sec. Both stages have the same structural ratio of 0.05. Determine the minimum
propellant mass required to place a 1000kg payload into a 200Km high circular earth orbit.
(Assume an additional 1.5Km/sec velocity impulse required to overcome drag gravity losses). (12x5=60Marks) 

Share This