8. Визначення відносного запасу палива для двоступінчастого ла і ла з дворежимним двигуном

Розглянемо спочатку двоступінчастий ЛА.

Відносний запас палива першого ступеню і другого ступеню ЛА можна визначити по одній з методик, які були наведені вище.

Коли початкова швидкість ЛА дорівнює нулю, і перший ступінь - є прискорювач, який розганяє ЛА до швидкості , то приблизно відносний запас палива можна розрахувати по формулі

, (8.1)

де - питомий імпульс палива.

Сумарний запас палива підраховується по формулі

, (8.2)

де і - початкові маси першого і другого ступеню ЛА.

Залежність між указаними початковими масами має наступний вигляд:

, (8.3)

де - коефіцієнт конструктивної досконалості двигуна.

З урахуванням (8.2) і (8.3) сумарний відносний запас палива двоступінчастого ЛА підраховується по формулі:

. (8.4)

Для одноступінчастого ЛА з дворежимним двигуном маса ЛА на початку роботи другого режиму буде становити

. (8.5)

З урахуванням (8.2) і (8.5) сумарний відносний запас палива одноступінчастого ЛА з дворежимним двигуном підраховується по формулі:

. (8.6)

9. Приблизне визначення балістичних характеристик ла при наявності пасивної ділянки траєкторії

Комбінація активної (з працюючим двигуном) і пасивної (з непрацюючим двигуном) ділянок траєкторії дозволяє одержувати високі середні швидкості, які можуть бути більшими за кінцеву швидкість, і при цьому запас палива може виявитися суттєво меншим за запас палива при повністю активному польоті. Для деяких типів ЛА (особливо для висотних ЛА класу «повітря-повітря» невеликої та середньої дальності) пасивна ділянка траєкторії може дорівнювати (50…70)% від всієї траєкторії польоту.

Приблизно: пасивна ділянка траєкторії вірогідно доцільна коли виконується наступна нерівність:

. (9.1)

В даному розділі приведена методика приблизного розрахунку часу активного польоту та основних характеристик пасивної ділянки траєкторії.

9.1. Визначення часу активного польоту

Профіль швидкостей на активній (рис. 9.1, крива АВС) і пасивній (рис. 9.1, крива СЕD) ділянках траєкторії в першому наближені апроксимують лінійними функціями. На активній ділянці (рис. 9.1, лінія AF)

Рисунок 91 – Профіль швидкостей

; (9.2)

на пасивній ділянці (рис. 9.1, лінія FD)

, (9.3)

де - прискорення в кінці польоту; - прискорення вільного падіння; - балістичний коефіцієнт в кінці польоту; та - швидкісний натиск та кут нахилу траєкторії в кінці польоту.

З умови , де - час активного польоту, знайдемо

. (9.4)

З вимоги забезпечення заданої середньої швидкості (9.5) з урахуванням (9.4) знайдемо

, (9.5)

. (9.6)

Формула (9.6) має прийнятну точність при пасивному польоті невеликої тривалості ( ) при умові, що .

Підвищення точності можна досягти при параболічній апроксимації активної і пасивної ділянки польоту.

У цьому випадку по величині , знайденій по формулі (9.6), визначають початкове прискорення на активній і пасивній ділянках польоту:

(9.7)

де - тягоозброєність ЛА.

Представимо швидкість активного польоту у вигляді

, (9.8)

а швидкість пасивного польоту представимо як

. (9.9)

Значення коефіцієнтів в рівнянні (9.9) знаходимо з умов забезпечення величин , і .

Елементарним засобом одержуємо

(9.10)

З умови знаходимо

. (9.11)

З умови виконання заданої середньої швидкості (9.5) знайдемо

, (9.12)

де

Знак перед коренем в формулі (9.12) вибираємо з умови .