Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
zapasARK.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

12. Рішення задачі балістичного проектування з використанням повної системи рівнянь руху літального апарату

Повна система рівнянь руху включає в себе динамічні (1.1), кінематичні (1.2) рівняння і рівняння методу наведення (1.3).

Якщо задатися профілем швидкостей, то система розпадеться на дві автономні системи: систему динамічних рівнянь і систему кінематичних рівнянь.

У цьому випадку спочатку вирішується система кінематичних рівнянь і знаходяться усі кінематичні параметри. Потім по формулам (6.16) або (6.17) і (10.5) або (10.6) визначається запас палива і програма роботи двигуна.

Алгоритм визначення кінематичних параметрів виглядає наступним чином:

  1. приймаємо довжину траєкторії, яка дорівнює нахильній дальності ;

  2. визначаємо середню швидкість ;

  3. знаходимо профіль швидкостей ;

  4. інтегруємо систему (1.2) і (1.3);

  5. порівнюємо одержаний промах (відстань між ЛА і ціллю в момент часу ) з максимально допустимим промахом; якщо він буде меншим за допустимий промах, то розрахунок припиняється, у противному випадку – приймаємо і переходимо до пункту 2.

Якщо задатися програмою роботи двигуна, то прийдеться вирішувати повну систему рівнянь руху.

У цьому випадку розрахунковий алгоритм можна побудувати наступним чином: хай час активного польоту дорівнює ( ), а середньостатистична маса ЛА дорівнює ; приймемо в якості першого наближення значення відносного запасу палива , тоді:

1) ;

2) інтегруємо повну систему рівнянь руху;

3) якщо > і або і ( - допустимий промах, - кінцева швидкість, - допуск на кінцеву швидкість), то ( - абсолютна точність визначення ) і повертаємося до пункту 1; у протилежному випадку: якщо і або і

і повертаємося до пункту 1; у протилежному випадку (тобто і ) розрахунок припиняється.

Назвемо вище наведений алгоритм алгоритмом А.

При розглянутому підході можна розрішити наступну оптимізаційну задачу:

(12.1)

Це задача одномірної оптимізації, кожна пробна точка якої визначається за алгоритмом А.

Значення можна приблизно підрахувати за наступною формулою:

. (12.2)

Бібліографічний список

  1. Дракин И.И. Основи проектирования беспилотных летательных аппаратов с учетом экономической эффективности / И.И. Дракин. – М.: Машиностроение, 1973. – 224 с.

  2. Белов Г.В. Основы проектирования ракет: учебное пособие для вузов / Г.В. Белов, С.И. Зоншайн, А.П. Оскерко. – М.: Машиностроение, 1974. – 256 с.

  3. Лебедев А.А. Динамика полёта / А.А. Лебедев, Л.С. Чернобровкин. М.: Оборонгиз, 1962. – 549 с.

ЗМІСТ

1. Повна система рівнянь руху літального апарату.

Спрощуючи припущеня……………………………………………………3

2. Визначення відносного запасу палива за відсутності

аеродинамічних та гравітаційних сил…………………………………..4

3. Визначення відносного запасу палива для крилатих ракет

великої дальності……………………………………………………….….5

4. Визначення відносного запасу палива при прямолінійному русі з

постійною тягою двигуна.…………………………………………………7

5. Фізичне значення величин , , , ………………….12

6. Визначення відносного запасу палива при довільній траєкторії…..14

7. Приблизне визначення відносного запасу палива при довільній

траєкторії……………………………………………………………………17

7.1. Вибір форми траєкторії………………...……………………………17

7.2. Вибір профілю швидкостей…………………………………………19

7.3. Узгодження профілю швидкостей і форми траєкторії………….21

7.4. Визначення відносного запасу палива……………………..……21

8. Визначення відносного запасу палива для двоступінчастого ЛА

і ЛА з дворежимним двигуном……………………………………………...24

9. Приблизне визначення балістичних характеристик ЛА при

наявності пасивної ділянки траєкторії…………………………………….26

9.1. Визначення часу активного польоту………………………………26

9.2. Визначення параметрів пасивної ділянки траєкторії…………...29

9.3. Визначення оптимального часу активного польоту…………….34

10. Визначення програми роботи двигуна………………………………..35

11. Приблизне визначення програми роботи двигуна при

довільній траєкторії………………………………………………………......37

12. Рішення задачі балістичного проектування з використанням

повної системи рівнянь руху літального апарату……………………….39

Бібліографічний список……………………………………………………...40

Додаток…………………………………………………………………………42

Додаток

Таблиця Д.1 – Стандартна атмосфера

Геометрична висота, м

Температура, град.С

Температура, К

Тиск,

мбар

(1мбар=100Па)

Щільність, кг/м3

Швидкість звуку, м/с

1

2

3

4

5

6

0

15

288,15

1012,565

1,225

340,28

500

11.75

284.9

953,883

1.16727

338,36

1000

8,5

281,65

898,1504

1,1117

336,43

1500

845,0834

334,48

2000

2.004

275,15

794,437

1,0066

332,52

2500

746,4268

330,55

3000

-4,491

268,66

700,7784

9.0941·10–1

328,56

3500

657,2958

326,56

4000

-10,984

262,16

616,1456

8.1942·10–1

324,56

4500

577,1078

322,54

5000

-17,474

255,68

540,0878

7.3654·10–1

320,51

5500

505,0038

318,41

6000

-23,963

249,19

471,8112

6.6022·10–1

316,41

6500

440,2944

314,34

7000

-30,45

242,7

410,6984

5.9010·10–1

312,25

7500

382,641

310,15

8000

-36,935

236,22

356,2398

5.2591·10–1

308,05

8500

331,2498

305,92

9000

-43,417

229,733

307,7004

4.6712·10–1

303,78

9500

285,5916

301,63

10000

-50

223,252

264,7274

4.1357·10–1

299,45

10500

245,1176

297,27

11000

226,7426

295,07

11500

209,622

295,07

12000

-56,5

216,65

193,7754

3.118·10–1

295,07

12500

-56,5

216,65

179,1342

295,07

13000

-56,5

216,65

165,6102

295,07

13500

-56,5

216,65

153,1054

295,07

14000

-56,5

216,65

141,5414

2.2776·10–1

295,07

14500

-56,5

216,65

130,8594

295,07

15000

-56,5

216,65

120,9908

295,07

15500

-56,5

216,65

110,7158

295,07

16000

-56,5

216,65

102,3544

1.664·10–1

295,07

16500

-56,5

216,65

94,63514

295,07

17000

-56,5

216,65

87,49691

295,07

17500

-56,5

216,65

80,898

295,07

18000

-56,5

216,65

74,7967

1.2159·10–1

295,07

18500

-56,5

216,65

69,15712

295,07

Закінчення таблиці Д.1

1

2

3

4

5

6

19000

-56,5

216,65

63,94434

295,07

19500

-56,5

216,65

59,12344

295,07

20000

-56,5

216,65

54,66823

8.887·10–2

295,07

21000

-56,5

216,65

46,74042

295,07

22000

-56,5

216,65

39,964

6.4966·10–2

295,07

23000

-56,5

216,65

34,17116

295,07

24000

-56,5

216,65

29,21931

4.7501·10–2

295,07

25000

-56,5

216,65

24,9872

295,07

26000

-50,606

222.544

21,3885

3.4336·10–2

296,93

27000

18,34367

298,78

28000

-48,623

224,527

15,77026

2.4701·10–2

300,61

29000

13,57612

302,43

30000

-46,641

226.509

11,70693

1.7901·10–2

304,25

40000

-5

268

2,9

3,9·10–3

50000

3

276

0,97

1,15·10–3

330

60000

-13

260

0,28

3,9·10–4

70000

-54

219

0,08

1,1·10–4

80000

-68

205

0,014

2,7·10–5

283

90000

-63

210

2,8·10–3

5,0·10–6

100000

-43

230

5,8·10–4

8,8·10–7

110000

-13

260

1,7·10–4

2,1·10–7

120000

27

300

6·10–5

5,6·10–8

150000

177

450

5·10–6

3,2·10–9

200000

427

700

5·10–7

1,6·10–10

250000

527

800

9·10–8

3·10–11

300000

627

900

4·10–8

8·10–12

400000

727

1000

8·10–9

1·10–12

500000

727

1000

2·10–9

2·10–13

700000

727

1000

2·10–10

2·10–14

1000000

727

1000

1·10–11

1·10–15

Приблизне значення гравітаційного прискорення можна підрахувати за наступною формулою:

, м/с2, де - висота над рівнем моря в метрах.

33

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]