ev » vergiler » Yörüngenin balistik (eliptik) bölümünün hesaplanması. Hücum açısını ve atış açısını değiştirmek için program

Yörüngenin balistik (eliptik) bölümünün hesaplanması. Hücum açısını ve atış açısını değiştirmek için program

İlk aşama uçuş segmentinin analizinde zaten belirtildiği gibi, izin verilen normal aşırı yük, yaklaşan hava akışının maksimum hız yüksekliği veya birinci ve ikinci aşamaların ayrılması sırasındaki hız yüksekliği üzerindeki mevcut kısıtlamalar neredeyse daha önce belirtildiği gibi, uçuş sırasında saldırı açısı sıfıra yakın olduğunda yerçekimi dönüş yörüngesini sağlayan ilk aşamada kabul edilebilir tek kontrol. Genellikle, ilk aşama için adım açısı programı son koşuldan seçilir, ancak olasılıklar yerçekimi dönüş programına daha yakındır. İlk negatif hücum açısını seçerek (M'ye kadar)

Aşama ayırma bölümünde d = 0 koşulunu koruduktan sonra, genel durumda optimal türetme programı, açı kadar yukarı doğru bir sıçrama gerektirebilir. AO, farklı gereksinimler ve birinci ve ikinci aşamalardaki saha programları nedeniyle. Gerekli atlama, uçağı izin verilen maksimum açısal hız |? max "O zaman kontrol, küçük bir sabit açısal dönüş hızı ile başlar. Ö a). Zaman içinde adım açısında ortaya çıkan lineer değişiklik (küçük açılar dikkate alınarak), adım açısının tanjantındaki zaman içinde lineer bir değişiklikle model probleminde bulunan optimal kontrole yakındır.

atlama miktarı JSC esas olarak ortaya çıkan yörüngenin yüksekliğini ve sabit açısal dönme hızını etkiler. 0 0 - aktif bölümün sonunda yörüngenin eğim açısına göre.

Geri çekme işlemi sırasında kontrol sistemi ortaya çıkan yalpalama ve yuvarlanma açılarını ortadan kaldırır. Şart 0 = 0, genellikle herhangi bir aşamayı ayırırken ve ayrıca faydalı yükü ayırırken korunur.

Bazı kontrol sistemlerinde, mevcut tasarım kısıtlamaları, adım açısının türevinin işaretinin değiştirilmesine izin vermez, yani koşul yerine getirilmelidir. O 0. Bu durumda yatay seçilerek (0 = 0) ve eğik (Ö

Belirli bir yörüngenin yüksekliğine bağlı olası fırlatma şemalarını ele alalım, kesinlik açısından dairesel olduğu varsayılacaktır.

Başlatma için genel olarak kabul edilen ana şema, sonraki her aşamanın harcanan aşamadan hemen sonra açılması ve aşama motorlarının tam itme gücünde çalışması şeklindedir. Bu yöntem genellikle uygulanır

Pirinç. 2.6.

200 - 300 yüksekliğe sahip nispeten düşük yörüngeler için km(Şekil 2.7). Aktif segmentin zamanına bağlı olarak, her uçağın maksimum faydalı yükün fırlatılabileceği dairesel yörünge L“?.” için kendi optimum yüksekliği vardır.Yörüngeye daha düşük bir irtifa fırlatıldığında, faydalı yük, atmosferin frenleme etkisinin güçlendirilmesi Daha yüksek yörüngelere fırlatılması durumunda, üst aşamaların uçuş segmentinde geniş saldırı açılarının ortaya çıkması ve Dünya'nın yerçekiminin frenleme etkisinin güçlenmesi nedeniyle, yük kütlesi keskin bir şekilde azalır. yörüngenin dikliğinde bir artış (Şekil 2.8). Yüksek yörüngelere ulaşmak için dikliğin arttırılması gereklidir.

500 - 1000 yüksekliğindeki yörüngelere sürekli motor çalıştıran uçakları başlatmak için km aktif kesit süresi artırılmalıdır. Bu, destek motorunun kısılmasıyla (izin verilen durumlarda) veya son aşamadaki destek motorunun belirli bir zamanda durdurularak ve kontrol motorları uçağı hızlandırmak için çalışırken uçuşa devam edilerek gerçekleştirilebilir (Şekil 2.9). İkinci durumda, kontrol motorlarının varlığına ek olarak

Pirinç. 2.7. Yörüngeye sürekli fırlatma şeması: 1 - birinci aşama operasyon alanı, 2 - ikinci aşama operasyon alanı, 3 - üçüncü aşama operasyon alanı, 4 - dairesel yörünge

Pirinç. 2.8.

Sustainer motora sahip ortak tanklardan gelen yakıtla beslenmeleri gerekir. Düşük itme gücüne sahip bir uçuş segmentinin kullanılması, geleneksel fırlatma yöntemine kıyasla yörüngenin yüksekliğini önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar (Şekil 2.8).

Çıktı yükünün kütlesini maksimum değerine yönlendiririz t, - t r 1 !, ve her değer için t r A = L/,/A/ yörüngesinin göreceli yüksekliğini buluyoruz, burada A/, kütle yükünün bulunduğu dairesel yörüngenin yüksekliğidir. tr / azaltılmış itme ile uçuş segmentini kullanırken ve Ay, aynı yükün başlatıldığı dairesel yörüngenin yüksekliğidir.

Pirinç. 2.9. Azaltılmış itme uçuş segmenti ile fırlatma şeması: 1 - birinci aşama operasyon bölümü, 2 - ikinci aşama operasyonel bölüm, 3 - azaltılmış itme uçuş bölümü, 4 - dairesel yörünge

Pirinç. 2.10.

motorların tam itiş gücünde sürekli çalışması. tipik bağımlılık İle = )t p),Şek. 2.10 doğrusala yakındır. Küçük faydalı yüklerde, azaltılmış itme gücüne sahip bir uçuş segmenti kullanılarak yörünge yüksekliği 24-3 kat artırılabilir.

Böyle bir indüksiyon modunun, model probleminin incelenmesinde tanımlanan olası en uygun olanlardan biri olduğuna ve kontrol motorlarının sürekli çalışmasının indüksiyon sürecinde stabilite ve kontrol edilebilirlik sağladığına dikkat edin.

Üçüncü fırlatma şeması, sondan bir önceki ve son aşamalar arasında veya son aşama motorunun birinci ve ikinci ateşlemeleri arasında pasif bir uçuş segmentinin kullanıldığını varsayar. Bu şekilde, faydalı yük neredeyse her yükseklikte yörüngeye fırlatılabilir.

Bu şemada iki değişiklik mümkündür. Birincisi, nispeten daha düşük yörüngeler için kullanılır ve pasif bacağın başlangıcında küçük bir pozitif yörünge eğimi olması bakımından farklılık gösterir. Bu açı nedeniyle, pasif bölümün açısal aralığı önemli ölçüde 180°'den az olduğunda son aşama doruk noktasına ulaşır. Yaklaşık olarak belirli bir yörüngenin yüksekliğinde bulunan apojenin yakınında, hızı dairesel olana yükseltmek için sahne motoru açılır (Şekil 2.11).

Pirinç. 2.11. Pasif bölümlü fırlatma şemaları: 1 - birinci aşama operasyon bölümü, 2 - ikinci aşama operasyon bölümü, 3 - pasif bölüm, 4 - üçüncü aşama operasyon bölümü, 5 - dairesel yörünge

Fırlatma şemasının, pratik ilginin herhangi bir yörüngesi için kullanılabilen ikinci modifikasyonu, pasif bölümün geniş bir açısal aralığı ile ayırt edilir (açısal aralık 180°'dir). Bunu yapmak için, pasif segment, yörüngenin sıfır eğim açısında başlamalıdır, yani, ilk aktif segment, apojesi yaklaşık olarak verilen yörüngenin yüksekliğinde bulunan geçiş yörüngesinin perigee'sinde biter (Şek. 2.11). Motoru çalıştırmadan önce sahne uygun şekilde yönlendirilmelidir.

Çeşitli sürelerde pasif bir bacağı olan fırlatma şeması, yalnızca yüksek olanlar için değil, herhangi bir yörünge için başarıyla kullanılabilir.

160700.68 "Uçak motorları" sulh yargıcı yönünde giriş sınavı için

Koordinat sistemlerinin, nesneye bağlanarak, koordinatların kökeninin konumuna göre sınıflandırılması. Roket teknolojisinden örnekler.
Yer merkezli ve başlangıç koordinat sistemi. Birinden diğerine aktarın. Temel açılar kavramı. Roket teknolojisinden örnekler.
Sınır ve hız koordinat sistemleri. Birinden diğerine aktarın. Temel açı kavramları. Roket teknolojisinden örnekler.
Denklem I.V. Meshchersky: fiziksel anlam, varsayımlar. K.E.'nin birinci ve ikinci görevleri. Tsiolkovsky: fiziksel anlam.
Serbest düşüş ivmesinin ana bileşenleri. Bunların hesabını hangi şartlarda vermek gerekir?
Jeodezik aralığın hesaplanması ve hesaplanan azimut.
Havanın kimyasal bileşimine göre atmosferin bölünmesi. Yüksekliğe göre viskozite, basınç ve yoğunluk değişiminin karakteri. Yükseklikle sıcaklıktaki değişimin doğası.
Yörüngenin keyfi bir noktasında atmosferik parametrelerin belirlenmesi.
Hız ve birleşik koordinat sistemlerinde aerodinamik kuvvetin temel izdüşümleri. fiziksel anlam.
Sürtünme katsayısının yapısı, M'nin etkisi.
Kaldırma katsayısının yapısı, M'nin etkisi.
Sürtünme katsayısının deneysel olarak belirlenmesi.
Eksenel ve yanal aşırı yük: fiziksel anlam. Uygulanan kısıtlamalar n x ve n y uçağın yörüngesine.
Uçağın varış yerinin aktif bölgenin yörünge tipi üzerindeki etkisi.
Aktif sitenin yörüngesini seçerken ana kısıtlamalar.
Hücum açısını ve atış açısını değiştirmek için program.
Parabolik ve eliptik yörüngeler. Parametreler keyfi bir noktada.
Mermi dağılımına neden olan faktörler. Sistematik ve rastgele düzeltmeler: fiziksel anlam, belirleme yöntemleri.
Mermilerin rastgele saçılması: temel modeller. Saçılma elips.
Hızın uçuş menziline bağımlılığı: atmosfersiz, homojen atmosferli, gerçek atmosferli.
Optimum fırlatma açısı: fiziksel anlam. Atmosferi ve Dünya'nın eğriliğini dikkate alarak optimal fırlatma açısının değeri.
Füzelerin sınıflandırılması.
Katı yakıtlı tek aşamalı bir roketin düzeni.
Sıvı tek aşamalı bir roketin düzeni.
Katı yakıtlı roket motorlarının roket motorlarına göre avantajları ve dezavantajları.
Roket motorunun ana göstergeleri ve özellikleri.
Katı roket iticilerinin sınıflandırılması. Örnekler ver.
Sıvı yakıtların sınıflandırılması. Örnekler ver.
Yanma odasını ve roket motorunun nozülünü soğutmanın ana yöntemleri.
Ana yanma odaları ve memeleri LRE türleri. Örnekler ver.
Ana nozul türleri. Örnekler ver.
Sıvı yakıtlı roket motorunun soğutma kanallarının biçimleri.
Füze savaş başlıklarının tasarımı için gereksinimler. Kafa parçalarının dış formları ve stabilizasyonu.
Tank gereksinimleri. Tankların temel tasarım şemaları.
Roket güç seti: direkler, kirişler ve çerçeveler.
Turbo pompa ünitesi. Amaç, kompozisyon, yerleşim diyagramları.
Uçak kompartımanlarını bağlama yöntemleri ve kompartımanları ayırma yöntemleri.
8K14 roket basınç düşürücünün cihazı ve çalışması.
8K14 roket itme regülatörünün cihazı ve çalışması.
8K14 roket basıncı dengeleyicisinin cihazı ve çalışması.
LRE şemaları.
Kütlenin korunumu yasası.
Sürekli ortam mekaniğinde hacimsel ve yüzeysel kuvvetler. Gerilme tensörü.
İdeal bir gaz için kütle, momentum ve enerjinin korunumu yasaları.
adyabatik süreçler. Poisson'un adyabatik denklemi.
Fren parametreleri, kritik parametreler.
Gaz dinamik fonksiyonları. Gaz dinamik hesaplamalarının performansı için uygulamaları.
Belirli bir basınçta bir rezervuardan bir ortama çıkış.
İdeal bir gazın tek boyutlu kararsız akışları. Riemann değişmezleri.
Şok dalgalarının oluşumu. Şok dalgalarının oluşumunun fiziksel açıklaması.
Şok dalgasında hızı değiştirmek için ilişkiler.
Sıkıştırma atlamaları. Hugoniot ve Poisson adyabatlarının karşılaştırılması.
İdeal bir gazın düzlemsel ve eksenel simetrik hareketlerinin temel denklemleri.
Sıkıştırılamaz ortamlar için Navier-Stokes denklemleri.
Gerilme tensörünü gerinim hızı tensörüne bağlayan Newton denklemi.
Temel benzerlik kriterleri. onların fiziksel anlamı.
Poiseuille akışı. Sürtünme katsayısı için formülün türetilmesi. Laminer akışta basınç düşüşünün hesaplanması.
Sınır tabaka için denklemlerin türetilmesi.
Düz bir plakanın yüzeyindeki sürtünme geriliminin hesaplanması.
Laminer akıştan türbülanslı akışa geçiş. Kritik Reynolds sayısı.
Sistemin iç enerjisine ne denir?
Termodinamiğin üç ilkesinin kısa bir tanımını yapın.
Bir termodinamik sistem, bir çalışma sıvısı ile ne kastedilmektedir? Termodinamik sistemlere örnekler veriniz.
Hangi duruma denge ve dengesizlik denir?
İdeal bir gazın hal denklemini verin ve bileşenlerinin her birini tanımlayın.
Termodinamiğin birinci yasasının denklemini yazın ve genişleme işi, iç enerji, entalpi kavramlarını tanımlayın.
Çevre ile ısı alışverişinin olmadığı, sistemin hacminin değişmediği veya iç enerjinin değişmediği bazı özel durumlar için termodinamiğin birinci yasasının uygulanmasını düşünün.
Açık bir termodinamik sistem için termodinamiğin birinci yasası için bir ifade yazın. İş akışı nedir?
Bir maddenin ısı kapasitesi nedir? Hesaplamalarda kullanılan ısı kapasitesi türlerini listeleyin ve açıklayın. Isı kapasitesi sıcaklığa nasıl bağlıdır? Ortalama ısı kapasitesi nedir?
Hangi termodinamik sürece döngü denir? Hangi döngü ileri ve geri denir?
Termodinamiğin ikinci yasasının özü nedir? İfadelerinden bazılarını adlandırın.
Tersinir ve tersinmez süreçlerde entalpi nasıl değişir?
Sıkıştırma makinelerinin çalışma prensibi. Kompresör çalışması nasıl belirlenir?
Isı transferi işlemlerinin sınıflandırılmasını ve temel özelliklerini veriniz.
Isı iletiminin temel yasasını formüle edin.
Çeşitli cisimlerin soğutma veya ısıtma süreçleri nasıl hesaplanır?
Re, Nu, Pr, Bi, Fo kriterlerinin fiziksel anlamı nedir?
Üç benzerlik teoremi formüle edin.
Cisimlerin etrafından dolaşırken sürtünme direncini hangi teknikler azaltabilir?
Bir gaz ile onu çevreleyen kabuk arasındaki ısı transferi nasıl hesaplanır?
Temel hesaplama durumları. Güvenlik faktörü. Güvenlik marjı.
Katı roket iticilerinin mekanik özellikleri.
Yanma ürünlerinin basıncı ile yüklenen yerleştirilebilir içi boş şarj.
Destek ucu boyunca çöküş için emanet ücretinin kontrol edilmesi.
Yanma ürünlerinin basıncı ile yüklenen bağlı yükün hesaplanması.
Yükteki gerilimlerin konsantrasyonu.
Motor gövdesinin gücünün hesaplanması.
LRE yanma odasının elemanlarının gücünü değerlendirmek için temel yükler, tasarım durumları ve kriterleri.
Katı yakıtlı roket motorunun tabanının gücünün hesaplanması. Alttaki bir deliğin gücü üzerindeki etkisi.
Toplam taşıma kapasitesi için LRE yanma odasının hesaplanması.
Bir kimyasal reaksiyonun denge sabiti nedir? Örnek vermek.
Bir kimyasal reaksiyonun hız sabiti nedir? Nasıl tanımlanır?
Yanma ürünlerindeki bir madde karışımının denge koşulu nedir?
Aktif kütleler yasası. Bir kimyasal reaksiyonun hızı nasıl belirlenir?
Termal ayrışma reaksiyonu ne anlama gelir? Bu tür tepkimelere örnekler veriniz.
entalpi nedir? Maddelerin oluşum ısısı ile nasıl ilişkilidir?
Stokiyometrik yakıt oranı nedir?
Aşırı oksidan oranı nedir ve nasıl belirlenir?
Sıvı yakıtların yanması sırasında meydana gelen süreçler.
Katı yakıtların yanması sırasında meydana gelen süreçler.

Yön Başkanı 160700.68

Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru, Profesör A.V. Aliyev

OUT'da roket hareket programı

balistik füze fırlatma aşırı yüklemesi

Güdümlü balistik füzelerin (UBR) ve fırlatma araçlarının hareketi için gerçek programların analizi, güdümlü füzelerin balistik tasarım problemlerinin çözümünde kullanılan yaklaşık programlar oluşturmayı mümkün kılar.

Bu nedenle, RBS'nin ilk adımları için, ilişki tarafından açıklanan yaklaşık program optimale yakındır:

Bu durumda, adım açısı, yörünge açısı ile değiştirilebilir ve gerçek olanlarla iyi uyum içinde olan formun yaklaşık bir programı kullanılabilir:

aktif bölümün sonundaki yörünge açısı nerede;

Alt roket doldurma faktörü;

i-th aktif aşamasının çalışan yakıt rezervi;

i. aktif aşamanın başlangıç kütlesi;

i-th aktif aşamasının kütle ikinci yakıt tüketimi;

Roketin aşama sayısına bağlı olarak, yörüngenin bazı karakteristik bölümleri için roketin hareket programında OUT'ta çeşitli kısıtlamalar ayarlamak en uygun olacaktır.

Şekil 4.

1. İki aşamalı roket (Şekil 4).

Optimal programların seçimi ile ilgili hesaplamalar, hücum açısı kısıtlamalarına tabi olmayan ikinciden başlayarak tüm uçuş aşamaları için optimal programın düz bir çizgiye çok yakın olduğunu göstermektedir. İkinci aşamanın uçuş programı aşağıdaki bölümleri içerir:

"sakinleştirme" bölümü, andan itibaren, uçuş sırasında bir hücum açısı ile gerçekleşir. Basamaklar birbirinden ayrıldığında ortaya çıkan rahatsızlıkları gidermek için “sakinleştirici” bölümü gereklidir;

ön dönüş bölümü (gerekirse) zaman zaman. Bu bölümde hücum açısı belirlenirken ve ifadeler

sabit bir eğim açısına sahip uçuş segmenti.

Not: 3. ve sonraki aşamaların sabit bir yunuslama açısıyla uçtuğu kabul edilir.

Şek.5.

Yörüngenin balistik (eliptik) bölümünün hesaplanması

Roketin eliptik bölümün başlangıcındaki konumu, yörüngenin aktif bölümünün hesaplanmasıyla belirlenir ve hesaplamanın bu aşamasında verilmiş sayılabilir. Roketin aynı yükseklikte veya aynı yarıçapta bulunan noktadan noktaya hareketi, eksen etrafında simetrik olan bir elips yayı boyunca gerçekleşir (Şekil 1).

Eliptik uçuş aralığı:

Dünya sabiti.

Füzenin eliptik bölümdeki uçuş menzilinin maksimum olacağı aktif bölümün sonunda optimum yörünge açısını belirleme formülü.

Açı değerini, denklem sistemini (5) çözerken elde edilen değerle karşılaştırarak, maksimum BR aralığını elde etmek için roketin AUT'ye uçuşu için programı iyileştirmek gerekir.

Eliptik bölümde roketin uçuş süresi:

Yörüngenin son (atmosferik) bölümünün hesaplanması

Yörüngenin pasif bölümünün atmosferik kısmında savaş başlığı hareketinin parametrelerini incelerken, aerodinamik sürtünmenin etkisini hesaba katmak gerekir.

Baş kısmının kütle merkezinin dönmeyen Dünya'ya göre sıfır hücum açısındaki hareketi, hız koordinat sisteminin eksenleri üzerindeki izdüşümlerde aşağıdaki denklem sistemi ile tanımlanır (Şekil 6):

kafanın kütlesi nerede.

Uçuşta rokete etki eden aşırı yük faktörleri

Bir roket yapısının gücünü değerlendirirken, yalnızca bir bütün olarak rokete etki eden sonuçta ortaya çıkan dış kuvvetleri değil, aynı zamanda bunların bileşenlerini de bilmek gerekir.

(5) veya (13) denklem sistemini çözerken, roketin teğetsel ve normal ivmeleri bilinir. Sınırlı koordinat sisteminde eksenel ve enine ivme bileşenlerini bulalım (Şekil 3).

Eksenel ve enine ivmelere ek olarak, dünyanın yerçekimi ivmesinin de roketin kütlesine etki ettiğini dikkate alarak, küçük dönüşümlerden sonra, üzerine etki eden toplam (statik ve dinamik) eksenel ve enine aşırı yüklerin katsayılarını elde ederiz. roket uçuşta.

Miktarlar ve tamamen yörünge parametreleridir ve roket hareket denklemlerinin sayısal entegrasyonunun bir sonucu olarak belirlenir.

Q=const olduğunda, kütle değişimi yasası m(t)=m0-Qt ile verilir, burada m0 ilk kütledir.

Değişkenler, sağ tarafta yer alan kuvvetlerin ifadesi iken, yukarıda verilen formüllerle tanımlanmıştır.

(2) sisteminin 8. denklemine program denir. Genellikle bu denklem parçalı düzgün bir eğridir. Sekiz değişkenin tümüne t=0'da başlangıç değerleri verilmelidir.

Sistem (3) yazıyoruz:

(3)

- bu değişkenler için başlangıç koşulları ayarlanmalıdır.

Ana hesaplama yöntemi sayısal entegrasyondur. Ek olarak, denklemleri çözerken analitik bir yöntem (ardışık yaklaşımlar (yinelemeler) yöntemi) kullanılabilir.

Program yörüngesi, program gereksinimleri, optimal programı seçme probleminin formülasyonu.

Aktif bacaktaki uçuş programı, prensipte, bağımlılıklardan biri olarak belirlenir. , veya diğer bazı hareket özellikleri. Programlama sadece dikey Ox0y0 düzleminde değil, aynı zamanda Ox0z0 yatay düzleminde ve ayrıca uzaysal yörüngeler için gerçekleştirilebilir. Pitch açısının jiroskopik sensörler tarafından yüksek doğrulukla ölçülmesi kolay olduğundan, genellikle yazılım bağımlılığından hareket edilir. Program başlamadan önce ayarlanır ve hareket sırasında düzeltilmez. Özellikle ilgi çekici olan, bu sorunu çözmek için en uygun programı seçme sorunudur; temel gereksinimler, insidans noktalarının en az dağılmasıyla en büyük yörünge aralığını elde etmektir.

14.10.05 *

En büyük aralığın programını seçme sorunu, oldukça kaba varsayımlar altında klasik varyasyon hesabının analitik yöntemleriyle çözülebilir: itmenin sabit olduğunu varsayarsak, sürükleme kuvvetini hesaba katmayın, yerçekimi alanını alın. sabit, paralel ve hücum açılarındaki kısıtlamaları dikkate almayın.

, - adım açısının başlangıç değeri

Böyle bir program, aktif bölüm boyunca eğim açısının sabitliğini ve roketin eğimli fırlatılmasını sağlar. Bu program pratik olarak uygulanamaz.

Eğim açısını değiştirmek için bir program seçerken, en az ağırlıkla yapının yeterli bir güvenlik marjını sağlama gereksinimleri, fırlatma koşulları ile ilgili gereksinimler, hareketin stabilitesini sağlama vb. problemi klasik varyasyon hesabı yöntemleriyle çözerken sağlanır. Bir roket için tüm gereksinimleri dikkate alan bir program seçimi, en önemli tasarım aşamalarından biridir. Bu gereksinimler üzerinde duralım ve bir program seçme metodolojisini ele alalım. Tek aşamalı bir BR durumunu ele alacağız. Bu program denkleminin tipi roketin amacına, yapısal ve teknik parametrelerine ve fırlatma tipine (dikey, eğimli) bağlıdır. Aynı zamanda, kontrol sisteminin yeteneklerine uygun olarak doğru bir şekilde derlenmiş bir programla (kontrol gövdelerinin sınırlı sapmaları), bağımlılıklar sorunsuz bir şekilde değişmelidir, yani uçuş sırasında aktif bacakta köşe noktaları bulunmamalıdır. Kural olarak, BR fırlatıcıdan dikey olarak yukarı doğru başlar, böylece ilk yunuslama açısı ve ilk dikey uçuş segmenti gerçekleşir ve belirli bir zaman aralığı için aynı kalır. BR'nin dikey fırlatılması, en basit fırlatıcılara sahip olmayı ve yörüngenin ilk bölümünde kontrol için uygun koşullar sağlamayı mümkün kılar. İkinci durum, özellikle katı yakıtlı roket motorlarında BR'yi kontrol etmek için motor itme kuvvetinin kullanılmasıyla açıklanır, kontrol için ana itme kuvvetinin bir kısmı seçilir. İtki nominal değerine ulaşmadıysa, kontrol için kullanılan kısmı da yetersiz olacaktır. Motorun normal moda dönmesi birkaç saniye sürer ve genellikle yörüngenin ilk dikey bölümünün süresini belirler. Ek olarak, dikey fırlatma, BR gövdesinin sertliği gereksinimlerini azaltmayı ve sonuç olarak yapısının ağırlığını azaltmayı mümkün kılar.

UDC 623.4.027

TEKNE ROKETİNİN HAREKET AÇISINI DEĞİŞTİRME PROGRAMININ SEÇİMİ

HAVA BAŞLATMA

D. A. Klimovsky Danışman - N. A. Smirnov

Akademisyen M. F. Reshetnev'in adını taşıyan Sibirya Devlet Havacılık ve Uzay Üniversitesi

Rusya Federasyonu, 660037, Krasnoyarsk, prosp. onlara. gaz. "Krasnoyarsk işçisi", 31

E-posta: smirnov@sibsau.ru

Havadan fırlatılan bir taşıyıcı roketin ilk aşamasının yunuslama açısını değiştirme işlevi belirlenir.

Anahtar kelimeler: hava fırlatma, yunuslama açısı.

SEÇİM PROGRAMI HAVA FIRLATMALI FIRSAT AÇISI ROKET

D. A. Klimovskiy Bilimsel Danışmanı - N. A. Smirnov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Rusya Federasyonu E-posta: smirnov@sibsau.ru

Kağıtta tanımlanan bir fonksiyon, hava fırlatma ile ilk aşama roketinin yunuslama açısını değiştirir.

Anahtar kelimeler: hava fırlatma, yunuslama açısı.

Fırlatma aracı tasarımı sürecinde, aşağıdaki ana durumlarda yörünge hesaplamalarına ihtiyaç duyulmaktadır:

1. Fırlatma aracının ana tasarım parametrelerinin seçilmesi aşamasında (aşama sayısı, yakıt bileşenlerinin seçimi, güçlendiricilere yüklenen yakıtın kütlesi, ilk itme-ağırlık oranı, vb.);

2. Mukavemet hesaplamaları için ilk verileri oluştururken, termal hesaplamalar, başlatma dinamikleri ve aşama ayırma dinamikleri vb. dahil olmak üzere fırlatma aracının hareketinin dinamiklerinin hesaplamaları.

3. Kontrol sistemi, sevk sistemi, pnömohidrolik sistem, telemetri sistemi vb. gibi bireysel fırlatma aracı sistemleri için teknik gereksinimler oluştururken.

4. Tasarım sürecinde rafine edilmiş fırlatma aracının bireysel elemanlarının parametreleriyle doğrulama hesaplamaları yapmak için.

Asıl sorun, tüm klasik fırlatma aracı hesaplama yöntemlerinin, dikey fırlatma ile fırlatma programına dayanmasıdır; bu, ilk fırlatma açılarının başladığı bir taşıyıcı uçaktan bir roketin doğrudan fırlatılmasını hesaplarken bunları kullanmayı imkansız kılar. 0°. Üst sınır, uçağın yetenekleri ile sınırlıdır.

Genellikle, fırlatma araçlarının hareketi için gerçek programlara aşağıdaki gereksinimler uygulanır:

1) nihai hız ve yüksekliğin sağlanması;

2) dikey fırlatma olasılığı;

3) aşırı yüklerin sınırlandırılması;

4) parametrelerin sorunsuz değişimi;

5) transonik uçuş hızlarında hücum açılarının olmaması;

Havadan fırlatılan bir fırlatma aracının yörüngesinin nasıl görünmesi gerektiğini belirlemeye çalışalım. Roketin ilk yunuslama açısı ile hareket ettiği ilk anlar. Daha sonra atmosferin yoğun katmanlarından daha hızlı geçebilmek için yunuslama açısını artırma yönünde bir dönüş yapılmalıdır. Ardından, son aşamanın motoru kapatıldığı anda hızın yerel ufka gerekli eğim açısına sahip olması için eğim açısını azaltmaya başlamak gerekir. Bu şartlar altında iyi

Havacılık ve astronotiğin güncel sorunları - 2015. Cilt 1

uygun trigonometrik fonksiyonlar "kosinüs" veya "sinüs". Böylece, kosinüs fonksiyonunun denklemi aşağıdaki formu alacaktır:

b(tst) \u003d A co8 (yutst + f) + K

nerede 0 - mevcut adım açısı; A, K, u, φ - belirleme parametreleri, t - tüketilen yakıtın mevcut nispi kütlesi. Gerekli işlevin bir örneği, şekil 1'de gösterilmiştir. bir.

Pirinç. 1. Adım açısı işlevi

Dört bilinmeyen parametreyi belirlemek için dört başlangıç koşulunu bilmek gerekir:

1) 9(^r0) = 0o = 0mm için o^.0 + φ = n; Ct0 - dönüşün başında kullanılmış yakıtın nispi kütlesi, 0o - ilk adım açısı;

2) 0(Tsk1) = 0k1; ctk1, birinci aşamanın kullanılmış yakıtının nispi kütlesidir, 0k, birinci aşamanın son yunuslama açısıdır;

3) 0 = 0maks, o^ + φ = 0 için; 0max - maksimum adım açısı;

4) Kosinüs fonksiyonu periyodik olduğundan, çözümün u parametresinin sorumlu olduğu bir periyoda uyması gerekir;

Bu koşullar göz önüne alındığında, bilinmeyen parametrelerin aşağıdaki değerlerini elde ederiz:

A-maks min. k - maks. min.

arccos I---l + n

Son denklem şu şekli alacaktır:

b(|o,t) - A -yut2 + n) + K;

İki aşamalı bir fırlatma aracı için 00 = 5°, tst0 = 0.05, 0s = 30, = 0.733 1, 0k2 = 0, tstk2 = 0.925 1'deki yunuslama açısı programı şu şekli alacaktır (Şekil 2).

Ayrıca, bu denklem dikey fırlatma ile fırlatma aracını hesaplamak için kullanılabilir. Şek. 3, noktalı çizgi klasik türetme programını, düz çizgi - elde edilen ifadeye göre gösterir.

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Pirinç. 2. Havadan fırlatma özelliğine sahip iki aşamalı bir fırlatma aracı için yunuslama açısı programı

Pirinç. 3. Türev programları: klasik ve elde edilen denkleme göre

1. Apazov R. F., Sytin O. G. Dünya'nın taşıyıcılarının ve uydularının yörüngelerini tasarlama yöntemleri. M.: Bilim. Bölüm ed. Fizik-Matematik yak., 1987. 440 s.

2. Varfolomeeva V. I., Kopytova M. I. Balistik füzelerin tasarımı ve testi. M. : Askeri Yayınevi, 1970. 392 s.

Yörüngenin balistik (eliptik) bölümünün hesaplanması. Hücum açısını ve atış açısını değiştirmek için program

160700.68 "Uçak motorları" sulh yargıcı yönünde giriş sınavı için

OUT'da roket hareket programı

Yörüngenin balistik (eliptik) bölümünün hesaplanması

Popüler