Файл: Равдин И.Ф. Сведения из теории полета управляемых баллистических ракет конспект лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
|
|
~ M g ' о б - M i , S & |
- О , |
|
|||||
откуда следует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ в / |
|
Выражение |
/ б /, устанавливающее |
связь |
между углом |
c)g от- |
||||
«лонения рулей |
высоты и углом |
атаки |
оС |
ив |
условия статическо |
||||
го равновесия |
ракеты, |
называется балансировочной |
вависимостью. |
||||||
|
Балансировочная зависимость показывает, что при повороте ру |
||||||||
лей |
высоты на |
некоторый угол |
S q |
ракета |
получит определенный |
||||
угол |
атаки сС , что |
приведет к возникновению |
/или |
изменению/ |
|||||
подъемной силы ракеты |
и изменению направления в |
пространстве |
силы тяги двигателя. За счет регулирования угла отклонения ру
лей высоты |
£ 5 |
можно изменять угол |
атаки и |
величину подъем |
|
ной силы и нормальной составляющей силы тяги |
двигателя, что по |
||||
зволяет изменять |
каправлеше |
полета, |
т .е , управлять полетом ра |
||
кеты. |
|
|
|
|
|
С другой стороны, зная |
зависимость угла |
атаки об от вре |
|||
мени полета, |
необходимую для |
осуществления программного движе |
|||
ния ракеты, |
можно определить |
по балансировочной зависимости не |
обходимые углы поворота рулей высоты.
{ 2 . Программное движение управляемой баллистической ракеты на активном участке траектории
Программным движением управляемой баллистической ракеты навивается ее движение на активном участке траектории в плоскос ти пуска, соответствующее нормальным значениям условий пуска,
параметров ракеты и системы управления и заданной программе упЗак.М1 449
- 10 -
равления.
Программой управления баллистической ракеты на активном
участка траектории называется закон изменения во времени угла
тангажа /р |
и с .З /, т .е . угла наклона продольной оси X/ |
ракеты к |
горизонту. |
Программа управления $np(tj вырабатывается |
програм |
мным механизмом. |
|
При нормальных значениях параметров ракеты, двигательной установки, системы управления и прочих условий пуска задание программы изменения угла тангажа однознечно определяет активный участок траектории и все элементы движения ракеты. В этом смыс ле программу управления $np(t ) можно рассматривать квк про грамму движения ракеты на активном участке траектории.
|
Вид программной траектории управляемой баллистической ра |
||||
ка гы ка |
активном участке показан на рис .4 |
Программная траекто |
|||
рия имеет три характерных участка: |
|
||||
0 - |
1 |
- |
участок |
вертикального движения |
ракеты; |
1 - |
2 |
- |
участок |
"введения"йли программного разворота ракеты; |
2- 3 - участок "наведения" или участок выключения двигателя.
Вертикальное движение ракеты после вертикального старта
продолжается несколько секунд /3 -6 с е к ./, пока ракета не получит За кЛ419
- 11
скорости, достаточной для ев устойчивого и управляемого полета под действием аэродинамических сил и моментов.
Участок "введения" служит для изменения направления векто
ра скорости ракеты путем постепенного поворота продольной оси ранеты в соответствии с изменением программного угла тангажа на
участке |
1-2 /рис .4 / . |
|
|
|
|
|
На |
участке "наведения" производится выключение двигателя |
|||||
в такой |
точке, элементы |
которой /скорость |
У* |
, |
угол |
наклона |
вектора |
скорости 0 к , |
координаты ^к и |
Хк |
, |
масса |
ракеты |
М* / соответствуют требуемой дальности |
полета ракеты. При этом |
|
значения угла наклона |
поддерживаются близкими к углу мак |
|
симальной дальности. |
Направление полета |
ракеты по программной |
траектории регулируется ва счет изменения угла атаки и суммарной силы по направлению нормали к траектории /р и с .5 /.
Рис.6 Изменение oinP и скоростного напора на |
АУТ. |
|
Например, при |
отрицательном отклонении рулей высоты вверх |
|
1 6 й < 0 / возникает |
положительный управляющий момент тангажа, |
|
вращающий ракету против часовой стрелки и приводящий |
к обраеова- |
|
|
Зак,№ 449 |
- |
12 - |
нив положительного угла атаки |
оС > О в соответствии с баланси |
ровочной зависимостью / б / . При |
атом изменится направление силы |
тяги и появится ее составляющая по направлению нормали к траек
тории Рп - P s i n c i x PoL, Кроме |
того, |
на |
ракету |
будет действо |
||
вать |
подъемная |
аэродинамическая |
сила |
Р у |
— |
об . Суммарная |
сила |
по направлению нормали к траектории |
|
|
|||
|
2 Fa " |
Рп + Щ ~Gcos$=i (p+ftyJoC -GcosQ |
/беа учета подъемной силы рулей/ вызывает изменение направления полета ракеты в зависимости от знака угла атаки и соотношения между этими тремя составляющими.
На участке "введения" 1-2 система управления создает отри
цательный угол атаки & < 0 , силы fn и Р у направлены
вниз и совместно с силой тяжести отклоняют траекторию вниз. На участке выключения двигателя 2-3 создается положительный угол
атаки, |
силы Fn |
и |
Р у |
направлены вверх и компенсируют отри |
||||||
цательную составляющуюсилы тяжести по направлению нормали к |
||||||||||
траектории — Q COS$ |
/р и с .5 /, |
благодаря чем,, поддерживается тре |
||||||||
буемое направление угла наклона вектора скорости |
&к |
, |
т . е . |
|||||||
требуемая форма |
траектории, близкая к |
прямолинейной . |
|
|
||||||
|
Характер |
изменения |
программного угла атаки |
С^ПР |
в Д и |
|||||
кции времени |
в |
сопоставлении |
со скоростным.напором i — * |
, |
||||||
действующим'на |
ракету на |
активном участке траектории, показан |
||||||||
на рисунке б. |
|
При малый величинах скоростного напора допуска |
||||||||
ются |
большие по |
величине |
углы |
атаки, |
а при больших величинах |
скоростного напора - малье углы атаки. При атом величина подтек
ной силы, зависящей от скоростного напора и углов атаки Зак.№ 449
- 13 -
= R y c t = C* OS
не будет превосходить допустимого по условиям прочности ракеты значения.
Суммируя внвчения углов наклона касательной к программной
траектории |
& п р |
и |
протравные |
еначения |
углов |
атаки |
&пр |
в |
||||
функции |
времени |
t |
t |
получим программу движения |
или программу |
|||||||
управления |
&np It) |
движением баллистической ракеты не |
активном |
|||||||||
Участке |
траектории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
д'пр ( t ) = 0 пр i t ) + d n r i t ) - |
|
|
|
||||||
Программе управления \)np (t) , |
определяющая |
активный участок |
||||||||||
траектории |
при |
нормальных условиях |
пуска, |
вависйт от |
конструк |
|||||||
тивных и аэродинамических характеристик ракеты, |
параметров |
сис |
||||||||||
темы управления |
и способа выключения двигателя. |
|
|
|
||||||||
При выборе программы управления или программной траектории |
||||||||||||
обычно исходят |
ив |
следующих требований к программному движению |
||||||||||
управляемой |
баллистической |
ракеты: |
|
|
|
|
|
|||||
- |
достижение дальности |
полета, |
близкой к максимальной |
/при |
||||||||
Данной скорости |
ракеты в момент выключения двигателя/; |
|
||||||||||
- |
вертикальный |
старт ракеты; |
|
|
|
|
|
|||||
- |
минимальное рассеивание |
по дальности; |
|
|
|
|||||||
- |
обеспечение |
прочности ракеты; |
|
|
|
|
||||||
- |
обеспечение устойчивости |
и управляемости |
ракеты; |
|
||||||||
- |
возможность осуществления |
программы органами управления |
||||||||||
ракеты. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
ракет с |
широким диапазоном дальностей пуска может оказа |
||||||||||
л ся невозможным удовлетворение |
всех этих |
требований |
при исполь- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зак.» 449 |