Файл: Дракин, И. И. Основы проектирования беспилотных летательных аппаратов с учетом экономической эффективности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 2
или, учитывая формулу (3. 22),
aSK I bSK
В данном случае |
(| = р, следовательно, |
|
ь \ |
öS к |
|
||||
Фе_ |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
(3. 24) |
|
|
— |
|
2 V 2 |
|
|
|
|
||
~дГ |
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
Дифференцируя выражение (3. 20), находим |
|
|
|
||||||
|
dSK |
|
«к |
(ф 1~ь И— 1 __________) |
|
|
(3. 25) |
||
|
dp |
|
2Р |
& /1 + & |
/1 + » |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначаем
|
аѵ= а |
2 |
|
2 |
а/ i + » |
|
|
|
|||
|
b = b |
c |
____1_ 'Lit ( / ~ â - i ) 2 |
||
Тогда |
Фе |
|
|
/1 + |
|
|
(ф ф |
+ ф )- |
|||
Определяем |
величину |
дцт/5|. |
Согласно формул |
||
и (1.66), |
Ф т |
Ф т |
а |
4 |
да,- |
|
|
ф |
|
/< |
Ф |
|
|
|
|
Баллистический коэффициент, см. (1.40),
•'Х К)) I |
|
' X ф / |
I С д |
С-V*-Ш‘;S(1 |
где |
|
Рф |
Рои |
Gn |
|
|
Go |
|
|
G0 |
' |
Г un |
50ii/S |
|
Рф= —S |
*^ОП |
|||
Ф - |
/? |
(3. 26)
(3. 27)
(3. 28)
(1.60)
(3. 29)
(3.30)
Здесь 5ф — площадь |
миделя корпуса, S on — площадь оперения |
|||
в одной плоскости, |
Sa, |
— поверхность всех наружных частей, кро |
||
ме крыла, корпуса и оперения, |
сха> |
— коэффициент аэродинами |
||
|
ческого сопротивления всех частей, кроме крыла, корпуса и опе рения.
119
Последний член в выражении для ст; можно считать независи
мым от значения |
р. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частная производная баллистического коэффициентаі |
|||||||||||||||||||||
дз; |
п ( с х |
кр |
і |
|
3 0ЛСЛ |
|
|
|
|
|
/ |
дс ■ кр 1 |
|
Т |
°о |
|
дс. |
ч |
|||
~др |
|
|
|
|
|
р |
\ |
(др |
|
|
|
д р |
|||||||||
|
|
~~Ь |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
? |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X ф і |
да; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
/*ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
да; |
д р |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для данных целей можно приближенно принять |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
СX ОПі |
|
Чг кр і , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
кроме того, учитываем, что |
|
|
дсуі |
а __ |
суі |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
да, |
^ |
1 |
|
|
|
др |
' |
суі |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
др |
|
суі |
|
|
|
|
1 |
га |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для маршевых углов атаки ( а < 10°) коэффициент индуктив |
|||||||||||||||||||||
ного сопротивления корпуса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3-31) |
||||||
|
|
|
|
ДгФі— О + Ѵ ^ ж к а ? , |
|
|
|
1 |
5 |
|
|
||||||||||
где, согласно работе [33] при |
|
|
М >1,2 |
|
|
|
|
|
, при М « 0 .2 |
||||||||||||
|
|
Сф^ ; -----— |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
|
^нос |
|
|
||
—0,2. Применяемая здесь величина £ф не имеет ничего об |
|||||||||||||||||||||
щего с величиной £, см. формулу |
(2. 13). Приведенное выше вы |
||||||||||||||||||||
ражение можно теперь представить в следующем виде |
|
||||||||||||||||||||
д а ; |
___ |
1 0 |
|
+ |
S on)2 |
кр ,• |
_ |_ |
1 |
+ S on |
|
д с х |
Кр |
і |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Сх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
д р |
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
д р |
|
|
|
||
|
|
I |
|
|
2(1-т- Сф) |
Су косСу; |
|
дСуі |
|
' |
|
|
|
|
|
(3.32) |
|||||
|
|
|
|
|
і |
У |
|
|
др |
|
|
|
|
|
|||||||
Сх Выделяяі |
|
|
|
|
|
рМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
представляем |
||||
индуктивное сопротивление |
крыла, |
|
|||||||||||||||||||
кр в форме |
|
|
с х кр / —с хЫ + |
k ic l |
кр ; • |
|
|
|
|
|
|
|
(3.33) |
Коэффициент подъемной силы всего ЛА, как известно, состоит
из четырех основных частей |
Су |
фSф |
' у ОН |
|
Си = С У кр' |
|
У Р ’ |
где Сукр — коэффициент подъемной силы крыла с учетом несу щей способности подфюзеляжной части крыла, сУф — коэффици ент подъемной силы корпуса (фюзеляжа), отнесен к площади ми деля корпуса, су оп— коэффициент подъемной силы оперения, отнесен к величине площади крыла S , су Р — коэффициент подъ-
120
емнои силы за счет нормальной составляющей тяги двигателя, отнесен к 5 и скоростному напору д,
|
|
|
|
Р а |
■ р |
Р СУ кр |
|
|
|
— |
Р |
' ур • 7 7 |
У кр |
|
|
|
|||
Здесь Р = --------тяговооруженность. |
|
|
|
||||||
G0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначим |
|
^ОП |
Су |
( |
|
|
(3. 34) |
||
|
|
|
Хф |
|
с У кр |
|
|
(3.35) |
|
|
|
|
_ |
t y кр |
Р ф |
|
|
||
|
|
|
|
Су Ф |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
са |
|
|
|
(3. 36) |
|
|
|
|
|
р |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
Су кр |
Я |
|
|
|
В выражении |
(3.35) |
|
|
са |
|
|
|
миделя |
|
Рф= С0/5ф, где 5ф — площадь |
|||||||||
корпуса. Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
с у — |
П +ХФ + Хоп“ЬХт) ° у к у |
|
|
(3.37) |
|||
Здесь предполагается, что на маршевых углах атаки |
|
(без контр |
|||||||
маневра вблизи цели) почти сохраняется линейность |
су |
ф по уг |
|||||||
лам атаки. |
Хоп можно определить по материалам |
работы [33]. |
|||||||
Значение |
Приближенные значения Хоп Для случаев полностью поворотного оперения (без стабилизаторов) при схеме, исключающей появ
ление заметной подъемной силы и продольных моментов при а = |
|
= 0, согласно работе [33]: Х о п = 0 ,0 3 , |
|
|
для ЛА «нормальной схемы» Хоп = —0,08, |
|
для ЛА схемы «утка» |
і |
для ЛА схемы «бесхвостка» хоп=—0,25. |
|
Так как общее значение коэффициента подъемной силы на |
-м участке траектории
сУі
где цт і — относительный расход топлива к моменту достижения ЛА середины г-го участка, то
« |
___ |
Р |
___ і О |
|
Дг і ) _____ |
|||
У К Р І |
|
Я і |
1 + |
Хф 1 |
+ |
Хоп / + |
Хт і |
|
д С у кр 1 |
= |
П У І ( \ |
— у.т г) |
(1 |
|
(3. 38) |
||
д р |
|
Я і ( 1 |
+ |
Х ф і |
+ |
+ Хоп .) |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
о п і + |
Ъ і ) 2 |
121
Из выражения (3. 33) |
__ |
дсхОІ |
, ог_ |
дсУ |
кР і |
|
|
|||
|
|
дсхкрі |
|
|
|
|
||||
|
|
dp |
~ |
dp |
+ |
укрг |
dp |
' |
|
|
Если сх к і — коэффициент сопротивления консоли, то |
|
|||||||||
т » |
|
|
|
Of О/ |
СX к і^к • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
05к |
|
|
|
|
Используя полученное выражение для ------, находим |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
dp |
|
|
|
|
|
|
dcxoi _ |
|
пк |
( / l + |
& — l )2 |
|
|
|
|
|
|
■ч |
|
О |
______________ * X |
К І » |
|
|
||
|
|
dp |
|
2/> |
» у 1+ Э- |
|
|
|
|
|
или с учетом выражения (3. 20) |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
дсхоі __ _________ схоі_____ |
|
|
|
|
|||
Следовательно, |
|
d p |
|
р / 1 |
+ т} |
|
|
|
(3.39) |
|
|
|
(1 Р т г ') ^ 0 + |
Хонг) |
|
|
Сх о/ |
||||
d C x |
кр ( |
к і П у і |
|
|
||||||
O p |
q ? |
(1 + |
Хф і + |
Хоп і + |
Хт і) 3 |
|
р |
/ 7 + 1 |
Подставляем найденные производные и значение сжкр г- в выражение (3.32). Тогда
<Эаг |
(1 — ^i)2 |
|
fc-І (1 |
“Г |
^оп) (1 |
і“Ь Хоп / |
і |
|
|
Хф І |
|
Хт і) |
||||||||
dp |
Z7 |
?г2 |
+ |
£ф) |
с у |
нос |
1 |
О |
|
/ф |
“Н Хоп |
|
Н“~Хті |
|
|
|||||
4 - 2о |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
Хоп |
|
і |
“Ь Хт |
і |
||||||
|
Р ф |
|
|
(с«у і у |
|
|
|
|
1 “Ъ Хф f Н |
Хоп |
|
|
||||||||
|
_ |
(1 |
~Ь |
р он)2 |
с л~0і |
V |
I |
__j__________ |
/ |
’ |
|
|
|
|
||||||
Обозначим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V Т |
+ 1 |
|
|
Х.т /) |
||||||
|
|
|
|
|
О ”Ь ^оп) О |
|
|
Хоп і |
|
|
Хф і |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
~Ь Хф |
|
~Ь Хоп I |
|
|
Хт /)^ |
|
|
4 + ^ф)сі/н8с г
р* К ; ) 2
1 |
і |
“Ь" |
Хоп /і |
Т - Хт / |
(3. 40) |
1 “Г Хф |
|
' I' |
Хоп |
Значение /гг-, входящее в это выражение, приближенно можно определить по формуле (1.47), более точно по рис. 1.7. Зна-
122