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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

“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

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