КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Диапазон центровок ЛА
На крылатых ракетах, вертолётах и самолётах выделяют положение “”- т. е. САХ и положение центра масс (тяжести) ЛА относительно (рис.61)
(10.15) При положении ЦМ (ЦТ) в точке самолёт (ракета) становятся нейтральными. Эта точка находится позади фокуса, т.к. обычно >0. Величина САХ, т.е. различие между невелик. Предельно заднее положение ЦТ определяется как ; (10.16) где:- требуемый запас статической устойчивости по принятым нормативам. Предельно переднее положение ЦТ определяется по условиям балансировки ЛА обычно в прямолинейном полёте, т.е. при . (10.17) Здесь: ; -относительное плечо горизонтального оперения (рис.62).
Рис. 62
, (10.18) где -коэффициент относительной эффективности руля высоты; - предельное положение руля высоты; - угол установки стабилизатора; - требуемый угол атаки для горизонтального полёта;
; (см. ”метод тяг”), откуда получаем
; (10.19) Предельно передняя центровка определяется для наихудших условий обычно при заходе на посадку с учётом выпущенных закрылков, щитков и другой механизации. Эксплуатационная область допустимых центровок выбирается, как показано на рис. 61, с учётом всего диапазона скоростей полёта. Нетрудно видеть, что с ростом относительной площади и плеча горизонтального оперения т.е. статического момента оперения AГ.О. фокус ЛА, а значит сдвигается назад. Одновременно, при неизменной относительной площади руля высоты растёт эффективность орга- нов управления и сдвигается вперед (см.рис.63).
Из условия потребного можно найти значение АГ.О . и все параметры горизонтального оперения. Аналогично решаются все задачи по выбору вертикального оперения.
11.Исследование возмущённого движения ЛА 11.1 Уравнения возмущённого движения ЛА Собирая вместе динамические и кинематические уравнения движения ЛА, как материальной точки, и его вращательного движения вокруг центра масс, обозначим их в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений: ; , (s=1,2,…n) (11.1) Здесь y1,…,yn – фазовые переменные, u1,…,un – управляющие воздействия на ЛА, fs(…)- нелинейные функции. Фазовыми переменными являются: ,… и т.д. Управляющие воздействия: , Р,… и т.д. t – независимая переменная; чаще всего – время. - начальные условия при t = t 0. Пусть для заданных существует опорная (программная, невозмущенная) траектория движения ЛА (рис. 64). , удовлетворяющие (11.1) Полагаем, что при движении ЛА действуют возмущения: ветер и др., которые приводят к отклонению движения от опорной (программной, невозмущенной) траектории, а суммарное движение описывается вектор-функциями , и в соответствии с (11.1) (в векторной форме) . (11.2) Опорная траектория описывается уравнением ; (11.3) Раскладывая правую часть (11.2) в ряд Тейлора относительно опорных значений y0(t), u0(t), ограничиваясь линейными членами и вычитая (11.3) из (11.2), получаем . (11.4) Здесь мы воспользовались “ методом малых возмущений” в соответствии с которым составляющие более высокого порядка по сравнению с линейными становятся пренебрежимо малыми. Систему линейных дифференциальных уравнений (11.4) можно разделить на простые подсистемы, которые можно исследовать независимо друг от друга. Например, если в уравнениях (5.2),(5.3) обозначить , и их проекции соответственно на траекторные и связанные оси координат обозначить как: , то разделить уравнения в случае опорной траектории – прямолинейного полёта без крена и скольжения можно при следущих допущениях: ;
в которых параметрами принимаются () – для описания продольного возмущенного движения, () – для описания бокового движения.
Система уравнений, описывающих продольное возмущённое движение (в отклонениях от опорного) 1. ; 2. ; 3. ; 4. ; (11.5) 5. ; 6. ; 7. ;
Система уравнений бокового возмущённого движения (в отклонениях от опорного)
1. -; 2. ; 3. ; 4. ; 5. ; (11.6) 6. ; 7. ; 8. . В уравнениях (11.5), (11.6) величины Fxk.в; Fyk.в; Fzk.в; MRx.в; MRy.в; MRz.в представляют собой возмущающие силы и моменты, не обусловленные непосредственно изменениями кинематических параметров. Это обычно функции параметров атмосферы, либо другие известные функции. Система (11.5) может быть разделена на две подсистемы, описывающие короткопериодическое (уравнения 2, 3, 4, 5) и длиннопериодические движения Л.А. (1, 6, 7). Рассмотрим подробнее математическую модель, описывающую короткопериодическое движение. Используя стандартные матричные обозначения для уравнений собственного возмущенного движения (∆u(t)≡0) ∆; A=[ aij ], из (2),(3),(4),(5) получаем ; ; ; , где: Если принять за исходный опорный режим полета – горизонтальный и положить , то часть системы преобразуется к виду: ; . Уравнение для представим в несколько другой форме, используя третье уравнение системы (11.5) ; где; ;
Дифференцируя уравнение для и подставляя последнее, получаем уравнение собственного короткопериодического быстрого вращательного движения ЛА с почти неизменной скоростью. где: ; ; ; ; ; ; , а также: , , . Аналогично выводятся уравнения для медленной составляющей продольного длиннопериодического движения и ненулевых управляющих воздействий на ЛА .
Лекция 16.
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 501; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |