Воздушные и газовые рули

Органы управления БЛА

Средствами создания управляющих сил и моментов является большое многообразие органов управления БЛА. В качестве органов управления БЛА могут использоваться следующие устройства.

Аэродинамические и газовые рули использовались на первых баллистических ракетах, например, на ракете ФАУ-2, а в настоящее время применяются в США на зенитных управляемых ракетах, снарядах «воздух-воздух».

В случае если аэродинамический руль расположен по потоку воздуха, подъемной силы на нем нет. Если развернуть руль под некоторым углом к набегающему потоку, на нем возникнет небольшая управляющая сила (т.к. площадь руля небольшая). Но так как рули находятся далеко от центра масс БЛА, момент, создаваемый управляющей силой, получается достаточно большим. Под действием его БЛА поворачивается в заданном направлении вокруг центра масс. В результате образуется угол атаки и, как следствие этого, подъемная сила на крыле, величина которой значительно больше подъемной силы на рулях.

Подъемная сила аэродинамического руля определяется известной из аэродинамики формулой

,

где - коэффициент подъемной силы, - скоростной напор газов, - площадь сечения руля.

Рис. 7.3. Подъемная сила аэродинамического руля

Газовые, или газодинамические рули применяются на ракетах. Они необходимы для стабилизации ракеты в начальный период движения, когда скорость ракеты мала, а также при полете в разреженной атмосфере. В этих случаях эффективность аэродинамических рулей мала. Газовые рули могут применяться как в комбинации с аэродинамическими рулями, так и самостоятельно. Газовые рули действуют только на активном участке полета, т.е. во время работы реактивного двигателя.

На газовый руль, находящийся в струе газа реактивного двигателя, действуют силы газового потока так же, как и на аэродинамический руль. Схема действия сил на газовый руль приведена на рис.7.4, а.

При повороте газовых рулей на некоторый угол отклоняется и газовый поток, что приводит к возникновению подъемной силы руля Yг, последняя и является управляющей силой, создающей управляющий момент относительно центра масс ЛА и поворачивающей ЛА в нужном направлении.

Подъемная сила газового руля определяется так же, как и аэродинамического

,

где - коэффициент подъемной силы, - скоростной напор газов, - площадь сечения газового руля.

Недостатком газовых рулей является то, что они, находясь в газовом потоке, создают значительную силу лобового сопротивления, которая является потерей тяги двигателя на органах управления. Эта потеря довольно значительна и резко возрастает при больших углах поворота рулей. Сила лобового сопротивления создает дополнительные силы трения в осях вращения газового руля.

Дата добавления: 2014-01-03