Студопедия

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)

Активные силы и моменты, действующие на ЛА в полете


Напомним, что основной задачей механики полета с точки зрения общей механики является так называемая прямая задача механики – определение параметров движения по заданным силам и моментам. Т.е. силы и моменты в большинстве наших задач выступают как некоторые исходные данные, определяемые, как правило, в других, смежных дисциплинах.

В полете на ЛА в общем случае действуют следующие силы:

1. Силы притяжения Земли и друних небесных тел (Луны, Солнца, других планет);

2. Аэродинамические силы, как результат взаимодействия ЛА со средой, в которой происходит движение;

3. Аэростатические силы;

4. Силы тяги двигателей, установленных на ЛА;

5. Дополнительные силы, например, силы реакций при взаимодействии ЛА с другими телами (аппаратами или их частями) при старте, разделении ступеней и т.п.

Сразу следует отметить, что хотя здесь перечислены только силы, в общем случае ЛА испытывает воздействие и моментов от этих сил.

Гравитационное воздействие на ЛА со стороны Земли мы рассмотрели достаточно подробно. Гравитационное влияние других небесных тел будет рассмотрено в разделе “Механика космического полета”, поскольку таковое влияние на ЛА, совершающие полет в пределах атмосферы Земли, пренебрежимо мало.

Аэродинамические силы и моменты

Все аэродинамические силы, действующие на различные части ЛА, можно привести к результирующей полной аэродинамической силе (действующей на ЛА в целом и проходящей через центр масс ЛА) и результирующему полному аэродинамическому моменту (действующей на ЛА в целом относительно его центра масс). Величина и направление и зависят от многих факторов, в том числе от и т.д.

Полная сила принципиально может быть представлена в виде составляющих по осям любой наиболее удобной СК. Для определенности будем в дальнейшем полагать, что полная аэродинамическая сила в качестве исходных данных представлена в виде составляющих по осям скоростной СК , т.е. в виде

,

где

- сила лобового сопротивления ЛА;

- подъемная сила ЛА;

- боковая сила ЛА;

- безразмерные аэродинамические коэффициенты, зависящие от многих факторов, главным образом от формы и размеров ЛА, скорости и высоты полета, углов , , и многих других.

Полный аэродинамический момент обычно представляют в виде составляющих по осям связанной СК , т.е. в виде

,

где

- момент крена;

- момент рыскания;

- момент тангажа

- безразмерные коэффициенты момента, зависящие от тех же факторов, что и , но и некоторых дополнительных, например, от угловых скоростей вращения ЛА .

Аэростатические силы

Отметим, что большинство движущихся объектов современной летательной техники являются аппаратами так называемой большой относительной плотности, т.е. такими аппаратами, плотность которых (отношение массы к объему) на 2-3 порядка превышает плотность окружающей среды. Для таких аппаратов влияние сил аэростатической природы (а также сил, обусловленных инерцией присоединенных масс среды) является пренебрежимо малым. Именно такие аппараты главным образом мы и имеем в виду в нашем курсе.



Вопросы динамики аппаратов малой относительной плотности (дирижабли, аэростаты, подводные аппараты) рассмотрены в специальной литературе.

Силы тяги двигателей

Общая характеристика и методы расчета сил тяги двигателей, установленных на ЛА, широко представлены в соответствующей литературе. Отметим только, что суммарная (полная) сила тяги может не проходить через центр масс ЛА и вызывает в этом случае дополнительный момент, действующий относительно центра масс ЛА.

Дополнительные силы

Под дополнительными силами обычно понимаются силы, характерные для так называемых переходных участков траекторий – при старте, разделении ступеней, отделении головных частей и др. Для таких участков траектории характерны также резкие изменения характеристик ЛА и его частей, ДУ, а также режимов работы системы управления; специфичны также и действующие возмущения.

По этим причинам исследование переходных участков траектории представляет собой самостоятельную совокупность задач, объединяемых аналогичностью динамических процессов и идентичностью постановок задач. Во всех таких задачах основным элементом является определение сил, действующих на ЛА. Для этого обычно разрабатываются свои, специфичные методы с учетом конкретных особенностей конструкции ЛА, работы систем и особенностей задачи.

В заключение для иллюстрации на рисунках 2.15 и 2.16 представлены схемы некоторых углов и действующих на ЛА сил при полете строго в вертикальной и строго в горизонтальной плоскостях.

Рис. 2.15. Схема углов и сил, действующих на ракету сил при полете строго в вертикальной плоскости

Рис. 2.16. Схема углов и сил, действующих на ракету сил при полете строго в горизонтальной плоскости

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Атмосфера Земли и ее модели | Управляющие силы и моменты

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 2193; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.