21
Министерство образования и науки Украины
Национальный аэрокосмический университет
им. Н.Е. Жуковского
«ХАИ»
Кафедра 101
Сборник работ
по курсу:
«Динамика полёта ЛА» и «Аэродинамика»
Выполнил:
студент 446 группы
Загоруйко Д. Е.
Проверил:
преподаватель
Сахно А. Г.
Харьков 2011
Реферат
Страниц -66, рисунков -16, таблиц - 22.
Ключевые слова
Летательный аппарат, схема «утка», коэффициент трения, угол атаки, сила сопротивления, подъёмная сила, поляра, аэродинамическое качество, перехватчик, цель, траектория, демпфирующий момент, угол атаки рулевых поверхностей.
Аннотация
В данном сборнике работ выполнен расчёт и анализ аэродинамических характеристик ЛА, построены графики, позволяющие определить аэродинамические характеристики ЛА и его отдельных частей с учётом влияния между ними. Также был выполнен расчёт и анализ траектории наведения ЛА по методу пропорционального сближения. На участке траектории проведено численное интегрирование методом Эйлера, модифицированным методом Эйлера, методом Рунге-Кутта. Для исследуемого момента времени был определён угол атаки и угол отклонения рулевых поверхностей.
Сборник работ содержит одну курсовую работу (разделы 3, 4) и две расчётно – графических работ ( раздел 2 и 5)
Оглавление
1. Расчёт и анализ аэродинамических характеристик ЛА 7
1.1. Введение 7
1.2. Лобовое сопротивление ЛА 8
1.2.1. Общая характеристика лобового сопротивления 8
1.2.2. Коэффициент сопротивления трения ЛА 9
1.2.3. Коэффициент донного сопротивления ЛА 10
1.2.4. Коэффициент волнового сопротивления ЛА 11
1.2.5. Коэффициент лобового сопротивления ЛА 13
2.3 Производная от коэффициента подъёмной силы ЛА по углу атаки 13
2.3.1. Интерференция корпуса и несущих поверхностей 14
2.3.2. Скос потока 16
2.3.3. Производная коэффициента подъёмной силы ЛА по углу атаки. 17
2.3.4. Фокус ЛА 19
2.4. Нелинейность аэродинамических коэффициентов 19
2.4.1. Зависимость коэффициента подъёмной силы ЛА от угла атаки 19
2.4.2. Поляра ЛА 20
2.4.5. Максимальное аэродинамическое качество 21
3. Расчёт и анализ траектории наведения ЛА 36
3.1. Общие сведения о траектории наведения 36
3.2. Определение исходных данных для перехватчика и цели 37
3.3. Формирование файла аэродинамических характеристик 39
3.4. Результаты расчёта траектории перехвата на ЭВМ 41
3.5. Анализ параметров траектории 42
4. Численное интегрирование уравнений движения центра масс ЛА для участка траектории 47
4.1. Определение угла атаки и вычисление левых частей уравнений 47
4.2. Общие сведения о численном интегрировании обыкновенного дифференциального уравнения 51
4.3. Метод Эйлера 52
4.4. Модифицированный метод Эйлера 55
4.5. Метод Рунге-Кутта 57
4.6. Дополнительный участок интегрирования 60
4.7. Определение значения сил в заданный момент времени 61
5. Определение угла атаки и угла отклонения рулевых поверхностей 62
5.1. Выбор основных параметров для расчёта динамических коэффициентов 62
5.2. Определение параметров, связанных с отклонением управляющих поверхностей 63
5.3. Определение параметров, связанных с демпфирующими моментами 65
5.4. Уточнение угла атаки и определение угла отклонения управляющих поверхностей 67
Зенитный ракетный комплекс «Стрела - 10» (индекс 9К35) предназначен для прикрытия боевых порядков подразделений мотострелкового (танкового) полка в подвижных формах боя и на марше от низколетящих целей воздушного противника.
Основные тактико-технические характеристики комплекса:
Максимальная дальность поражения целей |
5000 м |
Высота поражаемых целей |
25 – 3500м |
Скорость поражаемых целей:
|
До 417 м/с До 306 м/с |
Опознавание воздушных целей |
До 12 км |
Приём информации целеуказания от пунктов управления ПУ-12М при дальности 6000 – 25000 м (с искажением, не более) |
1,5 град. |
Готовность к приёму целеуказания с момента включения, не более |
5 с |
Время готовности ракеты к пуску:
|
5 с 10 с |
Время перевода пусковой установки из походного положения в боевое, не более |
20 с |
Время перезаряжания пусковой установки четырьмя ракетами |
3 мин |
Время свёртывания боевых средств комплекса с готовностью к маршу |
2-3 мин |
Масса полностью укомплектованной БМ 9А35М2 с экипажем, с установкой 6П10М и боекомплектом к ней, с плавсредствами |
12300±240 кг |
Максимальная скорость передвижения БМ |
61,5 км/ч |
Запас хода по топливу |
500 км |
Скорость движения на плаву |
5-6 км/ч |
Табл. 1. Основные технические характеристики комплекса «Стрела – 10».
Рис. 1.1. Ракета класса П-В «Стрела – 10»
Зенитная управляемая ракета 9М37 предназначена для поражения самолётов с реактивными, газотурбинными и поршневыми двигателями, самолётов-снарядов и вертолётов на высотах от 25 до 3500м при скорости полёта до 417 м/с (1500 км/ч) на встречных курсах и дл 306 м/с (1100 км/ч) на догонных курсах и маневрирующих с перегрузками 3-5 единиц в любое время года.
Поражение целей ракетой 9М37 обеспечивается при стрельбе по визуально видимым целям днём на встречных и догонных курсах, а ночью – только на догонных курсах.
Ракета 9М37 (рис. 1.1. и 1.2.) представляет собой одноступенчатую, малогабаритную твердотопливную ракету, выполненную по аэродинамической схеме «утка». Рули ракеты расположены в передней части, а крылья размещены в хвостовой части. Рули и крылья расположены на ракете по Х-образной схеме и лежат в одной плоскости.
Ракета 9М37 наводится на цель системой пассивного самонаведения по методу пропорциональной навигации.
Ракета имеет двухканальную систему управления, аэродинамическое ограничение скорости крена, контактно-неконтактное взрывательное устройство, осколочно-фугасную боевую часть и бортовой источник питания.
Собранная ракета помещается в металлический контейнер.
Конструктивно ракета выполнена в виде пяти отсеков (рис. 1.3.) и контейнера.
