2. Определение исходных данных для перехватчика и цели

Для выполнения расчёта траектории наведения необходимы следующие начальные параметры перехватчика:

— начальная (стартовая) масса ЛА;

— масса топлива;

— секундный расход массы топлива;

— тяга силовой установки;

— время работы двигателя (продолжительность активного участка траектории).

1. Величина стартовой массы для ракеты Стрела-10 составляет:

.

2. Массу топлива можно определить через его относительную массу: . Этот коэффициент в значительной мере зависит от дальности полёта, типа двигателя, а также от назначения ЛА. Для рассматриваемого перехватчика . Отсюда

.

3. Тягу двигателя определяем, используя статистические сведения для энерговооружённости перехватчика: . Этот коэффициент для перехватчиков, стартующих с земли, изменяется в пределах .

.

4. Секундный расход топлива зависит от тяги и используемого типа топлива, а также от условий его сгорания: для твёрдых топлив . Чем больше скорость выхода продуктов сгорания, тем эффективнее топливо. Определяем секундный расход топлива:

5. Полученные значения позволяют определить время работы двигателя при израсходовании всего топлива:

6. Полученные данные позволяют в первом приближении оценить наклонную дальность полёта перехватчика и положение цели в момент его старта. В первом приближении движение перехватчика на активном участке траектории можно считать равноускоренным, а на пассивном (тяга равна нулю) – равномерным.

Заданное время перехвата равно времени работы двигателя, значит:

,

где — начальная скорость перехватчика; — конечная скорость перехватчика (скорость перехватчика в момент встречи с целью или в конце активного участка траектории); — время работы двигателя перехватчика; — заданное время перехвата; — ускорение перехватчика на активном участке траектории; — наклонная дальность на активном участке траектории.

Начальная скорость перехватчика равна скорости полёта носителя. ЛА стартует с неподвижной установки на Земле, т.е. .

Учитывая приближённый характер этих вычислений можно для оценки ускорения перехватчика пренебречь его сопротивлением и наклоном траектории к горизонту, т.е.

, тогда:

, , .

Для приближённого определения наклонной дальности полёта перехватчика (дистанция перехватчика) с учётом аэродинамического сопротивления и гравитационных сил можно воспользоваться следующей формулой:

,

где .

Перепад высот между точкой старта перехватчика и целью принимаем 100 м. расстояние от стартовой позиции перехватчика до места поражения цели принимаем 6500 м. Задаёмся скоростью цели . Начальное положение цели принимаем равным 13000 м. Высота полёта цели постоянна.

3. Формирование файла аэродинамических характеристик

Значения аэродинамических коэффициентов взяты из расчётно-графической работы «Расчёт и анализ аэродинамических характеристик ЛА». они должны быть записаны в соответствующий файл. Перед этим удобно представить таблицей с равномерными шагами изменения по высоте полёта, числу М и углам атаки.

Файл аэродинамических характеристик ЛА имеет следующую структуру:

1. В первой строке располагается информация об исполнителе и наименовании перехватчика.

2. Во второй строке указаны диапазоны изменения числа М, высоты полёта и угла атаки, для которых в файле приведены аэродинамические коэффициенты ЛА. Запись аэродинамических коэффициентов перехватчика выполнена для 10 чисел М от М=0,4 с шагом 0,4; для 6 высот полёта от Н=0 с шагом 4 км и для 9 углов атаки от α=0 через 2 градуса.

3. В строках от 3 по 8 размещены значения коэффициента трения для каждой высоты полёта.

4. В строках с 9 по 14 размещены значения коэффициента донного сопротивления для каждой высоты полёта.

5. В строке 15 записаны значения коэффициента волнового сопротивления

6. В строке 16 – значения производной коэффициента подъёмной силы по углу атаки при α=0 .

7. В строках с 17 по 26 хранятся величины отношения коэффициента дополнительной подъёмной силы к углу атаки

8. В строках с 27 по 36 – коэффициенты индуктивного сопротивления

После окончания работы файл аэродинамических характеристик был сохранён под своим уникальным именем «Strela10aero».

Расчёт траектории выполняется в программе АТАКА. После ввода всех необходимых параметров программа начинает расчёт. Необходимо учитывать, что при не попадании программой при расчёте в “узлы” аэродинамических характеристик, происходит линейное интерполирование имеющихся величин. После окончания расчёта результаты сохраняются в файл с уникальным именем «ZagoruykoDE1».