
- •3. Расчёт и анализ траектории наведения ла
- •3.1. Общие сведения о траектории наведения
- •3.2 Расчёт (подбор) исходных данных для перехватчика и цели
- •3.3 Формирование файла аэродинамических характеристик
- •3.4 Результаты расчета траектории перехвата на эвм
- •3.5 Анализ параметров траектории
- •4 Численное интегрирование уравнений движения центра масс ла для участка траектории
- •4.1 Определение угла атаки и вычисление левых частей уравнений
- •4.2 Общие сведения о численном интегрировании обыкновенного дифференциального уравнения
- •4.3 Метод Эйлера
- •4.4 Модифицированный метод Эйлера
- •4.5 Метод Рунге-Кутта
- •4.6 Определение значения сил в заданный момент времени
3.3 Формирование файла аэродинамических характеристик
Значения аэродинамических коэффициентов взяты из расчётно-графической работы «Расчет и анализ аэродинамических характеристик ЛА». Они должны быть записаны в соответствующий файл. Перед этим их удобно представить таблицей с равномерными шагами изменения по высоте полёта, числу и углам атаки.
Файл аэродинамических характеристик ЛА имеет следующую структуру:
В первой строке располагается информация об исполнителе и наименовании перехватчика.
Во второй строке указаны диапазоны изменения числа , высоты полёта и угла атаки, для которых в файле приведены аэродинамические коэффициенты ЛА. Запись аэродинамических коэффициентов перехватчика выполнена для
чисел от
с шагом
; для
высот полета от
с шагом
км и для
углов атаки от через
градуса.
В строках от 3 по 8 размещены значения коэффициента трения (
) для каждой высоты и числа М.
В строках с 9 по 14 размещены значения коэффициента донного сопротивления (
) для каждой высоты полёта и числа М.
В 15 строке записаны значения коэффициента волнового сопротивления (
) для каждого числа М.
В 16 строке - значения производной коэффициента подъемной силы по углу атаки при (
) для каждого числа М.
В строках с 17 по 26 хранятся величины отношения коэффициента дополнительной подъемной силы к углу атаки (
) для каждого угла атаки и числа М.
В строках с 27 по 36 - коэффициенты индуктивного сопротивления (
) для каждого угла атаки и числа М.
После окончания работы изменения записаны в файл под своим уникальным именем “d1mon”. Далее на ЭВМ в программе “АТАКА” выполняется расчет траектории наведения ЛА. Необходимо учитывать, что при не попадании программой при расчете в “узлы” таблицы аэродинамических характеристик, происходит линейное интерполирование имеющихся величин. После окончания расчета результаты записываются в файл с уникальным именем “Bakalu6ka1”.
3.4 Результаты расчета траектории перехвата на эвм
3.5 Анализ параметров траектории
1. Траекторию полета ЛА и цели (рис. 5.1) можно условно разделить на три, резко отличающихся друг от друга участка: стартовый, ввод в режим наведения и непосредственно наведение ЛА на цель.
Система уравнений движения центра масс ЛА на всех этих участках формально выглядит одинаково:
Координата
цели по оси
в момент старта составляет приблизительно
.
Цель движется горизонтально на высоте
.
Перехватчик стартует с носителя.
Старт
будет выполняться по программе
пока не пройдет время
c. Ввод в режим наведения
будет выполняться с максимально
допустимым использованием несущих
свойств ЛА. Наведение ЛА на цель будет
выполняться методом параллельного
сближения. Перехват будет осуществлен
в момент времени
c.
ЛА стартует горизонтально. Траектория движения перехватчика на стартовом участке практически прямолинейна. При вводе в режим наведения угол тангажа резко уменьшается и траектория искривляется, ЛА движется в сторону цели с уменьшением высоты. Ввод в режим наведения заканчивается, когда начинает выполняться равенство
,
т.е.
в момент времени
c.
В режиме наведения траектория продолжает искривляться, ЛА движется в сторону противоположную цели с уменьшением высоты.
2.
Изменение
и
от времени полёта (рис. 5.2).
;
.
Следовательно,
.
В
течение
работает двигатель, и скорость ЛА
непрерывно возрастает и достигает
максимального значения
.
Затем происходит отсечка тяги, и после
этого скорость ЛА начинает уменьшается.
На
стартовом участке (
)
перегрузка
незначительно увеличивается. Это связано
с уменьшением массы ЛА (выгорание
топлива) и малым влиянием роста
.
В
начале ввода в режим наведения
скачкообразно уменьшается, т.к. угол
атаки
скачкообразно уменьшается до
,
а следовательно и
уменьшается. Затем происходит плавное
уменьшение
до
(ввод в режим наведения) в связи с
уменьшением угла
.
Затем происходит плавное увеличение в связи с возрастанием угла атаки ЛА .
3.
Изменение
и
от времени полёта (рис. 5.3).
;
;
.
На стартовом участке . В начале ввода в режим наведения угол атаки скачкообразно уменьшается до и остается постоянным до . В режиме наведения резко возрастает и достигает максимального значения
.
На
стартовом участке полета ЛА
.
В начале ввода в режим наведения
скачкообразно уменьшается в связи с
резким уменьшением угла атаки
.
Затем
уменьшается (до
)
в связи с тем, что значение
по модулю возрастает. Затем
возрастает с увеличением угла атаки.
Рисунок 3.1 – Траектория ЛА и цели
Рисунок 3.2 - Изменение и от времени полёта
Рисунок 3.3 - Изменение и от времени полёта