- •Фролов, А.Д.
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •РАКЕТ
- •1.1. Предварительные замечания
- •1.2. Сокращения, условные обозначения, индексы
- •1.3. Основные этапы процесса параметрического проектирования
- •2.1. Предварительные замечания
- •2.3. Определение массовых характеристик ракет с РДТТ
- •2.4. Определение геометрических характеристик РДТТ и ракеты
- •2.5. Определение проектно-баллистических параметров РДТТ и ракеты
- •2.6. Определение предельных секундных расходов топлива
- •2.7. Анализ и учет габаритных ограничений РДТТ и ракеты
- •2.8. Аэродинамические характеристики ракеты
- •2.9. Моменты инерции и центровочные характеристики ракеты
- •В) Расчет центровочных и моментных характеристику-й «сухой» субракеты,
- •Сtp(0 = фнавед ” 0 /
- •3.3. Назначение потребной конечной скорости и угла бросания
- •3.5. Проектирование ракеты без оптимизации параметров (Организация работы программы KAMFAD)
- •4. ДЕТЕРМИНИРОВАННАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАКЕТ
- •4.1. Предварительные замечания
- •4.2. Адаптация метода неопределенных множителей Лагранжа
- •4.3. Метод направленного поиска оптимальных параметров
- •Вывод алгоритма решения задачи
- •Выберем X,(r),X2(r),X3(r),X4(r) из уравнений:
- •5. СТОХАСТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАКЕТ
- •5.1. Предварительные замечания
- •5.2. Формирование случайной реализации ракеты
- •5.3. Определение основных вероятностных характеристик ракет
- •5.5. Метод направленного поиска оптимальных параметров
- •Графики изменения аэродинамических коэффициентов ракеты:
- •Графики изменения параметров движения ракеты на ПУТ:
- •6.5. Параметрическое проектирование ракет с РДТТ из различных материалов
- •6.13. Частная параметрическая оптимизация секундных расходов твердого топлива двигательными установками баллистической ракеты
- •6.16. Влияние закона распределения случайных величин на статистические параметры дальности полета ракеты
- •6.17. Связь высоты точки старта ракеты с ее эффективностью
- •6.18. Параметрическое проектирование баллистических ракет с твердотопливными двигательными установками различных диаметров
- •7. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
- •7.1. Предварительные замечания
- •7.4. Лабораторная работа № 3.
- •7.5. Лабораторная работа № 4.
- •7.6. Лабораторная работа № 5.
- •7.7. Лабораторная работа № 6.
3.5. Проектирование ракеты без оптимизации параметров (Организация работы программы KAMFAD)
Баллистическое проектирование ракеты включает в себя:
-назначение количества ступеней;
-определение проектных параметров как ДУ всех ступеней, так и ракеты в целом;
-оптимизация в детерминированной или (и) в стохастической постановке параметров ракеты;
-поверочный расчет опорной траектории движения спроектированной ракеты с выдачей информации в заданном объеме:
•только АУТ и ПУТ;
•АУТ и ПУТ с расчетом динамических коэффициентов на АУТ;
•АУТ и ПУТ с расчетом динамических коэффициентов и возмущений на АУТ;
•получение характеристик рассеивания дальности полета ракеты методом статистических испытаний с расчетом АУТ и ПУТ; расчет проектно конструкторских частных производных;
назначение по результатам расчета рассеивания и проектно-конструкторских частных производных гарантийных запасов топлива для компенсации
случайных факторов, проявляющихся как в процессе движения ракеты на АУТ, так и являющихся результатом физического производства ракеты.
Учитывая весьма важный факт несовпадения дальностей:
-с одной стороны, дальности, полученной в результате классического способа баллистического проектирования, использующего рекомендуемые табличные значения потерь конечной скорости ракеты на АУТ;
-с другой стороны, дальности, полученной сучетом аэродинамических и моментных характеристик спроектированной ракеты, рассчитанных конкретно для этой ракеты, и соответствующего АУТ, применен комбинированный способ баллистического проектирования ракет с использованием обеих указанных сторон. Основная идея - уточнение рекомендуемых табличных значений потерь конечной скорости на АУТ на базе полного аэродинамического расчета и последующего получения характеристик АУТ, в частности суммарных потерь скорости проектируемой ракеты.
Таким образом, баллистическое проектирование без оптимизации считается
состоявшимся, если потери конечной скорости «с обеих сторон» совпадают с заданной точностью при достижении с заданной же точностью требуемой дальности.
Далее может производиться оптимизация параметров ракеты с учетом уточненных таким образом табличных значений потерь конечной скорости на АУТ.
Однако необходимо заметить, что для случая баллистического проектирования ракеты одного диаметра с заданным удлинением ракеты определяется необходимый для данной ракеты единый диаметр Dx
,5 |
+ Dj_\Dj +D; ) + 7t/4-Djlnmj + |
|
4/. |
||
|
||
|
+ * / 4 • Лу-А „и* + К „ / Yno + mnr / Ynr) |
причем при7 = 1 Dj-i=Dm.
Далее определяются площадь Миделя ракеты SuX^ и общая длина ракеты на старте
ЛЭ1Д =яД2._; L .= xmDxa