Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Параметрическое проектирование расчёт и исследование траекторий дви..pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
15.12 Mб
Скачать

7.6. Лабораторная работа № 5.

Расчет и формирование графиков изменения характеристик пассивного участка траектории движения головной части ракеты по классическим зависимостям эллиптической теории (программа grElt)

Целью лабораторной работы является исследование основных характеристик

траектории движения материальной точки в плоском центральном поле силы тяжести Земли в зависимости от условий начала движения. Расчеты проводятся по зависимостям эллиптической теории [4].

Теоретические сведения по лабораторной работе 5 приведены в подразделе 2.10.5. Компьютерная программа grEll.exe оттранслирована на базе рабочего файла

программы grEU.cpp.

Исходные данные для выполнения лабораторной работы сформированы в файле с именем grEll.dat:

1

%d

6854.67

%f

486480

%f

268903

%f

18.91

%f

1

%d

180.736

%f

100

%f

8100

%f

100

%f

1

%f

91

%f

1

%f

j-при j-0-раэовый расчет; иначе-перебор вариантов

epl-начальная скорость, м/с для

ер2-координата х, м

разового

ерЗ-высота Н, м

расчета

ер4-угол бросания,

град

ер5-признак:при-0 выдачи результата работы модуля ер нет ерб-момент начала ПУТ, с

ер7-начальная скорость, м/с!|для

 

ер8-конечная скорость, м/с

1

перебора

ер9-шаг по скорости, м/с

град|для

скоростей

eplO-начальный угол бросания,

перебора

epll-конечный

угол бросания,

град

ер12-шаг по

углу бросания,

град| углов бросания

В файле grEll.dat справа от спецификаторов (%rf, %/,...) размещены идентификаторы вводимых переменных (/, epl, ...) и комментарии по каждому из них. В первой позиции

приведены конкретные численные значения переменных. Результатами работы программы grEll.exe являются:

-файл grEll.rez, который содержит исходные данные и результаты расчетов ПУТ траектории; для всех вариантов работы программы grEll.exe, т.е. для случая разового расчёта (приj = 0 значения ер\, ер2, ерЗ, ер4, ер5, ерб берутся из лабораторной работы 2 ) и для случая перебора скоростей и углов бросания (приj = 1 значения e p l, ..., ерб остаются без изменения);

требуется распечатка Файла grEll.rez на бумаге:

-Для случая исследования характеристик ПУТ в автоматическом режиме

формируются 2 рисунка, которые могут быть оформлены в цвете:

• рис. grEll_ 1. Графики изменения L = f L(VK) и Z0e = / 0 д:(Гк) ;

• рис. grEll_2. Графики изменения L = Д(ек) и ^ = / ' ( 0 К);

требуется распечатка обоих рисунков на бумаге. Пример выполнения лабораторной работы приведен ниже.

 

 

 

 

 

 

Результаты работы программы E l l

 

Вариант расчета: Разовый расчет

(j-0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

результаты работы модуля ер

 

 

 

 

 

 

 

объект: УБР

 

 

дальность eplOl-

9939.122

км

 

 

 

 

частные производные:

ер102-

5.441 км/м/с

 

 

 

- по

скорости

 

 

 

 

 

- полное времяполета

ер108-

2196.612 с

 

 

 

- по

высоте

 

 

ерЮЗ-

4.924 км/км

 

 

 

- по

углу бросания

 

ер104=

-0.677 км/град

 

 

 

параметры точки В:

 

1486.218 км

 

 

 

- высота

ер105-

 

 

 

- скорость

ер106-

5327.805 м/с

 

 

 

- время

ер107-

917.570 с

 

 

 

 

параметры исходной точки к:

 

 

 

 

 

- время

ерб180.7360 с

 

 

 

 

- высота

ерЗ-

268903 м

 

 

 

 

- угол

ер4«

18.91 град

 

 

 

- скорость

epl-

6854.67 м/с

 

 

 

 

- координата х ер2-

 

486480 м

 

 

 

 

 

 

Вариант расчета: Перебор параметров с построением таблиц (j-1)

 

 

 

 

 

 

Результаты расчетов

 

 

 

 

 

Массив для таблицы Е11-1

МассивIдля таблицы Е11-2

 

 

 

 

Е111[80][3]

 

Е112[90][3]

 

 

 

VK , M/ C

L,км dL/dOK,км/рад

Ок,град

L,км dL/dOK,км/рад

 

 

 

 

100

490

-9

1

6366

25840

 

 

 

 

200

513

-16

2

6807

24637

 

 

 

 

300

537

-21

3

7224

23086

 

 

 

 

400

562

-25

4

7611

21306

 

 

 

 

500

587

-27

5

7967

19403

 

 

 

 

600

614

-27

6

8288

17457

 

 

 

 

700

642

-25

7

8576

15530

 

 

 

 

800

670

-22

8

8831

13666

 

 

 

 

900

700

-16

9

9054

11890

 

 

 

 

1000

731

-8

10

9247

10219

 

 

 

 

1100

763

3

11

9411

6661

 

 

 

 

1200

796

15

12

9549

7217

 

 

 

 

1300

830

31

13

9664

5884

 

 

 

 

1400

866

48

14

9756

4658

 

 

 

 

1500

903

69

15

9827

3532

 

 

 

 

1600

941

91

16

9879

2500

 

 

 

 

1700

981

117

17

9915

1554

 

 

 

 

1800

1023

146

18

9934

687

 

 

 

 

1900

1066

178

19

9939

-108

 

 

 

 

2000

1110

212

20

9931

-836

 

 

 

 

2100

1157

250

21

9910

-1505

 

 

 

 

2200

1205

291

22

9878

-2120

 

 

 

 

2300

1255

336

23

9836

-2685

 

 

 

 

2400

1308

383

24

9785

-3206

 

 

 

 

2500

1362

435

25

9725

-3686

 

 

 

 

2600

1419

490

26

9657

-4129

 

 

 

 

2700

1478

548

27

9581

-4538

 

 

 

 

2800

1539

611

28

9498

-4917

 

 

 

 

2900

1603

677

29

9409

-5268

 

 

 

 

3000

1670

747

30

9315

-5594

 

 

 

 

3100

1739

821

31

9214

-5896

 

 

 

 

3200

1812

899

32

9109

-6178

 

 

 

 

3300

1868

981

33

8999

-6439

 

 

 

 

3400

1967

1067

34

8884

-6684

 

 

 

 

3500

2050

1157

35

8766

-6911

 

 

 

 

3600

2136

1251

36

8643

-7124

 

 

 

 

3700

2227

1349

37

8517

-7323

 

 

 

 

3800

2322

1451

38

8387

-7509

 

 

 

 

3900

2421

1557

39

8255

-7683

 

 

 

 

4000

2525

1667

40

8119

-7847

 

 

 

 

4100

2634

1780

41

7981

-8000

 

 

 

 

4200

2749

1897

42

7840

-8144

 

 

 

 

4300

2869

2017

43

7697

-8280

Массив для таблицы Е11-1

МассивIдля таблицы Е11-2

 

 

Е111[80][3]

 

Е112[90][3]

 

VK , M/ C

L , KM dL/dOK,км/рад

Ок,град

L,км dL/dOKfкм/рад

 

4400

2996

2139

44

7551

-8407

 

4500

3128

2264

45

7403

-8527

 

4600

3266

2390

46

7254

-8639

 

4700

3416

2517

47

7102

-8746

 

4800

3571

2643

48

6948

-8846

 

4900

3735

2769

49

6793

-8940

 

5000

3908

2893

50

6636

-9029

 

5100

4090

3013

51

6478

-9113

 

5200

4284

3127

52

6318

-9192

 

5300

4488

3233

53

6157

-9267

 

5400

4705

3328

54

5995

-9338

 

5500

4934

3410

55

5831

-9405

 

5600

5178

3475

56

5666

-9467

 

5700

5437

3519

57

5501

-9527

 

5800

5712

3536

58

5334

-9583

 

5900

6004

3520

59

5166

-9636

 

6000

6315

3466

60

4998

-9686

 

6100

6646

3364

61

4828

-9733

 

6200

6998

3206

62

4658

-9777

 

6300

7374

2982

63

4487

-9819

 

6400

7774

2680

64

4315

-9858

 

6500

8200

2288

65

4143

-9894

 

6600

8653

1792

66

3970

-9929

 

6700

9135

1178

67

3796

-9961

 

6800

9646

431

68

3622

-9991

 

6900

10189

-463

69

3447

-10019

 

7000

10763

-1515

70

3272

-10046

 

7100

11369

-2737

71

3097

-10070

 

7200

12006

-4132

72

2921

-10092

 

7300

12673

-5701

73

2745

-10113

 

7400

13368

-7437

74

2568

-10132

 

7500

14088

-9322

75

2391

-10149

 

7600

14831

-11331

76

2214

-10164

 

7700

15591

-13431

77

2036

-10178

И

7800

16364

-15580

78

1858

-10191

7900

17144

-17731

79

1680

-1 0 2 0 2

[

8000

17924

-19837

80

1502

-1 0211

I

Графики изменения исследуемых параметров на базе приведенной таблицы имеют

вид:

 

1

/

(/

ново 4-

\

 

 

 

*

 

.... -Si

\

 

 

\

 

О

 

0

\\

 

 

 

\

 

 

 

 

2 \

-■ООО

 

 

 

 

 

\

•1*000

 

 

 

 

 

\

 

 

 

i t МП)■■■Mlи в п ■«ОМ' 6а. i■«nti

 

■«ом*

 

11 1а

*1 40

Рис. 7.3. Графики изменения:

Рис .7.4. Графики изменения:

1 - дальности L =Л^кХ км;

1 -

дальности L =./(0к), км;

2 -

3Z/30K =ЛГК), км/рад

2 -

3L/30к =У(0 к), км/рад

Отчет по лабораторной работе должен включать титульный лист, текст файла

grEll.rez и 2 рисунка.

При защите отчета необходимо дать устные пояснения и ответить на контрольные

вопросы.

Контрольные вопросы

1.Понятия ПУТ и АУТ ракеты.

2.Эллиптическая и параболическая теории, области их применения [13, с. 247-260].

3.Основные задачи эллиптической теории.

4.Понятие I и II космических скоростей.

5.Характеристики траекторий - апогей и перигей.

ЗЕ

C4J

dL

6 . Физический смысл частных производных----- , ------,

, — .

д Н к

<ЯК

Зск

7. Понятия стартового и местного горизонтов в'баллистике.

 

8 . Радиус-вектор центра масс ракеты.

 

 

9. Характеристики т. В траектории.

 

 

Ю.Характеристики т. К траектории.

 

 

1 1 .Характеристики т. О траектории.

 

 

12.Характеристики т. С траектории.

 

 

13.Объяснить характер изменения кривых рис. grEll_\.

 

Ж

в точке пересечения с осью и L

14.То же для рис. grEHJZ. Пояснить связь между

в этот момент.