- •Часть I.
- •11.2.3. Решение линейных дифференциальных уравнений
- •11.2.5. Исследование управляемого движения с помощью
- •Лекция 1.
- •Введение. Предмет курса
- •Характеристики Земли, ее атмосферы (см. Рис.1)
- •Лекция 2.
- •Аэродинамические силы и продольный момент изолированного крыла
- •Пример 1 (см. Рис. 10).
- •Пример 2.
- •Пример 3 (рис.11).
- •Лекция 3.
- •Полная аэродинамическая сила и продольный момент ла
- •4 Рис. 16 .1 Аэродинамические характеристики крыла
- •4.2 Системы координат и углы, определяющие положение ла в пространстве
- •Лекция 4.
- •4.3 Полная аэродинамическая сила всего ла
- •Примеры
- •4.4.Полный момент ла, обусловленный аэродинамическими силами
- •Уравнения движения ла
- •5.1 Уравнения движения в векторной форме
- •Лекция 5.
- •5.2 Уравнения движения ла в скалярной форме
- •Кинематические уравнения. Связь между углами
- •6. 1 Кинематические уравнения движения центра масс (цм) ла можно получить, разложив векторное уравнение
- •6.2 Кинематические уравнения, описывающие вращение ла относительно нормальной системы координат (рис.24) Вид по стрелке а
- •Лекция 6.
- •Уравнения движения центра масс ла в частных случаях
- •7.1 Полёт без крена и скольжения относительно сферической невращающейся Земли при отсутствии ветра
- •7.2 Полет без крена и скольжения относительно плоской невращающейся Земли при отсутствии ветра.
- •7.3 Горизонтальный полет с креном и без скольжения
- •7.4 Перегрузка. Уравнения движения центра масс в безразмерной форме
- •Лекция 8.
- •8.2 Установившийся набор высоты. Скороподъемность ла
- •8.3 Особенности летных характеристик и динамики вертолета
- •Лекция 9.
- •8.4. Диапазон высот и скоростей полета вертолета
- •8.5 Установившееся снижение самолета. Планирование
- •8.6 Виражи.
- •8.7 Правильный вираж (без скольжения, с креном и постоянной скоростью).
- •Лекция 10.
- •Методы наведения при атаке воздушной цели
- •9.1 Область возможных атак по методу погони
- •Лекция 11.
- •9.2 Движение ракеты в плотных слоях атмосферы
- •Лекция 12.
- •10. Устойчивость и управляемость движения
- •10.1. Виды устойчивости движения
- •10.2. Статическая и динамическая устойчивость и управляемость ла
- •Лекция 13.
- •10.3. Управление движением ла. Использование автоматических средств управления
- •Лекция 14.
- •10.4. Показатели статической устойчивости и управляемости
- •Лекция 15.
- •10.5 Диапазон центровок ла
- •11.Исследование возмущённого движения ла
- •11.1 Уравнения возмущённого движения ла
- •Лекция 16.
- •11.2 Математические методы исследования
- •11.2.1 Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами классическим методом
- •11.2.2 Алгебраические критерии устойчивости
- •Лекция 17.
- •11.2.3 Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами операторным методом
- •Пример.
- •11.2.4 Исследование управляемого движения с помощью передаточных функций
- •11.2.5 Исследование управляемого движения с помощью частотных характеристик
- •Литература Основная
- •Дополнительная
11.2.3. Решение линейных дифференциальных уравнений
с постоянными коэффициентами операционным методом 55
Пример. 56
11.2.4. Исследование управляемого движения с помощью
передаточных функций. 56
11.2.5. Исследование управляемого движения с помощью
частотных характеристик 59
Вопросы и задания для самостоятельной работы 60
Кооллоквиум№1 60
Кооллоквиум№2 61
Приложения
Приложение I. Таблицы направляющих косинусов 63
Приложение II. Таблица характеристик стандартной атмосферы 65
Литература 66
Лекция 1.
-
Введение. Предмет курса
Основным содержанием курса «Аэродинамика и динамика полета самолетов, ракет и вертолетов (ЛА)» является составление и исследование уравнений движения ЛА, изучение траекторий полета, летно-технических характеристик (ЛТХ), условий устойчивости и управляемости. Вывод уравнений движения ЛА опирается на основные положения теоретической механики, аэродинамики, теории автоматического управления.
Задача исследования полета ЛА в общей постановке весьма сложная. ЛА с фиксированными рулями имеет, как всякое твердое тело, 6 степеней свободы и его движение в пространстве описывается системой 12 дифференциальных уравнений первого порядка. Динамика нежестких ЛА, динамика ЛА с учетом работы автоматических средств управления описывается значительно бо;´льшим числом дифференциальных уравнений. Ввиду чрезвычайной сложности задачи исследования полета любого ЛА ее обычно решают по частям, разбивая исследования на несколько этапов и постепенно переходя от менее трудных задач к более трудным.
I этап. ЛА заменяется тяжелой материальной точкой равной массы, расположенной в центре масс ЛА. Такая математическая модель используется для построения траекторий движения, определения ЛТХ, включающих в себя область возможных режимов горизонтального полёта, взлётно-посадочные характеристики (ВПХ), максимальные дальности полёта и радиуса действия, маневренные характеристики и при решении ряда других задач.
II этап. ЛА считается телом или системой тел переменной массы или состава. Эта модель используется для теоретического исследования реализуемости траекторий с учетом работы автоматических средств управления, оценки устойчивости и управляемости. При полностью автоматическом управлении движения ЛА рассматривается как объект управления в замкнутой системе управления.
III этап. ЛА - в полноразмерном объеме или используются его динамически подобные аналоги. На этом этапе проверяется реализация траекторий на практике, определение вероятности выполнения поставленных задач, доводка летных характеристик. Параллельно могут использоваться пилотажные стенды, экспериментальные летающие лаборатории, динамически подобные модели ЛА.