Построение компьютерной модели расчёта
Траектории неуправляемого ЛА (с заданными характеристиками) Анализ и представление исходных данных Эта часть курсового проекта посвящена разработке компьютерной модели расчета траектории неуправляемого летательного аппарата, используя методы численного интегрирования Эйлера и Рунге-Кутта, а также расчету траектории пассивного участка полета неуправляемого ЛА с использованием параболической теории. В общем случае, траектория полета неуправляемого ЛА состоит из следующих характерных участков: · движение по направляющим; · активный участок; · пассивный участок. Расчетные соотношения: Секундный массовый расход (Q) рассчитан по формуле: Реактивная сила R рассчитана по формуле: Коэффициент лобового сопротивления Cx рассчитан по формуле: , где – коэффициент лобового сопротивления эталонного ЛА. Площадь миделя ЛА рассчитана по формуле: . После подстановки исходных данных, соответствующих номеру варианта, в расчётные соотношения, заполняется таблица 2. Таблица 2
Модель динамики неуправляемого ЛА Движение ЛА по направляющим Для решения системы дифференциальных уравнений движения ЛА необходимо найти скорость схода и время схода с направляющих: v и t. Направляющая считается абсолютно жесткой, неподвижной, прямолинейной. Из-за малости скорости движения пренебрегают силой лобового сопротивления, учитывают силу трения. Примем коэффициент трения fтр=0.15 (для стали), расходом топлива при движении по направляющим пренебрегаем. В общем случае, уравнение движения ЛА по направляющим (см рис. 1): Уравнения в проекциях оси координат направленные вдоль и перпендикулярно направляющим имеет вид: Причем где – коэффициент трения ЛА об оси направляющих. Перепишем уравнение в виде: В нашем случае m=mн=const. Тогда мы имеем: Отсюда находим Далее вычисляем где С учетом получаем Отсюда находится t0 через длину направляющей lн: Результаты расчета движения по направляющим приведены в таблице 3. Таблица 3
Активный участок Запишем уравнение движения в векторной форме: Проекции на касательную и нормаль к траектории уравнения движения: Система из четырех нелинейных дифференциальных уравнений первого порядка относительно четырех переменных решается численно с начальными условиями конца схода с направляющих: Начальными условиями интегрирования системы являются конечные значения расчёта схода ЛА с направляющей: Условие окончания интегрирования является время горения топлива, т.к. так после завершения горения топлива прекращается действие реактивной силы и ЛА переходит в движение на пассивном участке.
Пассивный участок Рассмотрим уравнения движения в проекциях на касательную и нормаль траектории: , , , , Эта система уравнений интегрируется при следующих начальных условиях: где индекс «а» обозначает конец активного участка. Конечные значения активного участка становятся начальными значениями пассивного участка. Условие окончания интегрирования: y = 0. При расчете пассивного участка полета ЛА используется ряд допущений, а именно: · Реактивная сила R равна нулю (R=0). · Поверхность Земли представляется в виде бесконечной плоскости. · Масса ЛА постоянна ( =const).
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (643)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |