- •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
8.5 Установившееся снижение самолета. Планирование
(Уравнения те же, что и при подъеме, только <0)
1) P=mg sin;
2) Ya=mg cos=CyaqS,
P(+) мало в 2)
После деления 1) на 2)
, с учетом того, что P<0 и <0.
Отсюда: ; (если тяга выключена или мала при планировании),
, т.к. из 2), то
; ;
Рис.45
Поскольку:
то после деления: ; и интегрируя левую и правую часть, получаем (см. рис. 45):
, =const ; Lk=-K(Hk-H0)=K(H0-Hk),
Lkmax=Kmax(H0-Hk), если Hk=0, то Lkmax=Kmax H0.
8.6 Виражи.
Вираж - разворот в горизонтальной плоскости на 360○. При V=const, γa=const, β=0 – вираж правильный.
Разворот с минимальным радиусом и с торможением называется форсированным виражем.
Схема сил при полете с креном и скольжением см. на рис. 46.
1
Рис.
46
2) (проекция на вертикаль) Yacosγa-Zasinγa=G;
Если посмотреть на уравнения движения относительно плоской невращающейся Земли (см.(7.19)-(7.21)), то nxa=sinθ=0; nyacosγa-nzasinγa=cosθ=1; nyasinγa+nzacosγa= ,
что соответствует 1) и 2), если поделить правую и левую часть на G.
В результате получаем
1) ;
2) (угловая скорость поворота).
Если разворот только с креном и β=0 без скольжения (координированный вираж), то Za=0 и nza=0.
1) ; (8.22)
2) , (8.23) (т.к. ; )
8.7 Правильный вираж (без скольжения, с креном и постоянной скоростью).
; Rв=const, nXa=0; (8.24)
. (8.25)
Время выполнения виража
, (8.26)
т.е. достаточно знать V и nуа или V и γa, чтобы рассчитать характеристики виража.
Предельные характеристики виража, т.е. минимальные и максимальные характеристики вычисляются с учетом допустимых перегрузок, например,
, (при V=const) (8.27)
и т.д. (8.28)
Аналогично рассчитываются различные маневры самолетов и вертолетов.
Лекция 10.
Методы наведения при атаке воздушной цели
9.1 Область возможных атак по методу погони
При ведении воздушного боя можно выделить следующие этапы: поиск, сближение, атака, выход из атаки. При исследовании воздушного боя применяют критерии: вероятность сбития противника, разность вероятностей сбития самолета противника и своего самолета, отношение вероятностей сбития самолета противника и своего самолета. Исследования обычно проводятся с помощью теории игр, а затем моделируются на стендах.
Сближение осуществляется различными методами наведения: погоня, параллельное сближение, пропорциональное сближение и др.
При погоне вектор скорости атакующего самолета всегда направлен на цель. Если принять , то путь, пройденный каждым самолетом равен скорости. Пусть в первую секунду самолёт движется примерно по направлению А0С1 (на больших дальностях) проходя путь А0А1, численно равный V0. (рис. 47).
Рис. 47а) |
Рис. 47б) |
Цель «как бы останавливается», и относительное движение рассматривается по принципу «обращения движения».
Относительное движение атакующего самолёта описывается следующими кинематическими уравнениями:
где: - курсовой угол; r – расстояние между самолётами – относительная дальность.
Определим потребную нормальную скоростную перегрузку при движении по кривой погони.
Потребная угловая скорость (пусть движение происходит в горизонтальной плоскости)
угловые скорости
(9.1)
потребная располагаемая
равна располагаемой.
Отсюда
(9.2)
и потребная перегрузка атакующего
(9.3)
П
Рис.
48
Из (9.2) при заданных , Vц=const, V=const
;
с учётом (8.25)
Минимальному rmin соответсвует
Это уравнение двух окружностей, которые касаются вектора в центре масс цели. Из внутренних областей, выделенных окружностями погоня невозможна.
Dmin обусловлена безопасностью,
Dmax - определяется максимальной дальностью стрельбы.
Это - характерные области, обусловленные методом погони. Область, из которой возможна погоня, ограничена линиями Dmin , Dmax и окружностями зависящими от предельных эксплуатационных перегрузок.