Прежде чем рассмотреть структуру заданий на генерацию БЛА различных классов с ракетными двигателями, остановимся на общих требованиях, предъявляемых к формированию числовых значений наиболее важных исходных параметров таких БЛА [7,11].
Параметры, определяющие скоростные характеристики БЛА.
От выбора параметров, определяющих скоростные характеристики БЛА, зависит, прежде всего, выполнение граничных условий численного интегрирования уравнений движения (время полета tк или конечная скорость Vк), а также маневренные характеристики БЛА, и как следствие, потребная площадь крыла.
К числу таких параметров относятся, прежде всего, опорное значение относительного запаса топлива µТ и время работы ДУ τДВ. Числовые значения этих параметров определяют величину относительного секундного расхода
топлива , от которого, в свою очередь, зависит конечная скорость полета Vк. Следует заметить, что именно конечная скорость, а точнее скоростной напор определяют из условия маневренности (1.1) потребную удельную нагрузку на крыло p, а, следовательно, и площадь крыла S.
Не менее важен выбор начальной скорости численного интегрирования уравнений движения V0 и ускорения стартового разгона , зависящих от конструктивной схемы двигателя.
Для двухрежимных однокамерных РДТТ отношение V0/ определяет время работы двигателя на стартовом режиме: t0= V0/ . Давление же в камере сгорания на стартовом режиме pк ср1 для РДТТ с нерегулируемым критическим сечением сопла рассчитывается в ТФ b708 по формуле:
, (4.1)
где pср2 и τДВ – среднее давление и время работы РДТТ на маршевом режиме. Поскольку от величины pср1, зависит толщина обечайки, а, следовательно, относительная масса РДТТ, то выбор значений pср2, V0, , τДВ является чрезвычайно важной задачей. Так как числовые значения относительных масс топлива на стартовом и маршевом режимах отличаются незначительно, то основной путь уменьшения pк ср1 состоит в уменьшении отношения τДВ/ t0.
Для однорежимных РДТТ параметры V0 и задаются из других соображений. Время работы двигателя τДВ не задано. Для его нахождения задается условное, минимальное значение V0 (порядка 100м/с). Тогда τДВ может быть найдено по формуле [7]:
(4.2)
Здесь µТ1 – условная относительная масса топлива, затрачиваемая на разгон до скорости V0. Варьируя ускорение разгона , и получая при этом различные значения времени работы двигателя τДВ, можно добиться желаемого значения конечной скорости, а, в конечном счете, и маневренности БЛА.
Параметры БЛА бескрылой схемы. Аппараты бескрылой аэродинамической схемы формально рассматриваются как БЛА схемы «бесхвостка». При этом все параметры крыльев фактически будут являться параметрами рулей. Тогда в комплекте исходных данных следует задавать:
JS=2; Σ =0; JKO=8; =0; µоп=0. (4.3)
В этом случае удельная нагрузка на крылья p, по существу является удельной нагрузкой на рули. Ее опорное значение задается в пределах 1200…1800кг/м2 .
Относительные массы РДТТ и конструкции ускорителя при проведении предварительных проектных расчетов допустимо задавать среднестатистическими значениями. В работе [7] рекомендуются следующие значения параметров ускорителя: αдв1≈0,3…0,4; µкон1≈0,03…0,04.
Некоторые статистические параметры РДТТ. В формуле расчета относительной массы РДТТ для соплового блока используются коэффициенты B и (δρ)*, которые рекомендуется рассчитывать по следующим статистическим зависимостям [7]:
B=800.dф – для сопла без регулировки критического сечения;
B=1400.dф – для сопла с регулировкой критического сечения;
(δρ)*=80.dф – для стального сопла;
(δρ)*=50.dф – для сопла из стеклопластика.
Ориентировочные значения коэффициента заполнения камеры РДТТ ∆ и относительной толщины свода горения для различных вариантов заряда твердого топлива приведены в таблице 4.1, а характеристики материалов теплозащитных покрытий (ТЗП) – в таблице 4.2.
Таблица 4.1
Ориентировочные значения коэффициента заполнения камеры РДТТ ∆ и относительной толщины свода горения для зарядов твердого топлива
Примечание: Большие из двух значений ∆ и относятся к скрепленным зарядам твердого топлива, меньшие значения – к вкладным зарядам (n – число шашек).
Таблица 4.2
Характеристики материалов теплозащитных покрытий
В итерационном процессе расчета относительной массы топлива µТ для БЛА класса П-В используется формула коррекции вида:
= , (4.4)
в которой константа Q задается в пределах от 0 до t к;
Для БЛА классов В-П и П-П формула коррекции имеет вид:
= (4.5)
При этом константа Q задается вначале равной конечной скорости Vк. В дальнейшем величина Q может варьироваться. Увеличение числового значения Q приводит к увеличению числа звеньев итерационного процесса, а, следовательно, к замедлению процесса сходимости.
Сборка проектной программы из элементной базы прикладного программного обеспечения системы начинается с формирования задания на генерацию, состоящего из имен ТФ, располагаемых в порядке, соответствующем блок-схеме, показанной на рис. 4.1. Поскольку варианты БЛА отличаются как классом, так и структурным составом и конструктивно-технологическими решениями, то и применяемые в задании на генерацию имена ТФ будут различные.
Рассмотрим вначале особенности формирования задания на генерацию проектных программ БЛА класса П-В.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 278.