Уточненный расчет размеров, массы БЛА и его частей
Расчет относительной массы маршевой ДУ (выбрать вариант)
Расчет размеров БЛА (выбрать вариант БЛА)
Расчет стартовой массы БЛА и ее коррекция (выбрать вариант БЛА)
Начальные условия численного интегрирования (выбрать вариант)
Расчет параметров правых частей уравнений движения
Выбрать вариант организации работы ДУ
Расчет газодинамических параметров ДУ (выбрать вариант ДУ)
Выбрать тип СУ:
1) комбинированная; 2) с одним вариантом управления по траектории
1) Комбинированная СУ с переключением режимов работы
Выбрать вариант управления до переключения СУ
Выбрать вариант управления после переключения СУ
2) СУ с одним вариантом управления по траектории (выбрать вариант)
Пошаговое численное интегрирование уравнений движения БЛА и цели
Проверка: окончен ли полет? (выбрать вариант)
Проверка выполнения граничных условий. Коррекция MUT и p
Выбрать вариант метода наведения
Выбрать вариант граничного условия
Расчет центровки и размеров БЛА
Выбрать вариант БЛА
Выбрать требуемый вариант расчета
Вывод результатов расчета массы и размеров БЛА
Выбрать нужный вариант
Выбрать вариант БЛА
В качестве примера формирования задания на генерацию с использованием таблицы 6.1 рассмотрим, с нашей точки зрения, наиболее интересный вариант БЛА с РДТТ двукратного включения, с программной траекторией, характеризуемой двумя участками изменения высоты полета по сопрягающимся дугам окружностей и низковысотным подходом к цели (рис. 6.1б).
Пример решения задачи проектного анализа БЛА с РДТТ двукратного включения. Повышенные требования к скоростным характеристикам БЛА класса В-П при одновременном увеличении их дальности полета приводят к ограничению возможностей применения РДТТ традиционных конструктивных схем. Добиться увеличения дальности полета и конечной скорости подхода к цели можно усложнением конструкции РДТТ, используя двухкамерный вариант с задержкой включения второй камеры (двукратное включение). Не останавливаясь на особенностях конструктивной реализации двигателя, приведем в качестве примера решение задачи проектного анализа БЛА класса В-П с РДТТ двукратного включения. Структура задания на генерацию программы проектного анализа варианта приведена в таблице 6.2
Таблица 6.2
Структура задания на генерацию программы проектного анализа БЛА класса В-П с РДТТ 2-кратного включения
№ | ТФ | Операции, выполняемые ТФ |
1 | grfile | Открытие файла графической информации |
2 | w100, w105 | Начало баллистического проектирования |
3 | w200, w201, w232b | Предварительный расчет размеров БЛА |
4 | w300, w301, w302, w304 | Расчет относительных масс приводов, крыльев, корпуса |
5 | w312b, w362b, w381 | Расчет относительной массы и размеров РДТТ 2-кратного включения и массы БЛА |
6 | w400, w470 | Начальные условия интегрирования |
7 | w500, w502b, w532b | Расчет газодинамических параметров РДТТ двукратного включения |
8 | w540 | Расчет текущего значения CYA |
9 | w543, w555 | Расчет управляющей перегрузки до переключения СУ |
10 | w544, w556 | Расчет управляющей перегрузки после переключения СУ |
11 | w546, w547 | Расчет угла атаки, перегрузки и значения CX |
12 | w549 | Расчет температуры нагрева конструкции |
13 | w600, w620, w621 | Численное интегрирование уравнений движения, вывод параметров траектории |
14 | w629, w690, w699 | Проверка окончания полета, завершение пошагового процесса интегрирования |
15 | w700, w786 | Проверка граничного условия по скорости, конец баллистического проектирования |
16 | w800, w840, w862b | Расчет центровки и потребного положения крыльев БЛА |
17 | w900, w971r, w976r | Вывод результатов расчета массы и размеров БЛА |
18 | graf2pe | Вывод аэродинамической компоновки БЛА |
19 | w990 | Конец программы |
При формировании комплекта исходных данных для рассматриваемого варианта программной траектории полета необходимо задать отношение сопрягающихся радиусов кривизны траектории для второго (R21) и первого (R21K) программных участков, а также дальность и угол наклона траектории в начале и в конце каждого из них. При этом следует помнить, что дальность в конце второго программного участка (X2) и высота полета БЛА на нем (H2) определяются исходя из требований преодоления ПВО цели.
В приведенном примере рассмотрен вариант БЛА, все элементы конструкции которого изготовлены из титановых сплавов; дальность полета XK=300км; конечная скорость VK=500м/с. Остальные, наиболее важные с точки зрения проектного анализа БЛА, исходные данные, приведены в таблице 6.3. Аэродинамическая компоновка спроектированного варианта БЛА приведена на рис. 6.3. Основные результаты баллистического и массово-геометрического проектирования приведены в таблицах 6.4-6.5.
Рис. 6.3. Аэродинамическая компоновка БЛА класса В-П с РДТТ 2-кратного включения
Таблица 6.3
Основные исходные данные БЛА с РДТТ двукратного включения
Идент. | Наименование переменной | Значение |
Н00 | Начальная высота полета | 13000м |
HK | Конечная высота полета | 10м |
TT0 | Угол наклона траектории при t = t0 | 0ᵒ |
XK | Координата конца полета | 300000м |
VH | Скорость носителя | 600м/с |
VK | Конечное значение скорости БЛА | 500м/с |
V2B | Скорость БЛА при повторном включении РДТТ | 400м/с |
MW | Масса целевого груза | 400кг |
Таблица 6.3 (продолжение).
Идент. | Наименование переменной | Значение |
MAP | Масса бортовой аппаратуры | 80кг |
Параметры траектории | ||
HN | Высота начала 1-го программного изменения высоты | 13000м |
XN | Дальность в начале 1-го программного изменения высоты | 1000м |
H1 | Высота в конце 1-го программного изменения высоты | 21000м |
X1 | Дальность в конце 1-го программного изменения высоты | 30000м |
R21 | Отношение сопрягающихся радиусов кривизны траектории 1-го программного участка | 1 |
TK1 | Угол наклона траектории в конце 1-го программного участка | 0ᵒ |
H2 | Высота полета БЛА в конце 2-го программного участка | 10м |
R21K | Отношение сопрягающихся радиусов кривизны траектории 2-го программного участка | 1 |
X2 | Дальность в конце 2-го программного изменения высоты | 270000м |
TTK | Конечный угол наклона траектории БЛА | 0ᵒ |
Геометрические параметры | ||
IK | Число консолей крыльев | 2 |
P | Удельная нагрузка на крыло | 700кг/м2 |
LLK | Удлинение двух консолей крыльев | 0,8 |
ETAK | Сужение консолей крыльев | 10 |
CC | Относительная толщина профиля крыла | 0,02 |
TX1 | Тангенс угла стреловидности по задней кромке крыла | 0 |
LLF | Удлинение корпуса БЛА | 15 |
LLH | Удлинение носовой части корпуса БЛА | 3 |
Таблица 6.4.
Основные результаты баллистического проектирования БЛА
Текущие параметры траектории
T X H TT V AA NX NY MU PUD CX
0.00 0 13000 0.0 600 4.1 4.9 1.0 1.000 2742 0.0266
4.00 2784 13056 3.6 790 8.8 4.9 3.3 0.926 2743 0.0468
12.00 10451 14626 19.5 1173 9.7 5.3 5.9 0.779 2751 0.0453
19.46 19576 19008 21.6 1556- 12.6 6.1 -7.8 0.642 2765 0.0570
Выключение РДТТ. Выход на высоту H1
19.46 19576 19008 21.6 1556- 16.3 -2.9 -7.8 0.642 0 0.0916
59.46 71684 21000 0.0 1224 3.9 -0.3 1.0 0.642 0 0.0221
99.46 118201 21000 0.0 1103 4.6 -0.3 1.0 0.642 0 0.0249
139.46 160051 21000 0.0 990 5.5 -0.3 1.0 0.642 0 0.0292
179.46 197495 21000 0.0 882 6.7 -0.3 1.0 0.642 0 0.0359
182.31 200000 21000 0.0 874 6.8 -0.3 1.0 0.642 0 0.0365
Начало 2-го программного маневра
186.31 203485 20904 -3.1 869 -1.4 -0.2 -0.2 0.642 0 0.0206
194.31 210376 20147 -9.4 865 -1.3 -0.2 -0.2 0.642 0 0.0206
210.31 223727 16408 -21.9 873 -1.0 -0.3 -0.3 0.642 0 0.0202
218.31 230074 13441 -28.2 878 -0.8 -0.4 -0.4 0.642 0 0.0200
226.31 23607 9812 -32.2 870 2.6 -0.9 2.1 0.642 0 0.0225
234.31 242015 6496 -26.1 827 1.9 -1.2 2.0 0.642 0 0.0224
242.31 247861 3986 -20.4 760 1.6 -1.3 1.9 0.642 0 0.0232
258.31 258358 1084 -10.5 601 1.6 -1.2 1.6 0.642 0 0.0260
266.31 262808 417 -6.5 525 1.7 -1.0 1.4 0.642 0 0.0278
274.31 266716 94 -3.0 453 2.1 -1.0 1.3 0.642 0 0.0353
Выход на высоту H2. Повторное включение РДТТ
282.31 270130 10 0.0 460 1.3 3.8 1.0 0.623 2430 0.0305
286.31 272277 10 0.0 613 0.7 3.8 1.0 0.575 2430 0.0213
290.31 275027 10 0.0 760 0.5 3.7 1.0 0.528 2430 0.0193
294.31 278352 10 0.0 899 0.3 3.4 1.0 0.481 2430 0.0178
298.31 282212 10 0.0 1028 0.2 3.1 1.0 0.434 2430 0.0168
300.17 284176 10 0.0 1083 0.2 3.0 1.0 0.412 2430 0.0163
Выключение РДТТ
300.17 284176 10 0.0 1083 0.2 -4.9 1.0 0.412 0 0.0192
308.17 291538 10 0.0 781 0.4 -3.0 1.0 0.412 0 0.0225
316.17 296978 10 0.0 591 0.6 -1.9 1.0 0.412 0 0.0255
320.17 299202 10 0.0 522 0.8 -1.6 1.0 0.412 0 0.0269
321.74 300000 10 0.0 498 0.8 -1.5 1.0 0.412 0 0.0275
Относительная масса топлива (общая) MUT = 0.5883; в том числе:
на стартовом режиме MUT1 = 0.3584; на маршевом режиме MUT2 = 0.2299.
Таблица 6.5.
Основные результаты массово-геометрического расчета БЛА с РДТТ 2-кратного включения
Идент. | Наименование переменной | Значение | |
Результаты массового расчета | |||
M0 | Стартовая масса БЛА, кг | 2255,0 | |
Таблица 6.5 (продолжение).
Идент. | Наименование переменной | Значение |
MG(1) | Масса крыльев, кг | 50,217 |
MG(1) | Масса оперения, кг | 22,550 |
MG(1) | Масса рулевых приводов, кг | 58,960 |
MG(1) | Масса твердого топлива, кг | 1326,69 |
MG(1) | Масса РДТТ (без топлива), кг | 262,136 |
MG(1) | Масса конструкции корпуса, кг | 54,416 |
Результаты геометрического расчета | ||
D | Диаметр корпуса, м | 0,564 |
ML(1) | Длина корпуса, м | 8,467 |
ML(2) | Длина носовой части корпуса, м | 1,693 |
S | Площадь крыльев с подфюзеляжной частью, м2 | 3,221 |
L | Размах крыльев, м | 1,657 |
TX0 | Тангенс угла стреловидности по передней кромке | 4,09 |
MB(1) | Корневая хорда крыла, м | 3,639 |
MB(2) | Концевая хорда крыла, м | 0,248 |
MB(3) | Бортовая хорда крыла, м | 2,484 |
MB(4) | САХ крыла с подфюзеляжной частью | 2,436 |
XB | Координата начала бортовой хорды, м | 4,279 |
XOB | Координата оси вращения рулей, м | 8,163 |
MLO(7) | Длина 2-х камер РДТТ с днищами, м | 4.226 |
DOB1 | Толщина обечайки стартовой камеры, м | 0,0024 |
DTZ1 | Толщина ТЗП обечайки стартовой камеры, м | 0,0062 |
LMKD | Длина маршевой камеры РДТТ с днищами, м | 1,767 |
DOB | Толщина обечайки маршевой камеры, м| | 0,0012 |
DTZ | Толщина ТЗП обечайки маршевой камеры, м | 0,0051 |
DKP | Диаметр критического сечения маршевого сопла, м | 0,132 |
DA | Диаметр среза маршевого сопла, м | 0,350 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Дата: 2019-03-05, просмотров: 256.