Ответы на экзаменационные билеты № 1-24 по дисциплине "Механика полета" (Типовые законы управления рулями ЛА. «Мгновенный» и «фактический» промах), страница 19

Решение получается в конечном виде. Для сверхзвукового ЛА – в виде семейства двух экстремалей на плоскости (V,y). Эти решения не содержат произвольных постоянных, которыми можно было бы воспользоваться, чтобы удовлетворить заданным граничным условиям. В общем случае экстремали в такой задаче могут вообще не проходить через заданные граничные точки.

Таким образом, рассматриваемая вариационная задача не имеет решения в классе непрерывно дифференцируемых функций. 

Тем не менее, решение в классе кусочно-гладких функций находится.

Первый участок (1)- скорейший выход на первую экстремаль ( I ).

При отсутствии запаса по высоте это – разгон до соответствующей скорости по горизонтали. При возможности “перекачки” потенциальной энергии высоты в кинетическую – разгон со снижением; предельный случай -  мгновенный переход на экстремаль ( I ) за счет уменьшения высоты полета:

Второй участок (2)- набор высоты с небольшим увеличением скорости, которая остается дозвуковой, по экстремали ( I ).

На участке (3) – скорейший переход на сверхзвуковую экстремаль. Он может быть организован со снижением, в пределах – до

Если на высоте Yk конечная заданная скорость Vk больше, чем скорость, соответствующая экстремали II, может оказаться выгодным использовать такую возможность дальнейшего движения по экстремали II и последующего снижения с разгоном до скорости Vk. Обычно выбор Yk продиктован некоторыми ограничениями, поэтому в точке экстремали II, соответствующей несколько меньшей высоте, активизируется программа плавного перехода на маршевую высоту полета.

Отметим, что положение экстремалей довольно устойчиво по отношению к вариациям тяги и лобового сопротивления, хотя величина избытка тяги  на экстремали при этом существенно изменяется.

2. Тактико-технические требования, предъявляемые к СУ полетом.

Требования к системам управления.

В соответствии с РК-86, к системам управления предъявляются следующие требования:

1.   Обеспечение управления с заданной точностью. Точность может задаваться статическими, динамическими, статистическими и суммарными ошибками.

2.   Обеспечение заданных характеристик устойчивости (запасы устойчивости по фазе и по амплитуде). Степень устойчивости может определяться по расстоянию от мнимой оси до ближайшего корня, по положению рабочей точки в области устойчивости в параметрах Кj и Кi закона управления. Совокупность выбранных коэффициентов в системе называют рабочей точкой. Рабочую точку выбирают так, чтобы обеспечивались двойные запасы на изменение коэффициентов. Характеристики устойчивости косвенно характеризуют надёжность системы.

3.   Обеспечение заданной надёжности.

Билет №14

1. Адаптация  управления набором высоты и скорости к реальным условиям полета, к характеристикам ЛА и его двигательной установки.

2. Способы управления угловым движением, движением центра масс ЛА.

На ракету в полёте действуют аэродинамические, реактивные и гравитационные силы. Из этих 3 групп сил для управления ракетой посредством органов управления можно использовать только аэродинамические и газодинамические (реактивные) силы.

Рассмотрим принцип использования аэродинамических сил для управления полётом. Аэродинамические органы управления делятся на рулевые отклоняющие поверхности (рули), поворотные крылья и прерыватели воздушного потока (интерцепторы).

Принцип действия рулей и поворотных крыльев.

Воздушный поток, обтекающий рули, приводит к появлению добавочных осевой и нормальной сил за счёт отклонения рулей от нейтрального положения.

Рассмотрим действие рулей высоты, которые управляют углом тангажа:

x1  - ось ЛА,  точка О – ц.м.,   - вектор скорости ЛА

, если подъёмная сила направлена вверх

Y- подъёмная сила,    R- тяга

Х – сила лобового сопротивления

 - орт нормали к траектории ц.м.

 - орт касательной к траектории ц.м.

 - осевая и нормальная силы, действующие на руль

,          ,      

,  - аэродинамические коэффициенты

Cxp, Cyp  - коэффициенты силы лобового сопротивления и подъёмной силы руля