Ответы на экзаменационные билеты № 1-24 по дисциплине "Механика полета" (Типовые законы управления рулями ЛА. «Мгновенный» и «фактический» промах), страница 27

 в горизонтальном полете

,

,

,

,

,

; .

Если ЛА статистически устойчив по крену, то не требуется стабилизация

,

где  – произвольная матрица.

   2. Рекомендуемый порядок синтеза алгоритмов стабилизации в каналах рыскания и крена.

Порядок синтеза

1) Начинается с синтеза РП.

Современный привод синтезируется по критерию максимального быстродействия (близость к идеальному), обычно с ЖОС.

τрм = 12 мс крт = 60 1/с (под добротностью СС понимается произведение коэффициентов усиления в замкнутом контуре)

крт = кУрт крм кос

Применительно к замкнутому контуру

.

Допуск на Kрт порядка 30%.

При замыкании контура РП надо следить, чтобы подъем амплитуды с учетом допусков на коэффициент передачи (эта колебательность приходится на диапазон собственных частот фюзеляжа ЛА) был небольшим.

2) Синтез контура стабилизации крена при упрощенном описании моделей управления, но без упрощений запаздываний, вносимых РП и цифровой вычислительной техникой.

Синтез производится посредством корневого метода.

3) Синтез контура курса уже с учетом принятых решений по контуру крена.

4) Синтез контура угловой стабилизации по тангажу.

Встаёт проблема многомерности, т.к. параметров много.

Рассматривают

k = 0

kn kn (с точкой) ==> 0

kz kz (c точкой) ==> 0

пренебрегаем влиянием ЦМ на параметры угловой стабилизации.

Билет№19

1. ВРД как объекты регулирования.  

Всю математику системы РКС удобно отображать системой уравнений в отклонениях от номинальной программы.

В системе РКС в первом приближении учитывается динамика ТНА как звена 1-го порядка и, соответственно, регулятора.

τδ = 0.05 ÷ 0.2 с

ТТНА = 0.1 ÷ 0.3 с

Тпр = 0.02 ÷ 0.05 с система была бы структурно неустойчива, если бы не было в УУ (Туs + 1) – дифференцирования.

ку может быть не ку, а реле.

δV ~ 5 ÷ 10 м/с

Релейная система работает вдвое точнее, но эта повышенная точность обеспечивается режимом автоколебаний, что отражается на работе двигательной установки. Релейные системы для крупных конструкций стараются не применять.

Воздушно-реактивный двигатель

Реактивный двигатель, в котором для сжигания горючего используется кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. ВРД приводит в движение летательные аппараты (самолёты, вертолёты, самолёты-снаряды).

Динамика ВРД: рабочее тело, поступает в двигатель со скоростью полёта, а покидает его со скоростью истечения реактивной струи из сопла. Сила тяги в ВРД возникает в результате истечения рабочих газов из реактивного сопла. http://upload.wikimedia.org/math/4/6/8/468c76ae7f777170773f6a9920d38e95.png,    P-сила тяги; c-скорость полёта; ν-скорость истечения реактивной струи; G-секундный расход массы рабочего тела через двигатель. ВРД эффективен (создаёт тягу) только в случае, когда c>, чем больше эта разница, тем выше тяга двигателя. Для получения большой скорости истечения газов из сопла воздух, поступающий в камеру сгорания ВРД, подвергается сжатию. В зависимости от способа сжатия воздуха ВРД делятся на турбокомпрессорные (ТРД), пульсирующие (ПуВРД) и прямоточные (ПВРД).

Основные параметры характеризующие двигатели:

1. Тяга для двигателей прямой реакции / мощность для двигателей непрямой реакции. 2. Масса. 3. Габариты (входной диаметр и длина по оси). 4. Удельный расход топлива. (отношение расхода топлива за единицу времени к создаваемой двигателем тяге/мощности). 5. Расход воздуха. 6. Степень повышения полного давления. 7. Температура газа перед турбиной.

Турбокомпрессорные ВРД (ТРД) имеют компрессор с приводом от газовой турбины, что позволяет независимо от скорости полёта создавать сжатие воздуха, обеспечивающее большие скорости истечения газов из выходного (реактивного) сопла и большую силу тяги. ТРД широко применяется на самолётах, вертолётах, беспилотных самолётах-снарядах. ТРД можно устанавливать на катерах, гоночных автомобилях, аппаратах на воздушной подушке и др