Ответы на экзаменационные вопросы № 1-40 по дисциплине «Радиосистемы управления» (Назначение и состав систем радиоуправления. Управление бортовой аппаратурой с командного пункта), страница 11

                              а)                                                                 б)   

Рисунок 2.9 – Элементы декартова управления

а) симметричное; б) несимметричное

При несимметричной декартовой схеме необходима  гиростабилизация  корпуса ракеты от поворотов вокруг продольной оси.

               При  декартовой схеме управления составляющие поперечного ускорения в вертикальной  и горизонтальной плоскостях,  и  , создаются соответственно с помощью руля высоты РВ и руля поворота РП. Принцип действия каж­дого из этих рулей аналогичен описанному выше прин­ципу действия руля глубины. При отклонении руля высо­ты корпус аппарата поворачивается вокруг оси z_р и создается подъемная сила, а следовательно, и поперечное ускорение в вертикальной плоскости. Отклонение руля поворота РП вызывает поворот корпуса аппарата вокруг оси y_Р и создание подъемной силы и поперечного ускоре­ния в горизонтальной плоскости.

               При декартовом управлении руль крена выполняет лишь вспомогательную функцию - стабилизацию крена аппарата. При появлении какого-либо возмущающего момента, вызывающего крен аппарата (т. е. поворот его корпуса вокруг оси x_Р), руль крена создает противопо­ложный момент, возвращающий корпус в исходное по­ложение. Конструктивно руль крена может быть при этом совмещен с рулем высоты или рулем поворота.

            При комбинированном управлении требуемое изменение  ускорения производится в общем случае совместным действием рулей высоты, поворота и крена.

 10.            На рисунке 2.10 изображена схема комбинированного управления. С корпусом ракеты связана система 0xyz. Начало координат 0 находится в центре тяжести ракеты. В схеме величина и направление поперечного ускорения изменяются за счет действия руля высоты РВ, руля поворота РП и руля крена РК.

                                                                x

                                                                                                     z

                                      РК                 0                               РК

                                                   К                                К

                                             РП           РВ

Рисунок 2.10 – Элементы комбинированного управления ракеты

Наибольшее распространение получили две аэродинамические схемы снарядов: крестокрылая и плоскокрылая .

Аэродинамическую силу, действующую на руль перпендикулярно к его поверхности   можно разложить на две составляющие: продольную F_рп (по направлению вектора скорости снаряда) и поперечную F_р (перпендикулярную вектору скорости). Продольная  - лишь немного увеличивает лобовое сопротивление снаряда и нас интересовать не будет. Под действием силы , проходящей через центр приложения аэродинамических сил руля  А, снаряд начнет разворачиваться вокруг центра масс О (точка приложения силы Т), что приведет к изменению угла скольжения α_с между вектором скорости и осью снаряда. Это, в свою очередь, приведет к изменению аэродинамической силы  , которая возникает за счет действия потока воздуха на крылья и корпус снаряда, и к появлению попречной составляющей  силы тяги двигателя . Сила  проходит через центр приложения аэродинамических сил снаряда В.

Для крестокрылых снарядов механизм разворота в вертикальной плоскости аналогичен рассмотренному; следует лишь дополнительно учитывать проекцию силы тяжести снаряда на ось, перпендикулярную вектору скорости, лежащую в вертикальной плоскости.

               При крестообразном расположении крыльев существуют две аэродинамические схемы ракет: обычная и типа «утка». В первом случае рулевые функции выполняет хвостовое оперение, во втором – рули размещаются в носовой части (повижные управляющие крылья, неподвижное хвостовое оперение). У снарядов с аэродинамической симметрией для управления применяют декартову систему.

Плоскокрылые снаряды (самолеты - снаряды) имеют одну пару сильно развитых крыльев. Однако при самолетной компоновке ЛА – плоскокрылый снаряд (рис.2.12) может применяться и  декартово рулевое управление.