Математическая модель пространственного движения жёсткого ЛА с переменной массой без учёта колебаний жидкого наполнения, страница 11

Т.к. площадь крыльев , то необходимое значение управляющей силы Y_кр может быть создано при малых по сравнению с рулями углах поворота. Однако, здесь необходимо иметь мощный привод для преодоления шарнирного момента.

Такая аэродинамическая схема используется у крылатых ракет, предназначенных для быстрого маневрирования на траектории.

У ПТУРСов (противотанковых уравляемых реактивных снарядов), для которых нужно обеспечить минимальный вес на управление, используется управление с помощью прерывателей воздушного потока или интерцепторов.

Интерцептор – тонкая пластина, расположенная в середине или на задней кромке крыла перпендикулярно его поверхности. Интерцепторы приводятся в колебательное движение с постоянной амплитудой и частотой, при этом, если центр колебаний смещается от оси симметрии крыла, то возникает управляющая сила, т.к. колеблющийся интерцептор большее время будет выдвигаться над поверхностью крыла, к которой сдвинут его центр колебаний. Происходит перераспределение давлений воздуха по крылу и появляется соответствующая управляющая сила.

Точка О – центр колебаний

Интерцепторное управление характеризуется малым весом органов управления и привода, но создаваемые им управляющие силы малы и не могут обеспечить резкого манёвра на траектории. В некоторых ракетах, например «Сайдуиндер» (США), используются специальные аэродинамические органы управления, называемые роллеронами (это элероны, внутри которых расположен массивный диск, вращающийся с большой угловой скоростью и имеющий свойства гироскопа. Ось вращения диска Оу_1р перпендикулярна плоскости эйлерона, которая в свою очередь может свободно вращаться вокруг оси z_1p, расположенной в плоскости оперения). Перед пуском ракеты диск раскручивается до угловой скорости , которая во время полёта поддерживается воздействием набегающего потока воздуха, обтекающего зубцы диска, выступающие за боковую кромку элерона. Если возникнет возмущающий момент  и ракета вместе с роллеронами под действием этого момента начнёт вращаться с угловой скоротью , то появится гироскопический момент , направленный по оси z_1p. Под действием этого момента роллерон повернётся вокруг оси z_1p на угол , причём направление поворота будет таким, чтобы вектор угловой скорости  стремился по кратчайшему пути совместиться с  (правило Жуковского-Грюэ). Расположенный в симметричном стабилизаторе второй роллерон, диск которого закручивается в противоположном первому направлении, в свою очередь отклоняется от нейтральной оси на угол . В результате на каждом из роллеронов возникнут управляющие силы , которые создадут момент , парирующий момент крена .

Роллерон – это пассивный стабилизатор, который используется для стабилизации крена, но не может управлять движением по крену.

18.03.05

Вид А

__

Ωх1

Ωy1р

Вид Б                                                            М_г перпендикулярно плоскости х₁y₁, т.е. по оси z_1р

__                                                                  направлено

Ωy1р                                                            z_1р – ось вращения элерона

__            

Ωх1

Все аэродинамические органы управления обладают общим недостатком, они могут действовать только в плотных слоях атмосферы (эффективно действовать), поэтому они применяются у ракет с малыми высотами полетами, т.е. для самолетов-снарядов, ЗУР, ПТУРС, авиационных ракет и тактических полевых  ракет. Для БР, а также для дополнения аэродинамических органов управления у ракет, перечисленных выше типов, необходимо применять газодинамические управляющие органы. Они являются универсальными, т.к. создают управляющие силы за счет энергии топлива, находящегося в ракете и безразличны к внешним условиям. Эти газодинамические органы следующие:

1)  Газовые рули;

2)  Дефлекторы;             I тип

3)  Сопловые насадки;

4)  Поворотные двигатели;       II

5)  Поворотные сопла;     тип

6)  Впрыск реагентов в сверхзвуковую часть сопла;                                         III