Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Успешная работа многих типов ракетной и аэрокосмической техники возможна только с помощью систем автоматического управления и стабилизации (САУ). При выборе структуры и настроек параметров САУ для ее правильной работы определяющее значение имеют характеристики самого летательного аппарата (ЛА) и как жесткого, и как упругого тела, находящегося в потоке воздуха. Неточности, просчеты и ошибки в этой области могут сказаться на выполнении полетного задания и даже закончиться катастрофой, что часто имело место на ранних этапах развития авиации.
Полная динамическая модель ЛА включает модель ЛА и как жесткого, и как упругого тела. Динамика движения упругого ЛА в полете описывается соответствующими математическими моделями — уравнениями возмущенного движения [1, 2]. Такие модели, разрабатываемые при определенных допущениях, и используемые в АО «ВПК «НПО машиностроения» для компьютерного статистического моделирования движения упругого ЛА в потоке, и называют упругой динамической схемой (УДС) крылатого ЛА.
Уравнения УДС формируются на основе специальных расчетных моделей — упруго-массовых моделей [3] и моделей аэродинамического воздействия на ЛА [4]. Чтобы избежать серьезных просчетов в АО «ВПК «НПО машиностроения» проводится большая работа по определению, подтверждению и корректировке массовых, жесткостных, упругих динамических и аэродинамических характеристик ЛА, как расчетами, так и экспериментально, на всех этапах разработки проектов.
Из-за важности решаемых на основе УДС задач, для ее подтверждения и, при необходимости, корректировки в процессе проектирования проводится большой объем расчетных и экспериментальных работ. Уравнения и расчетные модели УДС закладываются на этапе эскизного проекта. На этапе рабочего проектирования появляется возможность уточнения расчетных моделей УДС по конструкторской документации. А на этапе стендовой отработки — по жесткостным и модальным испытаниям. На этапе летно-конструкторских испытаний расчетные модели УДС могут быть использованы для анализа возникающих нештатных ситуаций.
В докладе представлены особенности формирования и уточнения основной и парциальной систем УДС крылатых ЛА. При составлении уравнений движения УДС, учитываются все силы, действующие на упругий ЛА в потоке — упругие и инерционные силы, действующие на ЛА как систему с распределенными параметрами, и на его органы управления, демпфирование в конструкции и трение в проводке управления рулей, аэродинамические силы на ЛА и его органы управления, а также все виды действующих в полете внешних воздействий.
Приводится типичный вид уравнений УДС. Показано как вычисляются параметры тонов движения ЛА как жесткого тела, т.е. «нулевых» тонов. Даны соотношения, приводящие исходную систему уравнений движения упругого ЛА к каноническому виду (к главным нормальным координатам). Приводится структура матриц системы уравнений УДС. Даны соотношения преобразования координат движения ЛА как к координатам, определяемым чувствительными элементами САУ.
Показан ряд способов определения и уточнения параметров УДС упругого ЛА в потоке:
Представленные способы определения и уточнения параметров упругого ЛА в потоке необходимы при статистическом компьютерном моделировании движения ЛА, а в конечно итоге — для повышения надежности выполнения полетных заданий.
