rpd000007840 (160400 (24.04.01).М2 Проектирование космических летательных аппаратов и разгонных блоков), страница 2

Тематика: Исследование вращательного движения КА с активной системой управления.

Трудоемкость(СРС): 34

Прикрепленные файлы:

Типовые варианты:

-Исследование вращательного движения КА с активной системой управления.

-Построение фазового портрета.

-Выбор параметров системы ориентации и стабилизации

-Варианты заданий отличаются исходными данными.

1. Рубежный контроль

1.1. Контрольная работа №1.

Тип: Контрольная работа

Тематика: Уравнения возмущенного движения КА как абсолютно твердого тела

Прикрепленные файлы:

Перечень вопросов и задач:

1.Понятия возмущенное и невозмущенное движения.

2.Типы возмущений

3.Понятия эффективности и предельных углов отклонения органов управления.

4.Частотные характеристики КА.

5.Назначение частотных характеристик КА.

6.Методика определения эффективности органов управления.

1.2. Контрольная работа №2.

Тип: Контрольная работа

Тематика: Влияние подвижности жидкого наполнения топливных баков на динамику ЛА и КА.

Прикрепленные файлы:

Перечень вопросов и задач:

1.Предположения о свойствах жидкого наполнения баков

2.Безвихревое движение жидкости

3.Потенциалы скоростей и перемещений жидкой частицы.

4.Условия неразрывности и несжимаемости.

5.Уравнения движения идеальной жидкости. Граничные условия.

6.Формы и частоты собственных колебаний жидкости.

7.Вынужденные колебания жидкости в баках КА.

8.Маятниковая модель колебаний жидкого топлива.

1.3. Контрольная работа №3.

Тип: Контрольная работа

Тематика: Устойчивость КА.

Прикрепленные файлы:

Перечень вопросов и задач:

1.Аналитические и численные методы исследования устойчивости движения ЛА.

2.Критерий устойчивости собственного движения ЛА по методу «замороженных» коэффициентов.

3.Понятие «локальной устойчивости» КА.

4.Построение областей устойчивости КА. Выбор коэффициентов усиления автомата стабилизации.

5.Гравитационные силы и моменты, действующие на КА.

6.Управляющие силы и моменты на активных участках полета КА.

7.Законы управления на активных и пассивных участках полета КА.

1. Промежуточная аттестация

1. Рейтинговая оценка (2 семестр)

Прикрепленные файлы:

Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:

1.Понятия возмущенное и невозмущенное движения.

2.Типы возмущений.

3.Понятия эффективности и предельных углов отклонения органов управления.

4.Методика определения эффективности органов управления.

5.Частотные характеристики КА.

6.Назначение частотных характеристик КА.

7.Требования к частотным характеристикам автомата стабилизации, обеспечивающего устойчивое движение абсолютно твердого КА.

8.Условия фазовой и амплитудной стабилизации, вырабатываемые по частотным характеристикам абсолютно твердого КА.

9.Аэродинамические силы и моменты, действующие на ЛА в полете.

10.Критерии устойчивости движения КА по Ляпунову, по Каменкову на конечном интервале времени и критерий технической устойчивости.

11.Аналитические и численные методы исследования устойчивости движения ЛА.

12.Критерий устойчивости собственного движения ЛА по методу «замороженных» коэффициентов.

13.Понятие «локальной устойчивости» КА.

14.Гравитационные силы и моменты, действующие на КА.

15.Управляющие силы и моменты на активных участках полета КА.

16.Законы управления на активных и пассивных участках полета КА.

17.Построение областей устойчивости КА. Выбор коэффициентов усиления автомата стабилизации.

18.Влияние упругих поперечных колебаний корпуса на устойчивость движения КА

19.Частотные характеристики КА с учетом упругих поперечных деформаций корпуса.

20.Формулировка задач малых колебаниях идеальной жидкости, частично заполняющей баки КА.

21.Методика исследования углового движения КА с активной системой управления, использующей микрореактивные управляющие двигатели и релейное управление.

22.Передаточные функции ЛА и автомата стабилизации.

23.Построение переходных процессов с помощью передаточных функций ЛА.

24.Исследование углового движения КА с активной системой управления, использующей инерционные маховики и линейный закон управления.

25.Угловое движение неуправляемого КА под действием гравитационного момента. Необходимые и достаточные условия устойчивости. Положения устойчивого равновесия.

26.Гравитационная стабилизация КА. Условия "гравитационного захвата".

27.Исследование углового движения КА с активной системой управления, использующей управляющие микрореактивные двигатели.

28.Исследование углового движения КА с активной системой управления, использующей инерционные маховики и линейный закон управления.

29.Граничные условия в задаче о малых колебаниях идеальной жидкости в подвижной и неподвижной емкостях КА.

30.Аэродинамическая стабилизация КА. Условия "захвата".

31.Влияние упругих поперечных колебаний корпуса на устойчивость движения КА.

32.Стабилизация вращением КА.

33.Требования к частотным характеристикам АС, обеспечивающего устойчивость движения упругого КА. Выбор места расположения приборного отсека.

34.Частотные характеристики КА с учетом подвижности жидкого топлива в баках. Условия фазовой и амплитудной стабилизации

35.Классификация математических моделей. Этапы построения.

36.Адекватность математического моделирования. Точность моделирования.

37.Принципы построения математических моделей сложных систем. Традиционные модели: безинерционные модели (модель тренда, регрессионная модель), инерционные модели (сумма свертки и интеграл свертки и др.).

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Абгарян К.А., Калязин Э.Л., Мишин В.П., Рапопорт И.М. Динамика ракет, М.: Машиностроение, 1990 ;

2. Колесников К.С. Динамика ракет, М.: Машиностроение , 2003 ;

3. Андреев А.Н., Калязин Э.Л., Куликов В Н. Исследование устойчивости летательных аппаратов (методические указания), М.: Изд. МАИ, 1988;

4. Андреев А.Н., Иванов Н.А., Калязин Э.Л. и др. Лабораторные работы по курсу Динамика летательных аппаратов, М.: МАИ, 1995 г

5. Микишев Г.Н. Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов, М.: Машиностроение,1978 г.

б)дополнительная литература:

1. Алексеев К.Г., Бебенин Г.Г. Управление космическими летательными аппаратами, М.: Машиностроение, 1974;

2. Андреев А.Н., Калязин Э.Л. Стабилизация летательных аппаратов, М.: МАИ, 1978;

3. Андреев А.Н., Калязин Э.Л. , Эффективность средств стабилизации летательных аппаратов, М.:МАИ, 1981;

4. Рабинович Б.И. Введение в динамику ракет-носителей космических аппаратов, М.: Машиностроение, 1975;

5. Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика твердого тела с полостями, частично заполненными жидкостью, М.: Машиностроение, 1968 г.

6. Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость, М.: Машиностроение, 1971 г.

7. Рапопорт И.М. Колебания упругой оболочки, частично заполненной жидкостью, М.: Машиностроение,1967 г.

8. Седов Л.И.Методы подобия и размерности в механике, М.: Наука,1987 г.

9. Болотин В.В., Вольмир А.С., и др. Прочность. Устойчивость. Колебания. Справ. под общей редакцией Биргера И.А., Пановко Я.Г. Том 3 .М.: Машиностроение, 1968 г.

10. Балабух Л.И.,Колесников К.С., Зарубин В.С. и др., Основы строительной механики ракет, М.: Высшая школа, 1969 г.

11. Строительная механика летательных аппаратов. /Образцов И.Ф., Булычев Л.А., Васильев В.В. и др/ М.: Машиностроение, 1986 г.

12. Авдонин А.С., Фигуровский В.И. Расчет на прочность летательных аппаратов, М.: Машиностроение,1985 г.

13. Программное обеспечение для практических занятий по дисциплине и Интернет-ресурсы

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

1. Офисные программы Microsoft Office.

2. Программный продукт Mathcad.

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Комплект электронных презентаций/слайдов.

2. Компьютерный класс.

3. Рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером с доступом в Интернет.

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Проектно-динамический анализ функционирования космических аппаратов »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Проектно-динамический анализ функционирования космических аппаратов является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Ракетные комплексы и космонавтика. Дисциплина реализуется на 6 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 601.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ОК-7 ,ОК-10 ,ОК-12 ,ПК-2 ,ПК.ПР.ПП.1.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: проектно-динамическим анализом функционирования космических аппаратов

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие, Лабораторная работа.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: рубежный контроль в форме Контрольная работа и промежуточная аттестация в форме Рейтинговая оценка (2 семестр).

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (4 часов), практические (30 часов), лабораторные (16 часов) занятия и (58 часов) самостоятельной работы студента.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Проектно-динамический анализ функционирования космических аппаратов »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Исследование динамики КА как абсолютно твердого тела.(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основные понятия и определения. Системы координат. Опорные и связанные системы координат. Кинематические соотношения. Силы и моменты, действующие на ЛА и КА в полете

Возмущенное и невозмущенное движения КА. Виды возмущений

Уравнения возмущенного движения КА как абсолютно твердого тела

1.2.1. Исследование динамики КА с учетом упругих деформаций корпуса.(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Влияние упругих изгибных колебаний корпуса на динамику КА .Основные понятия и термины. Уравнения изгибных колебаний корпуса КА. Собственные изгибные колебания корпуса постоянных погонной массы и жесткости. Частоты и формы собственных колебаний.

Определение форм и частот изгибных упругих колебаний корпуса с переменными жесткостью и погонной массой. Методы численного решения.

1. Практические занятия

1.1.1. Силы и моменты, действующие на ЛА и КА в полете.(АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

Описание: Основные понятия и определения. Системы координат. Опорные и связанные системы координат. Кинематические соотношения. Силы и моменты, действующие на ЛА и КА в полете.

1.1.2. Уравнения возмущенного движения КА как абсолютно твердого тела.(АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

Описание: Возмущенное и невозмущенное движения КА. Виды возмущений

Уравнения возмущенного движения КА как абсолютно твердого тела

1.1.3. Законы управления КА. (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

Описание: Расщепление уравнений по каналам. Законы управления КА. Линейное непрерывное управление на активных участках полета. Релейное управление на пассивных участках полета. Численное моделирование и анализ переходных процессов.

1.1.4. Стабилизация движения КА.(АЗ: 2, СРС: 1)