Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Л. С. Лола ковпус снлгядл [гл. 14 530 со снарядами не смогут обращаться слишком бережно и они будут подвергаться многочисленным толчкам. Внешние условия, в которых снаряду придется находиться до момента выстрела, лучше всего могут задать рода войск с их многолетним опытом эксплуатации оружия. Этот опыт выражается в виде эксплуатационно-технических требований, определяющих испытания на внешние условия, которым должно подвергаться все вооружение. У с л о в и я в н у т р и с н а р я д а. Эксплуатационные условия для бортовой аппаратуры управления определяются поведением снаряда в течение различных этапов полета.
Так, при старте снаряд подвергается действию значительного ускорения. Если при этом применяется ускоритель, то в момент его отделения могут возникать значительные ударные нагрузки. При маневрировании снаряда могут возникать ускорения, во много раэ превосходящие ускорение силы тяжести. Работа двигателя может вызывать вибрацию внутри корпуса снаряда. В некоторых случаях может появиться флаттер крыла, вызывающий дополнительную вибрацию корпуса. Отдельные элементы конструкции различных отсеков снаряда могут обладать весьма различными собственными частотами.
Это обстоятельство может стать причиной возникновения сильных внутренних вибраций, даже без того, чтобы в режиме полета снаряда наблюдались какие- либо заметные иаменения. Корпус снаряда в полете может деформироваться под действием аэродинамических сил. Все это показывает, что место для приборов, измеряющих элементы движения снаряда, должно быть правильно выбрано, в противном случае результаты измерения могут оказаться неверными. Все подобные обстоятельства, а также и многие другие должны быть учтены при разработке эксплуатационных требований к бортовой аппаратуре. Единственно возможное средство изучения этих обстоятельств дает статистика результатов измерений, производимых во время полета снарядов.
Обычно эти измерения выполняются поставщиком как часть проектных работ по снаряду и управляющей аппаратуре. Полученные таким путем результаты относятся только к данному типу снаряда и их нельзя рассматривать как пригодные во всех других случаях. В дополнение к толчкам, вибрации и ускорениям, действующим на управляющую аппаратуру, внутренние отсеки снаряда могут подвергаться нагреву от трех перечисленных ниже независимых источников. а) При полете с большой скоростью поверхность снаряда может сильно нагреваться вследствие трения о воздух. Это может повлиять на обтекатели антенн (если они применяются в системе управления). б) Двигательная установка является источником больших количеств тепла. Если управляющая аппаратура расположена вокруг или вблизи двигателя, то это может повлиять на рабочую температуру оборудования.
14.2] снлгяд клк дивно В кОнтуРе гпглвления 531 в) Сама управляющая аппаратура также является источником тепла. Количество выделяемого тепла зависит от типа аппаратуры. Внутренняя температура снаряда, создаваемая этими тремя источниками тепла, должна рассматриваться как одно из дополнительных эксплуатационных условий. Такие дополнительные условия могут быть определены исключительно путем опыта. Эксплуатационно-технические требования и исп ы т а н и я..В качестве реаультата исследования эксплуатационных условий для некоторого снаряда поставщик обязан разработать эксплуатационно-технические требования к бортовой аппаратуре и методику соответствующих испытаний. Обычно в этих требованиях содержится некоторый коэффициент безопасности, учитывающий возможность колебаний в производственных допусках. Испытания должны давать воэможность полностью убедиться в том, что оборудование в состоянии работать в условиях, имеющихся внутри снаряда.
Этот вопрос будет с ббльшей подробностью рассмотрен в главе 15. Конструкцией корпуса снаряда мы будем подробно заниматься в одном из последующих томов этой серии. !4.2. Снаряд как звено в контуре управления Специалисты по аэродинамике обычно пользуются классической теорией устойчивости. Математические выражения, описывающие элементы движения снаряда и свявывающие выход снаряда с его входом, в этой теории являются интегро-дифференциальными уравнениями. Интегро-дифференциальные уравнения трудны для решения; этот метод не оправдывает себя при проектировании следящих систем ').
В классических выражениях независимым переменным является время. Как уже было ранее показано, математические выражения, обычно применяемые в теории следящих систем, в качестве независимого переменного используют частоту. Поэтому необходимо от классической теории устойчивости перейти к передаточным функциям или частотным хзрактернстикам. Полное рассмотрение этого вопроса выполнено в прекрасном труде под заглавием еРупаш(сз о1 Гпе А(г(гаше» з), написанном группой специалистов фирмы Нортроп (Ног!(тгор А!гога(( Согрогайоп), которым мы и пользуемся в настоящей главе.
Мы ограничимся рассмотрением четырехкрылого(крестообразного) снаряда, которым требуется управлять по тангажу, рысканью и крену. Поэтому снаряд, как управляемый по различным координатам, входит в качестве звена во многие контуры системы управления. г) См. прим. перев.
к 6 6.1 и 7.1. (Прим. перев.) а) «Ьупаш!са о! !!те А!г1гаше», Вп Аег йерог! АЕ-61-4!1, написанный по договору ХОаа 51-5!4 (С). [См. также Ведро в В. С. Романов Г. Л. и Сурина В. Нв Самолет как объект регулирования, Министерство авиационной промышленности СССР, Труды № 74, Оборонгиз, 1957. (Прим. перев.)) !гл. 14 когпус снАРядА 532 Мы ограничимся здесь выводом передаточных функций только для движения в вертикальной плоскости. Однако метод, используемый при переходе от классических выражений к передаточным функциям, остается примерно таким же и для других координат. Рис.
14.1. Блок-схема системы управления. На рис. 14.1 показана упрощенная блок-схема некоторой системы управления углом наклона траектории снаряда. Из нее видно, что необходимо найти более чем одну передаточную функцию для одной координаты, так как используются двз выхода снаряда: угол тангажа и угол наклона траектории. РФараетг аааеат Уаг ааерааа тааегтараа у Угла таагаггеа У Рнс. 142. Схема углов в вертикальной плоскости. На рис. 14.2 показано соотношение между углом тангажа 9, углом наклона траектории т и углом атаки а. Некоторый прибор на снаряде измеряет угол тангажа и (или) изменения этого угла, т.
е. ориентацию снаряда. С другой стороны, интегрирование скорости по времени определяет траекторию снаряда. Движение сна- 14. 31 бзз КЛАССИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ ряда, рассматриваемое извне, представляется в виде непрерывного выдерживания снарядом направления траектории и описывается поэтому направлением касательной к траектории. Мы отметилн эти обстоятельства, чтобы указать различные типы информации, получаемой при исследовании поведения снаряда: а) от бертовой аппаратуры снаряда, б) извне снаряда.
14.3. Классические выражения Проекция момента количества движения Проекции линейной скорости Проекция угловой скорости Проекции моментов Проекции сил Моменты инерции Оси Углы Еи ) Так как мы предполагаем заниматься движением снаряда в вертикальной плоскости, нас будут интересовать только те уравнения, которые относятся к поступательному движению вдоль осей Х и е.
и к вращению относительно оси у. Изучение движений крена и рыскания потребовало бы рассмотрения дополнительных уравнений. т) МАСА — национальный совещательный комитет по авиации — высший Научно-технический орган США в этой отрасли техникн. Более глубокое изложение вопроса читатель найдет в книге: Ведроз В. С., Динамическая устойчивость самолета, Оборонгиз, 1938, которая написана з обозначениях МАСА.
1Прим. перев.) Проектировщик сталкивается с необходимостью найти выражение передаточных характеристик снаряда в форме, пригодной в проектных расчетах. Прн выводе их из классических выражений мы будем предполагать, что снаряд летит в нормальном режиме; тогда отклонения рулей и угол атаки будут невелики. Если это условие хорошо выдерживается, то подъемная сила пропорциональна углу атаки, а управляющий момент пропорционален отклонению руля. Первым шзгом в исследовании движения снаряда прн помощи обычных переходных характеристик являются классические уравнения движения снаряда.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
