Домашнее задание. А.В.Фомичев Управление движением КА на активных участках полета (1245718), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Установлено, чтомаксимум перегрузки наступает при условии, когда(13) 2 ,5 3 вх .Очевидно, что масса СА и сила лобового сопротивления Q связаны с продольной перегрузкой nx следующим соотношениемQ.(14)mgТогда, искомое значение силы лобового сопротивления с учетом (11) будетnx Q nx mg 2mvвхsin .2 e(15)Задача 4.2Определить максимальную перегрузку при планирующем спуске СА массой1200 кг в атмосфере.РешениеПредположим, что снижение СА происходит с нулевым углом крена, т.е.вектор подъемной силы лежит в плоскости орбиты.
В этом случае полная перегрузка может быть вычислена по формулеY 2 Q 2 v 2 FmnC y2 C x2mg2 mg(1)илигде K C y C xS v 2n1 K 2 ,g– аэродинамическое качество СА.(2)Предположим, что при снижении с круговой орбиты малой высоты уменьшение скорости входа vвх относительно мало до момента наступления максимальной перегрузки.
Вследствие этого разность между силой тяжести и центробежной силой будет мала по сравнению с подъемной силой. Тогда уравнение (3) можно представить в виде20«СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ И НАВИГАЦИИ КА»______________________________________________________________________________________________________________________dv 2.(3) mv C y Fmdt2разделив уравнение (3) на уравнение (3) из задачи 4.1, получим1 dv 1 d.(4)v dt K dtПоскольку аэродинамическое качество предполагается постоянным, то интегрирование уравнения (4) дает вх (5)v vвх exp . K Далее поделим уравнение (3) на (5) из задачи 4.1.
В результате получим2 sin d d . 0 FmC yИнтегрируя это уравнение, найдем2cos cos вх . 0 FmC y(6)Для малых углов входа воспользуемся разложением2cos 1 2и тогда2 вх 2 .FmC y(7)Если теперь в выражении (2) исключить величины и v с помощью равенств (7) и (5), то перегрузка определится по формуле2 vвх2 вх 2n вх 2 1 K 2 exp.(8)2 gKKИспользуя далее выражение (9) задачи 4.1, и равенство (7), получаем следующее уравнение для определения угла наклона траектории, соответствующего максимальной перегрузке:1 2sin вх 2 .(9)KЕсли угол наклона траектории мал, то можно приближенно принятьsin . В этом случае из уравнения (9) следует2KK (10) .22После подстановки значения в соотношение (8) получим явную зависимость максимальной перегрузки как функции vвх , вх , K .2 вх21Домашнее задание№S , м 3 кгс с 2 вх , градvвх , км сK№S , м 3 кгс с 2 вх , градvвх , км сK22Вариант5612340,010,020,010,020,011,57,40,227,50,252,57,60,337,80,221,58,00,26789100,020,010,020,010,0227,40,32,57,20,2137,60,2737,20,32,580,217181920Вариант1516111213140,020,010,020,010,020,010,020,010,020,012,57,50,2227,20,252,37,70,2837,60,251,88,00,2227,50,272,77,20,2437,20,252,27,50,3280,25.