ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проектно-баллистические параметры из "Основы техники ракетного полета " Техническое задание на проектирование баллистической ра кеты включает задачи и цели полета. Ракета создается для решения определенного круга задач. Например, заданы полезный груз, дальность и точность или необходимо обеспечить выведение максимально возможного груза на определенного типа околоземную орбиту при заданном стартовом весе системы. На такого рода задание накладываются, естественно, ограничения эксплуатационные, производственные, транспортировочные или экономические. [c.38] Суммарную потерю скорости приближенно можно оценить с помощью следующих элементарных рассуждений. У нас есть три основные тормозящие силы сила земного притяжения, которая дает по касательной к траектории составляющую Mg sin сила лобового сопротивления X, зависящая от скорости, и потеря тяги на барометрическое давление, равная — Р- Под Р понимается тяга на высоте h. [c.39] Соответственно трем силам мы получили три слагаемых потери скорости. Первое из них может рассматриваться как следствие земного притяжения, второе — аэродинамических сил, а третье — барометрического давления. [c.40] Относительный конечный вес Лк вошел в эти выражения в виде нижнего предела интегрирования. Если интегрирование вести не от лк, а от некоторого текущего значения то написанное выражение даст. нам не итоговую, а текущую суммарную потерю скорости. [c.40] Произведем теперь необходимые преобразования, оперируя по возможности уже знакомыми баллистическими параметрами, а там, где это необходимо, будем вводить новые. [c.40] Нами оставлена без внимания еще одна составляющая потерь. Она связана с искривлением траектории и возникновением угла атаки. Поскольку в действительности ось ракеты, а следовательно, и вектор тяги, не совпадает с касательной к траектории, то возникает разность между тягой и ее составляющей по направлению вектора скорости. Из-за малости углов атаки эта разность невелика, но она есть. В результате образуется еще одна составляющая потерь скорости. Для боевых баллистических ракет и для первых ступеней ракет-носителей она ничтожно мала. Для последующих ступеней носителя, совершающих полет на заатмосферном участке траектории, эта потеря может достигать самое большее 0,4—0,6% (исключение составляет старт с орбиты). При численном интегрировании уравнений движения она учитывается сама собой и не нуждается в обсуждениях, а при приближенных оценках участка выведения ею нет смысла заниматься. [c.41] Чтобы была более очевидна сравнительная оценка трех учитываемых потерь Лиь Лиг и Лиз, мы рассмотрим их числовые значения, полученные для достаточно устаревшей, но-типичной баллистической ракеты, имеющей следующие параметры уо —-= 0,577, Ру п = 288 сек, Руо = 240 сек, p = 10 000 кгс м , 0к = = 38° 20 ). [c.41] На рис. 1.11 показана зависимость идеальной и действительной скоростей ракеты от относительной массы jx. Различие между кривыми определяется суммарной потерей, три слагаемые которой представлены раздельно на рис. 1.12. [c.42] Под Aui понимается потеря на земное тяготение. Если подъем ракеты происходит по вертикали, то, как мы уже знаем, эта потеря возрастает пропорционально времени. Здесь эта пропорциональность нарушается, и скорость возрастания Aui со временем уменьшается. Это является очевидным следствием того, что уменьшается sin входящий под знак первого интеграла в выражении (1.19). [c.42] Характер изменения потерь па аэродинамическое сопротивление Лиг также находит себе простое объяснение. На первом этапе полета скорость ракеты невелика. Поэтому потери на аэродинамическое сопротивление незначительны. После того как ракета выйдет за пределы атмосферы, сила аэродинамического сопротивления также практически неощутима, и дополнительных потерь скорости не возникает. Поэтому в начальной и конечной фазах активного участка потеря нарастает очень медленно. Ее резкое изменение имеет место на высоте 8—15 км, когда лобовое сопротивление достигает своего наибольшего значения. Что же касается потери, связанной с барометрическим давлением, то в заключительной фазе активного участка она остается неизменной так же, как и Лиг, по причине малого давления в верхних слоях атмосферы. На стартовом же участке Лиз быстро нарастает. [c.42] Несмотря на то, что их роль была выявлена с помощью анализа только одного уравнения движения, их достаточно, чтобы полностью охарактеризовать траекторию выведения для каждой ступени полета составной ракеты. При одинаковых проектно-баллистических параметрах различные траектории могут быть получены только вследствие изменения программы выведения. Но параметры программы не зависят от проектно-баллистических параметров и поэтому в их число не включаются, хотя выбор программы и входит в общую задачу проектирования. [c.43] Применяемые для основных краевых задач программы выведения достаточно однотипны, и при современном состоянии вычислительной техники имеется возможность провести точное интегрирование уравнений движения в пределах практически необходимого диапазона изменения всех пяти проектно-баллистических параметров, а затем составить достаточно удобные номограммы, с помощью которых можно проследить, в какую сторону и насколько меняются одни параметры, если вносятся изменения в другие. В более отдаленные времена, когда техника машинных вычислений еще не была столь развита, как сейчас, определение соотношений между проектно-баллистическими параметрами было основано на оценках потерь скорости з, для чего развивалась специальная приближенная методика обработки интегралов, которые входят в выражение (1.19). Все эти вопросы и им родственные в полной мере рассматриваются в курсе проектирования. [c.43] Вернуться к основной статье