ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВЯЗЬ И УПРАВЛЕНИЕ Возможность космической связи (Э. Речтин) из "Космическая техника " После того как на основе заданных характеристик всей системы летательного аппарата, таких, как дальность полета, вид системы наведения, величина полезной нагрузки и т. д., произведен общий анализ расчетных режимов полета и параметров летательного аппарата, необходимо дальнейшее исследование, проводимое для того, чтобы обеспечить управляемость снаряда, защиту оборудования от динамических нагрузок, а также для того, чтобы ограничить динамические напряжения и предотвратить усталостное разрушение материала снаряда. Такое исследование должно касаться явлений, влияющих на динамические реакции летательного аппарата в полете, и называется поэтому общим динамическим анализом. [c.592] Общий динамический анализ состоит в определении параметров отдельных взаимодействующих между собой динамических факторов, например движения снаряда как твердого тела, податливости частей конструкции на изгиб, движения двигателя в шарнире, характеристик системы управления, аэродинамических сил и силы тяги. Совместный анализ этих факторов позволяет определить возмущения траектории движения, динамические реакции различных частей несущей конструкции, динамическую устойчивость летательного аппарата, динамику движения топлива в баках, углы поворота двигателя в шарнире и многие другие величины как непрерывные функции времени в промежутке от старта до конца активного участка. [c.592] Динамический анализ выполняется аналогично анализу расчетных режимов полета и параметров летательного аппарата заменой анализа полной системы анализом ряда относительно простых компонент, взаимодействующих между собой. [c.592] Основные исходные предположения динамического анализа можно сформулировать в следующем виде. [c.593] Здесь инерционный момент есть функция эксцентриситетной составляющей тяги, изгибающего момента и аэродинамической силы. [c.594] Это перемещение есть функция расстояния вдоль оси снаряда, скорости вращения снаряда вокруг оси и изгиба оси снаряда. [c.594] Изгибающий момент, шарнирный момент двигателя, вращение жидкости и изменение формы ее поверхности зависят от аэродинамических сил и составляющих тяги. [c.594] Уравнения движения жидкости получены в теории гидродинамики для их вывода необходимо находить потенциальную и кинетическую энергию жидкости во вращающемся и перемещающемся баке. Перемещение поверхности жидкости выражается через амплитуду для каждой формы перемещения, как это показано на рис. 18.12. [c.594] Правая часть этого уравнения есть функция инерционных сил, действующих на жидкость. [c.594] Взаимосвязь отдельных форм динамического анализа может быть выражена в виде блок-диаграммы. В табл. 18.3 и 18.4 показаны две части диаграммы, характеризующие анализ явлений изгиба и движения жидкого топлива в баке. Полная диаграмма приведена на рис. 18.13. [c.596] Изменение направления тяги вызовет изменение угла атаки, что изменит аэродинамические силы, и т. д. [c.598] Поворот двигателя в шарнире. График вращательного движения двигателя летательного аппарата, пролетающего через ветряной клин , показан па рис. 18.15. Когда летательный аппарат входит в ветряной клин , угол поворота двигателя начинает медленно изменяться, чтобы нейтрализовать влияние боковой силы ветра. При возрастании скорости ветра угол поворота двигателя резко возрастает и достигает максимума несколько позже того момента, когда скорость ветра становится максимальной. Затем угол поворота двигателя начинает уменьшаться, чтобы противодействовать установившемуся вращению летательного аппарата и вернуть его в положение равновесия. [c.598] Поворот двигателя является относительно плавным, с небольшими амплитудами нерегулярностей, обусловленных, очевидно, высокочастотными составляющими, которые действуют на систему. [c.598] Колебания топлива в баках. На рис. 18.17 показана зависимость от времени амплитуды движения уровня жидкого кислорода в баке. При входе летательного аппарата в ветряной клин появляются силы, которые вызывают изгиб и вращение летательного аппарата. Жидкость в баке перемещается и начинает колебаться. Возможно, что эти колебания имеют низкую частоту, примерно 0,5 гц, в зависимости от размеров бака, плотности жидкости и величины продольного ускорения. Внутреннее демпфирование в жидкости очень мало, что может привести к неустойчивости при недостаточно тщательном расчете системы. [c.599] Хотя большинство аварий случается с небольшими деталями конструкции, например разрыв клапана диафрагмы или дребезг реле, взаимодействие множества деталей настолько чувствительно ко всяким изменениям, что иногда трудно отделить причину от следствия. Следовательно, необходимость полного анализа, при котором учитывается большинство взаимодействий, очень велика, особенно в начальной стадии проектирования. [c.599] Опыт показал, что практически удобно так выделить большие составные части летательного аппарата и виды взаимодействия между ними, чтобы определить характеристики проектирования и исполнения и установить стоимость каждой большой части расчета. Затем может быть достигнут разумный компромисс и установлено оптимальное направление расчета. Степень точности общего анализа будет зависеть от специфических особенностей задачи однако возможности современных вычислительных машин позволяют рассматривать взаимодействия нескольких сотен отдельных частей летательного аппарата. [c.599] Применение общего подхода ни в коей мере не уменьшает необходимости детального расчета и инженерного решения на каждой стадии разработки. Однако такой процесс детального расчета не позволяет конструктору выделить те аспекты, на которые он должен обратить максимальное внимание и которые влияют на успех полной системы. Широта исследования полезна также при установлении программы испытаний, разработка которой должна идти рука об руку с проектированием летательного аппарата. [c.599] Возможность связи в космосе зависит от расстояния между передатчиком и приемником, уровня помех, количества информации, подлежаш ей передаче, типа системы связи и первичного источника энергии. Рассматриваются вопросы выбора частот и некоторые релятивистские эффекты. Делается вывод, что современные средства электроники пока ограничивают возможность непосредственной связи между любыми точками солнечной системы. [c.603] Вернуться к основной статье