Траектория нулевой подъемной силы

Движение ракеты-носителя в вертикальной плоскости. После короткого начального вертикального участка траектория ракеты начинает отклоняться от вертикального направления. При полете сквозь плотные слои атмосферы целесообразно направлять ракету вдоль траектории нулевой подъемной силы, так как в этом случае снижаются напряжения в конструкции, вызываемые действием аэродинамических сил. Уравнения этой траектории, лежащей в вертикальной плоскости, следующие [c.90]

Рис. 4.4. Сипы, действующие на центр масс ракеты на траектории нулевой подъемной силы.

Задачи оптимизации формы траектории. Одним из важнейших моментов в изучении траекторий является задача их оптимизации. Требования, связанные с прочностью конструкции ракеты, делают желательным, чтобы ракета следовала по траектории нулевой подъемной силы. [c.96]

Применение численных методов при оптимизации траектории ракеты-носителя спутника Авангард позволило получить ряд интересных результатов. В качестве основных условий были взяты условия, упоминавшиеся ранее, т. е. ракета должна сообщить спутнику максимальную горизонтальную скорость на высоте 300 миль. При этом скорость па оптимальной траектории оказывается примерно на 200 фут сек большей, чем на траектории нулевой подъемной силы. Хотя эта величина составляет менее 1 % от полной скорости, она все же весьма ощутима с технической точки зрения. Как и следовало ожидать, траектория нулевой подъемной силы не является оптимальной. Поэтому лишь на начальном участке полета большинство реальных ракет движется по траекториям нулевой подъемной силы. Такая траектория может служить в качестве опорной траектории, так как ее основные физические особенности просты и понятны. К тому же она зависит всего лишь от одного параметра в том смысле, что выбор начального угла наклона ( 1), или Г, определяет всю траекторию. Поэтому для любой данной ракеты существует единственная траектория нулевой подъемной силы, соответствующая требуемой высоте вывода. [c.98]

Другим типом траектории, обладающей теми же особенностями и в то же время весьма близкой к оптимальной, является такая траектория, которая в определенной своей части является траекторией нулевой подъемной силы, а на остальном протяжении активного участка — траекторией постоянного угла 0 (см. гл. 2). Например, движение на активном участке первой ступени может совершаться вдоль траектории нулевой подъемной силы, а на активном участке второй ступени — вдоль траектории постоянной ориентации оси, т. е. при постоянном 0. Эта траектория также зависит только от одного параметра, и поэтому при оптимизации высоты вывода удобно воспользоваться методикой, обсуждаемой далее. При этом достигается выигрыш в скорости почти 200 фут сек по сравнению с программой нулевой подъемной силы. Получаемая траектория близка к оптимальной, и ее простота является важным преимуществом с точки зрения технической реализации. [c.98]

Известно, что при выводе самолета из горки или при наборе высоты отклонением ручки от себя перегрузка будет меньше единицы. При этом можно так подобрать траекторию, что перегрузка будет равна нулю. Это значит, что от крыла не требуется никакой подъемной силы, так как вес самолета уравновешивается центробежной силой. Угол атаки при этом близок к нулевому. На таком режиме самолет не свалится в штопор и не будет парашютировать, хотя скорость его может стать значительно меньше минимальной скорости горизонтального полета. Попутно отметим, что такой режим полеТа является единственно возможным методом создания на самолете условий невесомости. [c.20]

В относительно плотных слоях атмосферы, существующих на малых высотах, целесообразно вести ракету по криволинейной траектории с нулевым углом атаки. То, что ракета не имеет никакого угла атаки, означает, что ось ее вращения остается касательной к траектории полета. Наличие угла атаки у ракеты приводит к появлению значительного аэродинамического сопротивления подъемная сила, возникающая при этом, мала. (Исключение составляют крылатые снаряды). Если вектор силы тяги совпадает с осью ракеты, то кривизна траектории полета определяется действием гравитационного ПОЛЯ и зависит от начальных условий. Ракета в этом случае будет описывать кривую идеального разворота. Если обозначить символом угол наклона траектории к горизонту, то уравнения движения, присущие траекториям с нулевым углом атаки в однородном гравитационном поле, будут [c.737]

Vi ( i) os ( i) и у ( i) = Vi (ti) sin у ( i), где параметр у (ii) выбирается из соображений, которые будут излон ены ниже (стр. 94, рис. 4.10). Ради удобства этот параметр у ( i) который можно рассматривать как угол начального наклона (см. рис. 4.10), будем в дальнейшем обозначать буквой Г. Задание этой величины определяет характер траектории нулевой подъемной силы. Силы, действующие на центр масс ракеты при движении по такой траектории, показаны схематически на [c.91]

В течение 365 секунд активного полета астроплан летит по траектории с нулевой подъемной силой, достигая на высоте 93 километров скорости, несколько превышаюгцей круговую максимальное ускорение на активном участке не превышает 3,5 g и регулируется дросселированием двигателей. После выключения основных двигателей астроплан выходит на орбиту ожидания высотой 150—185 километров, на которой остается до тех пор, пока угол между ним и орбитальной космической станцией не будет оптимальным для выполнения маневра встречи. Маневр встречи и швартовки выполняется с помогцью двигателей управления вектором тяги эти же двигатели используются для торможения при входе в атмосферу. [c.220]

Так как при полете сн аряда в атмосфере (когда аэродинамические силы и моменты велики) большие углы атаки ведут к значительному утяжелению конструкции, нужно, чтобы угол атаки оставался все время близким к нулю. Для этого снаряд должен двигаться по так называемой траектории гравитационного разворота (ее также называют траекторией нулевого угла атаки или нулевой подъемной силы), которая характерна тем, что на ней сила тяги всегда ориентируется вдоль вектора скорости, причем начальная скорость 1 0 имеет ненулевую горизонтальную составляющую ) при заданной программе п I) траектория полностью определяется вектором начальной скорости г о- При полете снаряда по такой траектории большие изгибающие моменты на корпусе не возникают и тем самым основное влияние аэродинамических сил исключается. Разумеется, полный эффект сил аэродинамического сопротивления при этом не исчезает, однако он достаточно мал для того, чтобы в первом приближении его не учитывать, а принять во внимание лишь в последующих приближениях. [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...