Лекция по “Теории полёта”. Часть 1
- Лекция по “Теории полёта”. Часть 1
- задачи решаемые для баллистической ракеты
- Движение , форма и гравитационное поле Земли
- Форма Земли
- Определение положения точки на Земной поверхности
- Гравитационное поле Земли
- Теорема об изменении количества движения системы материальных точек
- Формула Циалковского
- Система координат
- Аэродинамические силы
- Особенности аэродинамических характеристик
- Аэродинамические моменты
- Положение центра давления
- Демпфирующий момент
- Управляющие силы и моменты
- Управляющие моменты
- Основные типы органов управления баллистических ракет
- Комбинированные органы управления
- Сила реактивной тяги
- Аэродинамические схемы ЛА
- Общий вид траектории УБР
Гравитационное поле Земли
Согласно второму закону Ньютона (закон тяготения) каждая частица массой М притягивает другую частицу массой m силой гравитационного притяжения (тяготения) Gт , определяемой следующей зависимостью : 
Где f — гравитационная постоянная ;
г — расстояние между частицами .
Если эту формулу применить к Земле , то 
— для приближенных расчетов .
- ускорение земного притяжения
При полете ЛА , на них действуют силы притяжения Земли и других небесных тел . При полете ЛА на небольшом расстоянии от Земли действие небесных тел (Луна , Солнце и т.д.) незначительно или ими пренебрегают . Сила притяжения Земли консервативна , т.е. имеет силовую функцию .
G — зависит географической точки расположения (от долготы и широты) . Для удобства расчетов принимаем , что сила притяжения Земли G=const .
Атмосфера
При полете ЛА на небольшом расстоянии от Земли , на него кроме силы тяжести действуют аэродинамические силы . Величина этих сил зависит от конструкции ЛА , а также от состояния параметров атмосферы (температура , плотность , давление) .
Параметры атмосферы в свою очередь зависят от :
§ географической широты места полета ;
§ времени суток ;
§ времени года ;
§ и т.д. (активности Солнца) .
При расчете траектории ЛА при его проектировании используются значения стандартной атмосферы ( СА ) , которые некоторые средние значения параметров спокойной атмосферы в зависимости от высоты полета . СА 1981 г. или ГОСТ 4401-81 даны параметры до высоты 200 км . В СА за нулевую отметку принят уровень моря . На нулевой отметке давление равно 760 мм.рт.ст. или 1.101 МПа , температура — 2880К (+150С) . При этих условиях массовая плотность воздуха равна 
.
Зависимость СА от высоты подобрана таким образом , что СА ближе всего подходит к средним широтам северного полушария в летнее время .
Отклонение параметров атмосферы от стандартных значений , а также ветер представляют собой атмосферные возмущения , которые влияют на полет ЛА .
При проектировании ЛА необходимо знать диапазоны возможных отклонений этих параметров , знать статистические зависимости между случайными отклонениями каждого параметра на разных высотах от времени года , географической широты и т.д.
Уравнение движения точки переменной массы
При полете ЛА с работающим реактивным двигателем происходит отбрасывание от него продуктов сгорания ( ПС ) топлива . А в случае , если на ЛА установлен воздушно-реактивный двигатель , то кроме отбрасывания ПС топлива на ЛА поступают все новые и новые частицы воздуха , т.е. состав (масса) ЛА в процессе полета непрерывно меняется .
Рассматривая движение ЛА удобно в каждый момент времени включать в его состав только те частицы , которые в данный момент времени находятся внутри объема ЛА . При такой постановке ЛА с работающим двигателем представляет собой систему переменного состава , к которой непосредственно нельзя применить теоремы динамики твердого тела .
Однако основываясь на этих классических теоремах И.В.Мещерский доказал аналогичные теоремы для системы материальных точек переменной массы и установил принцип составления уравнений движения реактивного ЛА.
