Программа расчета параметров движения

      Комментарии к записи Программа расчета параметров движения отключены

ЦЕНТРА МАСС РН НА АТМОСФЕРНОМ

УЧАСТКЕ ПОЛЕТА

Программа обеспечивает моделирование движения центра масс РН в сферически-скоростной системе координат на участке полета первой ступени.

Параметрами управления на атмосферном участке полета (выделенные в массиве НУ курсивом) являются время выдачи предварительной команды на выключение маршевого ЖРД tкст1 и модуль максимального отрицательного угла атаки на участке разворота РН по тангажу ?мах.

Идентификатор: RN1S

Используемые подпрограммы: AER1, LINTQ, ATMF

Программа использует файлы исходных данных IDRN1, AER1.DAT и файл результатов счета REZ1S.

Основной файл исходных данных IDRN1 включает следующие массивы:

К – настройки режимов работы программы, где:

К(1) – схема расчета траектории первой ступени:

0- пассивный участок полета отделившейся ступени не рассчитывается;

1-ПУТ ОЧ1 рассчитывается до момента Н

К(2)-способ задания коэффициента силы лобового сопротивления отделившейся части первой ступени:

1-коэффициент Cx ОЧ не зависит от числа М и равен PD(14),

2-коэффициент переменный и равен Cx РН;

К(3) — 0 (в версии 12.00 не используется);

К(4) — 0 (в версии 12.00 не используется);

К(5) — 1 режим работы программы (в версии 12.00 не используется);

К(6) — режим печати результатов счета:

0-только в конечных точках,

1-в процессе полета с заданным шагом;

К(7) — 0 (в версии 12.00 не используется);

К(8) — режим выдачи результатов счета:

1-в массив REZ1S

2-на терминал и в массив REZ1S.

ST — параметры точки старта и модели Земли, где

ST(1) — широта (град) на общем земном эллипсоиде,

ST(2) — долгота (град),

ST(3) — высота над ОЗЭ (м).

ST(4) -2 (в версии 12.00 не используется).

F — начальные условия интегрирования, где

F(1) — время t (с);

F(2) — скорость V (м/с);

F(3) –тангаж (угол наклона вектора скорости к ЛМГ) (град);

F(4) –курсовой угол (от местной параллели). (град);

F(5) — высота Н. (м);

F(6) — широта (град);

F(7) — долгота (град).

R — краевые условия:

R(1) – 1(в версии 12.00 не используется);

R(2) – 1 (в версии 12.00 не используется).

PD — параметры конструкции РН и ДУ, где

PD(1) — стартовая масса РН (кг);

PD(2) — пустотная тяга маршевого ЖРД (кг);

PD(3) — пустотный удельный импульс маршевого ЖРД (с);

PD(4) — площадь среза сопла маршевого ЖРД (м2).

PD(5) — характерная площадь РН для расчета аэродинамики (м2).

PD(6)- коэффициент коррекции значения коэффициента силы лобового сопротивления, рассчитанного в подпрограмме AER1 (используется для оперативного изменения Сх без редактирования всего объема ИД по аэродинамике);

PD(7) — коэффициент коррекции значения коэффициента подъемной силы, рассчитанного в подпрограмме AER1;

PD(8)- предельное значение продольной перегрузки, выдерживаемой на участке между 8 и 9 точками циклограммы маршевого ЖРД;

PD(9) — коэффициент усиления автомата стабилизации при отработке nx1=const;

PD(10)- пустотная тяга рулевого ЖРД (кг);

PD(11)- пустотный удельный импульс рулевого ЖРД (с);

PD(12)- площадь среза сопла рулевого ЖРД (м2);

PD(13)- время выключения рулевого ЖРД и отделения ступени, относительно времени выключения (обнуления тяги) маршевого ЖРД (с);

PD(14)- коэффициент силы лобового сопротивления ОЧ 1 ступени, (используется при расчете баллистического ПУТ и не зависит от числа Маха);

PD(15)- минимально допустимый угол атаки (град);

PD(16)-максимально допустимый угол атаки (используется в АС для формирования программного угла атаки) (град);

PD(17)- 0 (в версии 12.00 не используется);

PD(18)- 0(в версии 12.00 не используется).

S-настройки блока интегрирования и вспомогательные параметры

S(1) — шаг интегрирования на активном участке траектории (с);

S(2) — шаг интегрирования в конце активного участка траектории (с);

S(3) — время перехода на мелкий шаг (отсчитывается от конца АУТ) (с);

S(4) — шаг интегрирования на пассивном участке траектории (с);

S(5) — шаг интегрирования в конце пассивного участка траектории (с);

S(6) — высота полета на нисходящей части ПУТ при переходе на мелкий шаг (м);

S(7) — шаг печати результатов счета на участке выведения (с);

S(8) — шаг печати результатов счета на пассивном участке полета (с);

S(9) — время окончания интегрирования ПУТ (с);

S(10) — время от момента старта, при котором производится сброс массы конструкции РН, например, головного обтекателя (м/с);

S(11) – величина массы отделяемой на АУТ (кг);

S(12) — масса отделяемой части первой ступени (для счета ПУТ) (кг).

D — настройки для решения краевой задачи, где

D(1) — 1 (в версии 12.00 не используется);

D(2) — 1(в версии 12.00 не используется);

D(3) — 1 (в версии 12.00 не используется);

D(4) — 1 (в версии 12.00 не используется);

D(5) — 1 (в версии 12.00 не используется);

D(6) — 0 (конечная высота интегрирования ПУТ ОЧ 1 ступени) (м).

UP – исходный массив параметров программы управления, где

UP(1) — функциональная команда «время начала перевода маршевого ЖРД на конечную ступень тяги (используется перед началом интегрирования для уточнения 9-12 точек циклограммы маршевого ЖРД) (с);

UP(2) — модуль величины минимального угла атаки (град);

UP(3) — время конца вертикального участка полета РН (с);

UP(4) – интервал времени от конца вертикального участка полета до момента достижения минимального угла атаки (с);

UP(5) — скорость изменения угла тангажа на вертикальном участке полета РН (град/с);

UP(6) – начальный угол атаки на вертикальном участке полета РН (град).

Массивы G(12) и G2(12) — (в версии 12.00 не используется).

RMD1, RMD1– исходная циклограмма работы маршевого ЖРД R(t): таблица времени (с) и таблица режима тяги (в долях номинала) Размерность массивов: (13).

RMD3, RMD4 -таблицы аргументов (с) и функции изменения относительной удельной тяги маршевого ЖРД (приведенной к номинальному режиму Rмд=1.0) при дросселировании двигателя Jуд(Rмд). Размерность массивов: (5).

Вспомогательный файл исходных данных AER1.dat используется для задания аэродинамических характеристик РН и включает следующие массивы размерностью (16):

Т11 – таблица аргументов по углу атаки (град) для зависимостей .

Т12 – таблица для задания зависимости коэффициента силы лобового сопротивления от угла атаки.

Т13 – таблица для задания зависимости коэффициента подъемной силы от угла атаки.

Т15 – таблица аргументов по числу Маха для зависимостей .

Т16 – таблица для задания зависимости приведенного коэффициента силы лобового сопротивления от числа Маха.

Т17 – таблица для задания зависимости приведенного коэффициента подъемной силы от числа Маха.

В процессе интегрирования уравнений движения РН формируются в массив результатов счета Y, где

Y(1) — время полета (с);

Y(2) – относительная скорость (м/с);

Y(3) — угол наклона вектора скорости к плоскости горизонта (град);

Y(4) — курсовой угол (град);

Y(5) — высота (км);

Y(6) — широта (град);

Y(7) — долгота (град);

Y(8) — масса РН (т);

Y(9) — число Маха;

Y(10) — угол атаки (град);

Y(11) — дальность от старта до проекции РН на поверхность ОЗЭ (продольная дальность) (км);

Y(12) — продольная перегрузка nx1;

Y(13) — скоростной напор (кг/м2);

Y(14) — тяга ДУ (т);

Y(15) — коэффициент силы лобового сопротивления Сх;

Y(16) — коэффициент подъемной силы Су.

Y(17) — режим работы маршевого ЖРД;

В момент отделения ступени от РН формируется вектор составляющих потерь характеристической скорости включающий гравитационные, альфа, аэродинамические и суммарные потери.

При нештатном падении РН на землю на активном участке траектории формируется сообщение об аварийном прекращении полета и необходимости уточнения исходных данных, например программ управления. При грубом задании исходной программы управления углом атаки возможен аварийный останов, вследствие выхода за границы массивов аэродинамических характеристик РН.

Статьи к прочтению:

Складной верстак и программа для расчета его параметров


Похожие статьи: