Введение - Исследование рассеивания неуправляемого летательного аппарата
Процесс создания летательного аппарата опирается на предварительно разработанный его проект, то есть на процесс проектирования. Проектирование летательного аппарата включает разработку комплекта технической документации, позволяющего осуществлять его постройку и эксплуатацию.
Проектирование летательного аппарата - процесс творческий, включающий этапы определения цели проектирования, выбор варианта решения проектной задачи, инженерный анализ, направленный на детализацию намеченных вариантов решения задачи и проверку его соответствия физическим законам и другим ограничениям, и, наконец, этап принятия решения, базирующиеся на теории принятия решений.
В основе инженерного анализа лежит моделирование, то есть исследование объекта проектирования с помощью модели, которая способна дать необходимую информацию о нем. При проектировании ЛА широко используются как физические (материально реализованные), так и математические (абстрактные) модели. Физическими моделями является макеты ЛА, его продувочные модели, различные стенды и т. д. Физическое моделирование дает наиболее полное и достоверное представление об исследуемых явлениях. Однако оно зачастую связано со значительными затратами времени и материальных ресурсов и является практически единственно возможным при исследовании новых закономерностей либо непредсказуемых теоретически, либо требующих экспериментальной проверки и подтверждения каких-либо гипотез.
Математическое моделирование базируется на известных закономерностях прикладных наук, используемых при проектировании и расчете летательного аппарата. В свою очередь, его можно разделить на аналитическое и численное. Аналитическое моделирование позволяет провести исследования в наиболее общем виде и получить результаты в наглядном, удобном для анализа виде. Однако построение аналитических моделей часто связано с необходимостью существенно упрощать рассматриваемое явление, что снижает достоверность полученных результатов. Численное моделирование с помощью ЭВМ в настоящее время становится одним из основных методов исследования сложных объектов и процессов, обеспечивая высокую точность и достоверность получаемых результатов.
Целью данной курсовой работы является разработка компьютерной модели исследуемого летательного аппарата с учетом турбулентности атмосферы, исследование динамики движения летательного и определение чувствительности дальности полета БПЛА к действию ветра.
Беспилотный летательный турбулентность атмосфера
Модель динамики неуправляемого ЛА с учетом турбулентности атмосферы
В общем случае, траектория полета неуправляемого ЛА состоит из следующих участков:
- * Движение по направляющим; * Активный участок; * Пассивный участок.
Расчетные соотношения:
Секундный массовый расход (Q) рассчитан по формуле:
Реактивная сила R рассчитана по формуле
Коэффициент лобового сопротивления Cx рассчитан по формуле:
Где - коэффициент лобового сопротивления эталонного ЛА.
Площадь миделя ЛА рассчитана по формуле
.
После подстановки исходных данных, соответствующих номеру варианта, в расчетные соотношения, заполняется таблица 2.
Таблица 2
Секундный массовый расход Q, кг/с |
Реактивная сила R, H |
Площадь Миделя S, м2 |
Среднее значение коэффициента лобового сопротивления Cx |
10 |
20000 |
0.0113 |
0.255 |
Движение ЛА по направляющим
Для решения системы дифференциальных уравнений движения ЛА необходимо найти скорость схода и время схода с направляющих: v и t. Направляющая считается абсолютно жесткой, неподвижной, прямолинейной. Из-за малости скорости движения пренебрегают силой лобового сопротивления, учитывают силу трения.
Примем коэффициент трения fтр=0.15 (для стали), расходом топлива при движении по направляющим пренебрегаем.
В общем случае, уравнение движения ЛА по направляющим (см рис. 1):
Уравнения в проекциях оси координат направленные вдоль и перпендикулярно направляющим имеет вид:
Причем
Где - коэффициент трения ЛА об оси направляющих.
Перепишем уравнение в виде:
В нашем случае m=mн=const. Тогда мы имеем:
Отсюда находим
Далее вычисляем
Где
С учетом получаем
Отсюда находится t0 через длину направляющей lн:
Результаты расчета движения по направляющим приведены в таблице 3.
Таблица 3:
Скорость Vд, м/с |
Время tд, с |
60.734 |
0.092 |
Активный участок
Запишем уравнение движения в векторной форме:
Проекции на касательную и нормаль к траектории уравнения движения:
=V-W
Система из четырех нелинейных дифференциальных уравнений первого порядка относительно четырех переменных решается численно с начальными условиями конца схода с направляющих:
Начальными условиями интегрирования системы являются конечные значения расчета схода ЛА с направляющей: Условие окончания интегрирования является время горения топлива, т. к. после завершения горения топлива прекращается действие реактивной силы и ЛА переходит в движение на пассивном участке.
Похожие статьи
-
Рассмотрим уравнения движения в проекциях на касательную и нормаль траектории: , , , Эта система уравнений интегрируется при следующих начальных...
-
Расчет траекторных параметров на конце пассивного участка полета ЛА произведен с помощью программы, созданной в ОПП "Matlab". Шаг интегрирования равен...
-
Наиболее эффективным в современных условиях, обеспечивающим высокое качество летательных аппаратов, является способ сборки, основанный на использовании...
-
Введение - Разработка и исследование алгоритма очистки речевого сигнала
Алгоритм очистка речевой сигнал Записанный или передаваемый по проводным или радиоканалам с помощью различных технических средств, звуковой, в частности,...
-
Объем, виды и способы ремонтных работ определяются экспертом в зависимости от характера, степени повреждения и состояния (коррозионного разрушения)...
-
Другим классом методов обработки зашумленных речевых сигналов основанных на использовании статистических моделей речевого сигнала являются методы, в...
-
Численность работников аппарата управления дистанции определяется с учетом штатных нормативов в зависимости от группы дистанции и от контингента...
-
При изучении любого процесса методом моделирования в первую очередь необходимо построить математическое описание или математическую модель изучаемого...
-
Функциональная схема анализируемого устройства содержит последовательно соединенные первый безынерционный усилитель, узкополосный фильтр, нелинейную...
-
Предмет исследования Одним из важнейших направлений научно-технического прогресса в настоящее время являются коммуникационные системы, представляющие...
-
Понятие очагового анализа Очаговый анализ является разновидностью топографического и заключается в нанесении возможно большего количества информации об...
-
Введение - Проектирование оптимального типа судна для заданной линии
Понятие или термин "тип судна" выражает совокупность его основных технико-эксплуатационных характеристик, которая включает: специализацию,...
-
Поглощающие аппараты - Ударно-сцепные устройства электровоза
На подвижном составе применяют пружинно-фрикционные поглощающие аппараты: шестигранные на грузовых и типа ЦНИИ-Н6 на пассажирских электровозах....
-
Во временной области Класс методов цифровой обработки зашумленных речевых сигналов, который основан на построении математических моделей речевых сигналов...
-
Для выполнения работы на перекрестке необходимо выбрать удобное для наблюдений место, и записывать в строчку индексы транспортных средств (таблица 2.5),...
-
Понятие очагового анализа Очаговый анализ является разновидностью топографического и заключается в нанесении возможно большего количества информации об...
-
Цель работы - получение законченных аналитических выражений для расчета коэффициента усиления, полосы пропускания и значений элементов корректирующих...
-
Железные дороги РФ являются ведущим видом транспорта в стране. Они играют решающую роль в выполнении перевозок важнейших грузов, сырья, топлива. Огромная...
-
В состав лабораторной установки входят: - аналоговая вычислительная машина МН-10, на лицевой панели которой набрана электронная модель следящей системы;...
-
Введение - Воздухоплавание (аэронавтика)
Идея подняться на воздух и, освободясь от тяжести оков, воспользоваться громадным воздушным океаном, как путем сообщения, очень стара. Еще с глубокой...
-
Введение - Модернизация аппаратуры контроля подвижного состава на перегоне Зябровка-Тереховка
На протяжении всего существования Белорусской железной дороги железнодорожный транспорт нашей страны превратился в важнейшую отрасль народного хозяйства....
-
Поглощающие аппараты - Подвижной состав железных дорог
Поглощающий аппарат -- компонент автосцепного устройства, служащий для поглощения (демпфирования) основной части энергии удара, а также для снижения...
-
Для выполнения работы на перекрестке необходимо выбрать удобное для наблюдений место, и записывать в строчку индексы транспортных средств (таблица 2.5),...
-
Введение - Усилитель многоканальной системы передачи
Данное курсовое проектирование заключается в теоретической реализации многокаскадного усилителя по заданным параметрам. Проектирование следует начать с...
-
Расчет замедления автомобиля при торможении - Расчет эксплуатационных показателей автомобиля
В расчетах параметров замедления используют уравнение баланса сил при торможении: Ри=РкРn+Рв+Ртор Где сила инерции , J - замедление при торможении, Ртор...
-
При прогнозировании аварийности на регулируемом перекрестке в исследуемом конфликте рассматриваются три режима движения: - нерегулируемый, когда...
-
СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА, ВВЕДЕНИЕ, ОБЩАЯ ЧАСТЬ - Депо для ремонта пассажирских вагонов
Дипломный проект должен состоять из четырех основных разделов: введения, общей части, узла и детали проекта; двух дополнительных - обеспечение...
-
Общие сведения о нарушении Правил пешеходами Пешеход - физическое лицо, участвующее в дорожном движении вне транспортного средства, в том числе...
-
Передаточной функцией называется отношение изображения по Лапласу выходной функции (в данной курсовой работе ) к изображению по Лапласу входной функции...
-
Electronics Workbench представляет собой программный продукт, позволяющий производить моделирование, тестирование, разработку и отладку электрических...
-
Обследование перекрестка проводилось в будний день с 16.30 до 18.30 часов дня. Подсчет маневров (торможение, остановка, трогание с места, разгон,...
-
Автомобильный транспорт в отличие от других видов транспортных средств является наиболее массовым и удобным для перевозки грузов и пассажиров на...
-
ВВЕДЕНИЕ - Технологическое проектирование автотранспортных предприятий
Автотранспортный производственный ремонт Курсовой проект по технологическому проектированию автотранспортных предприятий и станций технического...
-
Понятие маневра и его классификация Маневром называется существенное изменение скорости и (или) направления движения ТС (например, торможение, остановка,...
-
Понятие светофорного регулирования Для количественной и качественной характеристики работы светофорного объекта существуют понятия такта, фазы и цикла...
-
Рост автомобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов приводит к возникновению транспортной...
-
Введение - Проект осветительной установки свинарника
Свет является одним из важнейших параметров микроклимата. От уровня освещенности и спектрального состава света зависят здоровье людей, продуктивность...
-
Автоцистерны (АЦ) предназначены для транспортирования по дорогам общего назначения и кратковременного хранения светлых нефтепродуктов. Автоцистерна...
-
Целью выполнения курсовой работы является закрепление знаний полученных ранее освоенных дисциплин и использование их при проектировании механического...
-
ВВЕДЕНИЕ - Конструкция самолетов
Целью предприятий авиационной промышленности, и в частности на предприятии корпорации НПК "Иркут", сделавших выбор в пользу автоматизированных систем...
Введение - Исследование рассеивания неуправляемого летательного аппарата