Динамика полета ракеты

Ракета относится к классу БПЛА. Различают два типа ракет:

-- баллистические,

-- крылатые.

Баллистическая ракета – ЛА, задачей которого является полет по прямолинейной траектории на заданную высоту и дальность и дальнейшее движение, согласно законам баллистики. Взаимосвязь между СК осуществляется аналогично с использованием матриц направляющих косинусов и применение обобщенной схемы перехода. При проектировании вектора аэродинамической силы и аэродинамического момента на оси СкСК получают следующие силы и моменты:

(10.1)

При изучении динамики полета ракеты можно обозначить основные отличия ее поведения и характеристик в сравнении с динамикой и характеристиками самолета:

-- масса,

-- более высокая скорость (линейная и угловая),

-- основные габаритные размеры,

-- тяга двигательной установки.

Таким образом в добавление к уже принятым допущениям для самолета при изучении динамики ракеты будет использовать следующие:

-- при рассмотрении динамики ракеты силой тяжести пренебрегают. Поскольку аэродинамические характеристики являются функциями нелинейными, зависящими от ряда параметров – проведем процедуру их линеаризации.

(10.2)

Частные производные, которые входят в уравнение 10.2 называются аэродинамическими производными, которые характеризуют устойчивость ЛА как в динамике, так и в статике. Например, , , – характеризуют статическую устойчивость ЛА при отклонениях рулевых органов.

В случае, если все три производных меньше 0, это является необходимым и достаточным условием устойчивости ЛА. В случае статически неустойчивого ЛА одна из производных больше 0. Если производные равны 0, ЛА находится на границе устойчивости. Такой ЛА называется статически нейтральным. Частные производные , , , , - характеризуют собственное демпфирование ЛА при его вращательном движении, относительно центра масс и называются вращательными аэродинамическими производными. Частные производные , , , , характеризуют эффективность соответствующих органов управленияю

Органы управления крылатых ракет.

В случае использования нормальной аэродинамической схемы органами управления ракеты являются: руль высоты, руль направления, элероны. На некоторых типах ракет ярко выраженные рули высоты и направления отсутствуют. Их роль выполняют поворотные стабилизаторы. На некоторых типах ракет рули высоты могут быть совмещены с элеронами. Применяются также схемы, когда рулевые органы расположены в носовой части ракеты. Для управления ракетой могут быть использованы газовые рули, а также интерцепторы.