Переходные режимы движения спускаемого аппарата с тригармонической характеристикой восстанавливающего момента на начальном участке траектории в атмосфере

• Автор: Баринова, Елена Витальевна
• Шифр специальности: 05.07.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание

Список основных обозначений

Введение
1 Проблема исследования неуправляемого движения спускаемых аппаратов и методы её решения

1.1 Переходные режимы движения СА относительно центра масс

1.2 Рассеивание траекторий

2 Математические модели движения неуправляемого спускаемого аппарата в атмосфере

2.1 Силы и моменты, действующие на спускаемый аппарат в атмосфере

2.2 Уравнения движения СА

2.3 Начальные условия углового движения

3 Исследование переходных режимов движения спускаемого аппарата по углу атаки

3.1 Общие основания возмущённого движения осесимметричного С А при спуске в атмосфере
3.2 Переходные режимы движения по углу атаки в случае плоского движения
3.2.1 Определение числа и типа особых точек фазового портрета
3.2.2 Аналитические выражения для интеграла действия, взятого вдоль сепаратрис
3.2.3 Характерные виды фазовых портретов
3.2.4 Метод аналитического исследования переходных режимов движения в плоском случае

3.3 Переходные режимы движения С А в случае пространственного движения
3.3.1 Определение числа и типа особых точек фазового портрета
3.3.2 Аналитические выражения для интеграла действия, взятого вдоль сепаратрис
3.3.3 Метод аналитического исследования переходных режимов движения в пространственном случае
3.4 Исключение переходных режимов движения СА путём выбора проектно-баллистических параметров
4 Влияние переходных режимов движения спускаемого аппарата на рассеивание траекторий
4.1 Влияние подъёмной силы на рассеивание траекторий
4.2 Рассеивание траекторий в случае плоского движения
4.3 Рассеивание траекторий в случае пространственного движения
Заключение
Список использованных источников

Список основных обозначений
СА - спускаемый аппарат; т — масса СА;
5 - характерная площадь С А;
I - характерный размер СА;
хТ - безразмерное смещение центра масс от “носка“ СА;
1Х, 1п - продольный и поперечный моменты инерции С А; g - ускорение силы тяжести;
Н — высота полёта;
V - величина скорости полёта; в— угол наклона траектории;
Ьп - дальность полёта, измеряемая по поверхности Земли;
Ьб - боковое отклонение; д - скоростной напор; р - плотность воздуха или газа;
К{) - вектор кинетического момента; ап - пространственный угол атаки;
срп - угол собственного вращения (аэродинамического крена); у а — угол прецессии (скоростного крена); ц/ - угол внеатмосферной прецессии;
Сха, С , Сга - коэффициенты аэродинамической силы в скоростной системе координат;
Ст, Сп— коэффициенты тангенциальной и нормальной аэродинамических сил; а(г), Ь{г), с(г) - коэффициенты моментной характеристики; г - медленно меняющийся параметр, переменность которого связана с медленным изменением плотности атмосферы в процессе спуска.

Следовательно, поскольку вектор угловой скорости й)0 разлагается на две
составляющие ф и у'/ по правилу параллелограмма, имеем либо тупой, либо острый угол между ними.
Рассмотрим движение относительно центра масс осесимметричного СА на начальном атмосферном участке полёта. После входа в атмосферу статически устойчивый СА начинает испытывать действие восстанавливающего аэродинамического момента, который стремится совместить продольную ось с вектором поступательной скорости. Однако движению по тангажу противодействуют гироскопические силы, вызывающие вынужденную прецессию вектора кинетического момента К относительно вектора скорости центра масс. Вектор кинетического момента отклоняется в ту сторону, куда направлен вектор восстанавливающего аэродинамического момента.

Рисунок 2.5 - Виды внеатмосферной регулярной прецессии а) прямая прецессия; б) обратная прецессия