Журналов:     Статей:        

Аэрокосмический научный журнал. 2015; 1: 49-66

Исследование движения оперативно-тактической ракеты (ОТР) с учётом различных ветровых нагрузок

Клишин А. Н., Швыркина О. С.

Аннотация

Приводятся результаты влияния различных моделей Земли на параметры движения летательного аппарата. Основное внимание уделяется сферической модели Земли, учитывающей суточное вращение планеты и полярное сжатие гравитационного поля, определяется зависимость координат точек падения от географической широты. Помимо этого, рассмотрено влияние различных ветровых нагрузок на движение баллистической ракеты. Проанализированы зависимости параметров движения ракеты, а также координат точек падения от таких параметров ветра, как его скорость и высота, до которой действует ветровая нагрузка, определены сходства и различия влияния данных параметров ветра. Построены эллипсы рассеивания точек падения баллистической ракеты. DOI: 10.7463/aersp.0615.0825096
Список литературы

1. Лысенко Л.Н. Наведение и навигация баллистических ракет. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 672 с.

2. Илюхин С.Н. Метод импульса силы для оценки энергетики управления полётом // Молодёжный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. №8. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/606165.html (дата обращения: 02.06.2015)

3. Дмитриевский А.А., Лысенко Л.Н. Внешняя баллистика: учебник для вузов. М.: Машиностроение, 2005. 607 с.

4. Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 407 с.

5. Лебедев A.A., Карабанов В.А. Динамика систем управления беспилотными летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1965. 528 с.

6. Нгуен Хай Минь. Влияние ветрового воздействия на динамику движения корректируемых боеприпасов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2008. №3. С. 39-51.

7. Швыркина О.С. Исследование движения корректируемого боеприпаса при воздействии переменной ветровой нагрузки // Молодёжный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. №4. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/780683.html (дата обращения: 02.09.2015)

Aerospace Scientific Journal. 2015; 1: 49-66

Research of Short-range Missile Motion in Terms of Different Wind Loads

Klishin A. N., Shvirkina O. S.

Abstract

When modeling the aircraft motion it is advisable to choose a particular model of the Earth, depending both on the task and on the required accuracy of calculation. The article describes various models of the Earth, such as the flat Earth with a plane-parallel field of gravity, spherical and non-rotating Earth with a plane-parallel field of gravity, spherical and non-rotating Earth with a central gravitational field, spherical and non-rotating Earth, taking into account the polar flattening of the Earth, spherical Earth based compression and polar daily rotation. The article also considers the influence of these models on the motion of the selected aircraft.
To date, there is technical equipment to provide highly accurate description of the Earthshape, gravitational field, etc. The improved accuracy of the Earth model description results in more correct description of the trajectory and motion parameters of a ballistic missile. However, for short ranges (10-20 km) this accuracy is not essential, and, furthermore, it increases time of calculation. Therefore, there is a problem of choosing the optimal description of the Earth parameters.
The motion in the model of the Earth, which takes into account a daily rotation of the planet and polar flattening, is discussed in more detail, and the geographical latitude impact on coordinates of the points of fall of a ballistic missile is analyzed on the basis of obtained graphs.
The article individually considers a problem of the wind effect on the aircraft motion and defines dependences of the missile motion on the parameters of different wind loads, such as wind speed and height of its action.
A mathematical model of the missile motion was built and numerically integrated, using the Runge-Kutta 4th order method, for implementation and subsequent analysis.
Based on the analysis of the calculation results in the abovementioned models of the Earth, differences in impact of these models on the parameters of the aircraft motion are revealed. Analysis of different wind loadings allowed us to derive dependences of the coordinates of the points of fall of a ballistic missile on the wind speed and its height of its action. Taking into consideration these differences and deviations will enable improvement of missile accuracy.

References

1. Lysenko L.N. Navedenie i navigatsiya ballisticheskikh raket. M.: MGTU im. N.E. Baumana, 2007. 672 s.

2. Ilyukhin S.N. Metod impul'sa sily dlya otsenki energetiki upravleniya poletom // Molodezhnyi nauchno-tekhnicheskii vestnik. MGTU im. N.E. Baumana. Elektron. zhurn. 2013. №8. Rezhim dostupa: http://sntbul.bmstu.ru/doc/606165.html (data obrashcheniya: 02.06.2015)

3. Dmitrievskii A.A., Lysenko L.N. Vneshnyaya ballistika: uchebnik dlya vuzov. M.: Mashinostroenie, 2005. 607 s.

4. Sikharulidze Yu.G. Ballistika i navedenie letatel'nykh apparatov. M.: Binom. Laboratoriya znanii, 2011. 407 s.

5. Lebedev A.A., Karabanov V.A. Dinamika sistem upravleniya bespilotnymi letatel'nymi apparatami. M.: Mashinostroenie, 1965. 528 s.

6. Nguen Khai Min'. Vliyanie vetrovogo vozdeistviya na dinamiku dvizheniya korrektiruemykh boepripasov // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. Mashinostroenie. 2008. №3. S. 39-51.

7. Shvyrkina O.S. Issledovanie dvizheniya korrektiruemogo boepripasa pri vozdeistvii peremennoi vetrovoi nagruzki // Molodezhnyi nauchno-tekhnicheskii vestnik. MGTU im. N.E. Baumana. Elektron. zhurn. 2015. №4. Rezhim dostupa: http://sntbul.bmstu.ru/doc/780683.html (data obrashcheniya: 02.09.2015)