Начальные условия. Параметры атмосферы
В качестве начальных условий движения буя после отделения от авиационного носителя приняты следующие:
- минимальная высота сбрасывания400 м,
- максимальная высота сбрасывания800 м,
- скорость носителя в момент сбрасывания(56 – 208) м/с, (200 – 750 км/час),
- углы пикирования и кабрирования нулевые.
Движение объекта происходит в воздушной среде, воздействие которой на него выражается через аэродинамические силы и моменты. Для правильной количественной оценки этих факторов надо иметь сведения о состоянии воздушной оболочки Земли.
Важными характеристиками состояния атмосферы являются давление и плотность воздуха, которые в отличие от температуры с ростом высоты монотонно уменьшаются, причем их вертикальный градиент с высотой также уменьшается. Чрезвычайно важное значение также имеют характеристики сжимаемости и вязкости воздуха, скорость звука в воздухе и динамический (или кинематический) коэффициент вязкости, с помощью которых производится количественная оценка аэродинамических сил моментов.
Изменение давления и плотности воздуха с высотой можно описать следующими выражениями:
; (2.1)
(2.2)
Здесь r - плотность;
p – давление;
T – температура;
R – газовая постоянная;
g – ускорение силы тяжести;
y – высота над уровнем моря.
Индексами "0" обозначены значения этих параметров на уровне моря.
Для стандартизации параметров атмосферы разработаны ГОСТы стандартной атмосферы. Примером такого стандарта является СА-64.
В СА-64 [7] принято центральное поле тяготения шарообразной Земли и в связи с этим значения температуры, давления и скорости звука даны в зависимости как от геометрической у, так и от геопотенциальной у* высоты. Под последней понимают величину, имеющую размерность длины и определяемую выражением
Y* = y Rз/(Rз + y),
где Rз= 6371210 м – расчетное значение радиуса Земли.
Ускорение силы тяжести g0 на поверхности Земли в СА-64 принято равным g0 = 9,80665 м/с2, значение газовой постоянной R0 = 287 Дж/(кг·К). Формула для вычисления температуры Т(у):
Т(y) = 288,15 - 6,51122 10-3 y при y < 11 000 м.
Обычно значения нормальной плотности воздуха на некоторой высоте у определяются с помощью функции Н(у)=rN(y)/r0, которую будем называть нормированной нормальной плотностью воздуха.
Принимая во внимание выражение (2.1), эту функцию можно представить в виде:
. (2.3)
Следует заметить, что выражение (2.3) особенно широко используется в баллистике авиационных объектов, поскольку в диапазоне их применения допущения о постоянстве g и R вполне оправданы. В конечном виде формула для определения нормированной нормальной плотности Н(у) представляется следующим образом:
СА-64:H(y) = (1 – 2.26 10-5y*)4.247 при у < 11 000 м.
При вычислении в дальнейшем характеристик движения изделия на воздушном участке траектории эти изменения протности с высотой будут учитываться.
Актуальное на сайте:
Обзор судна, перевозящего уголь
В настоящее время, основной объём перевозки навалочных грузов производится на специализированных судах-балкерах. Примером такого судна является т/х «Советский Художник» построенный в 1976 году.
Рисунок 1.2 Т/х «Советский Художник»
Ном ...
Грузоподъемность, район и дальность плавания, скорость и автономность
Грузоподъемность: 5000 т.
Район плавания: неограниченный.
Дальность плавания: 5000 миль.
Скорость: 12 узлов.
Автономность: 30 суток. ...
Выбор и обоснование принятого метода восстановления деталей и узлов
цистерны модели 15-1443
Основным способом ремонта котлов является сварка. При ремонте котлов сваркой большое внимание уделяется подготовке дефектного места и выполнению самой сварки. Для облегчения процесса сварку следует вести преимущественно в нижнем положении ...
Автомобильные дизельные топлива