Общие понятия о равновесии, балансировке, устойчивости и управляемости летательного аппарата. Уравнения продольного возмущенного движения. Продольная статическая устойчивость самолета. Анализ сводного возмущенного движения летательного аппарата.
При низкой оригинальности работы "Разработка виртуальной модели воздушного судна для анализа его свободного возмущенного движения (продольное движение)", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Рассматривая движение самолета как твердого тела, в том числе и его движение относительно центра тяжести (центра масс), принято пользоваться такими основными понятиями, как равновесие и балансировка, устойчивость и управляемость. Термин "статическая" подчеркивает приближенное рассмотрение вопросов балансировки, устойчивости и управляемости, т.е. с учетом только статических сил и моментов, которые имеют место при заданных значениях углов атаки, скольжения и крена. Изучение движения самолета как материальной точки производится в состоянии балансировки, а прямолинейного установившегося движения самолета - в состоянии равновесия. Поскольку самолет всегда в процессе полета подвергается воздействию тех или иных возмущающих факторов (например, турбулентности атмосферы, порывов ветра, случайных отклонений рулей и т.п.), то возникает вопрос, а насколько заданное (невозмущенное) движение является надежным, обладает ли самолет свойством сохранять заданное невозмущенное движение без вмешательства пилота способен ли он после воздействия возмущения вернуться к исходному невозмущенному движению. Устойчивость - это свойство самолета уничтожать приращения полетных параметров, полученные в результате воздействия возмущений, или свойство самолета возвращаться к исходному невозмущенному движению без вмешательства пилота через некоторое время после прекращения воздействия возмущения.Поэтому самолет в полете подвергается воздействию атмосферной турбулентности, восходящих, нисходящих и других потоков, порывистого ветра и т.д. Под действием внешних возмущений угол атаки, скорость движения самолета относительно воздуха и другие параметры полета изменяются. Необходимо, чтобы самолет обладал способностью сохранять заданный режим полета, восстанавливать его при нарушении какими-либо причинами, т.е. обладал бы устойчивостью. Продольная статическая устойчивость - это свойство стремления самолета сохранять заданное продольное невозмущенное движение, характеризуемое скоростью и углом атаки, без вмешательства пилота (т.е. стремление сохранять заданный режим полета по скорости и углу атаки). Можно рассматривать ее как свойство стремления самолета уничтожать приращения скорости и угла атаки, полученные при возмущении, при условии, что пилот не вмешивается в управление.Продольная статическая устойчивость по перегрузке - это свойство стремления самолета сохранять заданную перегрузку (или заданный угол атаки) в предположении, что в процессе возмущенного движения скорость полета остается постоянной и пилот не вмешивается в управление, или свойство стремления самолета уничтожать приращение перегрузки (или угла атаки), полученное в результате воздействия возмущений. Таким образом, самолет должен стремиться сохранять заданный режим полета по углу атаки. Такое наименование продольной статической устойчивости (по перегрузке) связано с тем, что при V=const увеличение или уменьшение угла атаки сопровождается изменением подъемной силы, а следовательно, и нормальной перегрузки . В общем случае фокус F не совпадает с центром тяжести самолета О, поэтому прирост подъемной силы ?Ya вызовет появление продольного момента ?Mz относительно центра тяжести. Схема сил и моментов, действующих на устойчивый по перегрузке самолет, после воздействия возмущений (О - центр тяжести, F - фокус самолета)Продольная статическая устойчивость по скорости - это свойство стремления самолета сохранять заданный режим полета по скорости (а также по углу атаки, так как каждой скорости соответствует свой угол атаки) при предположении, что пилот не вмешивается в управление, или - свойство стремления самолета уничтожать приращения скорости и угла атаки, полученные в результате возмущения. Так как изменение скорости сопровождается изменением угла атаки, то под устойчивостью по скорости фактически подразумевается устойчивость режима полета, т.е. стремление ЛА возвращаться не только к скорости, но и к углу атаки, характеризующим исходный режим полета. Рассмотрим проявление статической устойчивости по скорости при нарушении равновесия и определим критерий устойчивости Предположим, что самолет совершающий полет в спокойной атмосфере, входит в поток, движущийся навстречу со скоростью Wx В первый момент его скорость относительно воздуха возрастет на ?V = Wx. Устойчивость самолета по скорости: а - самолет устойчив; б - самолет неустойчив, его затягивает в пикирование Таким образом, условие продольной статической устойчивости по скорости математически (т.е. критерий устойчивости) можно записать в следующем виде: если то самолет статически устойчив по скорости;В теории автоматического управления летательными аппаратами весьма широкое распространение получил метод линеаризации уравнений, если необходимо исследовать полет с учетом процессов в системе управления. Как известно, система дифференциальных уравнений называется линейной, если в эти уравнения неизвестные функции и их производные входят линейно. Другими словами, в состав линейных уравнений не должны входить отличающиеся от единицы
План
Содержание
1. Общая часть.
1.1 Общие понятия о равновесии, балансировке, устойчивости и управляемости ЛА.
1.2 Продольная статическая устойчивость самолета.
1.2.1 Продольная статическая устойчивость по перегрузке.
1.2.2 Продольная статическая устойчивость по скорости.
1.3 Возмущенное движение летательного аппарата.
1.3.1 Разделение продольного движения.
1.3.2 Уравнения продольного возмущенного движения.
2. Специальная часть.
2.1 Анализ сводного возмущенного движения летательного аппарата.
2.2 Методическое руководство к проведению практической работы по анализу движения воздушного судна.
3. Экономическая часть.
3.1 Расчет капитальных вложений на создание системы.
3.2 Расчет стоимости программного обеспечения для ПК.
3.3 Расчет затрат на решение уравнений в MATHCAD 11.
4. Экологическая часть.
4.1 Загрязнение атмосферы.
4.2 Загрязнение гидросферы.
4.3 Загрязнение излучением.
4.4 Тепловое излучение.
4.5 Твердые отходы.
4.6 Вывод.
5. Охрана труда и окружающей среды.
5.1 Освещение.
5.2 Пожаробезопасность.
5.3 Организация воздухообмена в помещении. Микроклимат и вентиляция.
5.4 Вывод.
6. Заключение.
7. Список используемой литературы.
1.
Общая часть
1.1 Общие понятия о равновесии, балансировке, устойчивости и управляемости ЛА
Вывод
Коэффициент безотходности оборудования 0.9 … 0.933, следовательно, система - малоотходна и является почти экологически чистым продуктом.
В настоящее время проблем с утилизацией компьютерной техники нет, поэтому после истечения срока эксплуатации, данную систему будет легко отправить на переработку.
5.Компьютерная технология способна трансформировать практически любую из сфер нашей жизни, делая ее проще, эффективнее, интереснее. Однако не вызывает сомнения тот факт, что компьютеризация сопряжена с множеством неожиданных и нежелательных последствий.
Своевременная выработка правил техники безопасности и охраны труда позволит сократить и предотвратить нежелательные проблемы в области здравоохранения и организации труда на промышленных предприятиях, где происходит модернизация технического обеспечения.
6.Таким образом, для создания устойчивого летательного аппарата, требуются определенные значения динамических коэффициентов, исходными данными для определения которых служат конструктивные и геометрические параметры летательного аппарата, его аэродинамические характеристики и результаты расчетов траекторий полета. При этом, как уже говорилось ранее, динамические коэффициенты могут претерпевать небольшие изменения процессе полета. Метод “замораживания” коэффициентов лишь приводит к определенной условности, он удобен для предварительного выбора параметров летательного аппарата и системы управления с последующим исследованием системы управления другими методами, например с помощью моделирующих устройств и цифровых электронных машин.
При анализе движения летательного аппарата используются уравнения свободного возмущенного движения, на основе которых составляется характеристическое уравнение. Корни этого характеристического уравнения определяют устойчивость или неустойчивость летательного аппарата.
Мною было проанализировано несколько примеров поведения летательного аппарата при определенных динамических коэффициентах, Построены графики зависимостей определяющих параметров устойчивости по времени и сделаны соответствующие выводы.
7.
Список литературы
1. А. А. Лебедев, Л. С. Чернобровкин - Динамика полета, Москва, Машиностроение, 1973 г.
2. А. Я. Жуков, В. И. Егоров, А. Л. Ермаков - Динамика полета транспортных летательных аппаратов: учебник для вузов, Москва, Транспорт, 1996 г.
3. А. Н. Синяков, Ф. А. Шаймарданов - Системы автоматического управления ЛА и их силовыми установками: учебник для студентов высших технических учебных заведений, Москва, Машиностроение, 1991 г.
4. САНПИН 2.2.2.542 - 96 / Госкомсанэпиднадзор России МОСКВА 1996.
5. ГОСТ 12.1.033-81. Пожарная безопасность. Термины и определения.
6. ГОСТ 23000-78. Система "человек-машина". Пульт управления. Общие эргономические требования.
7. ГОСТ 12.4.124-83. Средства защиты от статического электричества. Общетехнические требования.
8. ГОСТ 12.2.061-81. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам.
14. Правила оформления и порядок защиты дипломных проектов: Метод. указания по дипломному проектированию для студентов спец. 131000 / Сост.: В. М. Фомин, В.А. Пожиленков; СИБГАУ. Красноярск. 2003. 20 с.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
