, действующей на летательный аппарат.

Получим формулу для расчета поперечной перегрузки при полете крылатого летательного аппарата по траектории с обратной кривизной, как это изображено на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Схема для определения перегрузки при полете летательного
аппарата по траектории с обратной кривизной
Учитывая, что направление подъемной силы противоположно направлению оси , и проводя преобразования, аналогичные (5.1) - (5.5), можно получить следующее выражение для определения перегрузки:

.

5.2.7. Фигуры высшего пилотажа и перегрузки,
возникающие при их выполнении

Перегрузки, возникающие при выполнении петли Нестерова, как правило, составляют 3...6 единиц. При выполнении других фигур перегрузки могут быть самыми разнообразными (как положительными, так и отрицательными). На рис.5.6 приведены некоторые фигуры высшего пилотажа, а в таблице 1 название этих фигур и типовые значения перегрузок.

Рис. 5.6. Фигуры высшего пилотажа
Таблица № 1.

Фигуры высшего пилотажа и перегрузки

Номер фигуры на рисунке	Наименование фигуры	Величина перегрузки, ед.
1	Вираж	3 - 5
2	Боевой разворот	3 – 6
3	Бочка	4 – 5
4	Петля Нестерова	3 – 6
5	Полупетля с переворотом	4 - 5
6	Штопор	2 – 3
7	Пикирование	6 - 9

Следует отметить, что перегрузка отдельных частей ЛА существенно зависит не только от движения летательного аппарата как материальной точки (с массой, сосредоточенной в центре масс), но и от вращательного движения относительно центра масс. При этом перегрузка зависит от углового ускорения и расстояния рассматриваемого элемента от центра масс.

---

5.2.8. Перегрузки, действующие на РН

Рассмотрим упрощеннуюсхему полета, а именно: полет вертикально вверх без учета аэродинамических сисл. Схема сил, действующих на ракету, приведена на рис. 5.7.



Исходные данные

=100 [т];

=90 [т];

Т=100 с - время работы двигателей;

=1,5 - начальная перегрузка.

Рис. 5.7. Схема сил, действующих на ракету, при полете вертикально вверх без учета аэродинамических сил

Решение

В общем виде значение перегрузки подсчитывается по следующей зависимости:

. (5.6)
Алгоритм определения перегрузки

1. Находится сила тяги двигателей ракеты:

[kH].

2. Определяется расход топлива в единицу времени:

[т/с].

3. Определяется текущее значение массы ракеты (вполете):

.

4. Выводится формула для расчета перегрузки во время полета ракеты (см. формулу (5.6)):

.

5. Строится график продольной перегрузки ракеты с помощью системы Mathcad (см. рис. 5.8).

6. Определяется максимальное значение перегрузки (в конце активного участка полета ракеты):

.



Рис. 5.8. Зависимость продольной перегрузки ракеты
от времени работы двигателей

5.2.9. Типовые задачи по определению перегрузок
П ример 1. Определить продольную перегрузку ракеты, стоящую на старте. Схема сил приведена на рис. 5.9. На этой схеме

---

- реакция опоры; - сила тяжести.

Расчетные формул следующие:

;

.
Рис. 5.9. Схема для определения продольной
перегрузки к примеру 1

П ример 2. Определить перегрузку космонавта, стоящего на поверхности Луны, если приближенно принять, что ускорение тяготения на поверхности Луны в 6 раз меньше Земного.

Схема сил приведена на рис. 510.

На этой схеме - реакция опоры; - сила тяжести космонавта на Луне; - ускорение свободного падения на Луне.
Рис. 5.10. Схема для определения продольной
перегрузки к примеру 2
Расчетн производим в следующей последовательности:

;

,

где - ускорение свободного падения тела на Земле.

.

,
где - Сила веса космонавта на Земле;

.

Пример 3. Чему равна перегрузка самолета при прямолинейном наборе высоты под углом ?

С хема сил, действующих на самолет представлена на рис. 5.11. Здесь учтены только силы, имеющие проекции на ось

---

. Для прямолинейного полета (безискривления траектории) необходимо, чтобы проекция аэродинамической силы на ось (подъемная сила ) равнялась проекции силы тяжести на туже ось, то есть

.

Тогда перегрузка определяется следующим образом:


Рис. 5.11.Схема сил для определения поперечной перегрузки самолета

Пример 4. Определите полную перегрузку самолета на установившемся вираже (вираж без снижения самолета) с углом крена ? . Схема сил приведена на рис. 5.12.

Д ля полета самолета по кругу без снижения высоты необходимо, что бы проекция подъемной силы на вертикальную ось равнялась силе тяжести, то есь:

.

Подъемную силу самолета , действующую по оси , найдем по следующей зависимости:

.

Теперьможно определить искомую перегрузку



Рис. 5.12. Схема для определения поперечной перегрузки
самолета при выполнении виража без скольжения


Пример 5. Какие силы действуют на космический аппарат в орбитальном полете?

Схема сил, действующих на КА при орбитальном полете, показана на рис. 5.13.

Сила выполняет роль центростремительной силы и искривляет траекторию полета КА.

С уществует и другое, упрощенное объяснение: почему космический аппарат не падает на Землю. Дело в том, что под действием силы притяжения КА постоянно падает на Землю и постоянно двжется по касательной к орбите со скоростью

---

. На рисунке показаны расстояния и , пройденные космическим аппаратом за время по касательнойк орбите и к центру Земли соответственно, где

;

.

В результате КА оказывается на круговой орбите.
Рис. 5.13. Схема сил, действующих на КА при орбитальном полете
Пример 6. Определить перегрузку, действующую на космонавта, находящегося в центрифуге.

С хема силы, действующих на косонавта в центрифуге показана нп рис.5.14.

Расчет производитя в следующей последовательности:



,
где - угловая скорость вращения ротора центрифуги.

Рис. 5.14. Схема сил, действующих на косонавта в центрифуге

Следует отметить, что в данном случае рассчитывается средняя перегрузка. На самом же деле на отдельные части человеческого могут дествовать различные перегрузки и в различных направлениях. Многое зависит, в частности от формы кресла. На рис. 5.15. приведена схема сил. действующих на отдельные части человека при наклоне стула, на котором сидит человек.


Рис. 5.15. Схема сил, действующих на на отдельные части человеческого тела
при определении перегрузок

Задачи

1. Чему равна перегрузка самолета при вертикальном пикировании, когда лобовое сопротивление равно тяге двигателя?

2. Как изменится перегрузка

---

Смотрите также файлы

• Отчетная документация по производственной практике (по профилю специальности) Специальность спо.docx

• Иерархическая структура действий, реализованных в информационной системе, это.docx

• Применение и способы нанесения лыжных смазывающих составов ФэстаСпорт Меры безопасности Работы проводить в хорошо проветриваемом помещении! Не подвергать лыжные смазывающие составы действию открытого огня и отопительных приборов. Не нагревать свыше 190.doc

• Атрезия полное отсутствие просвета пищевода на какомлибо участке или на всем его протяжении. Атрезия в 40% случаев сочетается с другими пороками развития..docx

• Тема рабочие процессы трансформаторов задание. Изучить условия параллельной работы и маркировку трансформаторов.docx