Nghiên cứu đánh giá tính ổn định và điều khiển được của tên lửa đối hải dạng cánh máy bay

Bài báo trình bày nội dung và phương pháp tiến hành đánh giá tính ổn định và điều khiển được của tên lửa đối hải dạng cánh máy bay. Từ cơ sở lý thuyết đã xây dựng chương trình tính toán các hệ số động lực học để xác định các hệ số truyền của các kênh điều khiển và đánh giá tính ổn định và điều khiển được của quỹ đạo tên lửa đối hải dạng cánh máy bay trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu đánh giá tính ổn định và điều khiển được của tên lửa đối hải dạng cánh máy bayNghiên cứu khoa học công nghệNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐƯỢC CỦA TÊN LỬA ĐỐI HẢI DẠNG CÁNH MÁY BAY Nguyễn Đức Thành*, Nguyễn Ngọc Lân Tóm tắt: Bài báo trình bày nội dung và phương pháp tiến hành đánh giá tính ổn định và điều khiển được của tên lửa đối hải dạng cánh máy bay. Từ cơ sở lý thuyết đã xây dựng chương trình tính toán các hệ số động lực học để xác định các hệ số truyền của các kênh điều khiển và đánh giá tính ổn định và điều khiển được của quỹ đạo tên lửa đối hải dạng cánh máy bay trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.Từ khóa: Tính ổn định, Điều khiển được, Hệ số động lực học, Hệ số truyền, Quỹ đạo bay. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Quá trình nghiên cứu thiết kế chế tạo các tên lửa đối hải (TLĐH) thường bao gồm cácgiai đoạn chính sau: thiết kế sơ bộ, thiết kế kỹ thuật, thiết kế công nghệ và chế thử-thửnghiệm. Giai đoạn thiết kế sơ bộ đặc biệt quan trọng và ảnh hưởng rất lớn đến các giaiđoạn tiếp theo. Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, căn cứ vào phương án phối trí tổng thể,phối trí khí động của quả đạn, hệ thống động lực, các tham số khối lượng quán tính địnhtâm và quỹ đạo bay của quả đạn để đưa ra phương án kiểm tra đánh giá tính ổn định vàđiều khiển được của tên lửa. Từ đó, đưa ra nhiệm vụ thiết kế cho hệ thống điều khiển, tínhtoán và lựa chọn hệ số truyền của vòng ổn định đảm bảo tính ổn định và điều khiển đượccủa quỹ đạo bay đã lựa chọn. Tính ổn định của tên lửa là khả năng đảm bảo ổn định baycủa tên lửa, có tính đến các khả năng thay đổi đặc tính bay trong giới hạn cho phép. Tínhđiều khiển được của tên lửa được đảm bảo nếu trên toàn quỹ đạo bay giá trị góc lệch củacác cánh lái nhỏ hơn giá trị cho phép (góc lệch cực đại do đặc tính khí động quyết định).Nội dung bài báo trình bày phương pháp tiến hành đánh giá tính ổn định và điều khiểnđược của một loại TLĐH điển hình dạng cánh máy bay (P15U). 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐƯỢC CỦA TÊN LỬA ĐỐI HẢI KIỂU CÁNH MÁY BAY2.1. Các giả thiết chính và hệ phương trình mô tả chuyển động của TLĐH trongkhông gian Các giả thiết chính: Để khảo sát tính điều khiển được của tên lửa trong giai đoạn thiếtkế sơ bộ chúng ta sử dụng một số giả thiết sau: tên lửa được khảo sát như một vật rắn cókhối lượng và trọng tâm thay đổi, chuyển động trong khí quyển dưới tác dụng của lực vàmô men lực đẩy của động cơ phóng và động cơ hành trình. Các hệ số và mômen khí độngđược tính gần đúng theo tài liệu tính toán khí động, sai số đặt lực đẩy dx=dy=dz=0.002m,sai số góc lực đẩy =0, nhiễu gió Wy=5m/s, Wx=Wz=0, không có sự tương quan chéo giữacác kênh, kênh kren ổn định tức thời Hệ phương trình tuyến tính mô tả chuyển động của TLĐH trong không gian - Phương trình chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng [1,5]:  Z  a 1 . Z  a 2 .  a 3 A . BA  a 0 ;    Z  a 4 .  a 6 .  a 5 A . BA  a 0 ; (1)Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 41, 02 - 2016 3 Tên lửa & Thiết bị bay    Z  0; - Phương trình chuyển động trong mặt phẳng bên:  Y  b1 .Y  b19 . X  b2 .  bEA . HA  b21A . EA  b0 ;  X  b32 . Y  b 28 . X  b 29 .  b31 A . HA  b30 A . EA  b 0;   b14 .Y  b15 . X  b4 .  b16 .  b5 A . HA  b0 ; (2)   b8 . Y  b 24 .  0;   b36 .     b35 .  0trong đó: X, Y, Z: là độ lệch của các hình chiếu của véc tơ tốc độ quay của tên lửa sovới hệ toạ độ quán tính; OgXgYgZg từ các giá trị chương trình. , ,  , ,  : là độ lệch của các góc tấn, trượt, tầm, hướng, xoắn so với các giá trị củachương trình. BA, HA, EA: là các giá trị độ lệch tương tương của cánh lái từ những giá trị củachương trình. Các hệ số phía trái của phương trình (1), (2) là các hệ số của các sơ đồ động lực học (hệsố động học a.b) xác định theo tài liệu [5]2.2. Xây dựng mô hình khảo sát Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ tên lửa được khảo sát như một vật rắn có khối lượng vàtrọng tâm thay đổi, chuyển động trong khí quyển dưới tác dụng của lực và mô men lực đẩycủa động cơ khởi động và hành trình. Sơ đồ vòng ổn định của tên lửa đối hải xét trong quátrình thiết kế sơ bộ như hình 1 sau [5]: Hình 1. Sơ đồ vòng ổn định của tên lửa. Sơ đồ hàm truyền vòng điều khiển thể hiện trên hình 2, hàm truyền khâu tên lửa thểhiện trên hình 3.4 N. Đ. Thành, N. N. Lân, “Nghiên cứu đánh giá tính ổn định… dạng cánh máy bay.”Nghiên cứu khoa học công nghệ Hình 2. Hàm truyền vòng điều khiển. Hình 3. Hàm truyền khâu tên lửa. ...