Xây dựng những bài bay cơ bản xác định một số tham số khí động cho khí bay trong giai đoạn thử nghiệm mẫu

Bài báo này xây dựng một số bài bay cơ bản kết hợp với những phương pháp tính toán để xác định một số tham số khí động đối với KCB trong giai đoạn thử nghiệm. Kết quả của bài báo có thể được ứng dụng để xây dựng thành quy trình thử nghiệm mẫu KCB sau chế thử nhằm mục đích nâng cao tính ổn định và chất lượng điều khiển cho KCB.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng những bài bay cơ bản xác định một số tham số khí động cho khí bay trong giai đoạn thử nghiệm mẫuNghiên cứu khoa học công nghệ XÂY DỰNG NHỮNG BÀI BAY CƠ BẢN XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THAM SỐ KHÍ ĐỘNG CHO KHÍ CỤ BAY TRONG GIAI ĐOẠN THỬ NGHIỆM MẪU Mai Duy Phương1*, Phạm Vũ Uy2 Tóm tắt: Đo lường, kiểm chứng, thử nghiệm mẫu là công việc bắt buộc trong quy trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo sản phẩm. Mục đích của việc kiểm chứng thử nghiệm mẫu là xác định các tham số làm việc của sản phẩm mẫu, một trong những mục đích của quy trình thử nghiệm mẫu khí cụ bay (KCB) là xác định các tham số khí động. Những tham số khí động của mẫu chế tạo là những số liệu được đo đạc, kiểm chứng đầu tiên và cần phải được xác định chính xác. Vì vậy, bài báo này xây dựng một số bài bay cơ bản kết hợp với những phương pháp tính toán để xác định một số tham số khí động đối với KCB trong giai đoạn thử nghiệm. Kết quả của bài báo có thể được ứng dụng để xây dựng thành quy trình thử nghiệm mẫu KCB sau chế thử nhằm mục đích nâng cao tính ổn định và chất lượng điều khiển cho KCB.Từ khóa: Khí cụ bay, Tham số khí động. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Song song với việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo KCB là công việc xây dựngquy trình thử nghiệm sản phẩm mẫu KCB sau chế tạo. Quy trình kiểm chứng thửnghiệm mẫu không những chỉ đơn thuần là việc quan sát định tính khả năng làmviệc hay hoạt động của sản phẩm mà còn yêu cầu phải đo đạc được các tham sốlàm việc của sản phẩm đó một cách chính xác, thông qua các thiết bị kỹ thuật đolường và phương pháp xử lý số liệu đo đạc để đánh giá chất lượng của sản phẩm. Bay thử là công việc được thực hiện trong giai đoạn thử nghiệm mẫu KCB sauchế thử. Một trong những mục đích của việc bay thử là đó là xác định các tham sốkhí động (TSKĐ) đối với mẫu KCB, từ đó hiệu chỉnh TSKĐ đã tính toán theo lýthuyết, đây cũng là một công việc cần được thực hiện để hỗ trợ việc xác định cáctham số điều khiển nhằm nâng cao tính ổn định và chất lượng điều khiển cho KCB. Trong nội dung bài báo này, chúng tôi đưa ra một số bài bay thử nghiệm chuẩnphục vụ công việc thử nghiệm mẫu KCB, thông qua kết quả đo đạc trong quá trìnhbay thử nghiệm mẫu, kết hợp với mô hình vật lý của những bài bay đó và phươngpháp toán học, xác định TSKĐ thực tế của KCB. 2. BÀI TOÁN Tham số quỹ đạo (TSQĐ) phản ánh đặc tính khí động của KCB trong quá trìnhchuyển động thể hiện bằng các TSKĐ. Về bản chất TSKĐ và TSQĐ có liên quanchặt chẽ với nhau. Những TSQĐ được đo đạc, xác định trong quá trình thử nghiệmmẫu. Để có thể xác định TSKĐ thông qua các TSQĐ, cần làm rõ mối quan hệ giữaTSKĐ và TSQĐ của KCB. Ta nhận thấy mối quan hệ đó thông thường tồn tạitrong 2 vấn đề sau đây:Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san Tên lửa, 09 - 2016 349 Cơ học & Điều khiển thiết bị bay - Trong quá trình tính toán lý thuyết, cần giải bài toán chuyển động của KCBtrong không gian. Các TSKĐ là đầu vào của bài toán này và kết quả nhận được làTSQĐ của KCB theo tính toán lý thuyết. Như vậy, mối quan hệ giữa TSKĐ vàTSQĐ trong bài toán này là theo chiều thuận. - Trong quá trình thực nghiệm, có thể đo đạc được các TSQĐ của KCB và ghilại theo thời gian thực. Để xác định TSKĐ thông qua TSQĐ trên cơ sở bài toánchuyển động của KCB trong không gian và TSQĐ thực nghiệm ta cần xác lập mốiquan hệ theo chiều ngược lại – tức là cần phải xây dựng một chuỗi các bài toánngược có dữ liệu đầu vào là TSQĐ và kết quả là TSKĐ. Quá trình thực nghiệm, không thể xác định trực tiếp được các thành phần lựcvà momen khí động - đây là nhóm tham số động lực học (ĐHL). Tuy nhiên, bằngcách ứng dụng phương pháp giải bài toán ngược của KCB trong không gian[1] từcác TSQĐ đó, có thể xác định được 6 giá trị lực và momen khí động tổng hợp tácđộng lên KCB Xa, Ya, Za, Mx, My, Mz tại từng thời điểm chuyển động. Việc biến đổi các TSQĐ về các tham số ĐLH làm cho việc khảo sát quan hệgiữa các TSKĐ và các TSQĐ thuận tiện hơn, 6 tham số ĐHL cũng là sự phản ánhđặc tính khí động tương đương như các tham số quỹ đạo nhưng 6 tham số ĐLHcòn thể hiện rõ ràng quan hệ của chính nó với các TSKĐ thông qua hệ phươngtrình tổng quát sau:  V2  aX   C x0  C  x .    2 S      CLDC z ba  V 2 Y   a  y0 C  C .  C .  C . . ...