«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «МАТЕМАТИКА»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «MATEMATIKA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «MATHEMATICS»
ISSN 1997-7670 (Print)
ISSN 2541-8785 (Online)

Список выпусков > Серия «Математика». 2015. Том 14

Метод решения задачи исследования параметров динамики движения экраноплана вблизи подстилающей поверхности

Автор(ы)
Ю. Ф. Вшивков, С. М. Кривель
Аннотация

В работе предлагается численный метод решения системы дифференциальных уравнений динамики движения экраноплана вблизи подстилающей поверхности (экрана). Предложенный численный метод может быть использован в задачах исследования характеристик маневрирования и возмущенного движения, показателей устойчивости и управляемости экраноплана (параметров динамики движения экраноплана). Рассмотрены работы других исследователей, занимающихся вопросами динамики движения экраноплана, выполнен краткий анализ предлагаемых ими методик. Представлено достаточно полное математическое описание предлагаемой методики. Численный метод решения полной системы дифференциальных уравнений движения экраноплана основан на модифицированном методе прогноза и коррекции. Метод позволяет достаточно строго учесть влияние изменения расстояния от поверхности на аэродинамические характеристики экраноплана на этапе решения системы дифференциальных уравнений динамики движения. В отличие от ранее использованных подходов расстояние от поверхности рассматривается как определяющий параметр для всех аэродинамических коэффициентов экраноплана. Предлагаемый подход, по мнению авторов, более универсален, относительно просто реализуется, позволяет повысить точность расчета. На базе MatLab+Simulink разработана программа, реализующая предложенный метод решения полной системы дифференциальных уравнений. Применение программы позволяет качественно и количественно оценить динамические свойства летательного аппарата (экраноплана).

Ключевые слова
динамика полета экраноплана, уравнения движения экраноплана
УДК
519.62, 519.688 MSC 65L03, 35A24
Литература

1. Амосов А. А. Вычислительные методы для инженеров : учеб. пособие / А. А. Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Копченова. – М. : Высш. шк., 1994. – 544 с.

2. Белавин Н. И. Экранопланы / Н. И. Белавин. – Л. : Судостроение, 1977. – 232 с.

3. Белоцерковский С. М. Представление нестационарных аэродинамических моментов и сил при помощи коэффициентов вращательных производных / С. М. Белоцерковский // Изв. АН СССР. ОТН. – 1956. – № 7.

4. Белоцерковский С. М. Крыло в нестационарном потоке газа / С. М. Белоцерковский, Б. К. Скрипач, В. Г. Табачников. – М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1971. – 768 с.

5. Бюшгенс Г. С. Динамика самолета. Пространственное движение / Г. С. Бюшгенс, Р. В. Студнев. – М. : Машиностроение, 1983. – 320 с., ил.

6. Вшивков Ю. Ф., Галушко Е. А., Кривель С. М. Синтез эффективной автоматической системы управления экранопланов. Решетневские чтения : материалы XVII Междунар. науч. конф., посвящ. памяти генер. конструктора ракет.- косм. систем акад. М. Ф. Решетнева (12–14 нояб. 2013 г., Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. – Красноярск, 2013. – Ч. 1. – 522 с.

7. Методика исследования устойчивости экраноплана на основе полнофакторной математической модели динамики его движения и системы управления / Ю. Ф. Вшивков, Е. А. Галушко, Д. А. Гусельников, С. М. Кривель, Н. А. Шелков // Решетневские чтения : материалы XVIII Междунар. науч. конф., посвящ. 90-летиюс о дня рождения генер. конструктора ракет.-косм. системакад. М. Ф. Решетнева (Красноярск, 11-14 нояб. 2014 г.) : в 3 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова Сиб. гос. аэрокосм. ун-т. – Красноярск, 2014. – Ч. 1.

8. Вшивков Ю. Ф. Концепция и результаты аэродинамического проектирования экраноплана с широким диапазоном эксплуатационных углов атаки [Электронный ресурс] / Ю. Ф. Вшивков, Е. А. Галушко, С. М. Кривель // Междунар. информ.-аналит. журн. «CredeExperto: транспорт, общество, образование, язык». – 2015. – Вып. 1. – URL: http://ce.if-mstuca.ru.

9. Вшивков Ю. Ф. Концепция траекторного управления экранопланом / /Ю. Ф. Вшивков, Е. А. Галушко, С. М. Кривель // Авиамашиностроение и транспорт Сибири : сб. ст. V всерос. науч.-практ. конф. (Иркутск, 16-18 апр. 2015 г.). -Иркутск : Изд-во ИРНИТУ, 2015.

10. Гуляев В. В. Влияние геометрических характеристик и кинематических параметров движения на аэродинамику крыла вблизи экрана / В. В. Гуляев, С. М. Еременко, В. А. Подобедов // Науч. вестн. МГТУ ГА. Сер. Аэромеханика и прочность. – 2008. – № 125.

11. Жуков В. И. Особенности аэродинамики, устойчивости и управляемости экраноплана / В. И. Жуков. - М. : Изд. отдел ЦАГИ, 1997. — 80 с.

12. Иродов Р. Д. Критерии продольной устойчивости экраноплана / Р. Д. Иродов // Учен. зап. ЦАГИ. – 1970. – Т. 1, № 4.

13. Морозов В. И. Математическое моделирование сложных аэроупругих систем / В. И. Морозов, А. Т. Пономарев, О. В. Рысев. – М. : Физматлит, 1995. – 736 с.

14. Музыченко Т. М. Исследование влияния экрана на аэродинамические производные самолета / Т. М. Музыченко, Б. К. Скрипач // Тр. ЦАГИ. – 1985. – Вып. 2290.

15. Павловец Г. А. Аэродинамические характеристики тонкого профиля вблизи земли в потоке идеальной несжимаемой жидкости // Тр. ЦАГИ. – 1966. – Вып. 1011.

16. Асимптотические методы в задачах оптимального проектирования и управления движением / А. Н. Панченков [и др.]. – Новосибирск : Наука, 1990. – 271 с.

17. Панченков А. Н. Оптимальная аэродинамическая стабилизация экранопланов / А. Н. Панченков // Прикладные проблемы прочности и пластичности. – М. : Товарищество изд. КШ, 1997. – С. 169–171.

18. Серебрийский Я. М. Влияние близости земли на аэродинамические характеристики самолета / Я. М. Серебрийский // Тр. ЦАГИ. – 1936. – Вып. 267.

19. Смирнов А. И. Влияние близости земли на аэродинамические характеристики крыловых профилей / А. И. Смирнов // Тр. ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского. – 1949. – Вып. 334.


Полная версия (русская)