Основы проектирования ракет класса 'воздух-воздух' и авиационных катапультных установок для них

О 75 Основы проектирования ракет класса «воздух-воздух» и авиационных катапультных установок для них: Учебник/В.А. Нестеров, Э.Е. Пейсах, А.Л. Рейдель и др.; Под общей редакцией В.А. Нестерова.
- М.: Изд-во МАИ, 1999. - 792 с.: ил. ISBN 5-7035-1949-7, ББК 13.4
(Нестеров Виктор Антонович, Пейсах Эдуард Евсеевич, Рейдель Анатолий Львович, Соколовский Геннадий Александрович, Станкевич Александр Иванович)

Изложены основополагающие идеи, принципы построения и функциональные технические решения при проектировании ракет класса «воздух-воздух», математические модели их подсистем, приведены основные характеристики ракет. Рассмотрены вопросы структуры, кинематики и динамики (анализ и синтез) рычажных механизмов авиационных катапультных установок, а также пути совершенствования перспективных АКУ на основе использования адаптивных схем управления. Рассмотрены методы определения вибродипамических характеристик ракет класса «воздух-воздух».
    Материалы книги отражают многолетний опыт авторов по проектированию и созданию ракет класса «воздух-воздух» и авиационных катапультных установок для них.
    Для студентов авиационных и других технических вузов, а также для научных работников и инженеров, специализирующихся в области проектирования ракет класса «воздух-воздух», АКУ и других сложных механических систем.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Условные обозначения 4
Раздел первый. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТЫ. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОДСИСТЕМ И ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЛИКА РАКЕТ
Глава 1. Ракета класса 'воздух — воздух' как элемент авиационного боевого комплекса
1.1. Боевые характеристики АБК 6
1.2. Кинематические методы исследования сближения и атаки воздушной цели 8
1.3. Методы оценки эффективности истребителя в воздушном бою 18
Глава 2. Аэродинамика ракеты
2.1. Аэродинамические характеристики ракет и вопросы выбора параметров компоновки 25
2.2. Классификация аэродинамических схем и способов создания управляющих сил 32
2.3. Модель аэродинамических сил и моментов осесимметричной ракеты на больших углах атаки 38
Глава 3. Баллистика ракеты
3.1. Энерговооруженность и баллистический коэффициент как основные параметры, определяющие баллистический облик 53
3.2. Баллистика ракеты на навесных траекториях 72
3.3. Баллистическое проектирование 78
Глава 4. Кинематика относительного движения ракеты и цели
4.1. Траектории ракеты в абсолютной СК. Зоны достижимости 90
4.2. Относительная СК, связанная с целью. Зоны возможных пусков 94
4.3. Относительная СК, связанная с носителем. Зоны отлетов. Всенаправленная зона возможных пусков 98
Глава 5. Общая структура систем управления ракетой
5.1. Функции систем управления современных ракет и основы системного подхода к их рассмотрению 103
5.2. Основные подсистемы СУ ракеты 105
5.3. Иерархическая система моделей СУ 110
Глава 6. Модель ракеты как объекта управления
6.1. Реакция ракеты на отклонение органов управления в плоском движении 112
6.2. Постановка задачи исследования пространственной устойчивости движения ракеты 119
6.3. Динамические характеристики ракеты с двумя парами органов управления 131
Глава 7. Расширенный объект
7.1. Математическая модель рулевого привода и ее анализ 135
7.2. Анализ характеристического уравнения следящего рулевого привода на основе диаграммы Вышнеградского 141
7.3. Анализ устойчивости контуров демпфирования ракеты с учетом передаточной функции привода 143
7.4. Расширенный объект с приводом, замкнутым по шарнирному моменту 146
Глава 8. Модель контура стабилизации
8.1. Стабилизирующие связи и структура КС 149
8.2. Теория идеализированного КС 152
8.3. Основные свойства астатических КС 157
8.4. Аппаратурные методы повышения устойчивости балансировки в пространственном движении 159
Глава 9. Примеры решения задачи анализа пространственной устойчивости в различных постановках
9.1. Линейная зависимость аэродинамических сил и моментов от углов атаки и отклонения рулей 162
9.2. Приближенная оценка граничных по условиям устойчивости значений угла атаки, основанная на использовании достаточных условий устойчивости 167
9.3. Оценка влияния конструктивноттехкологических искажений симметрии компоновки на границы области устойчивости 169
9.4. Устойчивость балансировочных режимов ракеты в составе контура стабилизации 175
Глава 10. Модель автономного контура
10.1. Ошибки обтекателя и их проявления при колебаниях ракеты. Структура АК 184
10.2. Передаточная функция, частотные характеристики и устойчивость АК 187
10.3. Пути снижения влияния ПОС. Инвариантный АК 191
Глава 11. Модель контура наведения
11.1. Уравнение кинематической связи ракеты с целью 198
11.2. Точность наведения ракеты на цель. Систематическая и случайная составляющие пролета. Выбор оптимального значения навигационной постоянной 201
11.3. Влияние инерционности контура наведения на характеристики точности 206
Глава 12. Модель контура наведения ракеты с БЦВМ
12.1. Общая структура СУ ракет четвертого поколения 210
12.2. Дальность действия современных радиолокационных головок самонаведения 213
12.3. Математические основы алгоритмов управления 215
12.4. Математические основы алгоритмов фильтрации 225
Глава 13. Общая постановка и математическая формулировка задачи проектирования облика ракеты
13.1. Роль этапа формирования облика ракеты в процессе проектирования 232
13.2. Облик как совокупность концепции, параметров и управлений 235
13.3. Математическая формулировка задачи проектирования облика как задачи оптимизации 237
Глава 14. Методы учета системы управления на этапе формирования облика ракеты
14.1. Связь системы управления с параметрами облика ракеты 243
14.2. Структура пространства технических решений и связи между его элементами 244
14.3. Понятие о достижимой точности наведения и обобщенных характеристиках системы управления 254
14.4. Общая структурная схема учета системы управления при формировании облика ракеты 258
Глава 15. Автоматизированная система формирования облика ракеты
15.1. Общая структура и принципы построения системы 262
15.2. Подсистемы анализа ТТЗ и выбора технической концепции 266
15.3. Подсистема компоновки корпуса 269
15.4. Другие подсистемы, участвующие в цикле параметрических расчетов 274
Литература к первому разделу 283
Раздел второй. СТРУКТУРА, КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ АВИАЦИОННЫХ КАТАПУЛЬТНЫХ УСТАНОВОК
Глава 16. Структура рычажных механизмов авиационных катапультных установок
16.1. Основные понятия и определения теории механизмов 286
16.2. Классификация кинематических пар, кинематических цепей и механизмов 289
16.3. Число степеней свободы механизма. Механизмы с избыточными связями 296
16.4. Принцип Ассура структурного строения и образования рычажных механизмов 303
16.5. Структурный анализ и структурный синтез плоских рычажных механизмов 314
16.6. Обзор схем плоских рычажных механизмов, применяемых в АКУ 319
16.7. Классификация рычажных механизмов, применяемых в АКУ 325
16.8. Синтез структурных схем шестизвенных плоских рычажных механизмов для АКУ 330
Глава 17. Кинематический анализ рычажных механизмов АКУ
17.1. Кинематическая схема механизма и ее параметры 337
17.2. Функция положения механизма. Передаточные функции 339
17.3. Сборки рычажных механизмов 342
17.4. Критерии качества передачи движения для плоских рычажных механизмов 353
17.5. Задачи кинематического анализа рычажных механизмов 360
17.6. Погруппный способ анализа рычажных механизмов 362
17.7. Анализ механизмов методом проецирования замкнутых векторных контуров на оси координат 366
17.8. Анализ двухзвенных структурных групп 371
17.9. Анализ четырехзвениых структурных групп 381
17.10. Анализ плоских механизмов, содержащих двухзвенные структурные группы 388
17.11. Алгоритмы анализа рычажных механизмов АКУ 393
17.12. Расчет критерия передачи для рычажных механизмов АКУ 411
17.13. Численные результаты анализа механизмов АКУ 433
Глава 18. Кинематический синтез рычажных механизмов АКУ
18.1. Основные и дополнительные условия синтеза плоских рычажных механизмов 445
18.2. Постановка задачи синтеза рычажных механизмов АКУ 449
18.3. Аналитико-оптимизационный метод синтеза рычажных механизмов АКУ 452
18.4. Синтез механизма типа 'ножницы' (схема № 2) 465
18.5. Синтез шестизвенного механизма с качающимся цилиндром (схема № 7) 472
18.6. Синтез восьмизвенного механизма с качающимся цилиндром (схема № 10) 478
Глава 19. Элементы автоматизированного проектирования рычажных механизмов
19.1. Предварительные замечания 489
19.2. Общее строение компьютерной системы структурного и кинематического анализа и синтеза рычажных механизмов 490
19.3. Автоматизация структурного анализа рычажных механизмов 494
19.4. Идентификация структурных схем рычажных механизмов 496
19.5. Автоматизация структурного синтеза рычажных механизмов 498
19.6. Автоматизация кинематического анализа рычажных механизмов 500
19.7. Автоматизация кинематического синтеза рычажных механизмов 503
19.8. Компьютерные альбомы рычажных механизмов 504
Глава 20. Система динамического анализа механизмов АКУ
20.1. Постановка задачи динамического проектирования механизмов АКУ 505
20.2. Динамические и математические модели упругого рычажного механизма АКУ, упругого отделяемого изделия и упругого крыла самолета-носителя 507
Глава 21. Система оптимизационного динамического синтеза механизмов АКУ 614
21.1. Исследование области состояний сложной динамической системы АКУ 617
21.2. Оптимизационный динамический синтез механизмов АКУ 624
Глава 22. Система динамического синтеза механизмов АКУ с учетом действия детерминистских сил и случайных возмущений
22.1. Постановка задачи 655
22.2. Алгоритм динамического синтеза механизмов АКУ с учетом действия детерминистских сил и случайных возмущений 665
22.3. Пример численного исследования 670
Глава 23. Пути совершенствования перспективных АКУ на основе использования адаптивных схем управления
23.1. Анализ предельных возможностей АКУ с фиксированной настройкой параметров и обоснование необходимости перехода в перспективе к адаптивным схемам 679
23.2. Математический аппарат синтеза адаптивных алгоритмов методами обратных задач динамики 684
23.3. Основные направления и этапы развития АКУ с адаптивными схемами управления по разомкнутому и замкнутому циклам 697
Литература ко второму разделу 699
Раздел третий. ВИБРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТ КЛАССА 'ВОЗДУХ-ВОЗДУХ'
Глава 24. Внешние нагрузки, действующие на ракету класса 'воздух — воздух' на типовых этапах эксплуатации
24.1. Математическое представление нагрузок для совместного движения ракеты с носителем 702
24.2. Нагрузки, действующие на ракету при старте и в автономном полете 711
Глава 25. Методы определения вибраций ракет класса 'воздух — воздух' на типовых этапах эксплуатации совместно с самолетом-носителем
25.1. Вибрации авиационных ракет в условиях взлета-посадки самолета 737
25.2. Вибрации авиационных ракет в условиях совместного движения с носителем 745
Глава 26. Методы определения вибраций ракет класса 'воздух — воздух' в автономном полете
26.1. Вибрационное состояние ракет с однородными по длине свойствами 750
26.2. О связи пульсаций давления в камере работающего двигателя с величиной вибрации корпуса двигателя 757
26.3. Анализ влияния неоднородности массово-жесткостных параметров и параметров демпфирования на вибрационное состояние ракеты 762
26.4. Расчет вибраций ракеты с большой степенью неоднородности параметров 766
Литература к третьему разделу 774
Hosted by uCoz