Альбом заданий к курсовой работе по динамике ЛА

Составители: Андреев А. Н., Калязин Э. Л.

 

 

Москва 2008 г.

Табл. 1 – Схема 1

Геометрические размеры	Sмид=7.05 м2
Горючее	НДМГ ρ=790 кг/м3
Окислитель	Жидкий кислород ρ=1141 кг/м3
Весовое соотношение компонентов топлива	1.7
Объём воздушной подушки в баках	0.03*Vкомпонента
Масса топлива первой ступени	Mт1=73.6 т
Момент инерции и ц. т. всего ЛА при незаправленной первой ступени	Хц.т.=16 м Jz’=1327 т м2
Способ управления по тангажу	Поворот маршевых двигателей
Передаточные коэффициенты	К1; К2
Перекос в установке двигателя	0.001

 

Табл.2 – Схема 1

t (с)	Cx	Cyα	P (H)	ρ (кг2/м3)	Хd (м)	V (м/с)	m (кг)
	-	-	204*104	1.25	-		108*103
	0.0715	1.95	204.7*104	1.24	4.84	36.2	105.2*103
7.66	0.07	1.96	205.2*104	1.22	4.84		102.6*103
	0.0675	1.98	207*104	1.17	4.85	114.4	99.6*103
	0.067	1.99	209.6*104	1.105	4.86	158.9	96.8*103
	0.068		212.4*104	1.032	4.87	206.7	94*103
	0.078	2.06	215.9*104	0.941		258.9	91.2*103
	0.297	2.41	219.7*104	0.84	5.2	314.9	88.4*103
	0.338	2.75	223.6*104	0.74	5.5	379.3	85.6*103
	0.328	3.15	227.4*104	0.62	5.8	439.7	82.8*103
	0.309	3.32	231.4*104	0.51	6.3	513.7	80*103
	0.29	3.46	233*104	0.34	6.8	588.1	77.2*103
	0.276	3.46	237.3*104	0.29	7.2	667.1	74.4*103
	0.266	3.46	239.5*104	0.205	7.7	758.7	71.6*103
	0.254	3.46	241.2*104	0.13	8.1	854.3	68.8*103
	0.246	3.44	242.4*104	0.086	8.4	960.3	66*103
	0.238	3.42	243.2*104	0.0525	8.7		63.2*103
	0.232	3.38	243.7*104	0.0312			60.4*103
	0.228	3.35	244.1*104	0.0176	9.2		57.6*103
	0.224	3.32	244.3*104	0.009	9.35		54.8*103
	0.222	3.3	244.4*104	0.005	9.5		52*103
	0.221	3.24	244.5*104	0.002	9.6		49.2*103
	0.218	3.24	244.5*104	0.001	9.7		46.4*103
	0.212	3.15	244.5*104	0.0006	9.8		43.6*103
	0.2	3.12	244.5*104	3.4*10-4	9.82		40.8*103
	0.18	3.06	244.5*104	8.7*10-5	9.86		35.2*103

Табл.3 – Схема 2

Геометрические размеры	Sмид=28.2 м2
Горючее	Жидкий водород ρ=71 кг/м3
Окислитель	Жидкий кислород ρ=1141 кг/м3
Весовое соотношение компонентов топлива
Объём воздушной подушки в баках	0.03*Vкомпонента
Масса топлива первой ступени	Mт1=215 т
Момент инерции и ц. т. всего ЛА при незаправленной первой ступени	Хц.т.=33.6 м Jz’=19610 т м2
Способ управления по тангажу	Рассогласование тяги
Передаточные коэффициенты	К1; К2
Перекос в установке двигателя	0.001
Расстояние между осями двигателей	а=3.5 м

 

Табл.4 – Схема 2

t (с)	Cx	Cyα	P (H)	ρ (кг2/м3)	Хd (м)	V (м/с)	m (кг)
	-	-	370.5*104	1.25	-		300*103
	0.098	2.06	370.5*104	1.25	10.15	9.6	296*103
	0.098	2.06	370.5*104	1.24	10.15	18.6	292*103
	0.097	2.06	371*104	1.23	10.15	29.8	288*103
	0.098	2.06	371.5*104	1.2	10.2	41.7	284*103
	0.093	2.06	372*104	1.8	10.3	54.3	280*103
	0.1	2.06	372.5*104	1.13	10.3	88.75	270*103
	0.103	2.06	374*104	1.03	10.4	131.1	260*103
	0.106	2.07	378*104	0.885	10.5	161.7	250*103
	0.112	2.1	380*104	0.715	10.7	225.8	240*103
	0.194	2.15	384*104	0.64	11.1	299.5	230*103
	0.358	2.33	390*104	0.375	11.5	381.9	220*103
	0.384	2.75	393*104	0.304		485.9	210*103
	0.396	3.04	398*104	0.174	12.5	597.1	200*103
	0.4	3.15	399*104	0.093		712.5	190*103
	0.4	3.21	402*104	0.045	13.5	860.5	180*103
	0.39	3.26	407*104	0.022			170*103
	0.374	3.15	412*104	0.0099	14.4		160*103
	0.366	3.01		0.004	14.8		150*103
	0.36	2.92	419*104	0.0018	15.2		140*103
	0.354	2.89	421*104	0.001	15.5		130*103
	0.348	2.89	423*104	0.0004	15.7		120*103
	0.345	2.86	423*104	0.0002			110*103
	0.341	2.86	423*104	-	16.2		100*103
	0.34	2.86	423*104	-	16.4		90*103
	0.33	2.52	423*104	-	16.5		85*103

Табл.5 – Схема 3

Геометрические размеры	Sмид=1.13 м2
Горючее	Керосин Т1 ρ=820 кг/м3
Окислитель	Жидкий кислород ρ=1141 кг/м3
Весовое соотношение компонентов топлива	2.7
Объём воздушной подушки в баках	0.03*Vкомпонента
Масса топлива первой ступени	Mт1=6.1 т
Момент инерции и ц. т. всего ЛА при незаправленной первой ступени	Хц.т.=5.1 м Jz’=24770 т м2
Способ управления по тангажу	Управляющими двигателями
Передаточные коэффициенты	К1; К2
Перекос в установке двигателя	0.001

 

Табл.6 – Схема 3

t (с)	Cx	Cyα	P (H)	ρ (кг2/м3)	Хd (м)	V (м/с)	m (кг)
	-	-		1.25	-
	0.11	2.063		1.25	1.5	16.36
	0.1	2.063		1.25	1.6	36.33
	0.143	2.063		1.21	1.6	48.51
	0.166	2.063		1.18	1.65	75.2
	0.176	2.063		1.14	1.65
	0.198	2.091		1.051	1.7
	0.203	2.103			1.8	171.5
	0.21	2.132		0.88	1.9	219.3
	0.22	2.206		0.79	1.97	254.2
	0.31	2.4066		0.67	2.07	310.4
	0.47	2.579		0.585	2.12	348.8
	0.54	2.75		0.461	2.2
	0.54	3.037		0.38	2.25
	0.51	3.152		0.265	2.26
	0.425	3.209		0.175	2.28
	0.45	3.266		0.108	2.3
	0.41	3.209		0.064	2.33
	0.41	3.152		0.048	3.37
	0.41	3.094		0.036	2.4
	0.385	2. 98		0.015	2. 45
	0.375	2.922		0.008	2.5
	0.373	2.894		0.003	2.5
	0.369	2.836		0.002	2.5
	0.367	2.808		0.0006	2.5
	0.365	2.808		0.0005	2.5
	0.365	2.75		0.0003	2.5

Табл.7 – Схема 4

Геометрические размеры	Sмид=4.1 м2
Горючее	Керосин Т1 ρ=820 кг/м3
Окислитель	Жидкий кислород ρ=1141 кг/м3
Весовое соотношение компонентов топлива	2.7
Объём воздушной подушки в баках	0.03*Vкомпонента
Масса топлива первой ступени	Mт1=41.8 т
Момент инерции и ц. т. всего ЛА при незаправленной первой ступени	Хц.т.=13 м Jz’=361 т м2
Способ управления по тангажу	Рассогласование тяги двигателей
Передаточные коэффициенты	К1; К2
Перекос в установке двигателя	0.0005
Расстояние между осями управляющих двигателей	а=1 м
Ускорение свободного падения	g=9.81 м/сек2

 

Табл.8 – Схема 4

t (с)	Cx	Cyα	P (H)	ρ (кг2/м3)	Хd (м)	V (м/с)	m (кг)
	-	-	104.5*104	1.25	-		55*103
	0.125	2.06	104.5*104	1.25	3.75	10.71	54.6*103
	0.125	2.03	104.5*104	1.25	3.75	22.57	54.2*103
	0.125	2.006	104.5*104	1.245	3.75	31.88	53.8*103
	0.120	2.03	104.7*104	1.23	3.75	65.9	52.5*103
	0.120	2.06	105*104	1.19	3.75	107.9	50.9*103
	0.128	2.09	106.5*104	1.09	3.78	193.1	48.2*103
	0.15	2.12	107.8*104	1.01	3.82	249.7	46.7*103
	0.27	2.35	108.6*104	0.87		313.2	44.2*103
	0.32	2.52	109.7*104	0.82	4.2	381.7	40.5*103
	0.45	2.75	110.7*104	0.69	4.45	478.6	38.5*103
	0.46	2.92	111.6*104	0.59	4.65	587.1	36.4*103
	0.43	3.09	112.3*104	0.49			34.3*103
	0.42	3.2	113*104	0.39	5.45	837.2	32.2*103
	0.415	3.24	113.5*104	0.28		981.2	30.1*103
	0.41	3.27	113.9*104	0.2	6.4	1143.1	28*103
	0.40	3.24	114.2*104	0.14	6.7		25.9*103
	0.40	3.24	114.4*104	0.1	6.85		23.8*103
	0.39	3.21	114.6*104	0.06	6.95		21.7*103
	0.38	3.21	114.7*104	0.035			19.6*103
	0.38	3. 18	114.7*104	0.017	7.05		17.5*103
	0.35	3.18	114.7*104	0.008	7.05		15.4*103
	0.35	3.15	114.7*104	0.0037	7.05		13.3*103
	0.35	3.12	114.7*104	0.0025	7.05		11.2*103

 

Табл.9 – Схема 5

Геометрические размеры	Sмид=3.73 м2
Топливо	Твердое топливо ρ=1622 кг/м3
Масса топлива первой ступени	Mт1=51 т
Момент инерции и ц. т. всего ЛА при незаправленной первой ступени	Хц.т.=7.4 м Jz’=70.1 т м2
Способ управления по тангажу	Поворот маршевых двигателей
Передаточные коэффициенты	К1; К2
Эксцентриситет тяги двигателя	0.0005

 

Табл.10 – Схема 5

t (с)	Cx	Cyα	P (H)	ρ (кг2/м3)	Хd (м)	V (м/с)	m (кг)
	-	-	2.78*106	1.25	-
	0.193	3.1	2.82*106	1.25	4.3	30.3
	0.19	3.1	2.88*106	1.24	4.35	61.35
	0.191	3.1	2.89*106	1.205	4.36	122.9
	0.197	3.1	2.92*106	1.14	4.38
	0.217	3.13	2.94*106	1.09	4.42	247.8
	0.28	3.23	2.98*106	1.012	4.5
	0.53	3.6	3.08*106	1.875	4.6	475.3
	0.6	3.66	3.16*106	0.69	4.7
	0.48	3.59	3.24*106	0.514	4.8
	0.38	3.39	3.3*106	0.382	4.95
	0.32	3.2	3.37*106	0.219	5.3
	0.28	2.82	3.38*106	0.1625
40.7	0.23	2.8	3.43*106	0.038	7.6

 

Табл.11 – Схема 6

Геометрические размеры	Sмид=8.1 м2; L=22.5 м
Окислитель	АК-27 ρ=1500 кг/м3
Горючее	НДМГ ρ=790 кг/м3
Масса топлива первой ступени	Mт1=80 т
Весовое соотношение компонентов топлива
Объем газовой подушки в баках	0.03*Vкомпонента
Момент инерции и ц. т. всего ЛА при незаправленной первой ступени	Хц.т.=13.5 м Jz’=59 т м2
Способ управления по тангажу	Поворот маршевых двигателей
Эксцентриситет тяги двигателя	0.0005
Ускорение свободного падения	g=9.81 м/с2
Расстояние между осями двигателей	а=1.4 м

 

 

Табл.12 – Схема 6

t (с)	Cx	Cyα	P (H)	ρ/ρ0	Хd (м)	V (м/с)	m (кг)
	-	-	1.5*106		-		91*103
	0.127	0.032	1.5*106		4.95	6.7	90.43*103
	0.128	0.032	1.5*106		4.95	13.6	89.86*103
	0.127	0.032	1.5*106		4.95	20.6	89.3*103
	0.121	0.032	1.5*106	0.995	4.95	27.7	88.72*103
	0.120	0.031	1.5*106	0.99	4.98	42.2	87.58*103
	0.120	0.031	1.5*106	0.98	5.0		85.3*103
	0.123	0.032	1.53*106	0.87	5.05		79.6*103
	0.218	0.037	1.58*106	0.72	5.25		73.9*103
	0.37	0.041	1.62*106	0.52	5.6		58.2*103
	0.45	0.05	1.67*106	0.3	6.1		62.5*103
	0.455	0.057	1.7*106	0.165	6.6		56.8*103
	0.48	0.0575	1.71*106	0.0814	7.05		51.67*103
	0.41	0.0575	1.72*106	0.0231	7.2		44.83*103
	0.39	0.057	1.72*106	0.0072	7.25		39.7*103
	0.375	0.056	1.72*106	0.0018	7.3		34.57*103
	0.37	0.056	1.73*106	0.0002	7.31		27.73*103
	0.36	0.0555	1.73*106	0.0001	7.32		22.6*103
	0.355	0.055	1.73*106	0.000063	7.33		16.9*103
	0.35	0.0545	1.73*106	0.000014	7.34		11.4*103
	0.35	0.054	1.73*106	0.000007	7.35		9.69*103

 

Табл. 13 – Схема 7

Длина ЛА, м	7.2
Диаметр ЛА, м	2.2
Масса ЛА, кг
Моменты инерции ЛА, кг*м2	Yx=6000 Yy=20000 Yz=22000
Координаты ц. м. и фокуса ЛА, м	Xц.м.0=2.5 Xf=0.5
Плечи УМРД, м	Lpx=2.2 Lpy=2.4 Lpz=2.4

 

Табл. 14 – Схема 7

Характеристики СКДУ	Топливо	АТ+НДМГ
Масса топлива, кг
Удельная тяга, с
Тяга СКДУ, Н
Перекос СКДУ, рад	0.01
Эксцентриситет СКДУ, м	0.005
Соотношение компонентов топлива	2.8
	Средство стабилизации	Поворот СКДУ
Передаточные коэффициенты	К1=10; К2=10
Допустимые отклонения	Δ =15' =10 м =0.1 м/с

 

Табл. 15 – Схема 7 – Пассивный участок полета ЛА

Параметры
Высота орбиты ЛА, км
Плотность атмосферы, кг*м3	1.03*10-10
Ускорение свободного падения, м/с2	9.81
Эксцентриситет орбиты	0.01
Орбитальная скорость	0.0012
Орбитальная скорость, м/с
Начальные возмущения	5°
Начальные возмущения	10°
Рабочее тело УМРД	Продукт «0-30»
Удельная тяга, с

 

Табл. 16 – Схема 7 - Программное движение

Параметры	Ориентация ЛА
	1. Для аэрофотосъемки	2. Солнечных батарей на Солнце	3. В сеансе радиосвязи	4. Перед включением СКД
Возмущающие факторы	Гравитационный и аэродинамический моменты; эксцентриситет орбиты	Гравитационный и аэродинамический моменты
Допустимые угловые отклонения	1°	5°	1°	15°
Средство стабилизации	ИМ Ωm=100 1/c	УМРД; ИМ Ωm=150 1/c	УМРД	УМРД
Продолжительность стабилизации, мин

 

Табл. 17 – Схема 8

Длина ЛА, м
Диаметр ЛА, м	2.1
Масса ЛА, кг
Моменты инерции ЛА, кг*м2	Yx=4000 Yy=11000 Yz=12000
Координаты ц. м. и фокуса ЛА, м	Xц.м.0=2.8 Xf=0.5
Плечи УМРД, м	Lpx=5 Lpy=1.72 Lpz=5

 

Табл. 18 – Схема 8

Характеристики СКДУ	Топливо	АТ+НДМГ
Масса топлива, кг
Удельная тяга, с
Тяга СКДУ, Н
Перекос СКДУ, рад	0.005
Эксцентриситет СКДУ, м	0.001
Соотношение компонентов топлива	2.9
	Средство стабилизации	Поворот СКДУ
Передаточные коэффициенты	К1=2; К2=1
Допустимые отклонения	Δ =5' =20 м =0.2 м/с

 

Табл. 19 – Схема 8 – Пассивный участок полета ЛА

Параметры	I орбита (околоземная)	II орбита (околовенерианская)
Высота орбиты ЛА, км
Плотность атмосферы, кг*м3	6*10-11	2*10-11
Ускорение свободного падения, м/с2	9.8	8.4
Эксцентриситет орбиты	0.001	0.001
Орбитальная скорость	0.001	10-4
Орбитальная скорость, м/с
Начальные возмущения	10°
Начальные возмущения	20°
Рабочее тело УМРД	Азот
Удельная тяга, с

 

Табл. 20 – Схема 8 - Программное движение

Параметры	Ориентация ЛА
	1. Для аэрофотосъемки	2. Солнечных батарей на Солнце	3. В сеансе радиосвязи	4. Перед включением СКД
Возмущающие факторы	Гравитационный и аэродинамический моменты; эксцентриситет орбиты	Гравитационный и аэродинамический моменты
Допустимые угловые отклонения	1°	5°	I -1° II - 30°	I -10° II - 30°
Средство стабилизации	ИМ Ωm=100 1/c	УМРД; ИМ Ωm=150 1/c	УМРД	УМРД
Продолжительность стабилизации, мин

Табл. 21 – Схема 9

Длина ЛА, м	3.7
Диаметр ЛА, м
Масса ЛА, кг
Моменты инерции ЛА, кг*м2	Yx=1000 Yy=3500 Yz=3000
Координаты ц. м. и фокуса ЛА, м	Xц.м.0=2.2 Xf=0.5
Плечи УМРД, м	Lpx=1.5 Lpy=2 Lpz=2

 

Табл. 22 – Схема 9

Характеристики СКДУ	Топливо	АК+НДМГ
Масса топлива, кг
Удельная тяга, с
Тяга СКДУ, Н
Перекос СКДУ, рад	0.002
Эксцентриситет СКДУ, м	0.001
Соотношение компонентов топлива	2.6
	Средство стабилизации	Поворот СКДУ
Передаточные коэффициенты	К1=2; К2=2
Допустимые отклонения	Δ =5' =20 м =0.2 м/с

 

Табл. 23 – Схема 9 – Пассивный участок полета ЛА

Параметры	I орбита (околоземная)	II орбита (околовенерианская)
Высота орбиты ЛА, км
Плотность атмосферы, кг*м3	6*10-11	2*10-11
Ускорение свободного падения, м/с2	9.8	8.4
Эксцентриситет орбиты	0.001	0.001
Орбитальная скорость	0.001	10-4
Орбитальная скорость, м/с
Начальные возмущения	10°
Начальные возмущения	20°
Рабочее тело УМРД	Азот
Удельная тяга, с

 

Табл. 24 – Схема 9 - Программное движение

Параметры	Ориентация ЛА
	1. Для аэрофотосъемки	2. Солнечных батарей на Солнце	3. В сеансе радиосвязи	4. Перед включением СКД
Возмущающие факторы	Гравитационный и аэродинамический моменты; эксцентриситет орбиты	Гравитационный и аэродинамический моменты
Допустимые угловые отклонения	1°	5°	I -1° II - 30°	I -10° II - 30°
Средство стабилизации	ИМ Ωm=100 1/c	УМРД; ИМ Ωm=150 1/c	УМРД	УМРД
Продолжительность стабилизации, мин

Табл. 25 – Схема 10

Длина ЛА, м	4.5
Диаметр ЛА, м
Масса ЛА, кг
Моменты инерции ЛА, кг*м2	Yx=3000 Yy=8000 Yz=8500
Координаты ц. м. и фокуса ЛА, м	Xц.м.0=2.1 Xf=0.5
Плечи УМРД, м	Lpx=5.5 Lpy=5.5 Lpz=2

 

Табл. 26 – Схема 10

Характеристики СКДУ	Топливо	АТ+НДМГ
Масса топлива, кг
Удельная тяга, с
Тяга СКДУ, Н
Перекос СКДУ, рад	0.001
Эксцентриситет СКДУ, м	0.0015
Соотношение компонентов топлива	2.7
	Средство стабилизации	Поворот СКДУ
Передаточные коэффициенты	К1=1; К2=1
Допустимые отклонения	Δ =5' =30 м =0.3 м/с

 

Табл. 27 – Схема 10 – Пассивный участок полета ЛА

Параметры	I орбита (околоземная)	II орбита (околомарсианская)
Высота орбиты ЛА, км
Плотность атмосферы, кг*м3	6*10-11
Ускорение свободного падения, м/с2	9.8	3.9
Эксцентриситет орбиты	0.001	0.001
Орбитальная скорость	0.001
Орбитальная скорость, м/с
Начальные возмущения	10°
Начальные возмущения	20°
Рабочее тело УМРД	Азот
Удельная тяга, с

 

Табл. 28 – Схема 10 - Программное движение

Параметры	Ориентация ЛА
	1. Для аэрофотосъемки	2. Солнечных батарей на Солнце	3. В сеансе радиосвязи	4. Перед включением СКД
Возмущающие факторы	Гравитационный и аэродинамический моменты; эксцентриситет орбиты	Гравитационный и аэродинамический моменты
Допустимые угловые отклонения	1°	5°- 10°	I -1° II - 30°	I -10° II - 1°
Средство стабилизации	ИМ Ωm=100 1/c	УМРД; ИМ Ωm=150 1/c	УМРД	УМРД
Продолжительность стабилизации, мин

Табл. 29 – Схема 11

Длина ЛА, м	3.6
Диаметр ЛА, м	1.2
Масса ЛА, кг
Моменты инерции ЛА, кг*м2	Yx=1500 Yy=5000 Yz=4500
Координаты ц. м. и фокуса ЛА, м	Xц.м.0=1.35 Xf=0.4
Плечи УМРД, м	Lpx=1.35 Lpy=1.35 Lpz=1.35

 

Табл. 30 – Схема 11

Характеристики СКДУ	Топливо	АК+ТГ-02
Масса топлива, кг
Удельная тяга, с
Тяга СКДУ, Н
Перекос СКДУ, рад	0.001
Эксцентриситет СКДУ, м	0.004
Соотношение компонентов топлива
	Средство стабилизации	Управляющие двигатели Р=340 Н
Передаточные коэффициенты	К1=30; К2=30
Допустимые отклонения	Δ =10' =50 м =0.5 м/с

 

 

Табл. 31 – Схема 11 – Пассивный участок полета ЛА

Параметры	I орбита (околоземная)	II орбита (окололунная)
Высота орбиты ЛА, км
Плотность атмосферы, кг*м3	6*10-11
Ускорение свободного падения, м/с2	9.8
Эксцентриситет орбиты	0.001
Орбитальная скорость	0.001
Орбитальная скорость, м/с
Начальные возмущения	10°
Начальные возмущения	20°
Рабочее тело УМРД	Азот
Удельная тяга, с

 

Табл. 32 – Схема 11 - Программное движение

Параметры	Ориентация ЛА
	1. Для аэрофотосъемки	2. Солнечных батарей на Солнце	3. В сеансе радиосвязи	4. Перед включением СКД
Возмущающие факторы	Гравитационный и аэродинамический моменты; эксцентриситет орбиты	Гравитационный и аэродинамический моменты
Допустимые угловые отклонения	1°	5°- 10°	I -1° II - 30°	I -10° II - 30°
Средство стабилизации	ИМ Ωm=100 1/c	УМРД; ИМ Ωm=150 1/c	УМРД	УМРД
Продолжительность стабилизации, мин