Анализ программ управления и траекторий движения гиперзвукового самолёта при наборе высоты
- Авторы: Балакин В.Л.1, Крикунов М.М.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
- Выпуск: Том 17, № 4 (2018)
- Страницы: 18-26
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/6376
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-4-18-26
- ID: 6376
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проводится анализ программ управления и траекторий движения гиперзвукового самолёта при наборе высоты. Выделены два подхода к решению задачи определения программ управления и траекторий движения: «традиционный» и «оптимизационный». При «традиционном» подходе задаётся типовой профиль полёта гиперзвукового самолёта. С целью максимизации удельного импульса (оптимизации работы двигательной установки) движение самолёта происходит по линии максимального скоростного напора. При «оптимизационном» подходе ставится и решается методом принципа максимума Понтрягина задача о минимуме массы топлива, затрачиваемой на набор высоты с разгоном до гиперзвуковой скорости. Определяются оптимальные программы управления и оптимальные траектории движения. Приводятся и обсуждаются результаты моделирования движения гиперзвукового самолёта с программами угла атаки, соответствующими «традиционному» и «оптимизационному» подходам. Получено, что расходы топлива при оптимальном управлении меньше, что объясняется более эффективным использованием аэродинамических характеристик гиперзвукового самолёта за счёт прямого управления углом атаки.
Об авторах
В. Л. Балакин
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Автор, ответственный за переписку.
Email: balakin.vl@ssau.ru
доктор технических наук, профессор
советник при ректорате
М. М. Крикунов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва
Email: krikunov.mm@ssau.ru
кандидат технических наук
старший научный сотрудник
Список литературы
- Бузулук В.И. Оптимизация траекторий движения аэрокосмических летательных аппаратов. М.: ЦАГИ, 2008. 476 с.
- Балакин В.Л., Бебяков А.А. Оптимизация движения гиперзвукового маршевого самолёта при наборе высоты // Полёт. Общероссийский научно-технический журнал. 2007. № 3. С. 15-19.
- Бебяков А.А. Оптимальное управление углом атаки гиперзвукового летательного аппарата на этапе разгона-набора высоты в атмосфере // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 1 (39). С. 26-38. doi: 10.18287/1998-6629-2013-0-1(39)-26-38
- Нечаев Ю.Н. Силовые установки гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов. М.: Российская академия космонавтики, 1996. 214 с.
- Нечаев Ю.Н., Полев А.С., Никулин А.В. Моделирование условий работы пароводородного РТД в составе силовой установки гиперзвукового летательного аппарата // Вестник Академии космонавтики. Научно-технические проблемы космонавтики. Выпуск 2. Материалы научных докладов на заседаниях направления в 1996-1997 гг. M.: Российская академия космонавтики, 1998. С. 159-191.
- Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1983. 393 с.