ц (Р)
’ (33> где р - комплексная переменная
.
Е
Ин». N° дубликата № изм. 3
Инв. № подлинника 4480 № нзв. 11123
сли р принимает чисто мнимое значение, т.е. р = JGJ , то передаточная функция выразится зависимостьюWQ'CO) =B(O))+jM(Qj). (34)
Функции В (CJ) и М (СО) называются соответственно вещественной и мнимой частотными характеристиками. Выражение для частотной характеристики может быть представлено в виде
W(jOJ)= А (со) (35)
Вещественные функции Д (со) и ^(бС) называются амплитудной и фазовой частотными характеристиками.
Оформление результатов поверки
Положительные результаты поверки акселерометров вносятся в паспорт акселерометра и специальный журнал прохождения периодических поверок данного акселерометра.
Результаты поверки и градуировки акселерометров, а также их метрологические характеристики заносятся в протокол, который приведен в рекомендуемом приложении 7.
Акселерометры, не соответствующие требованиям технических условий на них, признаются непригодными для эксплуатации; в их паспорта заносятся отметки о непригодности с указанием причин неисправности.
ТРЕЮВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ И СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ НА ЛЕТАТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ
Акселерометры на ЛА должны устанавливаться в его центре масс, и при этом направление осей акселерометров должно совпадать с направлением осей связанной системы координат ЛА.
Для снижения систематических ошибок измерения, обусловленных установкой акселерометра на ЛА, в общем случае допустимая непараллельность осей должна соответствовать требованиям технических условий на данный тип акселерометра.
В особых случаях, в частности, при определении аэродинамических и тяговых характеристик ЛА ( Cv » Си , С_ ), допустимая непараллельность осей не додж-
ХУ Р
на превышать 5-10’ . Если плоскость симметрии акселерометра совпадает с плоскостью симметрии ЛА или параллельна ей, то допуск на непараллельность продольных и вертикальных осей должен соответствовать требованиям технических условий на данный тип акселерометра.Е
Hit. Jfe дубліката № ізм.
И». Jfe іціііііпа 4480 М» ізв.
сли акселерометры установлены вне центра масс ЛА, производится определение координат акселерометра относительно центра масс. Координаты акселерометров заносятся в кроссировочную таблицу измерений.Погрешность определения координат не должна превышать +20 мм.
В связи с тем, что положение центра масс ЛА в полете изменяется, в ряде случаев при обработке результатов (при пересчете измеренных значений линейных ускорений, перегрузок) необходимо учитывать изменение положения центра масс относительно первоначального положения, установленного до полета.
Материал и жесткость конструкции кронштейнов выбираются такими, чтобы обеспечить заданную не параллельность осей акселерометра и ЛА в процессе полета при воздействии на конструкцию перегрузок и возможных перепадов температур.
Кроме того, жесткость конструкции кронштейна не должна приводить к возникновению резонансных колебаний кронштейна с преобразователем.
Крепление кронштейнов с акселерометрами должно производиться к таким силовым элементам ЛА, деформации которых незначительны.
В целях обеспечения технологичности в эксплуатации целесообразно акселерометры закреплять на переходном кронштейне, устанавливаемом на нивелировочной площадке.
Нивелировочная площадка на ЛА должна строго выставляться в плоскости симметрии продольной и поперечной осей связанной системы координат ЛА либо параллельно ей. Допустимая непараллельность установочной плоскости нивелировочной площадки относительно плоскости 0, X, Z должна быть не более +15’.
Для установки нивелировочной площадки акселерометров производится выставление связанных осей ЛА посредством нивелирования в плоскости горизонта, соблюдая все правила нивелирования данного типа ЛА (не менее чем при четырех, точках опоры). После чего устанавливается нивелировочная площадка акселерометров строго горизонтально посредством уровня или оптического угломера КО-1О.
На нивелировочной площадке акселерометров наносятся риски, которые ориентируются относительно осей OX 07. связанной системы координат ЛА.
Кронштейн, на котором выставляются оси акселерометра относительно его базовой поверхности, также должен иметь риски, позволяющие выставить измерительную ось акселерометра относительно рисок нивелировочной площадки.
После установки акселерометров на ЛА производится регистрация установочных углов ( Д и Л ¥-ст ) по отношению к связанной системе осей координат ЛА (последний должен находиться в плоскости горизонта).
На нивелировочной площадке или в удобном месте на ЛА выбирается площадка для установки угломера, посредством которого при подготовке измерительных средств определяется угловое положение ЛА относительно горизонта и оценивается правильность работы акселерометра в гравитационном поле Земли.
Условия эксплуатации акселерометров на ЛА должны соответствовать требованиям ОСТ 1 03751-86.
Основные измерительные средства, с помощью которых производится установка и контроль установки акселерометров на ЛА:
квадрант оптический - КО-10 ГОСТ 14967-80.
нивелир высокоточный - НА-1 ГОСТ 10528-76;
теодолит - ТБ-1, ТТ-5 ГОСТ 10529-86;
рейка ГОСТ 11158-83;
рулетка - РЗ-20 ГОСТ 7502-80.
АЛГОРИТМ ИЗМЕРЕНИЙ
О
Мив, № дубликата № изм. 1 З
Инв. № подлинника I 4480 І |хїнзв. I 8832 | 11123|
бщий алгоритм измерений должен соответствовать установленному согласно техническим условиям на средства измерений.ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное
Т
Ивв'. Jfe дубліката № ізм.
Иів. № івдліікіка 4480 № изв.
ЕРМИНЫ И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ|
Термин |
Определение |
|
Летные испытания |
Все виды испытаний ЛА и их бортовых систем, проводимые в условиях полета |
П РИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое
ВНЕШНИЕ УСЛОВИЯ РАБОТЫ АКСЕЛЕРОМЕТРА
Под внешними условиями понимаются такие условия, воздействие которых оказывает влияние на метод измерения и приводит к появлению методических погрешностей измерения.
К ним относятся:
условия окружающей среды (воздушной среды, гравитационного поля Земли, ■ращение и форма Земли и др.);
направление полета и местонахождение ЛА;
угловые скорости и ускорения относительно центра масс, вызванные маневрированием ЛА;
угловые скорости и ускорения, вызванные упругими нагибными и крутильными деформациями конструкции ЛА;
статические, изгибные и крутильные деформации конструкции ЛА.
Воздушная среда земной атмосферы
Воздушная среда земной атмосферы характеризуется давлением, плотностью, температурой, влажностью, турбулентностью, скоростью течений воздушной среды, параметры которых меняются в зависимости от времени года и суток, координат места, метеорологических условий, солнечной активности и других факторов,
Вместо действительных характеристик атмосферы, являющихся случайными функциями времени и пространства, влиянием которых на работу акселерометров в ряде случаев можно пренебречь, а в ряде случаев влияние которых необходимо избежать, в качестве модели атмосферы принимают характеристики, соответствующие ГОСТ 4401-81.
В ГОСТ 4401-81 вместо действительных характеристик приведены средние значения (математические ожидания) их при следующих граничных условиях:
давление воздуха над уровнем моря (поверхность героида)
на широте 45°, кПа (мм рт. ст.) 101,3 (760)
температура, К (°С) 288,15 (+15)
з плотность воздуха, кг/м 1,225
скорость звука, м/с 340,294
Д ействительная нестационарность параметров атмосферы приведет к некоторому разбросу результатов измерений.
П
Nir. Jfe дубліката М» ізм.
Мів. Ms идвіїїіка 4480 № из».
араметры Земли, влияющие на результаты измеренийОсобенности геометрической формы Земли, строение поверхности, вращение и параметры гравитационного поля оказывают значительное влияние на работу акселерометров.
Точное математическое описание формы Земли с практической точки зрения неудобно, поэтому имеется ряд моделей, упрощающих эту задачу. Более точные модели предполагают, что Земля является эллипсоидом, симметричным полярному и экваториальному диаметрам и построенному по среднему уровню моря.
В практике для решения различных задач применяются следующие модели Земли: в США используется эллипсоид Кларка, в европейских странах - эллипсоид Бесселя, в Советском Союзе - эллипсоид Красовского со следующими размерами:
большая полуось (экватоиальный радиус Земли) Ct =6378 245 м;
малая полуось (полярный радиус Земли) £=6 356 863 м;
-эллиптичность (сжатие) <5=——=0,00335233,
Для решения задач, не требующих высокой точности, Земля по форме принимается близкой к шару-сфероиду, описываемому простым математическим выражением.
Клеро вывел зависимость между изменением силы тяжести от экватора к полюсам и сжатием сфероида. Его вывод был точен только для малых членов порядка величины сжатия, при такой точности сфероид и эллипсоид неразличимы .
За сфероид принимается эквипотенциальная поверхность гравитационного поля Земли, охватывающая всю ее массу. Начало координат D помещается в центре масс Земли, ось Z декартовых координат направлена по оси вращения, оси X и У расположены в плоскости экватора, ось X расположена в плоскости начального меридиана (черт. 1).
Расстояние Г от центра Земли до точки М на поверхности сфероида (модуль геоцентрического радиуса-вектора Г ) находится из уравнения Клеро
Используя сферические и полярные координаты, выполнив соответствующие преобразования в уравнении (1) и произведя упрощение, для определения Т пользуются формулой
Г-а (7 - £ sln24>). (2)
а
Мн1. № дуітата Jfe изм. 1
Мм. Nt ндммма 4480 Ne м3| 8832
а б
Линия отвеса
- сферическая и полярная системы координат; б - направлениеЧерт. 1
В ГОСТ 4401-81 за условный радиус Земли принят радиус 1^=6 356766 м, при котором ускорение свободного падения и вертикальный градиент на среднем уровне моря наиболее близки к истинным на широте 45°32’зз”
Для решения практических задач в сфероидальной Земле используются следующие вертикали (см. черт. 1):
геоцентрическая вертикаль - линия, характеризующая положение точки и проходящая через центр Земли;
линия отвеса - линия, характеризующее наїфавлеиие вектора сипы тяжести, являющегося суммарным вектором гравитационного ускорения и центростремительного ускорения, вызванного вращением Земли;
гравитационная вертикаль - линия, совпадающая с направлением поля тяготения Земли.
Угол между геоцентрической вертикалью и плоскостью экватора образует геоцентрическую широту .
У
Мив, № дубликата )fe из».
Ими. № «цяиииииа 4480 № изв.
гол между линией отвеса и экваториальной плоскостью образует географическую широту У .Угол между гравитационной вертикалью и экваториальной плоскостью является гравитационной широтой
Угол между географической и геоцентрической широтами определяется по приближенной формуле
Ч>'~ = Esin 2Ч>. (3)
На широте 45° разность Ч’*” достигает максимума, т.е. 11’ ЗО”.
Угол между направлением силы тяжести и силы тяготения определяется формулой
Ч>'_ Ч>" = stn 2Ч>. (4)
Существенную роль в работе акселерометра играет вращение Земли.
Земля совершает сложное движение, включающее:
вращение вокруг своей оси с Запада на Восток с периодом в 23 ч 56 мин 4,091 с = 86 164,091 с среднего солнечного времени, или 24 ч = 86 400 с звездного времени; угловая скорость при этом соответственно равна
= 86 164,091 = '7«2921’10 рад/с.
Вектор угловой скорости Земли направлен по оси вращения от южного полюса к северному в соответствии с правилами законов для правых систем координат;
годичное обращение вокруг Солнца со средней скоростью движения по орбите 29,893 км/с;
нутационное колебание земной оси с периодом около 18,6 года и амплитудой колебаний, не превосходящей 11”;
прецессионное движение относительно оси эклиптики с периодом 25 800 лет;
движение вместе с солнечной системой относительно других звезд.
Все перечисленные составляющие движения Земли, кроме суточного вращения, в измерениях и расчетах не учитываются, так как их влияние чрезвычайно мало.
Земля - огромное сферическое тело с массой ДО =5,975« 10^4 кг создает вокруг себя центральное гравитационное поле тяготения. Это поле притягивает к себе любые материальные тела, обладающие массой.
Гравитационное поле, создавая силу притяжения, вызывает ускоренное движение свободных материальных тел. Если тело неподвижно на земной поверхности, то возникает сила тяжести. Для тел, неподвижных относительно поверхности Земли, распределение силы тяжести в пространстве рассматривается как поле и характеризуется его потенциалом или геопотенциалом, характеризующим потенциальную энергию тел, расположенных в данной точке.
