---

1 .3.6« 2. Потенциал поля тяжести зависит от гравитационного поля Земли и центростремительного ускорения, вызванного вращением Земли:

w

(5)

(r) = u(r) + -^r^zcofcos²^.

При этом гравитационный потенциал

р

U (Г) = GM

" ⁺у ^2 (1-3sin^2t{)+jg- (3-30 sin²4*+ Збніл⁴) + ..

1 2 2

а кинетическая энергия вращения равна Y cos Ч> где Г - радиус-вектор;

G - универсальная гравитационная постоянная;

М - масса Земли;

• угловая скорость вращения Земли;

• имперические константы.

Произведение гравитационной постоянной G на массу Земли М постоянно 14 Я 9 и для расчетов может быть принято равным 3,986004« 10 м /с .

иу» иг ¹L ¹ J

9_ї=у-^Ч^!^М’’Х)»¹"^гч’- т

Кроме основного гравитационного поля имеются гравитационные аномалии, вызванные неоднородным распределением плотности и масс (девиация масс) в земнам геоде (горы, впадины). В ряде случаев в практике очень важно знать величину ў применительно к той лаборатории, в которой проводятся ра­боты. Этот вопрос может быть решен только путем непосредственного измерения величины О в данном месте.

1 - радиус-вектор точки М ; 2 - гравитационная вертикаль; 3 - нормаль к эллипсоиду Земли

Черт. 2

9^=9,80616 (1-0,0026373 cos 2Ч> + 0,0000059 cos² 2 ¥ ). (8)

Ускорение свободного падения неподвижного тела на высоте определяют по формуле _

( У

% Y+ h/ О)

С

Ми»'. Afe дубликата М; ази.

Мн». № иадяиииина ⁴⁴⁸⁰ Jfe _N3|.

тандартное значение ускорения свободного падения принято равным д_с =9,80665 м/с².

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА АТАКИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

1. Задача измерения угла атаки ЛА решается путем применения прямого метода с использованием измерительных преобразователей флюгерного типа и путем применения косвенного Метода, основанного на измерении угла тангажа V^х и скоростного угла тангажа ЛА.

   1. Особенностью работы преобразователей флюгерного типа является то, что на результаты их показаний оказывает значительное влияние характер обте­кания измерительной системы воздушным потоком. Наибольшее влияние обуслав­ливается формированием скачков уплотнения на лопасти Флюгеров при малых околозвуковых числах М и взаимодействия скачков уплотнения, образованных на лопасти флюгера, и элементов конструкции ЛА (носовой штанги) при больших околозвуковых и сверхзвуковых числах М . В качестве примера влияния условий обтекания измерительных преобразователей флюгерного типа, установленного на носовой штанге ЛА, может быть рассмотрен график, представленный на черт. 1.

Им»¹. М> дубликата Jfe ізм.

Ика. N* иадмнкна 4480 № азі.

е< =22°

о(=1б^о

0^8 ° с<=О°

Черт. 1

Как видно из графика, влияние обтекания на показания преобразователей флюгерного типа имеет прямую зависимость от угла атаки и числа М . Измене­ние показаний преобразователя флюгерного типа практически характеризуется линейной зависимостью от изменения числа М и учитывается путем введения в результаты измерений аэродинамической поправки.

&

(1)

где

пр

- показания измерительного преобразователя флюгерного типа;

°^аэр

-

△°^оэр

аэродинамическая поправка к преобразователю флюгерного типа,

устанавливаемого на носовой штанге ЛА.

(2)

Установочные углы:

- гировертикали △ V^_cr - акселерометра △ °^_уст

bV„_t<

o

Им». № дубликата № мзм.

Иив. N° подлини ина 4480 _ш

Черт, 2

составляющей ускорения, перегрузки. В дальнейшем определяется как сумма

начального значения и приращения Д , вычисленного на основе изме­рения вертикальной составляющей ускорения и воздушной скорости численным интегрированием с интервалом 0,5 с, т.е.

*_о= VJ* v⁽%-⁽⁶⁾

При условии, ЧТО -3— — 1,

9м

△ 14 = V (%- (7)

где At = 0,5 с;

V и - скорость полета и скоростной угол тангажа в начале интервала;

- среднее значение вертикальной составляющей перегрузки на интер­вале, рассчитанное по формуле

И»»'. Jfe дубликата № ізм.

И». М» іцмииіка 4480 £ _ш

*а методом последовательных приближений.

Количество потребных приближений будет определяться заданной разницей АоС значения угла атаки, полученного по результатам предыдущего и последую­щего приближений.

системе осей координат и при измерении Q_ и О- в Л у

осей координат ЛА, угол атаки можно было бы вычислить

П_х = n_xcoso4— riySlncC .

При небольших углах атаки ( о< »1О°) при соз сС =1 атаки определяется по формуле

- п

о< = - - _h -К (Ю)

^пи

и о< = угол

связанной системе

п =П - .

из уравнения

(9)

(8)

В качестве средства непосредственного измерения CL может быть ис-

Q

пользован акселерометр, смонтированный на флюгарке.

П

Мив. № дубликата № изм. з

Мив. № подлинника ⁴⁴⁸⁰ № изв. Ш23

РИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное

СИСТЕМА ОСЕЙ КООРДИНАТ, ИХ ВЗАИМНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

1. Для оценки исследования движения ЛА и оценки работы акселерометра применяются прямоугольные правые системы координат: связанная система осей координат ЛА, нормальная земная система осей координат, скоростная система осей координат, траекторная система осей координат и др. (ГОСТ 20058-80).

2. Пространственное положение систем осей координат характеризуется соответствующими углами поворота одной системы осей координат относительно другой (ГОСТ 20058-80).

   1. Положение связанной системы осей координат ЛА относительно нормаль­ной земной системы осей координат определяется тремя углами: утлом тангажа *0 , углом крена у , углом рыскания (углом курса) ф .

   2. Положение скоростной системы осей координат относительно нормаль­ной земной системы осей координат определяется углами: скоростным углом тангажа , скоростным углом крена , скоростным углом рыскания (кур­са) <Р_а .

   3. Положение траекторной системы осей координат относительно нормаль­ной земной системы координат характеризуется углом наклона траектории к го­ризонту 8 и утлом пути V .

   4. Угол атаки оС и угод скольжения J3 характеризуют положение ско­ростной системы осей координат относительно осей связанной системы координат ЛА.

ffe мм.

№ mb.

OCT 1 00404-80 Стр. 37

Ина. Я? дубликата № изм.

Ина. № подлинника ⁴⁴⁸⁰ Jfe изо.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Обязательное

РАСЧЕТ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

1. Ускорение свободного падения ЛА в полете определяется из условий высоты полета h , скорости полета V_n , широты места 'f , направления поле­та 'Р , скорости вращения Земли и гравитационного поля Земли и может быть выражено формулой

9ла “ (1)

2. Ускорение свободного падения тела , неподвижно расположенного на высоте h в гравитационном поле вращающейся Земли, определяется по фор­муле

9^ -<^ГЭ⁺ »«»' * ’ (2)

^{1 +}г)

где Ч’ - широта, град;

И - высота;

—4

- угловая скорость вращения Земли, равная 0,728» 10 рад/с;

Г₃- радиус Земли_?равный 6360» 10$ м;

g - постоянный коэффициент, выбранный из условия аппроксимации принятого закона изменения ускорения свободного падения с высотой и равный 9,8235 м/с².

Первый член этой формулы описывает изменение гравитационной составляю­щей ускорения свободного падения в зависимости от высоты полета, а второй - изменение за счет вращения Земли.

3. При движении ЛА относительно Земли с путевой скоростью V_n в абсо­лютном движении будет происходить сложение путевой скорости с круговой ско­ростью Земли, что в свою очередь вызывает появление дополнительного ускорения