ракет и ракет-носителей.



УДК Є30.7.О1Б.Б33.69.О48.Б

Методака задания горизонтальной скорости ветра

в диапазоне

~ ВЫСОТ О - 120 км

О

ОКОТУ ХХОЗ

СТ 92-5165-92

HacTOf

горизонтальной скорости ветра и термодинамических параметров атмосферы в районе полигона "Байконур” в диапазоне высот 0 - 120 км.

Применять при расчетах, прово

д



0CT92-/T74SW.2 1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

  1. Модели скорости ветра для высот от О - 120 км приведены для двух расчетных случаев: * фиксированная точка * и * фиксированное место ”.

  2. Модели по месяцам года отличаются средними и среднеквадратическими значениями проекций горизонтальной скорости ветра , отклонений температуры и относительных давления и плотности воздуха.

  3. Нуль высоты соответствует нулю геометрической высоты по ТОСТ 4401.

О I о

  1. Расчеты проведены для широты 45.97 и долготы 63.65 и распространяются на полосу ±. 5°(по широте) , что составляет около 1000 км.

  2. Для случая "фиксированная точка* : место и время полета известны, т.е. известны географические координаты и месяц года.

f.

  1. Для случая "фиксированное место" географические координаты известны , а время случайно, т.е. месяц года неизвестен.

  2. Азимут - угол между осью, направленной по меридиану на Север, и вектором скорости ветра. Положительное направление - направление по ходу часовой стрелки.

  3. Модуль векторного сдвига горизонтальной скорости ветра - это

м

двух сме


одуль разности векторов горизонтальной скорости на высотах Но и , вычисляемый по формуле

|AW(Hg)l = iWCBLj) - W(Ht)|

  1. Г

    векторного С)

    радиент горизонтальной скорости ветра (р) - это отношение модуля вига горизонтальной скорости ветра к толщине слоя

определен по формуле:





с

1.10. Огибающая

rrnp тгл liДку «нхмхіла.

0СТ92’5*»л.З

коростей ветра - "предельный

з

ветер", т.е. соответству

аданному уровню вероятности

Р = { 0.99, 0.95, 0.99, 0.993, ...}. 1

Предельный ветер должен быть задан ' как высотный профиль горизонтальной скорости ветра.

1

температуры .относительных давления и

.11.Отклонениями значений плотности воздуха называются

’ • -У У У; У . У ІУ УУ У

* 4 .• .=>■'>’ /. і ' s '• •

.р. У . —р я.Гу«

гст

Др р “Р^гр =5 У* • /.

Рст Рст ' 9

где Тст, Рстст- значения температуры , давления и плотности воздуха по ГОСТ 4401.

Отклонения термодинамических параметров атмосферы удовлетворяют уравнению состояния

АР Ар АТ ' +т~ (6)

СТ Т
СТ хст

0CT92-5W5-&, Л.4

  1. МОДЕЛЬ ЗАДАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ВЕТРА

    1. Случайный вектор горизонтальной скорости ветра задают ортогональной системе координат в соответствии с чертежом

Запад

Север


а - азимут


: и е. Ось "Х" направлена по широте на восток, ось "У* ридиану на север, ось "Z" по местной вертикали вверх.

Проекции горизонтального вектора скорости ветра взаимно некоррелированы. Средняя скорость меридианального ветра Wy= О.


2.2 Каждая проекция случайной скорости ветра задается как случайная функция разложением вида

12 д ■ ■ . :•■■■■■


Wx(H,<p,t)= Wx(H,<p,t) + Лг«Р)

■ " .

h.. . ■ -J > ■. ■ ■■

Wy(H,<p,t)= Kw«p)‘Kw(t);L^7±Xi(H).


0.7+1.2792.ф2-1.2958|ф3| + О.3645ф4, 0 S|<p| s

5> 17*

-302.4 + 409.0919|<р| - 137.8779(р2, £|(р| s

Г ; 36 і


’ 1, О < И

s 15 км;

» 1-0.3 sln(ic/12)t, 15 < Н £ 120,


17* “ЗБ~ я



зую

ікіікці

имеющие нулевое математическое ожидание и е

71» Ї1- независимые нормально распределенные случайные числа,

К*(ф)=

t -номер месяца года (t=0,l,...,ll; t=0 соответствует январю)

та,рад;

высота,км

где

(7)

где

по ме

Примечая

*— Восток


  1. Проекции скорости ветра ( Wx и W ) имеют круговое нормальное распределение , т.е. равные среднеквадратические отклонения

Среднеквадратические значения отклонений проекций скорости ветра определяются по формуле:

ow(H,<p,t) = К^«р) V*’ ow(H>’ (9)

OW(H) = , (10)

Случайные значения зональной и меридианальной скоростей ветра ( W ) для уровня вероятности "Р" определяется в соответствии с выражениями:

W^CH.cp.t) = WjH.cp.t) ± Kp-aw(H,<p,t)

WypOM.t) = ± Kp.0w(H,<p,t)

BL для некоторых значений вероятности "Р" приведены

Таблица 1

р

0.997

0.993і

0.990

0.950

0.900

0.800

Ир

* 3.000

2.700

2.570

1.960

1^640

1.280

остэг-^-зал.в


2.4. Величину модуля векторного сдвига ветра для заданного уровня вероятности сти распределения вероятности модуля скорости ветра: '


I AW I горизонтальной скорости
( Р ) вычисляют исходя из плотно-


векторного од


а горизонтальной


f(| AW I) = —


(12)


AW



В данном случае функция распределения имеет вид: • » А 4

l

.2

—I dAW (13)

2 J AW

AWI^

— — — f |AW|

F(|AW| ) = P(|AW| 5 |AW|±) = —g

о °AW

Р(|AW|s|AWL)- вероятность того,что модуль векторного сдвига горизон­тальной скорости ветра (|AW|) будет меньше некоторого заданного значения lAW^.

Величину модуля векторного сдвига горизонтальной скорости ветра для уровня вероятности "Р" можно оценивать по формуле

l

(14)

«lp- Мм

Значения К_ для некоторых вероятностей приведены в табл.2. >.

Таблица 2

F

0.997

0.993

0.990

0.950

0.900

0.800

і


3.410

3.150

3.030

X ■ .У У

2.450

2.150

1.790



® 2.5. Коэффициенты корреляции для двух значений

горизонтальной скорости ветра для W и W„ одинаковы формуле

12 ^(Нр Х^Нз)

rw (НрВг) =

”х»у ~ °(ні) а^2)

  1. З

    ОСТ92-5^о-дг л.7

    ВЫСОТ (В^ И Hg) и вычисляются по

    (15)

    начения координатных функций %4(Н) для обеих проекций одинаковы и определены в узловых высотах в соответствии с табл.17.

Значения координатных функций (Н) между узловыми высотами опре­деляются линейной интерполяцией.

UIW

  1. Средние значения широтной проеі } для каждого месяца приведены в табл.19-22.

горизонтальной скорости ветра в диапазоне высот от 0 до 120 к

м

  1. Значения среднеквадратических отклонений (а_) скоростей широтного W

  1. и меридианального ветра и приведены в табл.7-9. 1:.л7

  1. Случайные значения зональной и меридианальной скоростей ветра || Wx(H,<p,t) и W„(H,(p,t) с уровнем вероятности Р = { 0.8,0.9,0.95,0.993 } |j для каждого месяца приведены в табл.19-22. *'Д ‘Я "7 ’ ‘ ІІ

  2. Величины модуля векторного сдвига горизонтальной скорости ' |( ветра (|AW|p) ДЛЯ двух смежных ВЫСОТ ( Bg,^), В СЛОЯХ ТОЛЩИНОЙ 7

ДН ={0.5,1.0,2.О,3.0 км) с уровнем вероятности Р={0.8,0.9,0.95,0.993} у приведены в табл.11-16. ; |

  1. ) Величины значений среднеквадратических отклонений модуля вектор- 7 у ного сдвига горизонтальной скорости ветра (oAw) для двух смежных высот ‘ j в слоях толщиной ДН = {0.5,1.0,2.0,3.0 км } в табл.18. [j

  2. Средние квадратичные отклонения темпе^ат^ры^относительного дав-7/77)^-7І ления,относительной плотносЖскорости ветра,градиентов температуры, J давления,плотности приведены в табл.7,8. 7 I,1

Модули скорости ветра (|С|) при уровнях вероятности р = 0.993 и I р = 0.957 приведены в табл.10. • . |





0СТ92-5Ч££>~92Л.8


3. МОДЕЛЬ ЗАДАНИЯ ТЕРМОДИН . АТМОСФЕРЫ.


3.1. Случайные отклонения термодинамических параметров атмосферы


задаются в виде совместного канонического предо температуры и относительных давления и плотности воздуха. С учетом средних значений каноническое представление имеет


АТ(Н,ф,ї)=АТ(Н,ф^) + K1(<P)-K2(t)Xvixi(H)


(16)


АР АР 15

то- (Н,фД)=иг(Н,ф,1;) + К1(ф)-К2(г) УУіфДН) - СТ " СТ І«1 А


Ар к—(Н Роф


Ар 15

-^-(Н,ф,г)+к1(ф).к2(г) Гу1€1(Н),

Глг


і К*(ф) = 0.7 + 1.2792 Ф2- 1.2058|ф|3+ ,0.3645ф' Ka(t) = 1.0 - O.3-SIN(1C/I2)t?.


где И(н,фЛ)г^(н,Ф,г) ~(M,t)


^(Н) ф±(Н) ех(Н)


(17)


(18)


- средние значения отклонений температуры и относительных давления и плртйости воздуха;

г координатные функции темпера-?

j туры,давления и плотности свя'


1 заны уравнениями состояния и

независимые нормально распре, деленные случайные числа с


нулевым математическим ожида ниєм и единичной дисперсией.


3.2.Средаеквадратические значения отклонений температуры и относительных давления и плотности воздуха определяют по формулам


.k


О (H,<p,t) = iqw-iutj-o.uH) ,


= К1(ф)-К2(1)-а (Н) , AF/PCT AP/PCT


а (Н.фД) = к1(ф)-к9(г)-а (Н) .
др/р ' Ар/рст


CT


Y'


(19)


(20)


(21)

























































< ' , ни.!- '"'■'Іч........,..,і її ~—■■■. ■■■ ' ' С“л>»«-л«і^

'■■.•■ 0СТ92-£’/££-Ў2 Л.9

Координатные функции *г±(Н) ,ф±(Н),€-£<Н) в узловых высотах приведены в табл.4,5 несоответственно. .

Для промежуточных высот значения координатных функций определяются линейной интерполяцией.

Для полигона "Байконур” ^(ф) * 1.0. Изменение Kg(t) приведено в табл.З.

Таблица 3

t

0

і.

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ka(t

i.b

0.92

0.85

0.79

0.74

0.71

0.70

0.71

0.74

0.79

0.85

0.92

Пример применения настоящего стандартаприведен в приложении!.Инв. № подл*


-(С'^оЗъ


Подняв и дата


$60993


Взам* инв« № Инв. № дубл.


к запись и дата


'І і ■ ■*,> ■»• ■/ г И •■>;


I ь <О О<0 000 О<1 -0-<! О 03 о О') ел ел СЛ >П- G2 СО WG3 ЮМ WH HH; %’ *;/ •*

іОСПССЛ ОС^Н(ЗС1Ю00МОН^НШО’М'<ООЗМОСС)>НООЮОСОбЗСО0.

* Т . • ’ • • ♦ *■*•.* * . • • • • ♦ • * • • • « 4 •


о 00 p О Hip Ю ы о со СО НН О М Ю М О Он Н4 М Н4 Н4 О ООО О О<Ь <Ь р


оооо^ооно^осз<^о}~іогчоооооо^>^он-<оосБоІаооо

ЮррЮОСО^О^ОООЮОЮЮЮО^СпЬіС0^ООООМСОЮС>Ймм£)М
OQOOOOOOOOCOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO. do:


■ СЛСП4-ЧМ

<n СО СІМ X* М А: со О М ГО М СО ГО Ь (Ь С0Н4 нс ООО ОО GO fee? О’

ІК 3? £2 Q © о Ц ёг «3 И У ■ £г? о И о i о со ел Ct ’>. й*. Rs со А О &!оз fe

ООССОООООООООООСООООООООООООСООО; оосэ OOOOOOCOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO ООО




сооооооооооооооооооссооооосос/' 'ооооо


ЛдX і і ГТТ~Ї П П ■'". d " Г ^777^ГТ"ТГ7чТ"

PPO^Gn(jQG)SICnAH^HUQO>Qai^G)OORHMHOOOOO.C<b0ap'

M M ю Ю C->M O>! ОНФО^ О'ОССЬ -І Оа^СХ^НОООСОНООСЛ ЙНО’Р й.

OOOOOOOOOOOOOOOCDOOOOOOOOOOOO OOOQ$;,7*a


с'


o. P


,J

7


t

г.


D3









































HC'?j(COh-i;'-HWHGiOi-C(DHI-iWWHHHrcWWHOOOCHQ^QOOCa

• ♦ • • *‘ ♦ • « :• • * « Ч * « « « «••«

'

, ом»^оочіоооооо<гоо’4>-мсэоі^соююоэсою^осгі^і~ісо^сбюсо-'

'оооо OOOOOOOQOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

O

I;


■и)"


^С^^О^^н^ой^ннмоо^ООноннООрЬоНнрОС'й''


■ І I Г 111— p -p t I I I l-b Г I I 1 v? ' D ‘,

QCOOOHO10HOH63WOWC0HH0ihQWWOhHhHHW?QOOH:ICH

. ни4юоюооаіюоооатофйі>о-<юіс©оюмюсдососожйаэсослояі-

• oooooo.ooooooo oooooooooooooooooooooo


>-3 CD


а> о 03


і < ill I ill ■ к' • • .>„ґ

ІЗООСКЭОМООООМООООООМОМЮМНЧЮМЮМОМФООМОМ


со^


OCCOHOHWHHChlHQHHiOHHMHfQHHG) • • • • * . ». ■ • »•',-» # • • • .* ». • • • 4 "'■ • ; " ■ » ' * . . -♦ •'■'• V