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 92-5165-92HacTOf
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.
Модели скорости ветра для высот от О - 120 км приведены для двух расчетных случаев: * фиксированная точка * и * фиксированное место ”.
Модели по месяцам года отличаются средними и среднеквадратическими значениями проекций горизонтальной скорости ветра , отклонений температуры и относительных давления и плотности воздуха.
Нуль высоты соответствует нулю геометрической высоты по ТОСТ 4401.
О I о
Расчеты проведены для широты 45.97 и долготы 63.65 и распространяются на полосу ±. 5°(по широте) , что составляет около 1000 км.
Для случая "фиксированная точка* : место и время полета известны, т.е. известны географические координаты и месяц года.
■f.
Для случая "фиксированное место" географические координаты известны , а время случайно, т.е. месяц года неизвестен.
Азимут - угол между осью, направленной по меридиану на Север, и вектором скорости ветра. Положительное направление - направление по ходу часовой стрелки.
Модуль векторного сдвига горизонтальной скорости ветра - это
м
двух сме
|AW(Hg)l = iWCBLj) - W(Ht)|
Г
векторного С)
радиент горизонтальной скорости ветра (р) - это отношение модуля вига горизонтальной скорости ветра к толщине слояопределен по формуле:
с
1.10. Огибающая
rrnp тгл liДку «нхмхіла.
0СТ92’5*»л.З
коростей ветра - "предельныйз
ветер", т.е. соответству
аданному уровню вероятностиР = { 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, Рст ,р ст- 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
МОДЕЛЬ ЗАДАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ВЕТРА
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
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- МмЗначения 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)
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
Средние значения широтной проеі } для каждого месяца приведены в табл.19-22.
горизонтальной скорости ветра в диапазоне высот от 0 до 120 к
м
Значения среднеквадратических отклонений (а_) скоростей широтного W
и меридианального ветра и приведены в табл.7-9. 1:.л7
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
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. ; |
) 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
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'
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 * « « « ♦ «••«
'
,ф
, 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