---

5^і

OCT 92-9704-95 '

*

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

РАКЕТЫ И РАКЕТЫ-НОСИТЕЛИ

Модели определения горизонтальной скорости ветра и термо­динамических параметров атмосферы в диапазоне высот .

О - 120 им в районе космодроме ."Плесецк"

Всего страниц. 94

7

Группа Т27

Ж 629.7.015.553.69.048.5

Ключевые слова; меридиональный ветер, давление, плотность, температура, срелнеквалрэтическов значение, математическое ожидание, пространственно- ' временная изменчивость м&теопараметров, коэффициента, корреляции, уровень вероятности.

-.2 -

Ф 78(33

O CT 92-9704-95

СОЖШНИЕ

1. Область применения.. $

2. Нормативные ссылки. . . $

3. 06ЩИЄ ПОЛОЖЄВИЯ.... .......... g

4. Методика расчета вариаций термодинамических параметров атмосферы . 7

5. Методика расчета вариаций параметров ветра ... &

6. Оценка пространственной изменчивости метеовежчин....... 9

7. Оценка временной изменчивости метеовеличия /9

. 8. Оценка модуля скорости ветра при заданном уровне вероят­ности... Z?

Приложение 4. Статистические характеристики термодинами­ческих параметров атмосферы х?

Приложение Б. Статистические характеристики ветра. 49

Приложение 'В. Координатные функции параметров атмосферы. 79

V ’ Приложение Г. Коэффициенты пространственной корреляций.. М Приложение Д. Коэффициенты временной корреляции... /7

Приложение Е. Примера использования методик и оценок....
пространственной и временной изменчивости метеовеличин..Предисловие

ї. РАЗРАБОТАН И УТВЕРЖДЕН ЦКБС ЦНИИ машиностроения

2. ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ иж^орюаиокнам указателем отраслевых НДС, вводимых в действие в 4-ом кв- 1995 года.

3. РАЗРАБОТАН впервые

А. ЗШІІИСТРИР0ЕАН ЦКБС Щ&И машиностроения ■

ОТРАСЛЕВОЙ

РАКЕТЫ И РАКЕТЫ-НОЖЕЛЙ

SOSZ ’Ф

OCT 32-9704-95

С J А Е U Р Т

Модели определения горизонтальной скорости ветра и тепмо- данамических параметров атмосфри в диапазоне высот

О - 1 го км в районе космодрома "Плесецк*'

Дата введения

/ 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт устанавливает модель и методику расчета горизонтальной скорости ветра и отклонений термодинамических параметров атмосферы от климатических значений в диапазона высот о - ?2О км в районе космодрома "Плесецк” ( 62*5 с.ш.,4О-ьз в.д.) для календарных месяцев» сезонов к года в делом-

/ Стандарт предназначен для ■ использования при проектировании., Испытаниях и эксплуатации. летательных аппаратов. . - •

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2. НОРМАТИВНЫЕ ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на ГОСТ 4401-81 "Атмосфера стандартная.Параметры"

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНІ®

Медель горизонтальной скорости ветра ( зональная и ме­ридиональная составляющие ) и тармоданамических параметров атмосферы ( температура, относительные давление и плотность воз­духа) представляет собой . средаемеейчные,. средаесезоннае и'сре- днеі'одовые значения названных параметров атмосфера, изменяющиеся8 зависимости-от высоты.Модель содедержит соответствующие средние квадратические отклонения параметров*атмосферы.

Таблица 1

І

Г I ~ ~ .

-) wt и. «^«мц.|.у.-явн.-итец «М8-»лягсц;^у.|^»уші'у--яиц

1X42 Ф

f

OCT 92-9704-95

вий и временных интервалов, выходяцих за пределы таблиц, приведен­ных в Приложениях Г и _Д, коэффициента корреляции равны нулю.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВАРИаЫ ТЁРМ0ДШ1АМИЧЕСКИХ-
   ЦАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ ■

   1. Относительные отклонения давления и плотности воздуха вы­числяются по формулам:

' йр = ^Р^іоо% , ср = ^р ^ioo% ,
Рет■ ? ”рт

где. р,р - значення давления и плотпботи воздуха на заданной

'■ . ■ ВЫСОТВ; < . . .

- значения Давления и плотности воздуха на той же высоте в соответствии С. ГОСТ 4401-S1.

dp(h) = m$p(h.) + (h)l ,

' 1 j ■ .

dp(h) = п^_р(Ы + 0_6p(hS6>.x_t(h)3 , . -

T(h) = nu(hi + O (i)S£v,u(k)5 ,
, ■ t-x

где m$p(h),m_6p(h),т_т (^-соответственно математические ожидания относительного давления, относительной плотности и температуры воздуха ( см.

' таблицы А1-АЗ, А7-А9 ); ’

°бр^Ь),Об_р(іі).0_г(и)-соответственно средние квадратические отклонения, относительного давления, от­носительной плотности и температурі воздуха ( см. ^таблицы А4-А6, Аю-Аіг ); • т(Ь),х(Ь'»,рСп)-базразмерные координатные функции ( см.

тебЛШ Ё1 “ВЭ );

h -геометрическая высота над уровнем моря;

•р -распределенная по нормальному закону еду-

• чайная величина с нулевым математическим

ожиданием и единичной дисперсией.

5... МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВАРИАЦИИ ПАРАМЕТРОВ’ШРА'- •:

5.1 Вектор ветра W задается проекциями хх и т в системе координат, изображенной на черт.і.

5-?.. Проекции вектора ветра рассчитываются по формулам

u(h) = m_u Eh) + (П)£[£_гф_к(hj) ,

A

7(h) «= in (h) + о ЛШСДОї)! , i=i ■ - .

где ffl_u(h),m_v(h) - математические ожидания проекций векто­ра ветра ( см. табл.Б?,Б2,Б5»Б6);

a_u(h).o_v(n) - средние квадратические отклонения про-

OCT 02-9704-95

еіщий вектора ветра.( см. таблицы 53,’^: Б4.Б7, S8 );

ф(Ь),$(h) - безразмерные координатные функции (см. таблицы В4, В5 )?

h - геометрическая высота над уровнем моря;

- распределенные по зеркальному закону ' случайные величины с нулевым математи­ческим ожиданием и единичной дисперсией.

-''' A# ;= }vf(h+ih) - w(h)| ,

где w(h+Ah),w(h) - соответственно векторы ветра на высотах h+Ah и h;

Ah - толщина слоя.

Для слоев, находящихся выше приведенных в таблицах, до высоты . < 120 км принимаются значения сдвигов скорости ветра для слоев 79 - 80, 78 -.80, 77 - 80 ЕМ соответственно.

■ б. СЦЕНКА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИаМЕОВОСТИ
. ЙЕТЕОВЕЛИЧИН

Оценка пространственной изменчивости метеовеличия производится по следующему алгоритму:’

x₂(h) = x(h)[l-r_<JP(h)] * г_4г(д)х_д(Ь) ,

где' x_t<h) -- значение метеовеличины в исходной точке;

х₂ (h) - ожидаемое наивероятнейшее значение ме-

■ теове личины;

- д-

OCT 92-9704-95

x(h) - математическое ожидание метеовеличины
(см.табл.Аі-A3.A7-A9,S1,Б2,Б5,Б6,Б9,Б11>
ВІЗ); . ■ ’

r₁₂(h) - ко^фациеяТ;- пространственной корреляции
с?л.табл.П-Гб ); ^;,

h - геометрическая высота.

о'(’л) = o(h)Vl - r*₂(h) .

где o(h) - среднее квадратическое отклонениеметео- ■величины (см.табл .Л4-А6,А1ОА12,БЗ,Б4,Б7

/■ ,Б8,БЮ,Б12іБ14); , '

o*(h) - условное среднее квадратическое отклоне­ние метеовё'личийа.

х₂ (h) - mo’ (h) « X' (h> « Х_г(h) +'тс* (Іі) ,
где x'(h) - значение метеоволичины, входящее в дове-
. ригельный интервал заданной обеспеченно-
сти,
ш - квантиль,определяющий величины довери-
тельной вероятности (см.табл.і).

В лралои^нш Е приведен пример оценки пространственной изменчи­вости зональной составляющей вектора ветра.

7. ОПЕНКА ВРЕМЕННОЙ JBMfcMffiOOTK METEOBEMSH

Оценка временной изменчивости метеовеличин производится по сле-

-

Ф. 7805

Л7-

O CT 92-9704-95

дущему алгоритму:

x(h,t_a) = x(h)[i-r(h,T)J + r(h,T)x(h,t₄) , т = t₂ - t_t ,

x

7.2. Оценка теовеличины

thtt, ) - значение метеовеличины в исходный момент времени;

x(h,t_a) -ожидаемое наивероятнейшес значение метео­величины В нужный момент времени;

x(h) - математическое ожидание метеовеличины (см.табл.А1-АЭ,А7-А9,Бі ,Б2,Б5,Бб,Б9,Б11, Б13);

r(h,T) - коэффиц иент * временной корреляции (см.табл.Д1-Д6 );

h - геометрическая высота, условного среднего квадратического отклонения ме- а*(п,т) = о(ь) г’ (П.зг)

где o(h) - среднее квадратическое отклонение метео­величины (СМ.табЛ.А4-Аб_іА1О-А12»БЗ»Б4,Б7 ,Б8»Б10_гБ12,Ви);

o'(h,T) - условное среднее квадратическое отклоне­ние метэоввличины.

x(h,t₂) - «Л(Ьл> « х"(ЬЛ_г) « X(h,t_z) + mo’(h,x) ,

где x'*(h,t₂) - значение метеовеличины, входящее в дове­рительный интервал' заданной обеспеченно­сти,

m - квантиль,определяющий величины довери-тельной вероятности (см. табл.1).

' В приложении Е приведен пример оценки временной изменчивости зональной составляющей вектора ветра.

7. «дай МОДУЛЯ СКОРОСТИ ВЕТРА ПРИ ЗАДАННОМ УРОВНЕ ВЕРОЯТНОСТИ

Для получения ориентировочных оценок модуля скорости ветра при заданном .уровне вероятности, исходя из закона нормального кругового распределения ветра, можно воспользоваться формулой