ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.762

Технічна механіка, 2023, 3, 18- 34

ВИЗНАЧЕННЯ ПРОГРАМИ КЕРУВАННЯ КУТОМ ТАНГАЖА ТВЕРДОПАЛИВНОГО РАКЕТНОГО ОБ’ЄКТА

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2023.03.018

Сюткіна-Дороніна С. В.

Сюткіна-Дороніна С. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Проведено аналіз тенденцій покращення тактико-технічних характеристик керованих ракетних об’єктів (КРО) з маршовими ракетними двигунами на твердому паливі (РДТП), виявлено особливості та вимоги, що пред'являються до траєкторій польоту, проєктних параметрів, програм керування. У рамках теорії оптимального управління сформульовано комплексну задачу спільної оптимізації проєктних параметрів і програм керування рухом ракетного об'єкта. Отримав подальший розвиток підхід до формування програм керування рухом ракетного об'єкта у вигляді поліномів, що дозволило звести задачу теорії оптимального управління до більш простої задачі нелінійного математичного програмування. Запропонований підхід до побудови програм керування використовується на початковому етапі проєктування для формування широкого діапазону траєкторій польоту керованих об'єктів. Використовується методичне забезпечення для оптимізації проєктних параметрів і програм керування рухом КРО схеми «качка» за критерієм дальності балістичних і аеробалістичних траєкторій. Відзначено, що дальність польоту КРО істотно залежить від значень обраних проєктних параметрів, параметрів траєкторії та програм керування, що оптимізуються. У зв'язку з цим оптимізація обраних (та, можливо, інших) параметрів при вирішенні конкретних цільових задач представляється необхідним початковим етапом проєктування КРО. Визначено оптимальні у класі поліноміальних функцій програми зміни в часі кута тангажа за критерієм дальності польоту для досліджуваних траєкторій КРО з вертикальним стартом, коли число Маха досягає різних значень. Аналіз результатів оптимізації різних траєкторій показав, що оптимальною програмою у класі поліноміальних функцій на активній ділянці траєкторії з вертикальним стартом є лінійна залежність кута тангажа від часу. Розроблений пакет прикладних програм методичного забезпечення дозволяє на початковому етапі проєктування об'єктів ракетної техніки з необхідною для проєктних досліджень точністю визначати оптимальні в заданому класі функцій програми керування рухом, раціональні значення проєктних параметрів та основних характеристик керованих ракетних об'єктів для різних аеродинамічних конструкцій та схем польоту. Це дає можливість проводити аналіз альтернативних проєктних рішень і, таким чином, дозволяє підвищити якість рішення задач початкового етапу проєктування та скоротити терміни і витрати на проведення проєктних робіт при створенні нових зразків ракетної техніки.
     

керований ракетний об'єкт, маршовий ракетний двигун на твердому паливі, початковий етап проєктування, проєктні параметри, параметри траєкторії, програми керування рухом, цільовий функціонал, методичне забезпечення оптимізації

1. Дегтярёв А. В. Ракетная техника проблемы и перспективы. Избранные научно-технические публикации. Днепропетровск: АРТ–Пресс, 2014. 420 с.

2. Игдалов И. М., Кучма Л. Д., Поляков Н. В., Шептун Ю. Д. Ракета как объект управления. Днепропетровск: АРТ–Пресс, 2004. 544 с.

3. Tewari Ashish. Advanced control of aircraft, spacecraft and rockets. Kanpur: John Wiley & Sons Publ. 2011. 456 pp. https://doi.org/10.1002/9781119971191

4. Fleeman Eugene L. Tactical missile design. Second Edition. Lilburn, Georgia: AIAA Education series. 2006. 469 p.

5. Сюткіна-Дороніна С. В. Методичне забезпечення оптимізації основних характеристик одноступінч тих ракет з маршовим двигуном на твердому паливі: дис. … кан. тех. наук: утв. 29.06.21. Дніпро. 2021. 168 с.

6. Аксененко А. В., Баранов Е. Ю., Гурский А. И., Клочков А. С., Морозов А. С., Алпатов А. П., Сенькин В. С., Сюткина-Доронина С. В. Методическое обеспечение для оптимизации на начальном этапе проектирования проектных параметров, параметров траектории и программ управления движением ракетного объекта. Космическая техника. Ракетное вооружение. 2018. № 2 (116). С. 101–116. https://doi.org/10.33136/stma2018.02.101

7. Catalogue. China: Aerospase Long-march International, February. 2017. 136 p.

8. Згурець С. Як в Україні створювались оперативно-тактичні ракетні комплекси: website. June 20, 2020 URL: https://defence-ua.com/weapon_and_tech/jak_v_ukrajini_stvorjuvalis_operativno_taktichni_raketni_kompleksi-1022.html (Last accessed: 11.09.2023).

9. Lockheed Martin’s GMLRS+ Completes Successful Test Flight of Long-Range Motor. Lockheed Martin Corporation: website. Aug. 9, 2011 URL: https://news.lockheedmartin.com/2011-08-09-Lockheed-Martins-GMLRS-Completes-Successful-Test-Flight-of-Long-Range-Motor (Last accessed: 15.09.2023).

10. Senkin V. S., Syutkina-Doronina S. V. On the Issue of Choice of the Parameter Optimization Method for a Guided Missile. Science and Innovation. 2020. Vol. 16(3). P. 50–64. https://doi.org/10.15407/scine16.03.050

11. Разумев В. Ф., Ковалев Б. К. Основы проектирования баллистических ракет на твердом топливе. М.: Машиностроение. 1976. 356 с.

12. Синюков А. М., Волков Л. И., Львов А. И., Шишкевич А. М. Баллистическая ракета на твердом топливе. М.: Воениздат. 1972. 511 с.

Copyright (©) 2023 Сюткіна-Дороніна С. В.

Copyright © 2014-2023 Технічна механіка