1
УДК 533.6+536.8
Комплексное моделирование движения
летательных аппаратов и процессов горения
в двигателях на основе анизотропных топлив
© Ю.И. Димитриенко, И.Д. Димитриенко, М.Н. Коряков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Предложена модель совместного расчета аэробаллистических характеристик не-
управляемых летательных аппаратов и характеристик горения в камере сгорания
двигательных установок с анизотропными твердыми топливами. Модель позволяет
осуществлять комплексное исследование взаимовлияния процессов анизотропного
горения топлив и аэробаллистических характеристик аппаратов. Приведен числен-
ный пример комплексного моделирования, демонстрирующий возможности модели
для исследования влияния анизотропии топлив на характеристики аппаратов.
Ключевые слова:
горение, газодинамика, анизотропные твердые топлива, числен-
ное моделирование, комплексное моделирование.
Введение.
Траектория полета летательных аппаратов с двигате-
лями на основе твердых топлив, как известно [1–4], регулируется не
только системой управления, но и особенностями процессов горения
самих топлив. В связи с появлением твердых топлив с переменным со-
ставом, в том числе конструктивно-анизотропных топлив [5], для ко-
торых имеется возможность формирования переменного состава для
обеспечения меняющейся тяги двигательной установки, возник инте-
рес к взаимосвязанному, комплексному моделированию аэробаллисти-
ческих характеристик ЛА и процессов горения топлив в камерах сго-
рания ДУ. Цель настоящей работы — разработка такого комплексного
метода расчета движения летательных аппаратов и процессов горения
в двигателях на основе анизотропных топлив.
Расчет аэробаллистических параметров ЛА.
Рассмотрим систе-
му уравнений, описывающую плоское движение ЛА с твердотоплив-
ной ДУ в системе координат
Ox
i
[4]:
(
)
(
)
2
0
1
1
2
1 ( , )
cos
sin
sin ,
(
)
g
p
dV
g R
P H t X X
Y k
dt
m
R H
∞
=
− −
α −
α −
ϑ
+
(
)
(
)
2
0
1
1
2
1 ( , )
sin
cos
cos ,
(
)
g
p
d
g R
P H t X X
Y k
dt mV
V R H
∞
∞
ϑ
=
− −
α +
α −
ϑ
+
sin ,
dH V
dt
∞
= ϑ
