ДВИЖЕНИЕ КАПСУЛЫ FOTINO НА АТМОСФЕРНОМ УЧАСТКЕ ТРАЕКТОРИИ

профессор И.А. Тимбай

1. Движение центра масс капсулы

            При проведении расчетов коэффициент силы лобового сопротивления капсулы определялся по формулам, предоставленным Антоном Ляскиным:

            при высоте полета м:

,

            при  м:

,

            при  м:

             при числе Маха  (,  - скорость полета,  - скорость звука),

             при ,

             при ,

             при ,

             при  и числе Рейнольдса ,

             при  и .

            Число Рейнольдса определяется по формуле:

            ,

где  - диаметр капсулы,  - коэффициент вязкости, который определяется по формуле:

             при  м,

             при  м.

            На рис. 1 показана зависимость скоростного напора от высоты полета капсулы , на рис.2 и на рис. 3 – зависимость скорости полета от высоты  для начальных данных:

(1) - м,  м/с, угол наклона траектории  град,  м, масса капсулы  кг.

(2) - м,  м/с,  град,  м,  кг.

(3) - м,  м/с,  град,  м,  кг.

(4) - м,  м/с,  град,  м,  кг.

(5) - м,  м/с,  град,  м,  кг.

(6) - м,  м/с,  град,  м,  кг.

 

 

2. Движение капсулы относительно центра масс

На рис. 4 показана зависимость пространственного угла атаки  от высоты полета капсулы , на рис.5 – зависимость скорости изменения пространственного угла атаки  от высоты  для начальных данных: м,  м/с,  град,  м,  кг, запас статической устойчивости  м, продольный момент инерции относительно центра масс  кг/м2, поперечные моменты инерции относительно центра масс  кг/м2,  кг/м2, начальное значение пространственного угла атаки  град, начальное значение поперечной угловой скорости , начальное значение продольной угловой скорости .

 

 



На рис. 6 показана зависимость пространственного угла атаки  от высоты полета капсулы , на рис. 7 – зависимость скорости изменения пространственного угла атаки  от высоты  для начальных данных: м,  м/с,  град,  м,  кг,  м,  кг/м2,  кг/м2,  кг/м2,  град,  град, .



            На рис. 8 показана зависимость пространственного угла атаки  от высоты полета капсулы  для начальных данных: м,  м/с,  град,  м,  кг,  м,  кг/м2,  кг/м2,  кг/м2,  град, ,  град.

 


На рис. 9 показана зависимость пространственного угла атаки  от высоты полета капсулы  для начальных данных: м,  м/с,  град,  м,  кг,  м,  кг/м2,  кг/м2,  кг/м2,  град,  град, .

 

 

На рис. 10 показана зависимость пространственного угла атаки  от высоты полета капсулы , на рис. 11 – зависимость скорости изменения пространственного угла атаки  от высоты  для начальных данных: м,  м/с,  град,  м,  кг,  м,  кг/м2,  кг/м2,  кг/м2,  град,  град, .

 

На рис. 12 показана зависимость пространственного угла атаки  от высоты полета капсулы , на рис. 13 – зависимость скорости изменения пространственного угла атаки  от высоты  для случая когда капсула зависает в положении неустойчивого равновесия  град и находится в нем до момента достижения высоты м. Данный случай движения реализуется при начальных условиях: м,  м/с,  град,  м,  кг,  м,  кг/м2,  кг/м2,  кг/м2,  град,  град, .