System pionowego startu rakiety z wykorzystaniem sterowania gazodynamicznego

• Autorzy: Głębocki R. , Jacewicz M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.1271

Warianty tytułu

EN

Missile vertical launch system with reaction control jets

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Opracowanie dotyczy projektu systemu pionowego startu rakiety z wykorzystaniem sterów gazodynamicznych. Celem pracy było szczegółowe zbadanie metody dającej możliwość efektywniejszego wykorzystania materiałów pędnych w pierwszej fazie lotu pocisku, co pozwala na zwiększenie zasięgu i optymalizację toru lotu. W projektowanym systemie pocisk wyrzucany jest pionowo, obracany do żądanego położenia przy użyciu silników korekcyjnych, po czym następuje uruchomienie silnika marszowego. Skoncentrowano się na badaniu dynamiki i sterowalności pocisku przy małych prędkościach. Opisano model fizyczny i matematyczny obiektu uwzględniający nieliniowości związane z dynamiką samej rakiety, zaburzenia powstałe przy uruchamianiu silnika rakietowego jak również niektóre ze zjawisk aerodynamiki nieustalonej. Przedstawiono sposób identyfikacji charakterystyk aerodynamicznych rakiety oraz algorytm sterowania silnikami korekcyjnymi. Przygotowany matematyczny model rakiety posłużył do stworzenia środowiska symulacyjnego. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych w postaci wykresów i zestawień.

EN

The paper deals with a concept of a missile vertical launch system using reaction control jets. The purpose of the study was a detailed investigation of a method optimizing fuel consumption in the first phase of the missile flight to increase the range and optimize the flight path. In the designed system the missile is ejected vertically and turned to the desired position by using corrective engines before the sustainer motor is started. The dynamics and controllability of the missile at low velocities were studied. The physical and mathematical model of the object has been described, taking into account the nonlinearities connected with the dynamics of the rocket itself, the disturbances caused by firing the rocket engine as well as some effects the unsteady aerodynamics. A method identifying the aerodynamic characteristics of the missile and an algorithm controlling the correction engines is presented. A prepared mathematical model of the missile was used to create a simulating environment. The results of numerical simulations in the form of graphs and tables are presented.

Słowa kluczowe

PL

rakieta; symulacja lotu; sterowanie gazodynamiczne

EN

missile; flight simulation; reaction control system

• Wydawca: Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
• Czasopismo: Problemy Techniki Uzbrojenia
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 47, z. 145
• Strony: 25--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Głębocki R.

• Politechnika Warszawska, Plac Politechniki 1, 00-661 Warszawa

autor

Jacewicz M.

• Politechnika Warszawska, Plac Politechniki 1, 00-661 Warszawa

Bibliografia

• 1. Baranowski L., Badania symulacyjne możliwości sterowania gazodynamicznego pociskiem rakietowym Feniks, Problemy Techniki Uzbrojenia, zeszyt nr 1, 2011, pp. 87-94.
• 2. DeSpirito J., Lateral Reaction Jet Flow Interaction Effects on a Generic Fin-Stabilized Munition in Supersonic Crossflows, Army Research Laboratory, 2013.
• 3. Fenghua H., Kemao M. i Yu Y., Firing Logic Optimization Design of Lateral Jets in Missile Attitude Control Systems, w 17th IEEE International Conference on Control Applications, San Antonio, 2008.
• 4. https://youtu.be/Nnb20mrT1kw, MBDA Systems, Common Anti-air Modular Missile (CAMM), 07.02.2017.
• 5. https://www.youtube.com/watch?v=qcC0rXxXVNA, TOR-M1 9A331 (SA-15 Gauntlet) surface-to-air missile, 08.04.2017.
• 6. https://www.youtube.com/watch?v=rq3zxOYML1s, 08.04.2017.
• 7. Polska Norma PN-ISO 5843-6:2005, Lotnictwo i kosmonautyka - Wykaz terminów równoznacznych - Część 6: Atmosfera standardowa
• 8. Yanushevsky R., Modern Missile Guidance, CRC Press, 2007.
• 9. Yuhang W., Yu Y. i Kemao M., Lateral Thrust and Aerodynamics Blended Control System Design Based on Variable Structure Model Following, w Intelligent Control and Automation, Dalian, 2006.
• 10. Zarchan P., Tactical and Strategic Missile Guidance, American Institute of Aeronautics and Astronautic, 2012.
• 11. Zipfel H. P., Modeling and Simulation of Aerospace Vehicle Dynamic, American Institute of Aeronautics and Astronautic, 2012.
• 12. Zhen S., Wenqiao M., Yufang Z. i Huichao H., Lateral Thrust and Aerodynamics Compound Control System of Missile Based on Adaptive Fuzzy Control, w Computational Intelligence and Design (ISCID), Hangzhou, 2012.
• 13. Zhenchao W., Lingyu Y., Jing Z. i Gongzhang S., Integer Programming Based Optimal Side Jets Ignition Combination for Advanced Missile Attitude Control, w Control and Decision Conference (2014 CCDC), Changsha, 2014.
• 14. Opracowanie własne autora. Author’s own elaboration.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).