9. Авиация и космонавтика

Шибецький В.Ю.

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

ЗБУРЮЮЧИЙ ВПЛИВ НА ЧУТЛИВІ ДАТЧИКИ ГСП ПРИ ЛЬОТНІЙ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГІПЕРЗВУКОВИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ

Припустимо, що кути рискання , тангажа и крена змінюються у часі за законами:

(1)

де – частота хитавиці корпусу гіперзвукового літального апарату.

Обмежимося в акустичному збуренні тільки дійсною, тобто косинусною, складовою і приймемо записувати звуковий вплив у вигляді

. (2)

Проаналізуємо величини моментів-перешкод. Приймемо кут рівним нулю, що відповідає відсутності циркуляції. Тоді [1]:

. (3)

Якщо має місце рівність кутової швидкості корпусу літального апарату і частоти пружних переміщень поверхні підвісу, тобто

, (4)

тоді доданки в круглих дужках дають квадрати косинуса частоти співпадіння :

. (5)

Другий доданок детермінований, а перший дає постійну складову: . (6)

Таким чином, момент-перешкода буде слугувати пружно-напруженому стану підвісу, що сприйметься як постійна вхідна
величина –

(7)

та періодична складова подвійної частоти –

. (8)

Тобто, відбувається ефект вибірковості частот хитавиці і акустичної вібрації поверхні поплавка.

Аналогічно для інших моментів-перешкод. Наприклад, при малих кутах і маємо [2]:

; (9)

; (10)

; (11)

. (12)

Розмірковуючи далі, можна прояснити можливість виникнення рівноприскореного повороту рухомої частини підвісу в акустичному полі:

; ;

; .

(13)

Таким чином, пружні переміщення поверхні поплавкового підвісу під дією антисиметричної складової проникаючого акустичного випромінювання на основі,що хитається, формують пружно-напружений стан підвісу, який сприймається гіроскопом за вхідну величину, наприклад, хибна кутова швидкість відносно осі першого гіроскопа:

. (14)

Хибна кутова швидкість може мати як періодичні складові, так і систематичну складову. Перша – містить цілий спектр різницевих і сумарних частот, друга – являє лише один доданок. Але саме цей доданок викликає найбільшу небезпеку.

Кутові швидкості і породжуються пружними переміщеннями поплавка уздовж його протяжності, а складова – пружними переміщеннями в площині шпангоута .

Хибне кутове прискорення відносно вихідної осі складається з наступних величин:

. (15)

Література

1. Karachun, V.V. Influence of Diffraction Effects of the Inertial Sensors of a Gyroscopically Stadilized Platform: Three – Dimensional Problem [Текст]/ V.V. Karachun, V.N. Mel'nick // Int. Appl. Mech. – 2012. –Vol. 48, -№4. – P.458-464.

2. Mel'nick, V.N. Some aspects of the gyroscopic stabilization in acoustic fields [Текст] / V.N. Mel'nick, V.V. Karachun // Int. Appl. Mech. -2002. –Vol.38, №1 P. 74-80.