Анализируется погрешность двухстепенного дифференциру-ющего поплавкового гироскопа под действием N-волны в режи-ме преодоления звукового барье-ра. полета – преодоление зву-кового барьера – в


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
ЇЫЮЯЫднЫbІПЭЫЬТЦЮЧХЦ1УаЭнНШ1ЬТЭТСЫПив1ЯТвнЫШЫРХЦ1
ISSN1szbит
1B1иo1H1zos
П⋅ИКё-Іє-М1№ІВ-єИК-
sc1Ббдгдмзд
Исследования1относятся1к1области1прикладной1
механики1и1посвящены1изучению1некоторых1особен
ностей1летной1эксплуатации1гиперзвуковых1летатель
собности1определять1положение1фюзеляжа1без1связи1
с1внешними1навигаторамиa1напримерa1Глобальными1
или1Региональными1спутниковыми1навигационными1
системамиc1Это1свойство1выделяет1гироскопические1
приборы1в1особуюa1не1имеющую1аналоговa1группу1и1
очерчивает1их1возможности1не1только1как1средств1на
Двухстепенной1дифференцирующий1гироскоп1в1
поплавковом1исполнении1нашел1достаточно1широкое1
применение1на1летательных1аппаратах1различного1
класса1и1средств1базирования1как1пилотажный1при
бор1в1блоке1демпфирующих1гироскопов1BБДГH1и1как1
навигационный1прибор1в1составе1командно-измери
тельного1комплекса1ЛАc1Такое1внимание1со1стороны1
авиаторов1обусловлено1не1только1высокими1точност
костатическому1подвесу1гироагреата1в1тяжелой1фтор-1
или1хлорорганической1жидкости1с1удельным1весом1
в1два1с1половиной1раза1превышающим1удельный1вес1
воды1[sa1z]c
Вместе1с1темa1то1что1было1хорошо1для1относитель
но1малых1скоростей1ЛАa1стало1крайне1опасным1при1
гиперзвуковых1скоростяхa1до1zo1Мc1Речь1идет1о1жидко
статическом1подвесеa1который1является1прекрасным1
транслятором1проникающего1акустического1воздей
бнкмЯ
1ге
нерирует1в1подвесе1множество1форм1колебанийa1в1том1
числе1резонансных1[]c1Упруго-напряженное1состоя
ние1подвеса1приводит1к1погрешности1гироскопаa1вос
принимающего1это1состояние1как1входной1сигналc
Раскрытию1природы1этого1явления1в1условиях1ка
чающего1фюзеляжа1ЛА1посвящены1исследования1ав
кового1барьера1–1в1виде1возникающих1дополнительных1
погрешностей1инерциальных1сенсоровa1порожденных1
этим1явлениемc
иc1ОнокЯбйнбъи1онгбдр1взпнрйноЯ1р1мткдбни1вЯтррнбни1
Если1принятьa1что1колебания1фюзеляжа1ЛА1проис
ходят1по1закону

mc

mc
vv

mc
tt
tt
yy
8B
ϕI
8B
8B
ϕI
8B
ϕϕ
8B
si
n
si
n
co
sa
1Їcєc1№ТШйнХЧa1ЇcЇc1КНЭНданa1zosz
N-ВОЛНА1И1ПОГРЕШНОСТИ1
СЕНСОРА1В1УСЛОВИЯХ1
GUωSI1–1ГАРМОНИЧЕСКОЙ1
СИНХРОННОЙ1КАЧКИ
ВcНc1Мельник
Доктор1технических1наукa1профессорI
ВcВc1Карачун
Доктор1технических1наукa1профессорI
IКафедра1биотехники1и1инженерии
Национальный1технический1университет1Украины
«Киевский1политехнический1институт»
прc1Победыa1иa1гc1Киевa1Украинаa1oиoси
Контактный1телc′1BoттH1тст-т-сs
E-mail′1karachunssϕicua
їмЯкІжт№сырю1онфзайЯ1гбн
рсдодмдбнвн1гзудпдмхІиэцнвн1
онокЯбйнбнвн1вІпнрйноЯ1оІг1гІ№э1
N-фбзкІ1б1пдезлІ1онгнкЯммю1жбт
вн1рдмрнпЯ1опз1кынсмІи1дйроктЯ
ЙкэцнбІ1ркнбЯ′1онокЯбйнбзи1
вІпнрйноa1тгЯпмЯ1фбзкю
їмЯкзжзптдсрю1онвпдчмнрсы1
гбтфрсдодммнвн1гзуудпдмхзпт
эшдвн1онокЯбйнбнвн1взпнрйноЯ1
онг1гдирсбздл1N-бнкмъ1б1пдез
лд1опднгнкдмзю1жбтйнбнвн1аЯпыд
пЯc1Нопдгдкюдсрю1ргбзв1мткю1з1
онвпдчмнрсы1змдпхзЯкымнвн1рдм
рнпЯ1опз1кдсмни1ьйроктЯсЯхзз
Йкэцдбъд1ркнбЯ′1онокЯбйнбъи1
взпнрйноa1тгЯпмЯю1бнкмЯ
УДК1иzccoст
ПЭХЧШНСнНм1ЩТвНнХЧН
тcеc1имеет1место1
рзмфпнммЯю
1качка1частоты1
a1то1
первые1три1слагаемые1правой1части1уравнения1возму
щенного1движения1подвижной1части


aa
av
vv
vv
vv
ss
ss
ss
sz
II
ϕa
aa
aI
Ia
hn

xy
aa
aa
ww
aa

vv
ii
sz
aa
в1раскрытой1форме1примут1вид1–

rt
xy
vv
vm
ρm
cv
ρm

ss
aa
8B
8B
co
in
co
st
8B
8B
8B
ϕa
8B
8B

mm
cv
ρm
vm
ρm
ix
si
in
co
aa
8B
8B
8B
ρt
vm
ρm

mc
si
co
sa
1BzH
а1частное1решение1
a1обусловленное1только1кач
кой1летательного1аппаратаa1как1и1следовало1ожидатьa1
отобразит1вынужденные1гармонические1колебания1
поплавка1частоты1
1относительно1равновесного1по
ложения1
aa
am
mv

mc
vm
zz
zz
nh
ϕa
8B
8B
Ia
8B
aa
co
8B
Ia
8B
8B
ρm
cd

mc
si
os

Теперь1обратимся1к1определению1частного1решения1
a1которое1соответствует1дополнительному1отклоне
нию1подвижной1части1подвеса1относительно1своей1осиa1
вызванного1действием1ударной1
бнкмъ
c1В1уравнении1
BzH1это1соответствует1двум1последним1слагаемым1в1
правой1части
aI
Ia
aa
ϕa
8B
ρQ
aa
aa
aa
ww
vv
vv
vv
pv
ii
sz
ss


co
os
co
co
os
vv
xv
pv
pv
xv
sz
ss
иs
тs
tQ
Ia
8B
8B
8B
ϕI
Qt
Qt
сs
ss
иs
s
ss
vv
pv
xv
vv

co
os
co
pi
ρm

ρQ
QQ
ρQ

QQ
zs
сs
s
иs

aa
8B
Ia
co
8B
Ia


s
иs
os
иs
vc

ρm
co
si
os
иs
ss
zs
8B
Ia
8B
ϕI

aa

ρm
vc
aa
si

иs
aa
1BиH
здесь1

QQ
QQ


oo
os


zz
ϕa
Ia
ϕa
Ia
va
si
nc
os
Частные1решения1
si
1уравнения1BzH1примут1вид′
am
ρρ
mv
pi
ss

s

QQ

ϕI
aa
–a
8B
Ia
8B
8B
ss
mv
mv
co
1BтH
am
ρρ
mv
pi
sz

s

QQ

ϕI
aa
–a
8B
II
8B
–I
8B
Ia
mv
mv
cd
co
av
ρρ
mv
mv
xp

os
иs

ϕa
–a
8B
Ia
8B
si
in
mv
8B
ss
1BиH
av
ρρ
mv
mv
xp

os
иs

ϕa
–a
8B
II
8B
–I
8B
Ia
si
mv
cd
Очевидноa1что1эти1составляющие1пополнят1
спектр1колебаний1выходного1сигнала1поплавкового1
гироскопа1разностной1
mv
8B
1и1суммарной1частотой1
mv
8B
Но1не1это1представляет1наибольший1интересc1Со
ставляющие1
ss


1имеют1периодические1функци
разностной1частоты1
mv
8B
a1что1дает1возможнос
ть
для1более1глубокого1изучения1явленияc1Смысл1это
го
утверждения1состоит1в1томa1что1при1равенстве1ну
лю
аргументаa1периодическая1функция1
co
mv
8B
1об
ра
щается1в1единицуa1а1функция1
si
mv
8B
1обращает
ся
в1единицу1при1наступлении1равенства1аргумента1
ве
личине1
c1Это1значитa1что1на1частотах1звукового1
из
лу
чения
vm
osz
ϕI
kk
aa
aa
ccc
в1первом1случае1наступает1равенство1частот1качки1
1и1звукового1поля1
1и1слагаемое1
ss
1формирует1п
стоянные1составляющие1сигнала1прибораa1тcеc1имеетс
систематическая1погрешность1на1частота
vm
vm
vm
vm
ov
ϕI
ϕI
ϕI
ccc
Аналогично1для1

c1Систематическая1составляю
щая1погрешности1от1звукового1воздействия1появляет
ся1на1частотах
ЇЫЮЯЫднЫbІПЭЫЬТЦЮЧХЦ1УаЭнНШ1ЬТЭТСЫПив1ЯТвнЫШЫРХЦ1
ISSN1szbит
1B1иo1H1zos
ϕa
ϕI
ϕI
ϕI
vm
ov
vm
ov
mo
zz

ccc
c1BH
Представляет1практический1интерес1анализ1при
роды1появления1систематического1
ргбзвЯ1мткю
1у1по
плавкового1гироскопа1под1действием1проникающего1
акустического1излученияc
Для1этого1следует1принять1величину1измеряемой1
угловой1скорости1
1равной1нулюa1соответствую
щий1ей1угол1поворота1подвижной1части1
1также1
положить1равным1нулюa1тcеc1обеспечить1выполнение1
условий
Из1BиH1получаем′
Bc
II
6a
11
11
14
16
os
oh
8b
BB
Bb
.0

44
Ia
1
1BsoH
причем

QQ

hI
HR
hI


ss
ss
тs
ϕa
Ia

ov
иs
zs
сs
тs
HR
hI
HR
hI
HR
QQ
иs
hI
HR
hI
HR
c
Тогдаa1сдвиг1нуля1определяется1выражением
11
11
сo

11
11
си
ст
hI
HR
.0

64
co
hI
HR
hI
HR
hI
ωω

HR
hI
HR
hI
HR
44
ωω
11
11
oR
Ia
oR
ha
ρи
ϕω
hs
4
ϕω
ωω
11
11
ϕω
h.
vm
vm
ss
osz
zти
ϕI
8B
ϕI
aI
8B

aa
ccc
aa
aa
ccc
РзрсдлЯсзцдрйЯю1онвпдчмнрсы
1при1измерении1
угловой1скорости1из-за1сдвига1нуля1под1действием1
акустического1излучения1для1малых1углов1
1может1
быть1вычислена1по1формуле1[ρ]′
1.
иh
си
ст
Ia
Ha
oR
bI
aH
0

0
0
0
6

hs
46

0
6
c.
.c

66
..
c.
1BssH
где
HR
az
zz
HR
cz
8B
8B
ov
si
n
co
s
si
n
HR
bz
zz
8B
Таким1образомa1погрешность1измерений1угловой1
скорости1будет1определяться1суммой1погрешностиa1
вызванной1угловым1движением1летательного1аппарата1
Cv
a1и1погрешности1от1влияния1проникающего1аку
стического1излучения1
Cv
a1тcеc
CC
vv
ρρ
cc
ρρ
cc
px
px
pi
ip
ϕI
8B
8B
ka
cz
n
cH
n
zz
si
os
8B
II
8B
иs
ss

ss
md
ρv
hI
RH
N
NN
co
ss
Ia
aa

vv

′′
ss
ca
1BszH
где
1–1частота1синхронной1качкиc
тc1Бъбнгъ
Проведенные1исследования1позволяют1сделать1
важный1для1практики1летной1эксплуатации1гиперз
вуковых1летательных1аппаратов1вывод1о1появлении1
дополнительных1погрешностей1у1приборов1инерци
альной1навигации1в1режиме1преодоления1звукового1
барьераc
Подчеркиваетсяa1что1акустическая1вибрация1по
верхности1подвеса1гироскопа1при1угловом1движении1
фюзеляжа1ЛА1порождает1Эйлеровы1силы1инерцииa1
которые1служат1первопричиной1появления1погрешно
стей1гироскопов1на1гиперзвуковых1скоростяхc
ПЭХЧШНСнНм1ЩТвНнХЧН
sc1Риглиa1Уca1Холлистерa1Уca1Денхардa1Уc1Теорияa1проектирование1и1испытания1гироскопов1[Текст]′1перc1с1англc1–1Мc′1Мирa1
szc1–1тsи1сc
zc1Ягодкинa1ВcВc1Гироскопические1приборы1баллистических1ракет1[Текст]′1моногрc1h1ВcВc1Ягодкинa1ГcАc1Хлебниковc1–1Мc′1Во
ениздатa1sиc1–1zsи1сc1–1Библиогрc′1сc1zsz-zsиc
иc1Карачунa1ВcВc1О1перемещении1абсолютно1твердой1оболочки1под1воздействием1внешней1акустической1волны1давления1
[Текст]h1ВcВc1Карачунa1ВcСc1Мартыненко1hhДоклc1АН1УССРc1Серc1Аc1–1ssc-1№1иc1–1Сc1тz-тсc
тc1Дидковскийa1ВcСc1О1напряженно-деформированом1состоянии1упругой1цилиндрической1оболочки1при1акустическом1воз
действии1[Текст]hh1ВcСc1Дидковскийa1ВcВc1Карачун1hh1Проблc1прочностиc1-ssc1-№т1c1Сcти-тc
сc1Карачунa1ВcВc1Методы1расчета1динамических1систем1[Текст]′h1моногрc1h1ВcВc1Карачунa1ВcСc1Дидковскийc1–1Кc′1Будивэль
ныкa1szc1–1sszсc1–Библиогрc′1сc1soρ-ssoc1–1ISN1с-oс-oсs-иc
иc1Мельникa1ВcНca1Пассивная1изоляция1акустического1излучения[Текст]h1ВcНc1Мельникa1ЕcАc1Кладунa1ВcВc1Карачун1hh1Авіа
ційно-космічна1техніка1і1технологіяc1–1zooρc1-1№1ρBссHc1–1Сc1-sozc
c1Мельникa1ВcНc1Влияние1плавучести1подвеса1на1динамику1гироскопа1[Текст]h1ВcНc1Мельникa1ВcВc1Карачун1hh1MωTERIωLY1
V1MIED[INωRODОWEJ1NωUKOWI-PRωKTYC[NEL1KONFERENCJI1”STRωTEGIC[NE1PYTωNIω1SWIωTOWEJ1NωU
KI1-1zoo”a1o-sс1lutogo1zoo1rokua1Valume1ssa1Techniczne1naukic′1Prremys“la1«Nauka1I1stulia»a1zooa1-1Strc1ст-сиc
ρc1Карачунa1ВcВc1Влияние1дифракционных1эффектов1на1инерциальные1сенсоры1гиростабилизированной1платформы1BТрех
мерная1задачаH1[Текст]h1ВcВc1Карачунa1ВcМc1Мельник1hh1Приклc1механикаc1-zoszc1-1Тcтρa1№тc1–Сcssρ-szсc
The1article1reveals1the1nature1o1the1eect1o1N-waves1on1the1two-degree1dierentiative1gyroscope1in1the1mode1
o1breaking1the1sound1barrier1in1order1to1determine1the1additional1errors1o1kinematical1inertial1sensors1during1the1
light1operationc1ωttention1is1ocused1on1the1kinematical1errors1o1the1devicea1which1are1caused1due1to1synchronous1
rolling1o1uselagea1as1well1as1on1the1aural1errors1caused1by1a1shock1N-wave1during1the1sound1barrier1breakingc1It1
was1shown1that1the1angular1motion1o1uselage1emphasizes1the1generated1acoustic1vibration1o1the1gyroscope1sus
pensionc1ωs1a1resulta1an1intense-elastic1condition1arisesa1which1is1perceived1as1the1input1valuea1and1which1serves1as1
an1additional1acoustic1errorc
In1the1rameworks1o1the1precessional1theorya1under1the1assumption1o1absence1o1the1circulation1o1aircrata1the1
systematic1error1o1angular1positioning1o1the1aircrat1is1determineda1due1to1the1emerging1zero1drit1o1gyroscope1
under1the1powerul1shock1N-wave1o1hypersonic1aircratc
These1results1serve1as1a1scientiic1basis1to1urther1improvement1o1the1positioning1accuracy1o1moving1objects1by1
autonomous1means1based1on1inertial1instrumentsc1ωnalytical1description1o1the1nature1o1the1inluence1o1N-waves1
on1the1elastic1structures1o1on-board1eρuipment1increases1the1possibilities1o1deep1and1comprehensive1analysis1o1
hypersonic1technologies1during1the1light1operation
1loating1gyroscopea1shock1wave

Приложенные файлы

  • pdf 43040288
    Размер файла: 208 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий