Аэродинамические нагрузки, действующие на авиабомбу в свободном полете

Ориентирная морская авиабомба (ОМАБ).

Цветная ориентирно-сигнальная авиабомба (ЦОСАБ).

Дневные и ночные ориентирно-сигнальные авиабомбы (ДОСАБ, НОСАБ).

Светящие авиабомбы (САБ).

Практическая авиабомба (П).

Имитационная авиабомба (ИАБ).

Дымовая авиабомба (ДАБ).

Фотографические бомбы (ФОТАБ).

Калибр 100, 250 кГ. Снаряжаются смесью алюминиевого и магниевого порошка с окислителем и воспламенительно-разрывным зарядом. Время вспышки 0,1…0,2 с. Сила света 10⁶ свечей.

Калибр 100 кГ. Снаряжается белым фосфором и небольшим разрывным зарядом. При горении дает белый дым.

Калибр 500 кГ. Снаряжается жидким горючим и белым фосфором.

Калибр 50 кГ (П-50-75, П-50Ш). Снаряжается пиротехническим составом ночного и дневного действия.

Калибр 100, 250 кГ. Снаряжаются одним или несколькими факелами. Факелы снижаются на парашютах. Сила света 1…10´10⁶ свечей.

Калибр 100 кГ (ДОСАБ-100К,З,Б, НОСАБ-100К,З,Б).

Создает в воздухе светящиеся точки, спускается на парашюте.

Снаряжается ацетоном и флюирисцирующим составом.

 

 

На рисунке 10.3 приведены параметры движения авиабомбы ФАБ-500 М-62, сброшенной с высоты 20000 м на скорости, соответствующей числу М = 1,5.

 

X,Y, км М

50

40

X

30

M Y

20 2

10 1

 

20 40 60 80 t

 

Рисунок 10.3

 

Во всем диапазоне чисел М полета АБ должна быть устойчива, т.е. обладать способностью после действия возмущения возвращаться в положение, при котором ее ось совпадает с касательной к траектории и возникающие при этом колебания должны носить затухающий характер.

Рассмотрим силы и моменты, действующие на АБ в свободном полете (рисунок 10.4).

 

У R

У^а X^а

Х

цт цд

a

V Хцд

 

Рисунок 10.4 Силы, действующие на авиабомбу в свободном полете

 

Cсоотношения между коэффициентами в связанной и поточной системами координат следующие

(10.1)

(10.2)

Восстанавливающий момент у статически устойчивых грузов направлен в сторону уменьшения угла атаки.

или

в % называется запасом статической устойчивости, для авиабомб обычно запас составляет 5…10%.

Характер изменения зависимости характеризует устойчивость авиабомб (рисунок 10.5).

mz

 

устойчивая АБ

 

a

 

не устойчивая АБ

 

 

Рисунок 10.5 Зависимость

 

Авиабомба должна обладать динамической устойчивостью. Под динамической устойчивостью понимается способность АБ к затухающим колебаниям.

Представим авиабомбу в виде пластины, центр давления которой расположен на расстоянии (рисунок 10.6).

Y

 

 

w a

 

Рисунок 10.6

 

; (10.3)

 

Определим суммарную скорость и приращение угла атаки пластины в колебательном движении (рисунок 10.7).

 

V 90 + a

Da w´l

V V_S

a

 

 

Рисунок 10.7

 

Из теоремы косинусов . Предположим, что мало и , отсюда

Из теоремы синусов определим .

 

, отсюда , таким образом

Подставим выражение суммарного угла атаки в выражение для момента

 

восстанавливающий демпфирующий

момент момент

или

Cоставим уравнение углового движения

(10.4)

Обозначим ,,

отсюда .

Обозначим

отсюда (10.5)

 

Коэффициенты и при = ± 30⁰ постоянны, поэтому уравнение колебаний является уравнением второго порядка с постоянными членами (уравнение свободных колебаний) и его решение

(10.6)

где – декремент затухания, - круговая частота ), – период

колебаний, - постоянные.

При и

Отсюда декремент затухания (10.7)

Декремент затухания характеризует колебательный процесс (рисунок 10.8).

 

 

 

h > 0 h = 0 h < 0

 

Рисунок 10.8

 

По периоду или длине волны можно судить о степени статической устойчивости.

Из теории колебаний известно, что частота затухающих колебаний равна

 

При движении АБ в воздухе мало, отсюда

но ,

, (10.8)

Из практики известно, если L = 30…100 м, то АБ устойчива.