Effect of Some Disturbance Factors on the Motion Stability of Unguided Rockets

Efecto de algunos factores de perturbación en la estabilidad de movimiento de cohetes no guiados

Se ha establecido un modelo matemático del movimiento de los cohetes no guiados en el aire teniendo en cuenta la desviación del empuje y la desviación de la posición del centro de gravedad. El modelo matemático se ha resuelto para un giro lento de un cohete no guiado específico para predecir su trayectoria estándar y las trayectorias de desviación; los resultados calculados concuerdan bien con los datos correspondientes de la tabla de disparo. El efecto de los factores de perturbación en la estabilidad del movimiento se muestra a través de la desviación de la gráfica del ángulo de ataque, el ángulo de deslizamiento lateral y los puntos de caída de la trayectoria en comparación con los valores correspondientes de la trayectoria estándar, que no contiene desviaciones.

1. Introducción

Además de crear el momento de balanceo, el empuje de un motor de cohete suele diseñarse de modo que su dirección coincida con el eje de simetría del cohete. Además, el centro de gravedad del cohete suele diseñarse para que se sitúe sobre el eje de simetría. Sin embargo, debido a errores de fabricación y montaje, el empuje y el centro de gravedad del cohete se desvían de sus posiciones de diseño. Estas desviaciones se muestran de forma preliminar en la Fig. 1, donde λ_T es el ángulo de desviación entre el empuje y el eje de simetría del cohete, λ_T se denomina desviación del empuje; em es la desviación del centro de gravedad del cohete, O de su posición de diseño, O´ (que está en el eje geométrico).

La desviación del centro de gravedad provoca un cambio en los ejes de inercia y en los momentos de inercia del cohete. Además, esta desviación combinada con la desviación del empuje crea una excentricidad de empuje, ∆ que forma momentos no deseados. Cada desviación actúa como un factor de perturbación que afecta al movimiento del cohete en vuelo.

Las perturbaciones mencionadas se distribuyen en todas las direcciones diferentes con respecto al cuerpo del cohete, cada factor de perturbación mencionado tiene un efecto distinto sobre la estabilidad del movimiento del cohete en el aire. Cuando estos factores de perturbación se combinan, un factor de perturbación puede aumentar o disminuir los efectos de los factores restantes sobre la estabilidad del movimiento del cohete. Por lo tanto, es necesario determinar el efecto combinado de estos factores de perturbación, con el fin de encontrar un límite para ellos, garantizando la precisión del proceso de disparo.

Según los conceptos generales de estabilidad y los requisitos técnicos de las armas, un cohete se considera estable si su oscilación en el vuelo es estable y su trayectoria descendente puntual dentro de un límite admisible [1, 2]. La oscilación del cohete es estable si las amplitudes del ángulo de ataque y del ángulo de deslizamiento lateral disminuyen hasta cero.