质心位置计算及转动惯量计算
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— 设备绕本身质心的 ; — 设备质心离理论顶点的 坐标; —导弹的质量; —导弹的质心坐标。
当上述公式用空载质量、质心坐标计算时,则求得空载之转动惯量;当采用满载质量与质心坐标计算时,则可求得相应满载时的转动惯量。
相对于其他坐标轴
的转动惯量亦用相同方法求得。
5-5 质心位置计算及转动惯量计算
三面图和部位安排图完成之后,即可计算在运输、发射、飞行等各种状态下导弹的质量、质心位置和转动惯量。计算的结果用作弹道计算、气 动特性计算、载荷计算、导弹稳定性和操纵性计算、导弹结构设计、发射装置和运输装填设备设计的依据。设计过程中,质量、质心位置和转动惯 量的计算要反复进行多次。最后以导弹实际称重和质心、转动惯量实际测量值为准。
类别 名称
不 弹身 弹翼
变 …… 质 合计
质量 (kg)
质心(mm)
X
Y
Z
静矩(kg﹒mm)
mX
mY
mZ
…… …… …… …… …… …… ……
量
导弹空载质量: 导弹空载质心:
可变部分质量(续上表)计算:
消 冷气 氧化
耗剂 质 ……
合计 量
导弹满载质量:
(包括空载质量)
导弹满载质心:
上式中
,
,
应包括空载计算中全部静矩。
一、坐标系 为了计算方便,一般选取弹身外形的理论顶点作为坐标原点的弹体坐标系, 轴与弹轴重合,指向弹体尾部为正, 轴与垂直对称面重合 向上为正, 轴与弹体水平面相重合,顺航向向左为正。按此坐标系计算导弹的质心。 计算转动惯量的坐标系原点选在瞬时质心上,坐标轴指向与弹体坐标轴平行。但是,在计算转动惯量过程中,也要使用弹体坐标系。 二、质心位置计算 质心位置计算的基本依据是部位安排图。随着部位安排的改变,质心位置计算也需重复进行,并随着弹内设备质量的不断落实,逐渐逼近最后 精确定位计算结果。 在进行质心计算时,为便于检查和调整质心,宜将不变质量与可变质量(如燃料等)分开计算,计算时可采用如下表格形式进行计算。 不变质量部分计算:
通常在进行质心计算时,需要给出不同的计算状态,如一级状态质心变化或二级状态的质心变化。还需要给出计算步长,即推进剂消耗某一定 值计算一个点,直至推进剂消耗完毕。
三、百度文库动惯量计算
在质心定位基础上,进行转动惯量计算,其计算公式为
式中
—导弹绕通过其质心 Z 轴的转动惯量;
—导弹内各设备对理论顶点的转动惯量,其表达式为: