4.2. Kiểm chứng chương trình mô phỏng động lực học bay
4.2.1. Kiểm chứng đối với khí cụ bay CT14M
Để kiểm chứng tính đúng đắn của mơ hình tốn, luận án tiến hành giải bài tốn mơ phỏng chuyển động bay của KCB CT14M ứng với một số kịch bản tấn công mục tiêu khác nhau. Kết quả mô phỏng được so sánh với một số chỉ tiêu chiến - kỹ thuật đã được công bố như trong Bảng 4.3 [15], [58].
Bảng 4.3. Một số chỉ tiêu cơ bản của khí cụ bay CT14M
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 Tầm bắn hiệu quả lớn nhất m 3.000
2 Tầm bắn hiệu quả nhỏ nhất m 500
3 Vận tốc trung bình giai đoạn hành trình m/s 120 4 Vận tốc góc trung bình giai đoạn hành trình vịng/s 8,3
Coi KCB là đối xứng trục hồn tồn, khi đó tọa độ trọng tâm nằm trên trục dọc Oxb. Các đặc trưng về khối lượng, quán tính, trọng tâm của KCB thay đổi theo thời gian hoạt động của KCB do việc tiêu hao nhiên liệu của động cơ và dây vi cáp liện tục được tời ra khỏi thân KCB được xác định dựa trên kết quả khảo sát KCB CT14M (Bảng 4.4).
Bảng 4.4. Bảng khối lượng, quán tính, trọng tâm khí cụ bay CT14Mt (s) m (kg) xT (m) Jxx (kg.m2) Jyy = Jzz (kg.m2) Ghi chú t (s) m (kg) xT (m) Jxx (kg.m2) Jyy = Jzz (kg.m2) Ghi chú
0 10,9 0,498 0,0308 0,3163 Bắt đầu phóng
0,65 10,2 0,494 0,0291 0,313 Hết ĐCP
27,1 7,3 0,468 0,0247 0,2771 Hết ĐCHT
Các hệ số khí động dùng để mơ phỏng của KCB được tính tốn xác định bằng phần mềm MD theo giá trị của góc tấn. Kết quả tính tốn các hệ số khí
động được trình bày trong Bảng 4.5. Lực đẩy ĐCP, ĐCHT cũng như thời gian cháy phụ thuộc vào nhiệt độ được cho như Phụ lục 8 [15].
Bảng 4.5. Hệ số khí động khí cụ bay CT14Mα (độ) -10 -5 0 5 10 α (độ) -10 -5 0 5 10 Cx 0,455 0,456 0,453 0,456 0,455 Cy -2,754 -1,329 0 1,329 2,754 mx0 0,623 0,573 0,477 0,573 0,623 mz0 0,591 0,284 0 -0,284 0,591 mxωx -0,696 -0,652 -0,543 -0,652 -0,696 mzωz -0,420 -0,398 -0,383 -0,398 -0,420
Sử dụng chương trình mơ phỏng quỹ đạo ở Chương 2 tiến hành mô phỏng chuyển động KCB CT14M với một số kịch bản cự ly mục tiêu khác nhau. Kết quả mô phỏng được tổng hợp ở Bảng 4.6.
Bảng 4.6. Kết quả mơ phỏng chuyển động khí cụ bay CT14M STT Tầmbắn (m) Vận tốc MT (km/h) Toạ độ MT ban đầu zMT0 (m) Hướng chuyển động của MT
Thời gian bay (s) Kết quả mô phỏng 1 1500 10 0 Ra xa 12±0,9 Đạt 2 1500 20 0 Ra xa 12±0,9 Đạt 3 1500 40 70 Từ biên 12±0,9 Đạt 4 1500 50 87 Từ biên 12±0,9 Đạt 5 2000 60 140 Từ biên 16,5±1,2 Đạt 6 2500 50 195 Từ biên 20,3±1,5 Đạt 7 3000 70 246 Từ biên 24,5±1,8 Đạt 8 1000 30 0 Từ tâm 7,8±0,8 Đạt 9 750 20 0 Từ tâm 5,8±0,7 Đạt 10 500 10 0 Từ tâm 3,9±0,6 Đạt
Từ kết quả mô phỏng nhận thấy, ở tất cả các phương án KCB đều bay trúng mục tiêu với các tham số phù hợp với các chỉ tiêu chiến kỹ thuật của
KCB CT14M [15]. Dưới đây trình bày kết quả 2 trường hợp ở cự ly xa nhất (kịch bản số 7) và cự ly gần nhất (kịch bản số 10).
4.2.1.1. Kết quả mô phỏng ở cự ly 3.000 m
Tham số mục tiêu: xMT0 = 3.000 (m); yMT0 = 2 (m); zMT0 = 246 (m); VMT0
= 70 (km/h); ΨMT0 = 900. Kết quả mô phỏng nhận được quỹ đạo chuyển động bay của KCB trong mặt phẳng đứng và ngang như thể hiện trên Hình 4.8 và Hình 4.9. Đồ thị thay đổi vận tốc của KCB được thể hiện trên Hình 4.10. Đồ thị thay đổi vận tốc góc như trên Hình 4.11.
Hình 4.8. Quỹ đạo khí cụ bay trong mặt phẳng đứng khi mục tiêu ở cự ly 3.000 m
Hình 4.10. Đồ thị vận tốc khí cụ bay khi mục tiêu ở cự ly 3.000 m
Hình 4.11. Đồ thị vận tốc góc khí cụ bay khi mục tiêu ở cự ly 3.000 m Phân tích kết quả ta nhận được các thơng số sau:
- Vận tốc hành trình của KCB: 116,4÷125,9 (m/s); - Tốc độ góc quay: 7,8 ÷8,4 (vịng/s);
- Thời gian bay: 25,38 (s); - Độ chính xác dẫn: 0,4 (m); - Vận tốc trung bình: 120,7 (m/s);
4.2.1.2. Kết quả mơ phỏng ở cự ly 500 m
Các thông số mục tiêu là: xMT0 = 500(m); yMT0 = 2(m); zMT0 = 0(m);VMT0
bay của KCB trong mặt phẳng đứng và ngang như thể hiện trên Hình 4.12 và Hình 4.13. Đồ thị thay đổi vận tốc theo thời gian của KCB được thể hiện trên Hình 4.14. Đồ thị thay đổi vận tốc góc như trên Hình 4.15.
Hình 4.12. Quỹ đạo khí cụ bay trong mặt phẳng đứng khi mục tiêu ở cự ly 500 m
Hình 4.13. Quỹ đạo khí cụ bay trong mặt phẳng ngang khi mục tiêu ở cự ly 500 m
Hình 4.15. Đồ thị vận tốc góc khí cụ bay khi mục tiêu ở cự ly 500 m Phân tích kết quả ta nhận được các thơng số sau: m Phân tích kết quả ta nhận được các thơng số sau:
- Vận tốc hành trình của KCB: 126÷127,2 (m/s); - Vận tốc góc quay: 7,8 ÷8,4 (vịng/s);
- Thời gian bay: 4,3 (s)
- Độ chính xác dẫn: 0,63 (m); - Vận tốc trung bình: 120 (m/s);
Như vậy, ở các cự ly xa nhất và gần nhất, KCB đều được điều khiển bắn trúng mục tiêu với độ chính xác dẫn dưới 0,63 m. Kết quả mơ phỏng cho thấy KCB CT14M đáp ứng các chỉ tiêu chiến – kỹ thuật cơ bản về tầm bắn, tốc độ và tốc độ góc như cơng bố.