Произведем расчет массово-инерционных величин, определяющих правые части указанных систем уравнений кинематики и динамики для нашего случая.
Плотность воздуха зависит от барометрической высоты полета .
Пусть рабочий диапазон барометрических высот есть . В этом диапазоне справедлива следующая приближенная формула [9]:
. (2.107)
Неизменную в процессе полета массу дирижабля принято представлять в следующем виде [12]:
, (2.108)
Поскольку есть сила Архимеда на высоте , то величина , называемая перетяжелением, показывает, насколько сила тяжести на данной высоте превышает силу Архимеда. Удельным перетяжелением называется величина .
Обычно массу выбирают из условия обеспечения данного перетяжеления (в процентах от силы Архимеда) на данной рабочей высоте (или средней рабочей высоте).
Будем считать, что средняя рабочая высота полета дирижабля в нашем случае равна и удельное перетяжеление при этом равно (мб ). Тогда получим: .
Зная полную массу дирижабля и массу гелия, заполняющего оболочку (плотность гелия берется при стандартных условиях), определим массу, приходящуюся на оболочку, стабилизаторы, кардановый подвес двигателей, двигатели и полезную нагрузку: .
|
|
Приближенно считаем, что масса двигателей с кардановым подвесом равна . Тогда масса оболочки со стабилизаторами равна . Тогда масса корпуса и стабилизаторов равна .
Рассчитаем цент тяжести и моменты инерции без карданового подвеса и двигателей, проводя вычисления в одной из CAD программ. Если учитывать кардановый подвес и двигатели, необходимо дополнительно рассчитать ц.м. кардана.