ДИПЛОМ

жұмыс істей алады. Пайдалы жүктің салмағы 204 кг апарат ішінде, және 136 кг ракетаны қанаттарының астына қондыруға болады сонмен бірге 286 кг жанармай құйылады.[7]

1-сурет.MQ-1 «Predator».

2-сурет.MQ-1 «Predator» AGM-114 «Hellfire»ракетасымен. Белед (Balad)авиа базасы, Ирақ, 2007

11

3-сурет.басқарушы оператор мен датчиктер операторы MQ-1 «Predator» ұшағын басқаруда . Авиабаза Белед, Ирак.

4-сурет.RQ-1K.

Бірінші этап ( 1 блок ) “Predator” модификациялау 1998-2001 жылдар аралығында өтті. RQ-1B атауы, 1 блок жүйесі планерді және байланыс жүйесін жетілдіруге арналды. ҰҰА RQ-1L 4-цилиндрлі турбонаддувты Rotax 914 UL қозғалытқышмен жабдықталған. Ол Он 7920 метр биіктікке көтерілді және 110-130 км/сағ жылдамдықта 20-24 сағат бойы ұшты. RQ-1L апаратының

12

соңғы моделдерінде камералар Wescam 14TS электрооптикалық тұрақтандырылған турельді Рейтеон AN/AAS-52 Multisensor Tactical System (MTS) құрылғысы қойылды, ол лазерлі нысана белгілегішпен жабдықталды.

3,

5-сурет.RQ-1L.

Келесі этапты апараттың жаңғыртылуы қанатының артының ауданын үлкейту болды, оның мақсаты ыстық климат пен үлкен биіктіктерге арналды. Соның салдарынан канатының ұзындығы 14,8 м ден 16,84 м (MQ-1B) жетті. Ең негізгі жетілдіру “Predator ” ұшағына басқарылмалы ракеталардың орналастырылуы болды. Ол бағдарлама 2000 жылы басталды, ал 2001 жылы ақпанда танкке қарсы лазерлі көздегіші бар AGM-114C “Hellfire” қолданысқа берілді. Басқарылмалы ракеталар қанаттарының астына орналастырылды және лазерлі нысана белгілеуші AN/AAS-52(V) жабдықталды. “Hellfire” ракеталарымен жабдықталған апараттар MQ-1L деп, ал басқару станциялары — MQ-1B болып аталды. “Predator ” ұшақтары “Hellfire” ракеталарымен қатар, FIM-92 Stinger ракетасында тасуға қауқарлы. “Predator” соңғы серияларында бұл соғыс апараттары мультисенсорлы платформалармен жабдықталды, онмен қоса инфрақызыл әрі көпспекторлы датчиктермен және радиолокатормен жарақталды. Күндізгі/түнгі көру жүйесі электрооптикалық тұрақтандфырғыш Рейтеон AN/AAS-52 Multisensor Tactical System (MTS) құрылғысы орнатылды.

Егер ауа-райына байланысты камераның мүмкіндіктері шектелсе, TESAR радарын пайдаланады Northrop Grumman компаниясының өнімі.[3]

13

6-сурет.MQ-1L.

1.3.2 Ұшқышсыз ұшатын апарат “ Predator RQ-1 ” – дің қарулануы

2 ракета орналастыру орны:

2 × AGM-114 Hellfire (MQ-1B)

4 × AIM-92 Stinger (MQ-1B)

6 × ракета Griffin «аспан-жер«классынан

2009 жылығы есеп бойынша Predator типтес ұшқышсыз ұшатын апараттар АҚШ әуе күштерінің сапында жарты милион сағат қызмет атқарды. 2009 жылдан бастап Ирак пен Ауғаныстан жерінде бір уақытта отыздан астам ұшқышсыз ұшатын апараттар MQ-1B Predator-лар пайдаланылды.

АҚШ-та "MQ-1C Sky Warrior" сериясының шектеулі өндірісін қолға алды. Пентагон 399 миллионов долларды америкалық General Atomics фирмасына өндірісті жолға қоюға төледі. 2011 жылы араб түбегінде Predator ҰҰА-нан ракеталық соққы жасалып, АльКаида ұйымының басшысы Анвар аль-Авлакидың көзі жойылды.

Predator ұшақтары өте сапалы құрылғылармен жабдықталған:

1.Екы түрлі-түсті телевизиялық камера,

2.Кадрлық инфрақызыл камера,

3.Талдаушы апаратымен радиолокатор.

14

Алғашқы топ 35 данадан тұратын, 11-ші және 15-ші барлаушылар эскадронына 1998 жылдың басында қолданысқа берілді. 1998 жылы наурызда тағы 18 дана ұшақ дайындауға арналған 71.5 миллион долларлық келісім жасалды.

Қазіргі таңда GA-ASI фирмасы Predator ұшақтарының жаңа буындарын жасауда, Predator B атамасымен .Predator B ұшақтары бұрынғымен салыстрғанда жоғары технологиялы болып жасалынады.мысалы,пайдалы жүктің салмағы 50% ( 300 кг дейін), ал максималді ұшу биіктігін - 13700 метрге дейін, Predator ұшағының қалыпты атмосферадағы жылдамдығы 400 км/сағ тан, ал максимальді ұшу ұзақтығы -24 сағаттан асады деп көзделуде .

3-кесте.

Ұшақтың техникалық сипаттамалары:

	Апарат атауы	RQ-1
	Қанат ұзындығы, м	14.84
	Ұшақтың ұзындығы, м	8.23
	биіктігі, м	2.21
	Массасы, кг
	Бос	430
	Пайдалы жүгімен	1020
	Қозғалытқыш түрі	1 ПД Rotax 914 UL
	күші, л.с.	1 х 105
	Максималді жылдамдық, км/ч	217
	Крейсерлік жылдадық, км/ч	110-130
	Ұшу қашықтығы, км	740
	Ұшу қашықтығы, ч
	Қалыпты	20
	Максимальді	40
	Ұшу биіктігі, м	7920

15

2.Ұшқыссыз ұшатын аппараттың математикалық моделі

2.1 Қолданылатын кординат жүйелері

Жердің нормалді координат жүйесі. Координат басы ретінде жер бетінің кез-келген нүктесін алуға болады. Oo X g өсі(солтүстікке бағытталған) және

Oo

ал

Z g өсі (шығысқа бағытталған) горизонталь жазықтық бойымен орналасқан, OoYg өсі жоғары бағытталған (жергілікті жазықтыққа вертикаль).

Нормал кординат жүйесі . Кординат басы ҰҰА-тың массалар центрінде

орналасқан

OX g

өсі (солтүстікке бағытталған) және

OZ g

өсі (шығысқа

бағытталған) горизоньтал жазықтық боймен орналасқан , ал

OYg

өсі жоғары

бағытталған. Жерлік кординат жүйесі мен нормал кординат жүйесі бір-бірімен параллел орналасқан деп қарастырсақ, онда бұл кординат жүйелерінің орналасу күйі олардың бас нүктелерінің арасындағы r векторымен анықталады. Мұндағы r векторының OYg өсіне проэкциясы ұшудың геометриялық биіктігі

деп аталады.

7-сурет. жерлік коoрдинат жүйесі және нормал коoрдинат жүйесі

Байланысқан кoординат жүйесі. Коoрдинат басы ҰҰА-тың массалар центрінде орналасқан. OX g өсі ҰҰА-тың жазықтығымен тура алға

бағытталған,бойлық өсь деп аталады. OZ g өсі самолеттың ұшу бағытының оң жағына бағытталған. Ендік өсь деп аталады. OYg өсі ұшақ симетриясының

жазықтығында орналасады,және жоғары бағытталған (қалыпты ұшу кезінде) және нормаль өсі деп аталады.

Байланысқан және нормал кординат жүйелерінің қатнас күйі жалпы жағдайда 9 косинустық бағыттауыштармен анықталады. Нормалді және

16

байланысқан кординат жүйелерінің катнастарын табу үшін Эйлер бұрыштарын жиі қолданады. Бұл жағдайда нормал кординат жүйесінен байланысқан кординат жүйесіне келесі бұрылу реттерін колданамыз: рысканья бұрышна бұрылу( OYg өсі бойымен), тангаж бұрышына бұрылу (жаңа OZ өсі бойымен) және крен бұрышына бұрылу (OX өсі бойымен). Эйлер бұрыштарының

қолданылуы -ге негізделген.

8-сурет. Нормалді және байланысқан кординат жүйесі

Нормал кординат жүйесінен байланысқан кординат жүйесіне ауысу матрицасы төмендегідей түрде болады:

			cos cos		sin sin cos cos sin cos	cos sin sin cos sin
D	H			sin	cos cos	sin cos
CB
			sin cos		sin cos cos sin sin	cos cos sin sin sin

(1)

Жылдамдық кординат жүйесі. Кординат басы ҰҰА-ның массалар

центрінде орналасады.

OX a

өсі ҰҰА-тың жылдамдық векторының бағытымен

бағыттас етып таңдалынады. Ауа қоршаған ортаға байланысты оны жылдамдық өсі деп атайды. OZ a өсі оңға бағытталады және бүйірлік өсі деп аталады. OYa

өсі аппарат жазықтығына вертикал орналасады және көтеру күшінің өсі деп аталады.

Байланысқан және жылдамдық кординат жүйелернің арасындағы

бұрыштық қатнас атака бұрышы және бүйірлік таю	бұрыштарымен
анықталады.

17

9-сурет. – байланысқан және жылдамдық кординат жүйесі

Байланысқан кординат жүйесінен жылдамдық кординат жүйесіне ауысу матрицасы төмендегідей болады:

			cos cos		sin cos	sin
D	H			sin	cos	0
CB
			cos sin		sin sin	cos

(2)

Траекториялық кординат жүйесі. Кординат басы ҰҰА-ның массалар

центрінде орналасады.

OX a

өсі ҰҰА-тың жерге қатысты жылдамдық

векторының бағытымен бағыттас етып таңдалынады.

OZ	a

өсі горизонтал

жазықтықта жатады.

OZ a өсі апарат жазықтығына вертикал орналасады.бұл

өстің кординаттарының нақты аттары болмайды.[8]

10-сурет. нормал және траекториялық кординат жүйелері

Траекториялық кординат жүйесінен нормал кординат жүйесіне ауысу матрицасы төмендегідей түрде болады:

18

			cos cos		sin cos	sin
D	H			sin	cos	0
CB
			cos sin		sin sin	cos

(3)

2.2 ұшақтың негізгі динамикалық теңдеулері

Ұшаққа әсер ететін барлық күштерді үш күш векторна жіктеуге болады : ауырлық күші G , қозғалтқыштың тарту күші P және ұшаққа әсер ететін аэродинамикалық күш .

11-сурет ұшаққа әсер ететін күштер

Ауырлық күші G ньютонның тартылыс күшімен тең әсерлі күш болып табылады (гравитационной силы). Ауырлық күшінің сандық мәні ұшақтың салмағына тікелей байланысты:

G=mg

(4)

12-сурет. ауырлық күшінің жердің координат жүйесіндегі бағыты

19

Gx	0;
Gy	G mg;	(4*)
Gz	0;

Ауырлық күші әдетте жердің кординат жүйесінде есептеледі (рис. 1.1) және оның осы кординат жүйесіндегі проекциялары (1)формуламен анықталады.

Ұшақтың аэродинамикалық күші ұшаққа сыртқы аа ағысының әсер етуі нәтижесінде пайда болады.

13-сурет. аэродинамикалық күштердің жылдамдық кординат жүйесіндегі проекциялары

R	Ax	X				a	;
R	Ay	Y		;
		a
R	Az	Z	a		;

(5)

Толық аэродинамикалық күштің формуласы төмендегідей жазылады:

X

Va

C

x

C

x

2

R

Y

S

C

qS

C

c

2

y

y

Z

C

C

z

z

(6)

–қaрсылaсу кeдергі күші, –көтeрілу күші, –бүйір күші, –бeрілген биіктіктeгі aуа тығыздығы, –aуа жылдaмдығы,S –аппaраттың eң үлкен көлдeнең

қимaсының аудaны,q = 2 –ауa aғынының жылдaмдығы[9]

–өлшeмсіз кoэффицент, қaрсыласу кедeргі күшінің кoэффиценті

–өлшeмсіз коэффицeнт, көтeрілу күшінің кoэффиценті

–өлшeмсіз кoэффицент, бүйір күшінің кoэффиценті

20