Конструктор, 28.05.2004 13:27:53:
Вуду, 28.05.2004 11:16:47 :
Проверяйте.
Вуду, а где вы нашли это Cxi=0.0037?
И как вы раньше умудрились получить "Сила сопротивления фюзеляжа ~13кг."-это же на порядок меньше, чем у рулей и крыльев, вас ничего не смущает?
Смущает. Поэтому ещё раз пересчитаю поподробнее, со всей возможной скрупулёзностью, с самого начала и не торопясь...

Кому не жалко и не лень: дайте, пожалуйста, формулу волнового сопротивления, сколько там теряется на скачках?
Под руками нету, и найти в сети почему-то вдруг проблематично...
УРВВ AIM-7E
Длина фюзеляжа: 3.66м
Диаметр фюзеляжа: 0.203м
Площадь сечения фюзеляжа: 0.0314м
2
Площадь фюзеляжа в плане (он здесь рассматривается как крыло, потому, что в значительной степени создаёт поъёмную силу) - 3.66х0.203=0.74м
2
Размах крыла (треугольного, 2 крыла): 1.02м
Суммарная площадь крыльев: 2[(1.0-0.2)/2]
2=0.32м
2
Размах оперения (треугольного, 2): 0.81м
Суммарная площадь оперения: 2[(0.8-0.2)]
2=0.18м
2
Общая площадь аэродинамических поверхностей: 0.74+0.32+0.18=1.24м
2
Площадь аэродинамических поверхностей, создающих подъёмную силу (поскольку 2 крыла и 2 стабилизатора стоят по углом 90
о к, соответственно, другим 2-м крылям и 2-м стабилизаторам, то при расчёте индуктивного сопротивления это следует учесть, - берём не 4 и 4, а только 2 и 2):
2-х крыльев - 0.16+0.2х0.4=0.24м
2
2-х стабилизаторов - 0.09+0.2х0.3=0.15м
2
площадь фюзеляжа в плане (минус площади участков между крыльями и стабилизаторами) - 3.66х0.2-0.4х0.2-0.3х0.2=0.592м
2
Вес: 197 кГ
Rocketdyne MK 38/MK 52 - 2.8 сек.
AIM-7E Motor burn 2.8 s (solid fuel, also given as 22100lb/s[
10025кГ] for 2.9s)
30 kg continous rod warhead
Has three different control surface gains depending on launch altitude,
larger rudder movements higher up (which means best range against high
flying targets can be achieved by firing up at them).
AIM-7E2 Introduces a really short range (0.6km?), "dog-fight" capability,
probably only by allowing for faster arming of warhead.
Двигатель что в AIM-7E, что в AIM-7E2 совершенно одинаков, геометрические и весовые параметры ракет тоже одинаковы. Поэтому разница в скоростях, написанная на airwar.ru, - непонятно, чем она может быть обусловлена...
Вот здесь М=4 и разница отсутствует:
Итак
УРВВ весом в ~200 кг под действием силы в ~10000кг получает ускорение в ~50g.
За 2.8 сек, при старте от V=0, эта сила разогнала бы эту УРВВ до V=1373 м/сек в вакууме.
Пусть перехватчик летит на Н=16 км со скоростью 670 м/сек (2412 км/ч)
Цель летит на Н=22 км со скоростью 833 м/сек (3000 км/ч)
Перепад высот - 6 км, которые УРВВ нужно дополнительно набрать, потеряв часть кинетической энергии.
Из mV
2/2=mgh, получаем, что набирая 6 км, ракета потеряет 343 м/сек скорости.
Поэтому от 1373 м/сек вычтем эти 343 м/сек, получаем 1030 м/сек (без учёта сопротивления воздуха).
Уменьшение массы ракеты за счёт выгорания заряда двигателя не учитываем, поскольку неизвестен вес заряда.
В момент старта с самолёта на Н=16 км на скорости
V16=
670м/сек ракета испытывает сопротивление трения, равное коэффициенту сопротивления, умноженному на массовую плотность на данной высоте, умноженному на квадрат истиной скорости, умнощенному на площадь аэродинамических поверхностей, делённому на 2.
На высоте 16 км массовая плотность воздуха = 0.01683368
Возьмём средний коэффициент сопротивления УРВВ = 0.025, как у очень хорошо обтекаемого тела.
Q
тр.= 0.025х0.01683388х670
2х1.24/2=117кГ
Сопротивление давления: 0.025х0.01683368х670
2х0.0314/2=3кГ
Подсчитаем индуктивное сопротивление на этих высоте и скорости.
С
xi=Cy
2/произведение удлинения несущей поверхности на "пи".
Найдём С
y=2х197/0.01683368х670
2х1.24=0.042
Найдём удлинение каждой несущей поверхности ракеты, в общем случае оно считется как отношение квадрата размаха/к площади:
1) крылья (только для 2-х, т.к. 2 других стоят вертикально, в данном случае. подъёмной силы не создают и, следовательно, индутивного сопротивления так же не создают. Аналогичная картина у стабилизаторов.) - 1.02
2/0.24=4.335; С
xi=0.042
2/3.14х4.335=0.00013
2) оперение - 0.81
2/0.15=4.374; С
xi=0.042
2/3.14х4.374=0.00013
3) фюзеляж - 0.2
2/0.592=0.067; С
xi=0.042
2/3.14х0.067=0.00838
Индуктивное сопротивление, по элементам:
1) крыло - 0.00013х0.01683368х670
2х0.24/2=0.118кГ
2) оперение - 0.00013х0.01683368х670
2х0.15/2=0.074кГ
3) фюзеляж - 0.00838х0.01683368х670
2х0.592/2=18.74кГ.
В сумме Q
i=0.118+0.074+18.74= ~19кГ
Итого (без волнового сопротивления):
Q=117+3+19=
139кГ
Индуктивное сопротивление даёт прибавку к сопротивлению трения+сопротивлению давления в (139/120)100-100=
+15.83%
Проверяйте.
Далее:
Вот здесь сказывают, что при сверхзвуковом обтекании сопротивление возрастает на скачках на треугольном крыле
в полтора раза.
Берём коэффицент 1.5 и будем везде умножать? 
Согласны? А то работа застопорилась...
lanets.ru это наилучший источник информации по теме lanets . Здесь также представлены другие интересные разделы. Надеемся, что вы найдете то, что ищете.
//
www.lanets.ru
Здесь есть эмпирическая приблизительная формула сопротивления на сверхзвуке:
С
xb=4/(M
2-1)[(t/c)
2+(a/57.3)
2] (вместо "а" - должна быть "альфа", угол атаки).
С
y=0.07a/(M
2-1)
1/2
Так из этой формулы никаких провозглашённых Вами ужасов типа "волновое сопротивление будет больше на два порядка чем сопротивление трения+давления" и близко не следует.
t/c - очень мало, так как крылья очень тонкие, и угол атаки чрезвычайно мал, при горизонтальном полёте и близким к нему траекториям.
Достаточно глянуть пристально на этот график и все страхи "как рукой снимет":
http://www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/11/1001156/0003523G.htm
Так что...

Массовая плотность воздуха далее по высотам:
Н=17км - 0.0143548
Н=18км - 0.0122534
Н=19км - 0.0104597
Н=20км - 0.00897
Н=21км - 0.0076215
Н=22км - 0.0065058
Далее:
C
у=0.042
Угол атаки "a"(альфа)=0.042(2.27
2-1)
1/2/0.07=1.22
o
C
xbкрыльев и оперения=4[(1/20)
2+(1.22/57.3)
2]/4.1529=0.0028446
Cопротивлениe, с учётом волнового, крыльев и оперения:
Q
кр.+оп.=0.0028446x0.01683368x670
2x(0.32+0.18)/2=
5.37кГ
С
xb фюзеляжа: 4[1/1+(1.22/57.3)
2]/4.1529=0.96
Сопротивление, с учётом волнового, фюзеляжа:
Q
ф.=0.96x0.01683368x448900x0.0314/2=113.89кГ
Итого:
Q=113.89+5.37=
119.26кГ.
Вы будете смеяться, т.Конструктор, но сопротивление, посчитанное с учётом волнового, по эмпирическим формулам, оказалось меньше, чем без волнового вообще...

Чтобы не входить в противоречие со здравым смыслом, будем до подхода Вашего аэродинамика (и получения от него хороших, правильных формул!) считать, что волновое сопротивление увеличивает общее сопротивление на всех М здесь, от М=2.27 до М=5 на 50%, несмотря на график:
http://www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/11/1001156/0003523G.htmв полтора раза. А там - видно будет...
Q=139х1.5=208.5кГ
F=P-Q=10000-208.5=9791.5кГ
a
16=9791.5/197=49.7g
Предположим для простоты расчётов, что ракета набирает высоту под углом наклона траектории 45
о.
H=17км ракета наберёт через t=1.4сек (из уравнения 487.557t
2+2x670t-2x1414)
Каждый набраный километр высоты "ст
оит" ракете потери скорости 343/6=57.167м/сек
V17=670+9.81x49.7x1.4-343/6=
1295.4м/сек
Возьмём коффициент сопротивления с учётом индуктивного (для фюзеляжа, главным образом, пропорционально доли его площади): C
x=0.025+(0.592/1.24)x0.00838=0.029
Q'
17=0.029x0.0143548x1295.4
2x1.24/2=433кГ
С учётом волнового сопротивления берём Q=433x1.5=650кГ
Далее ракета ускоряется с F=10000-650=9350кГ
а
17=9350/197=47.46g=
465.6м/сек2
Время набора с 17км до 18км
t
17-18=0.935сек
V
18=1295.4+465.6x0.935-343/6=
1673.5м/сек
Q=0.029x0.0122534x1673.5
2x1.24x1.5/2=925.5кГ
а
18=(10000-925.5)/197=46.06g=
451.88м/сек2
Оставшееся время работы двигателя 2.8-1.4-0.935=0.465сек.
За это время ракета пройдёт расстояние:
1673.5х0.465+451.88х0.465
2/2=875м и наберёт высоту 620м
V
18.62=1673+451.88x0.465-57.167х0.62=
1847м/сек
Q
18.62=0.029x0.011x1847
2x1.24x1.5/2=1012кГ
Далее ракета, продолжая набор высоты, будет тормозиться. Следующий (до Н=19км) участок пути 380/0.707=537.5м ракета пройдёт с продольным ускорением:
a
18.62=-1012/197=-5.13g=
-50.4м/сек2
Определяем уменьшение скорости на этом участке.
Из at
2+2V
ot-2l=0
-50.4t
2+2x1847t-2x537.5=0
получаем t=0.292сек
V19=V
o+at=1847-50.4x0.292-57.167х0.38=
1811м/сек
В наборе следующего километра высоты будем считать торможение ракеты с постояным ускорением под действием силы сопротивления:
Q
19=0.029x0.0104597х1811
2x1.24х1.5/2=925кГ
Ускорение от этой силы будет:
а
19=-925/197=-4.7g=
-46м/сек2
Время на этом участке:
-46t
2+2x1811t-2x1414=0
t
19-20=0.789сек
V20=1811-46x0.789-343/6=
1717.5м/сек
Q
20=0.029x0.00897x1717.5
2x1.24x1.5/2=713.6кГ
a
20=-713.6/197=-3.62g=
-35.5м/сек2
t
20-21=0.83сек
V21=1717.5-35.5х0.83-343/6=
1631м/сек
Q
21=0.029x0.0076215x1631
2x1.24x1.5/2=546.76кГ
a
21=-546.76/197=-2.77g=
-27.22м/сек2
t
21-22=0.873сек
V22=1631-27.22х0.873-343/6=
1550м/сек
Q
22=0.029х0.0065058х1550
2х1.24х1.5/2=421.56кГ
a
22=-421.56/197=-2.14g=
-21м/сек2
Далее, ракета тормозится в горизонтальном полёте.
Через 1 км после набора:
t
22/+1=0.648сек
V
22/+1=1550-21x0.648=
1536.4м/сек
Q
22/+1=0.029x0.0065058x1536.4
2x1.24x1.5/2=414кГ
a
22/+1=-414/197=-2.1g= -
20.6м/сек2
Через 2 км после набора:
t
22/+2=0.654сек
V
22/+2=1536-20.6x0.654=
1522.5м/сек
Q
22/+2=0.029x0.0065058x1522.5
2x1.24x1.5/2=407кГ
a
22/+2=-407/197=-2.06g=
-20.25м/сек2
И так далее...
Если прикинуть грубо, то на этой высоте скорость ракеты через 10, 20, 30, 40 км будет:
V
22/+10=
1412м/сек
V
22/+20=
1260м/сек
V
22/+30=
1088м/сек
V
22/+40=
882м/сек
И эта ракета пролетит, с момента занятия 22км, ~55км - до момента падения скорости до минимальной:
V22/+55=[COLOR=brown]1350км/час (375м/сек)[/COLOR].
(продолжение следует...)