Программа расчета параметров движения
ЦЕНТРА МАСС РН НА АТМОСФЕРНОМ
УЧАСТКЕ ПОЛЕТА
Программа обеспечивает моделирование движения центра масс РН в сферически-скоростной системе координат на участке полета первой ступени.
Параметрами управления на атмосферном участке полета (выделенные в массиве НУ курсивом) являются время выдачи предварительной команды на выключение маршевого ЖРД tкст1 и модуль максимального отрицательного угла атаки на участке разворота РН по тангажу αмах.
Идентификатор: RN1S
Используемые подпрограммы: AER1, LINTQ, ATMF
Программа использует файлы исходных данных IDRN1, AER1.DAT и файл результатов счета REZ1S.
Основной файл исходных данных IDRN1 включает следующие массивы:
К – настройки режимов работы программы, где:
К(1) – схема расчета траектории первой ступени:
0- пассивный участок полета отделившейся ступени не рассчитывается;
1-ПУТ ОЧ1 рассчитывается до момента Н<0;
К(2)-способ задания коэффициента силы лобового сопротивления отделившейся части первой ступени:
1-коэффициент Cx ОЧ не зависит от числа М и равен PD(14),
2-коэффициент переменный и равен Cx РН;
К(3) - 0 (в версии 12.00 не используется);
К(4) - 0 (в версии 12.00 не используется);
К(5) - 1 режим работы программы (в версии 12.00 не используется);
К(6) - режим печати результатов счета:
0-только в конечных точках,
1-в процессе полета с заданным шагом;
К(7) - 0 (в версии 12.00 не используется);
К(8) - режим выдачи результатов счета:
1-в массив REZ1S
2-на терминал и в массив REZ1S.
ST - параметры точки старта и модели Земли, где
ST(1) - широта (град) на общем земном эллипсоиде,
ST(2) - долгота (град),
ST(3) - высота над ОЗЭ (м).
ST(4) -2 (в версии 12.00 не используется).
F - начальные условия интегрирования, где
F(1) - время t (с);
F(2) - скорость V (м/с);
F(3) –тангаж (угол наклона вектора скорости к ЛМГ) (град);
F(4) –курсовой угол (от местной параллели). (град);
F(5) - высота Н. (м);
F(6) - широта (град);
F(7) - долгота (град).
R - краевые условия:
R(1) – 1(в версии 12.00 не используется);
R(2) – 1 (в версии 12.00 не используется).
PD - параметры конструкции РН и ДУ, где
PD(1) - стартовая масса РН (кг);
PD(2) - пустотная тяга маршевого ЖРД (кг);
PD(3) - пустотный удельный импульс маршевого ЖРД (с);
PD(4) - площадь среза сопла маршевого ЖРД (м2).
PD(5) - характерная площадь РН для расчета аэродинамики (м2).
PD(6)- коэффициент коррекции значения коэффициента силы лобового сопротивления, рассчитанного в подпрограмме AER1 (используется для оперативного изменения Сх без редактирования всего объема ИД по аэродинамике);
PD(7) - коэффициент коррекции значения коэффициента подъемной силы, рассчитанного в подпрограмме AER1;
PD(8)- предельное значение продольной перегрузки, выдерживаемой на участке между 8 и 9 точками циклограммы маршевого ЖРД;
PD(9) - коэффициент усиления автомата стабилизации при отработке nx1=const;
PD(10)- пустотная тяга рулевого ЖРД (кг);
PD(11)- пустотный удельный импульс рулевого ЖРД (с);
PD(12)- площадь среза сопла рулевого ЖРД (м2);
PD(13)- время выключения рулевого ЖРД и отделения ступени, относительно времени выключения (обнуления тяги) маршевого ЖРД (с);
PD(14)- коэффициент силы лобового сопротивления ОЧ 1 ступени, (используется при расчете баллистического ПУТ и не зависит от числа Маха);
PD(15)- минимально допустимый угол атаки (град);
PD(16)-максимально допустимый угол атаки (используется в АС для формирования программного угла атаки) (град);
PD(17)- 0 (в версии 12.00 не используется);
PD(18)- 0(в версии 12.00 не используется).
S-настройки блока интегрирования и вспомогательные параметры
S(1) - шаг интегрирования на активном участке траектории (с);
S(2) - шаг интегрирования в конце активного участка траектории (с);
S(3) - время перехода на мелкий шаг (отсчитывается от конца АУТ) (с);
S(4) - шаг интегрирования на пассивном участке траектории (с);
S(5) - шаг интегрирования в конце пассивного участка траектории (с);
S(6) - высота полета на нисходящей части ПУТ при переходе на мелкий шаг (м);
S(7) - шаг печати результатов счета на участке выведения (с);
S(8) - шаг печати результатов счета на пассивном участке полета (с);
S(9) - время окончания интегрирования ПУТ (с);
S(10) - время от момента старта, при котором производится сброс массы конструкции РН, например, головного обтекателя (м/с);
S(11) – величина массы отделяемой на АУТ (кг);
S(12) - масса отделяемой части первой ступени (для счета ПУТ) (кг).
D - настройки для решения краевой задачи, где
D(1) - 1 (в версии 12.00 не используется);
D(2) - 1(в версии 12.00 не используется);
D(3) - 1 (в версии 12.00 не используется);
D(4) - 1 (в версии 12.00 не используется);
D(5) - 1 (в версии 12.00 не используется);
D(6) - 0 (конечная высота интегрирования ПУТ ОЧ 1 ступени) (м).
UP – исходный массив параметров программы управления, где
UP(1) - функциональная команда «время начала перевода маршевого ЖРД на конечную ступень тяги (используется перед началом интегрирования для уточнения 9-12 точек циклограммы маршевого ЖРД) (с);
UP(2) - модуль величины минимального угла атаки (град);
UP(3) - время конца вертикального участка полета РН (с);
UP(4) – интервал времени от конца вертикального участка полета до момента достижения минимального угла атаки (с);
UP(5) - скорость изменения угла тангажа на вертикальном участке полета РН (град/с);
UP(6) – начальный угол атаки на вертикальном участке полета РН (град).
Массивы G(12) и G2(12) - (в версии 12.00 не используется).
RMD1, RMD1– исходная циклограмма работы маршевого ЖРД R(t): таблица времени (с) и таблица режима тяги (в долях номинала) Размерность массивов: (13).
RMD3, RMD4 -таблицы аргументов (с) и функции изменения относительной удельной тяги маршевого ЖРД (приведенной к номинальному режиму Rмд=1.0) при дросселировании двигателя Jуд(Rмд). Размерность массивов: (5).
Вспомогательный файл исходных данных AER1.dat используется для задания аэродинамических характеристик РН и включает следующие массивы размерностью (16):
Т11 – таблица аргументов по углу атаки (град) для зависимостей 
.
Т12 – таблица для задания зависимости коэффициента силы лобового сопротивления от угла атаки.
Т13 – таблица для задания зависимости коэффициента подъемной силы от угла атаки.
Т15 – таблица аргументов по числу Маха для зависимостей 
.
Т16 – таблица для задания зависимости приведенного коэффициента силы лобового сопротивления от числа Маха.
Т17 – таблица для задания зависимости приведенного коэффициента подъемной силы от числа Маха.
В процессе интегрирования уравнений движения РН формируются в массив результатов счета Y, где
Y(1) - время полета (с);
Y(2) – относительная скорость (м/с);
Y(3) - угол наклона вектора скорости к плоскости горизонта (град);
Y(4) - курсовой угол (град);
Y(5) - высота (км);
Y(6) - широта (град);
Y(7) - долгота (град);
Y(8) - масса РН (т);
Y(9) - число Маха;
Y(10) - угол атаки (град);
Y(11) - дальность от старта до проекции РН на поверхность ОЗЭ (продольная дальность) (км);
Y(12) - продольная перегрузка nx1;
Y(13) - скоростной напор (кг/м2);
Y(14) - тяга ДУ (т);
Y(15) - коэффициент силы лобового сопротивления Сх;
Y(16) - коэффициент подъемной силы Су.
Y(17) - режим работы маршевого ЖРД;
В момент отделения ступени от РН формируется вектор составляющих потерь характеристической скорости включающий гравитационные, альфа, аэродинамические и суммарные потери.
При нештатном падении РН на землю на активном участке траектории формируется сообщение об аварийном прекращении полета и необходимости уточнения исходных данных, например программ управления. При грубом задании исходной программы управления углом атаки возможен аварийный останов, вследствие выхода за границы массивов аэродинамических характеристик РН.