Пупков K.A., Егупов Н.Д. Высокоточные системы самонаведения (2011) (1152001), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Структурные схемы систем ствбилизвнии, сочетающие аэродинамический и газодннвмический способы создания сил н моментов лля управления полетом. Эффективное поражение соирсченных целей на безопасных от обороциемо! о объекта рубежах. т л !3 Оолыпих датыюстях и Высотах. Возможно лишь прн реализации шэ КОЙ манев1ьен ости перехват'1ньа (ЗУР.
Противоракеты). л Огокр" тчо цревосходяьцей Возможности аэродинамического способа создания Гил ц чочснтов. 11апричер. требование поражения боеприпаса цели (В отличие от установившегося критерия поражения в виде разруц!ения конструкции !М.1Н) является НСООходиыым по Отноц1ению и ракетач. Осцащепныч хнчи«!ескнл! Или бактеььиОТОГИ'юскич Ору«кием, 3 также к авнацнОнныл! !Прылатым и противокорабельным ракетач, Если боеприпас подобных це.1СЙ остается цс уничтоженцыч при подрыве боевой части перехватчика, то ои продолжает движение по Оаллистической траектории и падает Вблизи точки прицеливания. Наноси ушерб Объекту атаки Необходил!Ость гарантированного решении цолобной задачи прель.
являет чрезвычайно высокие требования к точности наведения ЗУР В условиях жесткоГО баланса врсмю«и иа конечной фазе сачонав«деиня по малоразмерным целям. когда достоверная информация о цели мажет быть получюьа непосредственно перед точкой встречи перехватчика с целью. Д "1я уничтожения боеприпаса таких целей требуетсЯ Обеглю чить лнбо прямое 1цьпадю!Не перехВатчнка В боевОЙ Отсек (кинетическое поРажение цели, в амеРиканской теРмицологии 110-(о-Йьй)д .Пизо попадание в область инициирования (илм уничтожения) боеприпаса пети при подрыве осколочно-фугасной боевой части перехватчика.
Обеспечить требуемую Высокую точность ца ограниченном ью времени конечном участке .точного самонаведения возможно лишь црн реализации перехват«!Икол! режима сверхчаневренностн. когла время реакции РВкегы (В(н.ыя Выхода на перегрузку) на по)ьядОК меньше. х уровсн!«п01кречцых псреГ)ьузок 1га ООльц!их Высотах на порядок цх Выше.
чем у пе)ьехватчнков с т)ьалцционныч аэродинамическим спосо- бом создания сил и моментов. Требуемый режим свсрхманеврецности может быть )юалнзован при газодв1амическом способе создания сил чомю!ТОВ с помошькь попе)ьечной реактивной силы, созлавасмоЙ специальным лвигателеч поперечного управлении (ДПУ, В ачсрнкаи- сжьй терминологии двигательная установка поперечного управления н стабилизации ОАСБ-д1хег! Впь) 311!(ц!)е соп11!11 зуэ1епь). Указанная двигательная установка широко применяется при разработке боевых ступеней ракет-перехватчиков верхнего эшелона стратегической ПРО ' С)ВА, Управляюшая реактивная сила может быть регулируемой и прило- жена и центре масс ЗУР перпендикулярно продольной оси.
что обес. псчиваст ВОЗЫОжность непосредственного изме!Кция траектории поле. та. В этол! случае реализуется способ газолнначнческого поперечного упраьлтсния. Если уцравляюшая рсактивнаи сила приложена па рассто- янии от центра масс, то реализуется способ моментного газолицами- ЧССКОГО управления — путем изменения ТГЛВ атаки ЗУР и коррекции ее траектории за счет соответствуюшего изменения аэродинамической силы.
Использование перспективных газодинамических способов сома- ния сил и моментов отличает новое поколение зенитных управля- емых ракет средней Лалы!ости от прелшествую!Пего: ЗУР в соста- 3е ЗРК «)(агс)1«(США): С-125 н «Бтк«(россия), Разработанные В 1960-1970гг. На базе сушествуюших технологий, затем молерни. змрованиые и нахоляшиеся ныне па вооружении, эти ракеты имеют дальность полета 25..40 кч, относительно Высокую стартовую э!ассу (500..950 кг). а следовательно.
боекомплект ракет, готовых к пуску, сравните,тьно ограничен )(3 пих используется традиционный аэроли- начический способ управления. Поражение целей при относительно больших промахах осушсстштястся воздействием поражаюших элечец. тОВ ОскОлочно-фуГаснпй боеВОЙ части з1гачитслы10Й массы. Вероят. ность прямых !юпаданий цри борьбе с ТБР. ОТБР н высокоточным оружиель чрезвычайно чала. Как следствие аэродинамического способа создания сил и моментов л!Вневренность этих ракет сушественно пада- ет с увеличением высот!э полета более 15...20 ьм. Д«тя нового поколения ЗУР средней дальности характернь! относи- тельно небольшие масса и габариты. что позволяет эффективно приме.
нить газолнцамическме способы создания сил и моментов В атмосфере с почошью автономных дви! ателей поцеречнонь управления. Обшил! Лля перехватчиков срслней дальности нового поколения является реализация режима сасрхмансвренцостн за счет ислюльзо. ванна газолинамическш'о управления. Как указывалось выше, режим сверхчаневреццости характеризуется наряду с увеличенными располаГаемыми переГрузками мннимальныль В(к«менем реакции системы ста билизации пакетьь при Отработке команды управления.
Прн ограничепчом времени самонаведения на высокоскоросгные малоразмерные цели типа ОТВР и противокорабельные ракеты (П((Р! точность самонаведеннн а значительно большей степени Определяется запаздыванием систем~ стабилизации, чсы запаздыванием. вносимым фильтром обработки сигнала ~оловки самонаведения. Это аажнейшс« «чюйство следует нз золото!о правила самонаведения. и объяошет первостепенную важность умеиыпения времени реакции благодаря применению новых оюсобов газодниамическо~ о управления.
Сравнение способов газодинамического управления нового поколения перехватчиков средней дальности и технических параметров нх ДПУ целесообразно осуществлять только при системном подходе, т е. при нх рассмотрении н связи с ролью и местом этих ЗУР в составе зенитной ракетной системы и системы ПВО в целом [25[. («ак указано в [25[. системы мпогокрапюго импульсного поперечно~ о управления перспективны и находят применение, например, во внеат нзсфериых п(хпиж«ракетных и протнвокосмнческнх перехватчиках. 4.!.$.
Структурная схема системы стабилизации при использованим аэродинамического и газодинамического пропорционального поперечмого управления. В системах «табнлизацнн пропорционального газодннамического поперечного управления. применяемого в перехватчиках, двигателем поперечного управления создается тя.
га, пропорцкональная команде управления. Упрощенная структурная схема системы стабилизации, сочетающая пропорциональное газодинамнчсской управление с аэродинамическим управлением, приведена на рнс.4.3. 4.$.4. Системы стабилизацми, использующие двигатели поперечного управвения.
Система стабилизации с использованием дви. гателей поперечного управления (ДПУ). принцип работы которой ос. новывается на применении двигателей, расположенных вблизи центра масс раке~ы и создающих перпендикулярно продольной оси реактнвпую тгн у, направленную на выбор промаха. Рассматривается в книге.
следуя [25[, В системе реализуется режим сверхманевренности ракеты за счет уменьшения в !0-20 раз времени ее реакции (время реакции соизмеримо с врем«нем устаноалепия тягн двигателя пОперечнОго управления) н увеличения поперечной перегрузки. которая опред,. ся тягой ДПУ. 7 Способ реализации попереч.
ного управления определяется Г принципом действия ДПУ. Различают многократное импульсное Л Л поперечное управление. пропор- ! пнональное поперечное тправле- ! ние и ыононмпульснОе пОперсчнос уп(гавлснне. Способ многократного импульсного поперечного управления применяется в перехват" р„4 э р "ОПСРечного двигателей прн многократном у«рак. управлснггя которых относится л«нщ ~ [25[ и типу кукуруза» (рнс.4.2), Двигательная установка поперечного управления.
Состоящая из радиально расположенных отдельных импульсных твердотопливных двнгате.тей. размещается вблизи центра масс ракеты. Ракете придается вршцение по крему [25[. Выбор промаха (величина и время отработки) определяет тягу езнпнчного нмпуг!ьсног«1 лаю ателя и нх количество. ЯИ! К„ Рнс. 4 3. Структурная схема системы стабклнзацин поперечного лянжеикя ЗУР яри использовании аэродинамического н газолннамнческого пропорцно. кального поперечного управления [25[. Обозначения: ДУС вЂ” латчик угловых скоростей, ДЛУ вЂ” датчик лкнейных ускорений; РП вЂ” рулевой привоз Напомним некоторые положения кинематики самонаведения (рнс. 4.4) [262[. Для того, чтобы получить явные выражения для ускорения ЗУР, нормального к хинин визирования И„„, воспользуемся проекцияз«н уравнения снл для ЗУР на направление к вектору скорости и ~ор~~ль к нему' (" = (4', — лн(пд, ~'!) = И'„— дсов9, здесь И',, Ȅ— соответствующие проекции ускоренна перехватчика, создаваемого аэродинамическими и реактивными силами.
Нормальное н тапгенцнальное ускорения цели обозначим соответственно. К,. а углы ракурса ЗУР и цели соответственно 4(!) = б(!) — а(!). г)я(!) = д„(!) —, г(!) (рнс, 4 4), Передаточные функции злементов при известных допущениях определяются формулами: Т;,р' + 2 Т1рс1рз + ! Ф (а) = (' т''рдлк рз + рсра+ Т1зка + 2 Ти (и а + ! т„~ат+ 2Трср, + ! лля нормальной схемы и ~уткиэ имеем Рнс, 4.4, Кинематика самонавелення Поскольку угловая скорость линни визирования й(!) = ы, определяется формулой то для осуществления кинематики метода параллельного сближения, который характеризуется нулевон угловой скоростью линии визированкя, необходимо равенство составляющих скорости ЗУР и цели, нормальных к линии визирования.