Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 10
Текст из файла (страница 10)
2.6. Измерение положения цели с корабля, отнесенное к гори- зонтальной плоскости. 48 [гл. 2 нвкотоРыв систВмы упгьвлвиия в вертикальной плоскости от палубы. Поскольку корабль рыскает на курсе, имеет крен и дифферент, измеренные значения угла возвышения цели и курсового угла будут переменными даже в том случае, если линия визирования цели не изменяет своего направления в пространстве.
Чтобы избавиться от этого, обычно относят все измерения к плоскости горизонта, применяя искусственную гироскопическую вертикаль; в этом случае измеряются углы а и р, как показано на рис. 2.6. Углы к и р определяют положение палубы относительно плоскости горизонта. При помощи этого приема и все предсказания положения цели делаются также относительно плоскости горизонта, что и необходимо для управления огнем. Стабилизация необходима также и в системах управления снарядами для того, чтобы движение корабля не мешало работе системы сопровождения, а также стартовых устройств. 2.б. Вычисление параллакса При установке отдельных частей системы управления огнем как на местности, так и на корабле обычно бывает ,необходимо раз- ууееенеееннее ~уприМсденнае/ неяаУеенее аеяа унана ленам аеу аеа на яяейе I l Уууеееф уеаяееннее еяеМенее еяуУея .1р Рнс.
2.7. Поправка на параллакс. местить орудие и приборы сопровождения цели в разных местах и притом на различных высотах, как показано на рис. 2:7. Как уже говорилось, при помощи аппаратуры сопровождения и счетно- решающих устройств цель захватывается, определяются элементы ее движения и вычисляется ее будущее положение.
Орудия устанавливаются в соответствии с этими данными. Однако из рис. 2.7 2.б] сАмолвтныв систВмы упРАВления огням видно, что это неправильно, так как между аппаратурой сопровождения и орудиями существует параллакс. Поэтому необходимо вычисление поправки на параллакс. Такое же вычисление может оказаться необходимым и для системы управления снарядом.
2.6. Самолетные системы управления огнем Системы управления снарядами класса воздух — воздух тесно связаны с управлением огнем самолетного оружия. Причиной этого является то, что один и тот же самолет должен выполнять много различных задач. Например, перехватчик должен быть в состоянии сражаться с другим самолетом при помощи пушек и управляемых снарядов, а также действовать по земным целям при помощи пушек, ракет или бомб. Вследствие того, что от самолетного вооружения требуется экономия веса, необходимо приложить все усилия, чтобы сделать одну и ту же систему сопровождения и одну и ту же систему управления оружием пригодной если не во всех, то, по крайней мере, во многих из перечисленных случаев.
Идеальная система управления самолетным оружием должна была бы быть пригодной для пушек, ракет, бомб и управляемых снарядов. Требования малых размера и веса аппаратуры, а также множественности выполняемых ею функций сделали гироскоп наиболее удобным прибором для вычисления упреждения. Проблема управления воздушной стрельбой включает в себя важный элемент, отсутствующий в прочей артиллерии — большую скорость перемещения оружия. Собственная начальная скорость 20-миллиметрового снаряда приблизительно равна 2800 фут/сек ( 880 н(сен).
Скорость самолета может достигать примерно одной трети этой величины. Абсолютная скорость снаряда в момент выстрела есть векторная сумма его собственной начальной скорости и скорости самолета, как показано на рис. 2.8. Это обстоятельство дает заметный эффект не только для оружия, которое может действовать поперек воздушного потока, как это имеет место, например, при стрельбе из турельных пулеметов или при бомбометании, но даже и прн стрельбе вперед из фиксированных пушек, если самолет летит со скольжением. Угол l между линией выстрела и,вектором абсолютной скорости Урв обычно называется углом относа и определяется выражением ь'лса!п 8 з!пу= "РД Рис.
2.9 поясняет "задачу'управления' огнем самолета по самолету и принятые обозначения. Предположим для упрощения задачи, что в течение всего полета снаряда его скорость постоянна и равна абсолютной начальной скорости Урл. Тогда для того, чтобы зеч ямя. ж е, л * 80 [гл. 2 НВКОТОРЫВ СИСТВМЫ УПРЛВЛВНИЯ Угловая скорость линии визирования цели будет: 1ст 51п А — Улс 5!и С 10 = (2.8) Исключая из (2.8) величины Час и Чт при помощи равенств (2.6) и (2.7), получим: 15 = ~5!Пь.— — 5!П,/~ —, 5!и С . '1~рв 5!и В Ьг (2. 9) или, предполагая углы малыми: Отсюда видно, что и угол упреждения н угол отноеа функционально связаны с угловой скоростью вращения' визирной линии.
селннпная начальная нереспчь снааяда У, седел!сенная начальная снераспчь снаряда Г' лапая смюрелг / ч ~ ЬЛС 51П д Рнс. 2.8. Угол относа. Это обстоятельство позволяет применять гироскопы или другие приборы, измеряющие угловую скорость, для вычисления угла упреждения при управлении огнем самолета по самолету.
Сходство в причинах появления угла упреждения в случаях пушечного огня, ракетной стрельбы и бомбометания по подвижной земной цели видно из рис. 2.10. Для ракетного огня существует поправка, аналогичная углу относа. Она получается вследствие Состоялась встреча, скорости снаряда и цели должны удовлетворять условию Урв 5!и Е = )Ст 5!п А. (2.7) 2.6) САМОЛЕТНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОГНЕМ того, что ракета при сходе с направляющей начинает поворачиваться по относительному ветру (флюгерный эффект). Однако вследствие ускоряющего действия двигателя эта поправка меньше угла между направляющей и скоростью самолета. К концу работы двигателя ракета приобретает скорость, большую, чем у самолета, и составляющую некоторый угол с первоначальным положением направляющей. Этот угол зависит от совместного эффекта всех сил, действующих на ракету, т.
е. от силы тяжести, тяги и аэродинамических сил. ЖиааугаиГоа лаоалега аао ела лалаЯгиои алла Рнс. 2тк Задача управления огнем самолета по самолету. Относительная скорость цели и самолета может быть очень велика. Поэтому при стрельбе управляемыми снарядами класса воздух — воздух старт снаряда должен происходить в направлении, учитывающем угол упреждения, чтобы траекторию снаряда пришлось возможно меньше исправлять.
Задача определения правильного угла упреждения в момент старта управляемого снаряда сходна с тою же задачей при управлении огнем обычного орудия. Следует отметить, что предсказание будущего положения цели всегда зависит только от времени полета снаряда, а упреждение снаряда зависит и от всех его прочих свойств. Таким образом, вследствие сходства задач, идея общей системы управления для пушек, ракет, бомб и управляемых снарядов, имеющей лишь сменные (или вставленные друг в друга) счетно-решающие устройства, является теоретически осуществимой. 52 [гл.
2 О О 'О О М Ц Ц ~ф ф М М О О О О О О О О а НВКОТОРЫВ СНСТВМЫ УПРЛВЛВННЯ М Ц ф М 'с В1 К Ф~ и.. Эй 'О М .Ф з 1 О О О. О ОО М „О ..[ М о Й О\ ОО 3 О О О О 2.7] систвмы тпглвлнния снлгядами во втогой миговой война 53 2.7. Системы управления снарядами во второй мировой войне Таблица 2.1 Управляемые снаряды второй мировой войны Название снаряда Страна Тяп системы управления Поверхность в поверхность Германия Баллистическая с коррекцией от магнитного компаса Германия Баллистическая Ч-1 (Рая-76) Ч-2 (А-4) Поверхность †возд Бте!!егия (На-117) )Чаззег!а!! .
Внмап йе!о!ос)пег ! йе!и!осыег ! П . Германия Германия Германия Германия Германия Команда Команда Команда Команда Команда по радио по радио по радио по радио по радио Воздух в воздух Германия Команда по проводу Германия Команда по радио Германия Команда по радио Х-4 . На-298 На-117 Н Воздух в поверхность На-293 Ва1са )Чеагу )Ч!!(у . Ааааа!! 0гопе Германия Япония США США Команда по радио Человек-самоубийца Команда по радио Телевизионная раднокоманда Вторая мировая война вызвала появление многочисленных исследований и планов опытного строительства в области управляемых снарядов. В Германии эти работы были начаты раньше, чем где бы то ни было, и в течение войны продвинулись дальше, чем у остальных государств.
Поэтому только германские управляемые снаряды оказали заметное влияние на ведение войны. Немцами разрабатывались системы управления снарядами всех классов, но были построены и в какой-то мере применялись лишь снаряды классов поверхность — поверхность и воздух — поверхность. Вообще говоря, немецкие работы были направлены больше в сторону самих снарядов, чем в область систем управления, и в первой области немцами были получены более удовлетворительные результаты. Японцы в своей единственной эффективной системе вообще отказались от автоматического управления снарядом и использовали человека- самоубийцу в качестве системы управления. Причина, по которой державы оси оказали такое предпочтение одной отрасли техники, 54 1гл.
2 НЕКОТОРЫЕ СИСТВМЫ УПРАВЛЕНИЯ не ясна; частично она, несомненно, лежит в сложности проблем, связанных с системами управления, недостаточном развитии у них производства электронных приборов и в настоятельной потребности в новом оружии. Наиболее широко известны немецкие снаряды класса поверхность †поверхнос: Ч-1 (или Ргй-76) и Ч-2 (или А-4). Вместе с тем, немцы и японцы имели в разработке и применяли также и другие управляемые снаряды.
В таблице 2.1 приведены наиболее разработанные управляемые снаряды конца второй мировой войны. Разработка перечисленных в таблице снарядов была доведена, по крайней мере, до стадии испытаний в полете, но система управления не всегда была испытана в комплексе со снарядом. То обстоятельство, что в таблице приведены почти исключительно немецкие снаряды, отнюдь не означает, что союзники не работали в этом направлении.