Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 124
Текст из файла (страница 124)
е. угол между меридианом снаряда и большим кругом, соединяющим снаряд с географическим местом светила), то для системы управления иопользовлиив ииввции и овивититов 635 16.51 достаточио наблюдать только одну звезду, потому что высота звезды определяет позиционную линию, а азимут †точ иа втой позиционной линии. Общее устройство инерционно-астрономической си стем-ы. На рис.
16.40 представлена блок-схема общего устройства только что описанной инерционно-астрономической системы. Большая,.часть этой схемы совпадает с изображенной иа рис. 16.38. Иачола отсчета угла дальности ра орет солроеоотсдежя гееед с лриеодаии Рассто- яние до нели Гастеис оооегеччия гоночного ,ттал т ртграииное услтроис тес утодиоиеа раеанноя натужи Инуиеотор село диагноста уертияало далоности йчетнаетатити ' уолеречное от лонение сотряда рри очя чуестеутитии нолрое ление силе ееса Иалрое- ление Иорлус со ряд т и оетаоола силы ееса доед тноя сеоросто Истер яснело ичесяие соотно- иатя Индиеаторная еертиАтло Рис.
1бАО. Инерционно-астрономическая система управлеиия. Очевидно, что подобная система может работать удовлетворительно и как простая инерционная система управления, по крайней мере, в течение коротких промежутков времени, длина которых определяется выходами из строя остальной части системы. Приборы, сопровождающие авезды, вместе со следящими приводами должны быть стабилизированы при помощи соответствующей платформы, Приборы, сопровождающие звезду, по своей сущности являются оптическими приборами. В начале работы системы сопровождающие приборы приводятся в движение при помощи иекоторого запомииающего устройства до тех пор, пока ввезды ие будут захвачеиы; с этого момента начинается автоматическое сопровождет 11йв, выходные сигнайы непрепывио дают угол между следятцим5 [гл.
16 СИСТЕМЫ УПРАВЛВНИЯ СНАРЯДАМИ 636 приборами и местной вертикалью вдоль программированной траектории снаряда. Эти сигналы служат для согласования положения платформы с углами, заданными вдоль желаемой траектории, путем изменения угла между следящими приборами и стабилизированной платформой. Направление силы веса, т.
е. мгновенное направление вертикали в течение полета снаряда, определяется при помощи специального прибора. Выходом этого прибора является угол между действительной местной вертикалью и стабилизированной платформой, т. е. поперечное отклонение снаряда от плоскости сближения. В счетно-решающем приборе этот выход сравнивается с выходами приборов, следящих за звездами. Результат, исправленный на ветер и скорость снаряда, представляет собой ошибку в курсе снаряда. Если ошибка имеется, курс снаряда по сигналу счетно-решающего устройства соответственно исправляется при помощи автопилота. Метод измерения расстояния до цели остается тем же самым, что и в случае инерционно-гравитационной системы.
Как уже говорилось, мгновенное положение вертикали в плоскости сближения определяется выходом прибора, чувствительного к направлению вертикали. После введения соответствующих поправок в счетно- решающем приборе этот выход сравнивается с опорным сигналом, представляющим положение вертикали у цели. Когда эти две вертикали совпадают, снаряд находится на должном расстоянии от цели. Если используется особая система управления на конечном этапе, она включается при помощи индикатора угла дальности.
Для того чтобы снаряд летел на определенной высоте, применяется высотомер, который измеряет отклонение снаряда от ааданной высоты. Это отклонение используется как команда автопилоту, вызывающая исправление высоты. Тактическое применение инерционно-астрономической системы у правлен ия. Цели должны быть ограничены теми, которые в течение времени полета снаряда остаются неподвижными относительно Земли.
Сложность системы будет зависеть от предполагаемой дальности системы. Например, для системы дальнего действия могут оказаться необходимыми поправки на вращение Земли и на ветер. Кроме того, может оказаться желательным установить на стабнлизлрованной платформе гироскопы, чтобы система могла работать в качестве инерционно-гравитационной в течение тех промежутков времени, когда звезды невидимы для сопровождающих усгройств. В случае малых дальностей поправками на ветер и вращение Земли, вероятно, можно пренебречь; способность системы работать в качестве инерционно-гравитационной может также оказаться ненужной.
Инерционно-ас рономическая система имеет по сравнению с инерционно-гравитационной то преимущество, что в ней вовможно получить стабилизированную платформу с непрерывной коррекцией. Поэтому дрейф системы не оказывает существенного влияния на 1б.б) ЕЗУ использования инигции и огивнтигов окончательную точность наведения снаряда.
Следует отметить, что приборы, следящие за звездами, должны быть прикрыты обтекателем; поэтому возникают рефракционные проблемы, сходные с теми, с которыми мы имели дело в обтекателях радиолокаторов. Земном аг нитная система управления. Характер.магнитного поля Земли описан в главе 3. Применение этого поля в качестве системы отсчета настолько широко развито в навигации, что возможность его использования для управления снарядами была замечена уже давно.
Место на земной поверхности обычно определяется при помощи произвольной географической координатной системы, например, экватора, первого (нулевого) меридиана, широты и долготы. Широты— это расстояния к северу и югу от экватора, который проходит на равных расстояниях от северного и южного полюсов. Долготы в это расстояния к востоку и западу от некоторого меридиана, принимаемого за первый (нулевой), обычно от Гринчичского меридиана. В магнитном поле Земли устанавливается аналогичная система координат, однако соответствующие опорные линии устанавливаются не произвольно, как в географической системе, а при помощи действительных измерений.
Для того чтобы полностью определить магнитное поле Земли, необходимо измерить три величины: 1) напряжение горизонтальной составля1ощей; 2) угол между напряжением горизонтальной составляющей и географическим меридианом, называемый магнилгнылг склонением; 3) угол между горизонтальной плоскостью и полным напряжением магнитного поля Земли, называемый магнитным наклонением.
Эти величины определяются при помощи магнитометра. Линии, которые соединяют места с равным магнитным склонением, называются изогонами и являются аналогами меридианов в географической системе координат. Существуют две изогоны, вдоль которых магнитное склонение равно нулю. Они являются аналогами нулевого меридиана и меридиана 180'. Линия, соединяющая места, в которых магнитное наклонение равно нулю, называется магнитным экватором. Линии, проведенные через места с одинаковым магнитным наклонением, называются извилинами.
Изоклины, грубо говоря, параллельны магнитному экватору и являются аналогами кругов равных широт. Наконец, линии, соединяющие места с равными значениями горизонтальной составляющей, называются изодинамами. Изоклины и нзодинамы могут не совпадать между собой, так как полное напряжение магнитного поля Земли не всюду одинаково. Положение магнитных полюсов определяется значительно менее четко, чем географических.
Если принять за определение положений полюсов равенство нулю горизонтальной составляющей, то в каждом из полушарий существуют по две области, удовлетворяющие этому определению. Если же определить полюс как пересечение изогон, то в каждой полусфере оказывается только по одной области, [гл. 16 систвмы хпвлвлвния снлгядлми '638 удовлетворяющей этому условию. Поэтому последнее принимают аа определение магнитных полюсов Земли. Положение магнитных полюсов является не вполне точно определенным.
Все описанные магнитные линии имеют неправильный характер; их форма зависит от местных условий, например от залегания железных руд. Поэтому в действительности положение любой из магнитных линий может быть определено только путем последовательных измерений от точки к точке.
Это может оказаться совершенно невыполнимой задачей вследствие очень большого числа измерений, которые нужно произвести для подробного построения магнитных линий в заданной области. Отметим, что вообще эти неправильности увеличиваются по мере приближения к магнитным полюсам. Кроме неправильностей в направлении магнитных линий, существует несколько типов вариаций или ходов полного напряжения магнитного силового поля. Так, существует суточный ход напряжения и направления магнитных силовых линий. годовой и вековой ход склонения. Кроме этого, существуют неправильные и непредсказуемые вариации, которые называются магнитными бурями. В некоторых случаях магнитные бури связаны с солнечными пятнами. Следует отметить, что любая попытка построить систему управления снарядами, используя только магнитное поле Земли, приведет к большим затруднениям. В самом деле, все элементы земного магнетизма.
которые можно было бы использовать для системы управления, совершенно непредсказуемы. Несмотря на это, возможна разработка отдельных приборов управления, в которых используется земной магнетизм. Элементы системы управления, использующие земной магнетизм. Первый прибор, на который следует указать, есть магнитный компас.
Он может быть подвешен так, чтобы свобода его движения в горизонтальной плоскости ничем не ограничивалась. Должен быть известен магнитный пеленг цели, который и вводится в систему управления таким образом, что любое отклонение курса снаряда от заданного направления вызывает появление сигнала ошибки.
Этот сигнал ошибки может быть использован для того, чтобы вернуть снаряд на верный курс. Немецкий самолет-снаряд Ч-1 использовал магнитный компас в качестве элемента системы управления. Эта система (описанная в гл. 2) была устроена таким образом, что магнитный компас управлял только курсом снаряда. По высоте снаряд управлялся при помощи барометрического высотомера и по дальности при помощи воздушного лага. Если магнитная стрелка подвешена так, что она имеет две сте пени свободы, можно измерять одновременно склонение и наклонение.