Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 148
Текст из файла (страница 148)
19.37. Первичное излучение от «дубль-Н»- излучателя. правильной регулировке по положению и высоте и при наличии на «берегах» водяной пленки отражения не были заметны. Изучим сначала луч от небольшого дискового отражателя. Для этого необходимы подходящий источник первичного излучения и 756 модвлияовлнив, вычислитальныв машины и твлвмвтгия [гл.
19 отражатель регулируемого размера и формы. Из условий формы луча и слабого затенения отраженного излучения был выбран излучатель типа «дубль-Н». Этот излучатель теоретически состоит из пары точек, расположенных на расстоянии полуволны и колеблющихся в фазе, и другой такой же пары, расположенной рядом с первой на расстоянии четверти волны и опережающей первую по фазе на 90'. Рис. 19.38. Диаграммы для параболического отражателя (Г' 11,1 мм). Теоретическая характеристика такой «дубль-Н»-антенны показана на рис. 19.37. Величины, полученные из опыта, показаны двумя сериями точек, из которых одна соответствует началу, а вторая— концу эксперимента, продолжавшегося в течение целого дня.
Мы видим, что получено совпадение с точностью до бе~' . Чтобы дать представление об излучении испытывавшегося отражателя, на рис. 19.38 воспроизгедены диаграммы, наблюдавшиеся на матовом стекле. Это †фотосним, сделанные с матового стекла установки. На рисунке можно видеть общий характер излучения; оказалось также возможным установить качественную зависимость излучения от изменения некоторых параметров.
Ценность втой установки и метода совпадений состоит, однако, в точном измерении амплитуд и, следовательно, интенсивностей. .Типичная картина, видимая на матовом стекле, воспроизведена на рис. 19.39. Положение матового стекла было тщательно настроено на измерение одной из амплитуд. Точка совпадения видна в центре линзы выше креста нитей. Отсчет угла поворота линзы делается по большому лимбу с градусными делениями, на котором установлена 1О.В~ МОДЕЛИРОВАИИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН 757 линза и крест нитей.
На диаграмме получается вдвое больше волн, чем нх имеется на самом деле, вследствие двукратного стробирования; дающего ббльшую точность измерения. Рис. 19.39. Типичная картина, видимая нз матовом стекле. Вопрос о том, насколько хорошо этн поверхностные волны моделируют электромагнитное излучение, был предметом тщательного изучения. Наиболее значительное нз современных исследований сделал в 1950 г. Александер (Н.
Н. А!ехапдег) в Принстонском университете. В его отчете показана аналогия между уравнениями двумерных поперечных волн н уравнениями электромагнитного излучения. 758 модвлигоглнив, ~ычнслитальныв машины и твламвтгия [гл. 19 Эти уравнения, конечно, были выведены из идентичных основных допущений. Другая проблема, которую представляется возможным исследовать при помощи описанной аппаратуры, есть проблема обтекателя антенны, отражения от которого могут служить источником значительных трудностей при проектировании.
С этой целью под поверхностью воды можно поместить стеклянную пластинку, тщательно измерив толщину слоя воды над ней. Поскольку скорость поверхностных волн зависит от глубины и соответствует показателю преломления, можно так подобрать форму пластинок и так расположить их, чтобы моделировать действительные обтекатели.
Было найдено, что, изменяя глубину в пределах 1 — О,б мм, можно моделировать показатель преломления в пределах 1 — 1.5 и выше. 19.9. Заключение Наиболее важным процессом при проектировании системы управления снарядом является моделирование в широком смысле этого слова. Когда, основываясь на имеющихся знаниях и предыдущем опыте, мы выбираем метод управления для некоторой определенной тактической ситуации, мы, в сущности, мысленно моделируем полет снаряда. Когда, используя частотные характеристики, мы осуществляем синтез предполагаемой системы, проверяем ее устойчивость и выбираем необходимые стабилизирующие цепи, мы моделируем контур системы управления и автопилотный контур.
Когда при помощи трудоемких ручных вычислений мы исследуем переходные процессы системы, мы снова применяем моделирование. Если идея осуществления системы в целом уже достаточно установилась, то в качестве моделирующих устройств применяются машины-аналоги, которые дают возможность исследования выходов системы при варьировании входных параметров в широких пределах. По мере появления готовых элементов оборудования их подключают вместо соответствующих математических моделей, и так, шаг за шагом, моделирование проходит через лабораторные, и полигонные опыты, пока, наконец, не приходит время подбора статистики поведения снаряда при тактическом испольвовании.
В этой книге мы занимались главным образом процессом ручного моделирования, при котором конструктор выполняет математическое моделирование; чтобы сделать это возможным, мы сильно упрощали задачу путем введения различных упрощающих предположений. Обоснованием такой постановки вопроса являются следующие соображения: а) этот тип моделирования — самый гибкий на начальной стадии проектирования; б) если этот основной метод математического моделирования как следует не понят конструктором, то последний будет не в состоянии разобраться в тонкостях проблемы управления. Ценность результатов моделирования зависит от понимания смысла первона- 19.9) 759 ЗАКЛЮЧВНИВ чальных допущений, заложенных во входные данные моделирования. Моделирование как инструмент сравнительно просто, ио правильное приспособление этого инструмента к данной проблеме часто оказывается затруднительным.
В этой книге, придавая особое значение основам управления снарядами, мы сосредоточили внимание на математическом моделировании элементов и систем при условии установившегося входа. Причиной этого является необходимость сначала выяснить, является ли система устойчивой при установившемся входе'), чтобы затем перейти к более утомительному исследованию ее устойчивости при неустановившемся входе. Следует категорически заявить, что поведение всех беа исключения систем должно быть обязательно проверено при неустаиовившихся входах, имеющих место в действительности. Можно пэказать, что системы, являющиеся устойчивыми при установившемся входе, могут при неустановившемся входе иметь такой отклик, который делает систему непригодной для применения в той тактической обстановке, для которой она предназначена.
Более того, неустановившиеся входы не обязательно связаны с самим снарядом; они могут появляться в результате поведения цели или других обстоятельств, не всегда находящихся в сфере влияния конструктора. Допущения, сделанные в настоящей книге, возможно, являются чрезмерно упрощающими. Это является следствием практической необходимости сначала выбора, а затем синтеза системы на самых ранних стадиях проектирования. Когда уже сделан выбор системы управления и характеристики ее элементов перестают изменяться, допущения общего характера уступают место более конкретным. Когда проектирование дошло до этой стадии, моделирование переходит от ручных вычислений инженера к автоматизации при помощи счетной машины-модели. На этой стадии проектирования становятся возможными широкие исследования эффекта вариации входных параметров; устойчивость системы может быть исследована по ее отклику с учетом нелинейных элементов.
Таким образом, моделирование проходит шаг за шагом через все стадии проектирования, причем каждый новый шаг означает новое приближение к тактической действительности. т) Напомним, что в этой книге часто смешиваются понятия устойчивости свободной системы и устойчивости при постоянно действующих возмущениях. (Г!риис перев.) ГЛАВА 20 СИСТЕМА В ЦЕЛОМ Слова «система в целом» неоднократно появлялись в настоящей книге. Это — следствие непрерывных и намеренных попыток поставить систему в целом на ступень выше ее собственных элементов.
Системы, которыми мы здесь занимались, павианы системами управления снарядами и, как было показано, состоят из э|ементов, преднааначенных для чувственного восприятия, связи и управления. Все это относится к науке, называемой кибе)гнетикоб. Применение изложенных здесь принципов имеет смысл не только в системах управления снарядами, но и в любых сложных системах независимо от того, являются ли они электрическими, механическими или физиологическими.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
