Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Эти и другие возможности выбора земных и астрономических ориентиров в дальнейшем будут рассмотрены более подробно. 2.18. Автоматическое управление летящими телами уже первые энтузиасты радио предвидели возможность автоматического управления движущимися телами. Точно так же автоматическое управление самолетами уже давно предлагали использовать в военных целях. Сообщалось, что немцы еще в 1914 г. выдвинули идею посылки в расположение противника автоматически управляемого беспилотного самолета, начиненного взрывчатыми веществами. В то время эту идею не удалось осуществить, но снаряды «%еагу %!1!1ез» второй мировой войны были, в сущности, осуществлением той же самой идеи.
В США первый удачный полет управляемого по радио самолета был осуществлен в сентябре 1924 г. в 1)аЫйтеп'е, Ч!гй!и!а, когда беспилотный радиоуправляемый гидроплан взлетел с воды, летал и совершил посадку. Оборудование для этого самолета разработал Майрик (С. В. М!г!Н) из Морской исследовательской лаборатории; г) Лоран («Ьогап») — сокращение слов «!опй галие паидаиопв — навигация на больших дальностях.
(Прим. Иере«.) 2. 191 автопилоты для самолитов оно включало в себя ручку управления и было во многом похоже на системы управления, построенные позднее немцами. В настоящее время автоматическое управление самолетом используется для разгрузки летчика, при воздушной стрельбе 1из пушки и ракетами), на мишенях для учебных стрельб зенитной артиллерии, при опасных испытаниях экспериментальных самолетов. Действующая аппаратура и опыт, извлеченный из всех этих областей применения, представляют чрезвычайный интерес для конструктора системы управления снарядами.
Но наиболее обширный и ценный статистический материал дает коммерческое использование автопилотов. 2.19. Автопилоты для самолетов Дальность и продолжительность полета коимерческих и военных самолетов быстро увеличиваются; растет и сложность управления. Это вызывает соответствующий рост трудностей в пилотаже. Так, стали обычными трансокеанские или трансконтинентальные полеты, продолжающиеся десять и более часов.
Чтобы избежать чрезмерной усталости пилота, необходимо разработать такое оборудование автоматического управления, которое освободило бы пилота от самой утомительной части работы и позволило бы ему использовать свое время для выполнения более важных обязанностей. Автопилот, как правило, проектируется таким образом, чтобы стабилизировать самолет в полете, удерживать его на заданных высоте и направлении полета и служить для автоматического взлета и посадки. Как выше было сказано, главная часть автопилота есть гироскоп. Гироскоп может быть так устроен, чтобы его ось вращения совпадала с истинной вертикалью (гировертикаль).
Свойства гироскопов будут подробно изложены ниже. На рис. 2.19 представлены упрощенные блок-схемы трех каналов автопилота †канал крена, тангажа и рыскания. Рассмотрим канал крена. Каждое отклонение самолета по крену от его нормального положения сопровождается смещением самолета относительно гировертикали; в зависимости от этого смещения гировертикаль вырабатывает свой выходной сигнал.
Разность между выходным сигналом гировертикали и сигналом обратной связи элеронов представляет' собой команду, приводящую в действие рулевую машинку. Канал тангажа работает подобным же образом. Всякое отклонение самолета по тангажу относительно гировертикали вызывает соответствующую команду, заставляющую руль высоты отклоняться.
В ответ на отклонение руля высоты самолет исправляет свое положение относительно гировертикали. Отметим, что канал тангажа может подобным же образом работать с высотомером, заранее поставленным на определенную высоту. Всякое отклонение от [гл. 2 НВКОТОРЫВ СИСТЕМЫ УПРАВЛВНИЯ высоты, поставленной на высотомере, вызовет соответствующее отклонение руля, что и исправит высоту полета. Канал рыскания работает сходно с первыми двумя, за исключением того, что команда вырабатывается гиромагнитным компасом. КРНЛП нуГНа Кант твнгазга Клиап дисКани Рнс. 2.19. Упрощенная блок-схема автоматического управления креном, тзнгажем и курсом. 3 Отклонение самолета от курса, установленного вручную, вызывает работу руля направления и возвращает самолет на верный курс.
На обычных коммерческих самолетах для выполнения разворота требуется координация рулей. По втой причине развороты обычно выполняются летчиком вручную через каналы рыскания и крена. Безопасные пределы угловой скорости разворота назначаются в соответствии с типом самолета, а необходимое соотношение мевгду отклонением руля высоты и злеронов обычно бывает установлено в самом автопилоте. 2.1й) автопилоты для блмолатОВ Если бы мы захотели связать выполнение операций, необходимых при посадке, с аппаратурой для слепого расчета на посадку и приземления, то те же самые сигналы, которые обычно использует летчик, с помощью автопилота могли бы вести самолет и без участия летчика.
Даже из этого упрощенного описания работы автопилотов на самолете видно, что они охватывают многие функции, которые необходимо выполнять и на управляемых снарядах. Чтобы еще больше пояснить это обстоятельство, укажем, что, например, к характеристикам автопилота, применяемого при управлении огнем самолета по скоростному и маневренному истребителю, предьявляются те же требования, что и к автопилоту управляемого снаряда. ЛИТЕРАТУРА 1. Н1е!зеп К. 1, Неуча 3.
Р., ТЛе Ма!Леша!!са! ТЛеогу о1 А!гЬогпе Р!ге Соя!го!, (1. 8. Оочегпшепс Рг1п!!Ви О!!!се, ЪЧазЛ(пя!Оп, 1). С. 2. йг еу! А. й., СВИХ М!Вз!1ез, Тешр!е Ргезз, Ьопбои. 3. йо за Р., !г., СВЫеб М!Вз!!ев, йосКе!з зпб Тогредоез, ЬО1!~гор, Ьее й 5Лерагб Со., Ые~ч ТогК. 4. Оа11апд К. ЪЧ., .!г., !!ече!Ораепг о! гие Ое!бед М!Вз!!е, РЛ1!озорщса! 1.1Ьгагу, Ые~ч Чогк. Есть русский перевод: К, У. Г з т л е нд, Развитие управляемых снзрядов, ЛМ, 195б. (Прим, иерее.)1 5. Р!егсе Л А., МсКепх1е А.
А., (Чооб!чзгд й. Н. (Едз.), Еогап, чо1. 4, йаб!зг!ОВ ЬаЬогагогу Бег!ез, МсОгачг-Н!11 ВООК Со., !Вс., Нечг Хогх. б. На!1 Л Я., йаазг АЫВ 1о Хач!дапоп, чо1. 2, йзб!аноп ЬВЬогз!Огу бег!ез, МсОга!ч-Н!11 ВооК Со., 1пс., Нечг Чогк. ГЛАВА 3 ЗЕМНЫЕ И АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ОРИЕНТИРЫ И СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА Наша Земля есть один из самых малых спутников звезды средних размеров и по сравнению с другими небесными телами она была бы совершенно незначительной, если бы не тот факт, что мы живем на ней. Займемся теперь тем, что попробуем направить снаряд из одной точки ее поверхности в другую.
Для этого мы должны знать положение точки назначения относительно точки старта. Поскольку предпочтительно задавать положение этих точек наиболее универсальным способом, на поверхности Земли необходимо выбрать универсальную систему отсчета. Если мы рассматриваем снаряд класса поверхность — поверхность, рассчитанный на очень большую дальность, так что за его полетом нельзя следить из точки старта или других точек вдоль его пути, то он должен содержать в себе самом средства для навигации от старта до места назначения.
Чтобы обеспечить такую самонавигацию, снаряд должен пользоваться некоторым признаком, позволяющим ему определять собственное положение относительно конечной точки пути. В случае баллистического снаряда, поскольку он неуправляем после конца активного участка, навигация сводится только к тому, чтобы в момент прицеливания предсказать точку падения. Для этого нужно знать силы, действующие на снаряд. Во всех остальных случаях для навигации необходимо уметь непрерывно определять место снаряда. Существующий опыт навигации позволил найти универсальные средства для определения места на земной поверхности. Этот опыт позволил разработать географические карты.
Очертания Земли были измерены и вычислено ее движение относительно других членов солнечной системы и прочих небесных тел. Выли найдены земные и астрономические ориентиры и системы отсчета, удобные для использования их в навигации; эти ориентиры или неизменны во времени, или, напротив, изменяются; в последнем случае законы их изменения изучены. В настоящей главе мы коротко рассмотрим эту отрасль знания, важную для управления снарядами. 31) клгтоггьвичвокив пговкции 3.1. Картографические проекции ') При установлении универсальной системы географических координат предполагается, что поверхность Земли есть сфера.