Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Если мы назовем большим кругом сферы линию пересечения сферы с плоскостью, проходящей через ее центр, то меридианы будут большими кругами, проходящими через оба полюса. Меридиан, принимаемый за начало при измерении долгот, называется первым(нулееым) меридианом. Меридиан, проходящий через Королевскую обсерваторию в Гринвиче, Англия, почти всеми государствами мира признается за первый. Долгота измеряется в градусах к востоку и западу от первого меридиана.

Широта некоторого места есть его угловое расстояние от экватора к северу или югу. Очевидно, что широта есть также центральный угол, стягиваемый дугой меридиана между местом и экватором. Численно широта измеряется в градусах к северу или югу от экватора. Любое место на земной поверхности обыкновенно определяют, задавая его лолготу и широту. Расстоянием между двумя местами на земной поверхности называется длина траектории, соединяющей их; расстояние обычно измеряется в милях. В морской навигации под расстоянием обычно понимают длину лонсодромии (локсодромия есть кривая, образующая со всеми меридианами олин и тот же угол). Наименьшее расстояние между двумя точками на земной поверхности измеряется по дуге большого круга, проходящего через обе точки.

У штурманов единицей длины обычно является морская миля, в которой 6080,20 фута (1,853 м) и которая равна длине одной дуговой минуты большого круга на поверхности Земли. Направление траектории в любой точке или аутееоа угол корабля или самолета есть угол, образуемый касательной к траектории с меридианом места, измеряемый от севера по направлению часовой стрелки в градусах от 0 до 360. Курс корабля или самолета есть направление его оси в данный момент времени, определяемое подобным же образом.

Рассмотрим теперь некоторые возможные типы управления снарядами класса поверхность в поверхность. Это будут: а) бескрылые баллистические снаряды, управляемые только до выключения двигателя (т'-2); б) бескрылые баллистические снаряды, управляемые и после выключения двигателя (в'>1!)с1пр>)1 в) крылатые снаряды, управляемые по земным или астрономическим ориентирам (Ч-1) г); >) В качестве источника для этогопараграфа служила книга: 0 и!!оп В., Хат!зацеп апо !Чаицса! Ав!гавоту, с!>ар, 1.

$). 3. Хата! 1пеяв!е, 1951. ь) Напомним, что в втой книге понятие еориеитирь шире, чем обычно принято в русской литературе; см., например, Я 2.15 и 2.17. (Прим. перев.) 73 земные н АстРОномнческие ОРнентиРы н системы ОтсчетА [Гл. 3 г) крылатые снаряды, управляемые при помощи систем типа «1.оган», зональных радиомаяков и т. п.

Баллистический снаряд похож на снаряд обычной пушки, только длина ствола этой пушки равна дальности управляемого полета. После того как двигатель выключается, снаряд летит дальше только под действием силы тяжести и аэродинамических сил. Поскольку сила тяжести есть наибольшая из сил, действующих на снаряд в этом случае (прочие силы будут учтены в дальнейшем), траекторию снаряда можно приближенно считать лежащей в плоскости, проходящей через центр Земли, так что проекция траектории на поверхность Земли будет приближенно дугой большого круга. Таким образом, для баллистических снарядов дальность полета измеряется по дуге большого круга; следовательно, для прицеливания по азимуту нужно пользоваться углом пути, измеренным в точке старта в предположении, что траектория снаряда есть дуга большого круга, соединяющего обе точки.

Крылатые снаряды, использующие для полета подъемную силу крыла, обладают более сложными траекториями. Например, в снаряде 17-1 для управления курсом использовался магнитный компас; поэтому проекция его траектории на земную поверхность приближенно была локсодромией. Таким образом, Ч-1 использует для управления физический ориентир, связанный с Землей, или, короче, земной ориентир — земное магнитное поле. Другой метод управления, о котором уже говорилось, состоит в навигации при помощи наблюдения и опознания местности, частным случаем которого является обычная визуальная ориентировка по видимым ориентирам. Чтобы можно было применить этот метод, траектория должна быть проложена над местностью, богатой ориентирами, чтобы упростить их наблюдение и опознание. Если система управления допускает произвольную траекторию, как это имеет место, например, при астрономической навигации, разумно выбрать в качестве траектории дугу большого круга, так как тогда расстояние между двумя точками будет наименьшим, что даст экономию топлива.

Однако из тактических соображений, например, чтобы затруднить оборону, может оказаться желательным, чтобы снаряды подлетали к цели с разных сторон. В этом случае в качестве траектории можно выбрать дугу большого круга, дополненную разворотом около цели. Для изображения земной поверхности в виде плоского рисунка служат карты. На картах нельзя изобразить всех подробностей, поэтому перечислим требования к картам, необходимые с точки зрения применения их в системах управления снарядами: а) Должны быть точно нанесены место старта снаряда и цель.

б) Для удобства большой круг должен изображаться прямой линией. в) Карта должна возможно меньше искажать площади, 79 3. 21. мзгклтогская пгозкция г) Различные физические особенности местности, такие, как высота над уровнем моря, знание которых может понадобиться в полете, должны быть четко обозначены. 3.2. Меркаторская проекция Огромное большинство морских карт и многие полетные карты делаются в мернаторской проекции вследствие того, что на ней измерение координат, расстояний и направлений выполняется очень Рис. 3.!.

Построение меркаторской проекции. просто. Кроме того, для морской навигации особенно удобно, что в этой проекции локсодромия изображается прямой линией. Способ построения меркаторской проекции пояснен на рис. 3.1. На рис. 3.1, а показана часть земной поверхности между двумя меридианами, которая спроектирована на плоскость. Лве равные небольшие окружности, нарисованные на земной поверхности под разными широтами, остаются равными и в этой проекции. На рис. 3.1, б отрезки параллелей растянуты так, чтобы меридианы стали прямыми, параллельными друг другу. Искажение земной поверхности, особенно большое в высоких широтах, сделает такую карту негодной для штурмана, поскольку он не сможет сравнить 7о, что изображено на карте, с тем, что он видит.

Чтобы получить 80 звмныв и лстгономичвокнв огивнтигы и оиотвмы оточвта ~гл. 3 верные пропорции, растягивают меридианы в том же отношении, что и параллели. После этого сектор, изображенный на рис, 3.1, а, выглядит как прямоугольник 1рис. 3.1, в). Заметим, что, когда широта возрастает, параллели удлиняются; в соответствии с этим увеличивается и растяжение меридианов. Первоначальные малые окружности, вычерченные на земной поверхности, остаются при этом окружностями, но большего радиуса и становятся уже не равными друг другу.

Чтобы учесть неодинаковые удлинения, для измерения расстояний под разными широтами нужно применять и разные масштабы. йля малых расстояний прибли- женно можно принять, что мас- Ы штаб изменяется пропорциональ- 5Р но секансу широты. Для больших расстояний нужно применять более точный способ, например описанный в книге Воюд11сп'а «Ашепсап Ргасйса! Хач1па11оп». Примем за единицу длины для измерений на меркаторской карте длину одной Рнс. 3.2. Локсолромня.

дуговой минуты экватора. Тогда длина меридиана на карте между экватором и некоторой заданной широтой, измеренная втой единицей, называется числом меридиональных частей для этой широты. Так как меридианы изображаются параллельными прямыми, растяжение параллелей таково, что единица разности долгот имеет на карте всюду одинаковую длину. Поэтому число меридиональных частей в одном градусе долготы везде равно 60. На экваторе градус широты имеет приблизительно ту же самую длину, что и градус долготы; при увеличении широты отношение этих длин растет. На поверхности земли длина одного градуса широты везде одна и та же и равна 60 морским милям, а длина одного градуса долготы изменяется с широтой.

Поэтому масштаб широты на меркаторской карте может быть применен для измерения расстояния только под этой широтой. Локсодромия была выше определена как кривая, составляющая одинаковый угол со всеми меридианами; указывалось, что на меркаторской карте локсодромия изображается прямой линией. Если исключить меридиан и экватор, являющиеся, очевидно, частными случаями, то вообще локсодромия есть спираль, навивающаяся на оба полюса, как показано на рис.

3.2. Несмотря на то, что меркаторская проекция очень часто применяется для карт, она не удовлетворяет приведенным выше общим 3 51 31 ПОЛЯРНЫЕ КАРТЫ требованиям, поскольку на ней большой круг не изображается прямс й линией, и в высоких широтах имеют место большие искажения. 3.3. Поперечная меркаторская проекция Из рис. 3.1, на котором показано построение меркаторской проекции, видно, что поверхность земной сферы проектируется на цилиндр, касающийся сферы вдоль зкватора.

Если цилиндр, на который проектируется поверхность сферы, касается ее не по зкватору, а по любому большому кругу, то получается косая меркаторская проекция. Пусть управляемый снаряд должен лететь по некоторому большому кругу; тогда на косой меркаторской проекции, если цилиндр касается Земли как раз по траектории снаряда, изображение областей, близких к траектории, будет иметь наименьшее искажение. Траектория, как зкватор, будет изображаться на карте в виде прямой линии. Такая проекция удовлетворяет общим требованиям для карт, используемых при управлении снарядами. Если поверхность сферы проектируется на цилиндр, касающийся сферы по меридиану, получается так называемая поперечная меркаторская проекция. Эта проекция нашла некоторое применение для навигации в полярных областях, поскольку она дает возможность очень просто измерять расстояния.

3.4. Гномоннческая проекция Если меридианы и параллели проектируются на плоскость, касательную к поверхности земного шара, как показано на рис. 3.3, а, то проекция называется гномонической. Меридианы проектируются в виде прямых, сходящихся по направлению к полюсу, как показано на рис. З.З, б, а параллели представляются кривыми линиями. Искажение возрастает вместе с расстоянием от точки касания.

Ни расстояния, ни направления не могут быть измерены непосредственно. Главное преимущество гномонической проекции состоит з том, что на ней все большие круги изображаются прямыми линиями. З.б. Полярные карты Если в качестве точки касания земного шара и плоскости для построения гномонической проекции выбран полюс, то параллели проектируются в виде концентрических кругов, а меридианы — в виде их радиусов.

Характеристики

Список файлов книги