Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Когда снаряд приближается к цели,' ее уже нельзя рассматривать как точечный источник отраженной энергии. Энергия может показаться излученной из различных точек цели в зависимости от ее ориентации в пространстве. Это обстоятельство можно рассматривать как добавочную причину ошибок, скорее связанную с самой целью, чем с радиолокатором. Необходимо произвести исследование радиолокационного приемника и собрать данные, определяющие его вероятную точность при работе с определенным типом целей.
Кроме того, необходимо исследование динамики самонаведения; обычно такого рода исследования выполняются при помощи моделирования. Результаты таких исследований позволят определить ожидаемую точность системы самонаведения. Радиолокатор перехватчика. В принятом методе управления точность самолетного радиолокатора не влияет на точность системы после выстрела. Перед пуском снаряда радиолокатор перехватчика должен наблюдать цель и направить аппаратуру самона ведения снаряда на цель таким образом, чтобы радиолокационный приемник, установленный на снаряде, смог захватить именно ту цель, которую нужно. Этого можно достигнуть различными методами; например, приемная антенна на снаряде может следить за самолет ным радиолокатором, так что она оказывается всегда повернутой в направлении, обеспечивающем захват цели. После выстрела потребная точность сопровождения цели радиолокатором перехватчика определяется лишь тем, чтобы снаряд получал от цели достаточное количество отраженных сигналов.
В начальной стадии операции самолетный радиолокатор работает в режиме поиска. Эффективность работы радиолокатора в режиме поиска влияет на эффективность всей системы, потому что если вероятность захвата цели на необходимом расстоянии невелика, то снижа~тся и эффективность всей системы. Вероятность того, что 23* [гл. 8 356 тлктичискив соовглжиния перехватчик обнаружит и захватит цель, зависит от многих факторов, таких, как точность наведения перехватчика на цель, эффективная площадь цели при данном ракурсе, относительная скорость цели и т. п. Для простоты предположим, что и в нашем случае рис. 8.3, на котором дальность считается указанной в тысячах футов, определяет вероятность захвата цели.
Чтобы пояснить влияние тактической обстановки, исследуем требования к дальности действия радиолокатора в двух частных случаях: а) атака с хвоста, б) атака на встречных курсах. а) Атака с хвоста. Максимальная дальность снаряда указана в 10000 ярдов ( 9000 м) при скорости снаряда, соответствующей [!/[=3,0 или приблизительно 3300 фут/сек.
( !000 м/сел). Чтобы пройти заданные 10000 ярдов ( 9000 м), снаряду нужно около 9 сек. В течение этого времени бомбардировщик, двигаясь со скоростью 300 узлов 150 фулг/сек ( 150 м/сел), пройдет около 1500 ярдов ( 1350 м). Поэтому наибольшее допустимое расстояние между обоими самолетами в момент выстрела должно быть 10000 — 1500 = 8500 ярдов (ж7700 м). Предположим, что все подготовительные операции к выстрелу занимают 50 сек после обнаружения цели.
В течение этого времени перехватчик, идущий со скоростью 360 узлов ( 670 км/час), будет догонять цель со скоростью около 100 фут/сек ( 30 м/сек). Простой арифметический расчет показывает, что дальность обнаружения должна быть 10200 ярдов ( 9200 м). Если мы обратимся к рис. 8.3, помня, что дальность указана в тысячах футов, получим вероятность захвата равной 100е/ . б) Атака на встречных курсах. Поскольку теперь снаряд и цель движутся навстречу друг другу, то, чтобы использовать полную дальность снаряда, нужно произвести выстрел на расстоянии 10 000+ 1500 = 11 500 ярдов (ж 10 500 м).
В течение 50 секунд, необходимых для предшествующих выстрелу операций, цель и перехватчик сближаются с относительной скоростью 1100 фут/сек ( 330 м/сгк) и за 50 секунд сблизятся приблизительно на 18000 ярдов (ж 16 400 м). Поэтому дальность обнаружения цели радиолокаторомсоставляет29500 ярдов( 27000м). Обращаяськ рис. 8.3, .мы видим, что в этом случае вероятность захвата цели равна 2о/о.
Очевидно, что с этим гипотетическим радиолокатором при атаке на встречных курсах заданная эффективность системы не может быгь обеспечена. Главный урок, который можно извлечь из рассмотренного примера, состоит в том, что от летных данных перехватчика и свойств самолетного радиолокатора существенным образом зависит эффективность всего комплекса.
Несмотря на это, снаряд и система управления сами по себе часто рассматриваются как нечто независимое. Мы видим, что при выработке рекомендаций для проектирования подобных систем необходимо полностью учитывать тактику их применения. Так, в нашем частном случае решение использовать само- 8.6] япвлвлвнив снлвядлми класса воздях — воздях 387 летный радиолокатор как часть системы управления должно было сопровождаться изучением влияния способа вывода перехватчика на цель.
Т р а е к т о р и я. Поскольку система управления после выстрела не зависит от самолета-носителя, траектория снаряда может быть выбрана на основании любых соображений, таких, как простота вычислений, минимальные требования к маневренности снаряда, экономия топлива и т. п. Пуск снаряда. Одно из требований к системам с самонаведением состоит в том, что цель должна быть захвачена бортовой аппаратурой снаряда. Это может быть сделано до пуска, или, наоборот, от системы можно потребовать поиска и захвата цели после пуска. Что именно будет окончательно выбрано, зависит частично от способности летчика выполнить дополнительные операции, связанные с подготовкой радиолокатора на снаряде перед пуском, отчасти от возможности обеспечить достаточную эффективность автоматического захвата цели радиолокатором снаряда и отчасти от выбора типа радиолокатора.
Во всех случаях окончательное решение может быть получено лишь в результате исследования конкретной системы, которую поставщик собирается строить, включая и исследование процесса пуска без специальной пусковой системы управления. О к о н ч а т е л ь н о е р е ш е н н е.
Из рассмотрения тактической обстановки видно, что следует рекомендовать полуактивное самонаведение с использованием самолетного радиолокатора для подсвечивания. Для выбора параметров этого радиолокатора необходимо провести дополнительные исследования. ГЛАВА 9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА Задачей настоящей главы является описание способов измерения элементов движения снаряда, а также приборов, которые могут быть использованы для этой цели в системах управления. Твердое тело, каким является снаряд, свободно движущееся в пространстве, имеет, как принято говорить, шесть степеней свободы: три поступательные н три вращательные. Для того чтобы определить полностью его положение, необходимо шесть чисел или координат. При рассмотрении проблем, связанных с управлением снарядами, особый интерес представляют следующие элементы движения: 1) перемещение вдоль продольной оси (скорость)'), 2) вращение вокруг продольной оси (движение крена), 3) вращение вокруг горизонтальной поперечной оси (движение тангажа), 4) вращение вокруг вертикальной осн (движение рысканья).
Устройства, измеряющие элементы движения снаряда, естественным образом разделяются на две группы: на приборы, определяющие опорные системы отсчета внутри снаряда, относительно которых может быть определено его положение, и на приборы, измеряющие скорости и ускорения. Устройства первой группы, как правило, не участвуют в динамике системы управления. При проектировании этих устройств главное внимание должно быть уделено их) точности и поддержанию точности в течение полета снаряда. Что же касается приборов, измеряющих скорости и ускорения, то они обычно являются существенными элементами контура управления; их характеристики должны быть изучены и использованы при проектировании системы управления.
9.1. Установление опорных систем отсчета Используемые при управлении опорные системы отсчета могут быть как неподвижными, так и связанными с Землей, снарядом или каким-нибудь нз элементов системы управления. В каждом частном ') Это определение неточно. Скорость, вообще, не направлена по продольной оси снаряда. См., например, В ед ров В. С., Динамическая устойчивость самолета, Оборонтиз, М., !938. (Прим. перев.) 359 9.21 Гнгоскоп случае система отсчета выбирается в зависимости от способа тактического применения снаряда и потребностей системы управления.
Обычно в качестве опорной линии или плоскости для летающих объектов используется магнитный меридиан, определяемый при помощи гиромагнитных и гиростабилизированных компасов. В качестве вертикали на этих объектах обычно используют маятники или гировертикали. Неизменно ориентированная в пространстве система отсчета может быть реализована при помощи свободного гироскопа. Высота полета снаряда может поддерживаться постоянной при помощи барометрического или радиовысотомера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
