Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Так, чтобы управлять снарядом, нужно следить за положением и движением цели. Но уже для управления огнем были созданы точные системы сопровождения цели, где применяются оптика, акустика, инфракрасная техника и радиолокация. Вообще техника управления огнем вносит основной вклад в искусство определения положения и элементов движения целей, летящих с большой скоростью. Техника управления огнем накопила колоссальный опыт в механизации вычислений, так как она должна была разрешить сложные проблемы предсказания будущего положения цели и выработки методов соответствующего передвижения ствола орудия.
Для этой цели применялось много различных типов счетно-решающих устройств, например механические и электромеханические приборы, а также электронные модели. Кроме того, исследовалась возможность применения цифровых электронных машин. Это позволило провести прямое сравнение всех систем автоматизации вычислений при управлении огнем и сделать выводы относительно их сложности и прочих эксплуатационных качеств. Рис.
2.2 поясняет основную задачу управления зенитным огнем. Пусть цель А обнаружена и захвачена системой сопровождения, находящейся в О. Предположим, что когда цель появилась в точке А, сопровождение уже имело место в течение промежутка времени, достаточного для того, чтобы можно было определить элементы ее движения. Если орудие стреляет, когда цель находится в А, то при выстреле вводится гипотеза, что время полета снаряда из О в В равно времени, которое требуется цели для перехода по прямой из точки А в точку В.
Точка В называется предсказанным или упрежденным положением цели. Предсказание положения цели обычно делается непрерывно на основании измерения угловой скорости вращения линии ОА и изменения ГВ наклонной дальности. Полная угловая скорость поворота визирной линии ОА, равная скорости изменения угла АОВ, обычно разлагается на две составляющие — скорости изменения углов АОВ и ЕОГ. Вдобавок к непрерывнсму вычислению будущего положения цели необходимо также вычислять предсказанную (упрежденную) траекторию снаряда.
Американские орудия обычно нарезаны так, что снаряд вращается по стрелке часов, если смотреть от ~ рудия. Сложное взаимодействие между гироскопич.ским эффектом вращающегося 43 2.21 япвлвлвиив звнитиым огнем снаряда и сопротивлением воздуха заставляет снаряд отклонятЬся вправо от плоскости стрельбы; сила тяжести стремится снизить траекторию, ветер заставляет снаряд отклоняться от траектории, которая имела бы место в спокойиом воздухе; изменения температуры пороха и плотности воздуха изменяют скорость снаряда, что снова вызывает соответствующие изменения траектории.
Благодаря этим и другим аналогичным факторам нужио непрерывно вычислять о" 1Оу1а иоеоееи нее ~упПеМсде~ еое) ,лилие Оели плоЖсеие иело ри евкореле оооо Рис. 2.2. Упреждение при управлеиии зенитным огнем. два угла: угон ВОО, называемый корректурой по направлению '), и угол СОО, называемый корректурой угла возвышения. Непрерывно вычисляемые корректуры и данные о предсказанном (упреждеииом) положении цели складываются и в виде команд передаются непрерывно действующей системе наводки.
Эта последняя заставляет ствол орудия занять положение, соответствующее вычисленному направлению линии бросания. Существует много математических формулировок втой задачи и соответствующих им методов решения, применяемых в системах управления зенитным огнем; все оии сводятся к решению некоторой системы иитегро-диффереициальных уравнений. Выбор метода решения в какой-нибудь конкретной системе зависит от прикладных соображений, не связанных с математической формулировкой г) Угол ВОВ не является корректурой азимута, так как измеряется в наклонной плоскости.
~Прям. перев.) 44 [гл. 2 НЕКОТОРЫЕ СИСТЕМЫ УПРЛВЛЕНИЯ Прйгнпапннае 1уврсЖусннаеу палаесенце цели Лк~г~~, се ~лп3сение цели ламнп~ выстрела Рис. 2Л. Угол упреждения при управлении зенитным огнем. проходящей через касательную н траектории цели. Рис. 2.3 поясняет задачу в атом случае. На рисунке показана плоскость, проходящая через точку, где стоит устройство, сопровождающее цель, и через касательную к траектории цели.
Если предположить, что цель движется по прямой со скоростью Чт и что средняя скорость двнжения снаряда по направлению к предсказанному (упрежден- ному) положению цели есть 3/р, то Умею САВ я1п АОВ = Ур (2.1) Здесь угол АОВ называется углом упреждения. проблемы, например от соображений следующего типа. Морская зенитная артиллерия крупного калибра иногда применяется и по целям на поверхности Земли. Чт.бы система могла быть использована в обоих случаях, решение проблемы должно учитывать движение и корабля и цели в одной и той же горизонтальной плоскости. В других типах систем управления зенитным огнем предсказание будущего положения цели осуществляется путем измерения угловой скорости вращения линии визирования цели в плоскости, 2.2] упгавление зенитным огнем Если дальность цели в .точке А есть Я, то угловая скорость линии визирования ы будет: Ь~т з!п САВ ы= (2.2) Из выражений (2.1) и (2.2) определяем угол упреждения: Ви ~ АОВ = агсэ1п —, ур ' или угол упреждения=у()с, ш, )гр).
(2.3) (2.4) Для малых углов упреждения, когда синус можно считать равным углу, приближенно будет: Воз угол упреждения Ъ'р ' Отсюда очевидно, что простейшие счетно-решающие приборы могут быть скомпонованы из аппаратуры, измеряющей величины, тпе ррпреЯЫапе3 Ойпоао иЕПи аояозКеоое иели аеотящай момент Попо е яа опал Рнс. 2.4. Упреждение прн управлении снарядом. входящие в (2.5).
Поэтому гироскоп с двумя степенями свободы (который измеряет е) стал необходимым элементом прицелов с упреждением н систем управления огнем. Подобный же измеритель угловой скорости требуется и в системах управления снарядами. Сходство между одним иэ типов систем управления снарядами и системой управления огнем видно из сравнения рис. 2.2 и 2.4. 46 нвкотоРыВ систвмы упРАвлвння Задача сопровождения цели и предсказания ее будущего положения остается такой же, как показано на рис. 2.2. Снаряд тоже сопровождается; предсказывается (упреждается) его траектория. Это.
в сущности, соответствует определению необходимого положения орудия в задаче управления огнем. Непрерывное определение этих двух упреждений позволяет разрешить задачу встречи снаряда и цели. Резкое отклонение от предсказанных траекторий как снаряда, так и цели может быть исправлено путем команд, передаваемых на снаряд с таким расчетом, чтобы обеспечить встречу. Это †од из типов управления снарядом при помощи команд. 2.3. Управление огнем наземной и морской артйллерии Система управления огнем наземной и морской артиллерии обычно состоит из тех же элементов, которые были описаны выше: аппаратуры сопровождения, счетно-решающего устройства и орудийной установки, так как во многих случаях артиллерийские системы спроектированы таким образом, чтобы они могли применяться также и в качестве зенитных. Счетно-решающее устройство нужно только в том случае, когда орудие и цель обладают относительным движением. Поскольку, например, корабль является подвижной платформой для орудия, морская артиллерия всегда требует наличия счетно-решающего устройства.
В случае, если относительное движение орудия и цели отсутствует, все расчеты сводятся к решению обычной задачи баллистики. Баллистика разделяется на две части: внутреннюю баллистику, которая изучает свойства взрывчатых веществ и поведение снаряда внутри канала ствола, и внешнюю баллистику, изучающую полет снаряда. Поскольку управляемые снаряды в своем двигателе используют медленно горящие взрывчатые вещества, для них тоже существует своя внутренняя баллистика. Изучение же полета таких снарядов, как немецкий У-2, являющихся прямым развитием огня наземной артиллерии, относится непосредственно к внешней баллистике.
2.4. Стабилизация корабельных систем управления огнем Военно-морской флот вносит в управление огнем еще совершенно особую проблему, именно необходимость стабилизации системы управления огнем. Та же особенность относится и к корабельным системам управления снарядами. Аппаратура сопровождения, например радиолокатор, конечно, связана с палубой корабля. Положение цели определяется двумя углами (рис. 2.6), нз которых первый назовем курсовым углом и будем отсчитывать в плоскости палубы, второй †угл возвышения цели и будем отсчитывать 2.41 ставилизация ковлввльнмх систвм кпглвлвиия огнвм 47 уврптияальная вивирная плоауоапть Рис. 2.5. Измерение положения цели с корабля. аврптипальная вижжя йлоаноапть, пврпвнуинрлярная и плоаяоайтяььт ввртпийальной вава Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
