Лысенко Л.Н. Наведение и навигация баллистических ракет (2007) (1242426), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Единственное предназначение символа разности Ь вместо ранее использовавшегося символа Л вЂ” исключить возможность путаницы между координатами точки 1 в целевой системе координат точки (г — 1) и отклонениями точки падения от точки прицеливания. Проверка условия завершения итерационного процесса на г-м перенацеливании, включая рассмотренную в 6.3 особенность задания допустимой погрешности для отклонения «в плане», для очередной точки прицеливания не имеет никаких существенных отличий.
Рассмотрим ситуацию, когда условие этой проверки не выполняется. В данном случае необходимо определить поправки в требуемые 219 приращения кажущейся скорости Л%г; = ~ ЛИ'ь,ээ ЛИ'дц)' и скорректировать эти значения. Для этого: 1) вносят поправки в координаты (( + 1) точки прицеливания в целевой системе координат: ЛЬ,"и = ЛЬз + ЬБ,, ЛВ,"" = ЬВ; + + БВВ, 2) вычисляют новые (т. е. скорректированные неявным способом) значения требуемых для перенацеливания приращений кажущейся скорости ЛЖыээ ЛМГл; по формуле (6.23).
После этого наращивается значение счетчика итераций и выполняется переход в точку начала итерационнопэ процесса по индексу з. Процесс повторяется до выполнения условия БХ,за + ЬВз, < е д. После выполнения этого требования продолжается моделирование полета на УР с начальными условиями т„„г„„У„„т.
е. интегрирование системы дифференциальных уравнений движения. В общем случае это включает моделирование процесса отделения от БС еще нескольких ЭБО (но не ББ в их числе). Следует понимать, что некоторое количество ЭБО могло быть отделено до момента(„..
Вспомним, что в рассматриваемой постановке задачи состав БП, т. е. количество ЭБО и порядок их следования друг за другом, задают в исходных данных. Поэтому не возникает никаких трудное~ей с тем, какой из формируемых моментов отделения ЭБО необходимо зафиксировать в качестве момента отделения ББ, — 1„,.
Момент завершения текущего перенацеливания и начала следующего определяется по алгоритму разработчика СУ БР. Смысл его состоит в том, чтобы в момент отделения последнего ЭБО в «цепочке» формируемого БП определить интервал времени Жяр, после которого можно безопасно начинать следующий прямой разворот. Опасность в данном случае состоит в том, что при развороте продольной оси БС факел ДУ может внести возмущения в только что сформированный БП. Для этого и требуется небольшая пауза Л(„р перед началом очередного разворота. Прежде чем начинать вычисление управляющих параметров для очередного перенацеливания БС необходимо убедиться, что смоделированное перенацеливание не было последним. В этом и заключается смысл очередного оператора рассматриваемой информационно- логической схемы.
Если ( ( % (здесь )У вЂ” заданное в ИД количество перенацеливаний), то наращивается значение счетчика точек прицеливания г, возвращается в начальное состояние значение счетчика 220 итераций з и возобновляется итерационный процесс для следующего перенацеливания. В противном случае фиксируется факт завершения решения КБЗ. 6.5. Специфика решения краевых задач для БР без отсечки тяги Для БР с РДТТ технологически трудно обеспечить отсечку тяги до полного выгорания топлива.
ГЧ получает динамические возмущения из-за влияния импульса последействия отделившейся ступени, на которой продолжается процесс горения топлива. Эта технологическая трудность успешно преодолевается на ряде современных БР в том смысле, что удается найти технические решения, приводящие к приемлемым значениям возмущений. Однако представляет практический интерес решение, когда при пусках на любую дальность выполняется полное расходование всех запасов твердою топлива, т.е.
самым радикальным образом снимается проблема «отсечки тяги». Чтобы избыток скорости не приводил в данном случае к перелету при пусках на промежуточные дальности, последними двумя ступенями выполняется маневр, обеспечивающий попадание в цель за счет выбора соответствующей крутизны траектории и одновременно компенсацию части приращения скорости в процессе угловых разворотов БР. Очевидно, что в этом случае приходится решать КБЗ, существенно отличающуюся по постановке от предыдущих. Рассмотрим в общих чертах возможный состав управляющих параметров для такой КБЗ и подходы к ее решению, не пытаясь получить, как ранее, замкнутую схему решения задачи, поскольку этого не позволяют обьем и характер данной работы.
Обычный вид программы управления для пуска на максимальную дальность [6! ) представлен на рис. 6.5. На рисунке крестиком обозначены типовые моменты разделения ступеней, а высокими пунктирными линиями отделены участки полета каждой из ступеней. Пунктирами, ограниченными соответствующим значением угла тангажа д, обозначены границы характерных участков программы управления.
На обозначенном дозвуковом участке осуществляется такой разворот БР, чтобы к моменту выхода на сверхзвуковой полет уюл атаки был достаточно мал. После преодоления звукового барьера на значения угла атаки накладываются жесткие ограничения. Это связано, как уже отмечалось, с тем, 221 1 П в~о Рис. 6.5. Типовой вид программы тангажа для пуска БР на максимальную дальность: 1 — дозвуковой участок; П вЂ” полет при малых углах атаки сс 1П вЂ” момент выхода из плотных слоев; 1Ч вЂ” волнообразная программа; Ч вЂ” программа крутых траекторий; Ч! — оптимальная по дальности программа что при наличии угла атаки возникает большой опрокидывающий момент, способный при значениях а ) адов привести БР к потере устойчивости. В несколько менее жесткой форме ограничения сохраняются до выхода БР из плотных слоев атмосферы. Начиная с это!.о момента, выполняется разворот БР (см.
сплошную линию на участке 6) на участок программы, обеспечивающий полет на максимальную дальность, обозначенный утолшенной прямой !участки 7, 8*). Количество участков программы реально бывает сушественно больше, чем показано на рисунке, но мы ограничиваемся только теми фрагментами программы, которые минимально необходимы для методического обсуждения решаемой задачи. Легко догадаться, что любое отклонение от программы максимальной дальности приведет к недолету. Однако нас интересует ситуация, когда нужен очень большой недолет 1на тысячи километров от максимально достижимой дальности). Самый простой путь решения задачи заключается в значительном увеличении крутизны траектории.
Тогда, очевидно, дальность можно значительно уменьшить. Участки программы, соответствующей этому подходу, обозначены тонкой штрихпунктирной линией. А если воспользоваться рассмотренным в п. 6.4 свойством инвариантного направления и завершить * Можно считать, что участков 9 и 1О для этой программы нет, они — продолжение 8-го участка. 222 6-й разворот при развороте БР на соответствующий угол, то можно предположить, что увеличение дальности с момента конца 6-го участка вообще прекратится. Приведенные варианты решения задачи верны в части принципиальной возможности управления дальностью полета с помощью изменения крутизны траектории. Однако при движении с большим углом тангажа в течение продолжительного времени будет получена крайне высокая, крутая траектория. При этом не будет обеспечено допустимое значение угла входа ББ в атмосферу, блок может физически разрушиться.
Если вместо крутых траекторий использовать очень пологие (развернуть ось ракеты не вверх, а вниз), то ББ может сгореть в плотных слоях атмосферы, как метеорит, из-за нарушения допустимого угла входа уже с другой стороны. В связи с этим целесообразно принять иной подход к управлению полетом в разреженных слоях атмосферы. Простейшая схема маневрирования вне атмосферы БР с ДУ без отсечки тяги изображена утолщенной штрихпунктирной линией, включая предшествующий ей участок тонкой штрихпунктирной линии.
Сразу после выхода в разреженные слои атмосферы (обычно это высоты 70...80 км) ракета совершает разворот по тангажу с максимально допустимой угловой скоростью. Значение угла тангажа дт на момент окончания маневра является одним из параметров программы тангажа. Достигнув этого значения угла тангажа, некоторое время требуется СУ БР для компенсации возникших колебаний. Программа дт = сонм для этого хорошо подходит. Целесообразно сохранить такую программу до отделения второй ступени (конец 7-го участка) и некоторое время после него (для создания безопасных для отделения ступени условий и компенсации возмущений после него).
Отсюда следует минимально возможная продолжительность движения на первой «полке» программы тангажа (с углом дт). После этого возможен следующий быстрый разворот до значения дш. Осуществляется он аналогично предыдущему, но для третьей ступени допустимая угловая скорость разворота может быть иной. Рассмотренный волнообразный маневр по тангажу обеспечивает, с одной стороны, частичную компенсацию (на участках 7, 8 и ! 0 вертикальная составляющая продольного ускорения имеет разный знак) значения вектора скорости в конце АУТ, с другой стороны, возможность сохранить угол наклона скорости в конце АУТ в пределах 223 требуемого значения. Первое позволяет уменьшить дальность полета, второе — выполнить ограничения на угол входа ББ в плотные слои атмосферы. Таким образом, путем соответствующего подбора параметров бт и дзо можно обеспечить решение рассматриваемой КБЗ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
