Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Точка цели оаллистической ракеты также неполвижиа на земной поверхносткь В этом плане можно констатировать, что в отличие от ракет, запускаемых с движущихся объектов ~сакзолетов, вертолетов, космических аппаратов, движущихся танков, морских судов) по псрекксшаюшик|ся в пространстве целям, баллистические ракеты предназначены для стрельбы из неподвижной точки по исполне[жной нели. Это обстоятельство является весьма существенным, поскольку именно оно определяет ряд характерных особенностей, присущих как тра елториям полета баллистических ракет и их конструктивному облику, так и принципам построения их систем управления по сравнению с ракетами других типов. В частности, неподвижность нели означает, что ее координаты, определенные с требуемой точностью до момента пуска ракеты, в дальнейшем не лкеняются. Поэтому в процессе управления полетов баллистической ракеты нет необходимости получать оператив« ную информацию о характере движения цели, каь это требуется при управлении полетом зенитных ракет, ракет класса 'воздух - воздух", других ракет, предназначенных лля стрельбы по подвижныи наземным, воздушным или морским целям.
На борту баллистической ракеты достаточно иметь измерительнузо систекеу, предназначенную для определения только параметров движения самой ракеты. Отсутствие прщщипиальной необходимости иметь каналы передачи информации о движении лругих объектов позволяет в информашюнпом плане В нпбз тг. в Сш* исслеловалзсь зпзмо нность воздушного базирования баллиста чсскмк ракет, быи осошестааен ткстырнментельмыя пуск рокеты "Минитмен" с самолета Оанако е лнльмсишем пан ныл вил батнлсаание БР не получил практического применение.
40 построить систему управления баллистической ракетой как полностью автономную и основанную, как это будет подробно рассмотрено лалее. на инерииальном пршщипе измерения параметров движения. Данное свойство неподвижности точек старта и цели, характерное для баллистических ракет. нуждается в следующем пояснении. Как сказано выше, неподвнжность этих точек понимается в смысле неизменности их положения относительно земной поверхности. Однако при рассмотрении движения в абсолютном пространстве точки земной поверхности не являются неподвижными, а совершают сложное =вижеине.
главной учитываемой составляющей которого являегся суточное вращение Земли вокруг своей сси. Вместе со всеми точками земной поверхности точки старта и цели также перемещаются в абсолютном пространстве. В этом плане можно утверждать, что пуск баллистической ракеты производится с подвиниюго основания (движущейся в абсолютном пространстве поверхности Земли) по подвижной цели. Тем ие менее, в информационном плане задача управления лвнжением баллистической ракеты полностью сохраняет указанную выше особенность, поскольку закон движения цеди как точки земной поверхности известен с высокой точностью и полностью огределяется ее координатами, вследствие чего при управлении полетом ракеты иет необходимости следить за движением цели и производить измерения ее новых коорлииат.
Ввиду возможности высокоточного прогноза полохсения цели ив любой момент времени стрельба баллистической ракетой осуществляется по упрежденному положению цели, т.е, ло точке пространства. в которой окажется цель к моменту поллста ракеты или ее головной части. При этом учет движения цели и расчет положения упрежденной тачки проводятся ражщчныьщ способами в зависимости ог выбранного закона управления полетом ракеты. Точное знание положения цели позволяет организовать движение ракеты, предназначенной лдя ее поражения, по принципу оросания, когда полет ракеты включает две фазы- фазу ускоренного движения на участке разгона с работающим ракетным двигателем (активный полет) и фазу своболного полета по ииершш (пассивный или баллистический полет>, Именно поэтому такие ракеты получили название баллистических.
Принцип бросания реализован, как известно, в разноооразных метательных устройствах, применяемых в военном деле с древнейших времен (праща, пук, арбалет. оаллиста), а после изобретения пороха— в стрелковом оружии и в ствольной артиллерии. В наше время этот принцип нашел новое воплощение в баллистических ракетах. Близость формы траекторий баллистических ракет и артиллерийских снарядов, а также общность упомянутого способа организации их движения позволяют рассматривать баллистическую ракету как техническое устройство, которое на новом качественном уровне реализует идею стрельбы.
воплощенную в артиллерийском оруд(ин, При всем различии пространственно-временных характеристиклвижеиия соответствующие аналогии здесь вполн очевидны. Действительно. весьма непрололжительному(доли секунды) разгону артиллерийского снаряда на коротком (несколько метров) участке пути в стволе артиллерийского орулия под действием давления пороховых газов соответствуег значительно более продолжительный (до нескольких минут) разгон ракеты иа значительно более протяженном участке пути (ло! 50-550 км) при полете с работающим ракетным двигателем до практически полного израсходования запаса топлива. В обоих случаях как артиллерийскому снаряду, так и ракете (ее головной части) сообщается начальная скорость. достаточная лля последующего свободного полета по баллистической траектории на заданную дальность. В зависилюсти от дальности стрельбы баллистические ракеты подразделяются на три вида — ракеты малой дальности, предназначенные для поражения целей на расстоянии до 500-!000 км, ракеты средней дальности, способные поражать цели на расстоянии до 4-5 тыс.
км, и ракеты большой дальности или межконтинентальные ракеты (МКР) с дальностью действия до! 2-!4 тыс. км. На всех современных ракетах соедией и большой дальности боевой заряд размещается в отделяемой от корпуса ракеты головной части (ГЧ), которая предназначена для обеспечения надежной доставки боевого заряда к цели в условиях значительных механических и тепловых воздействий. возникающих при движении ГЧ в атмосфере при подлете к цели.
В связи с этим фаза активного полета оаллистических ракет большой н средней дальности завершается не только выключеииел: лвигательной установки, но п отделением головной части, которая и осуществляет последующий полет к цели по баллистической траектории.
Траекпюрпп иолпнп бптчипипчегкит ракет В соответствии с двумя фазами полста БР ее траектория состоит нз двух основных участков — так называемого активного участка траектории (ЛУГ) и пассивного участка траектории (ПУТ). На рпс. !.4 эти участки изображены кривыми О-Ок и О„.-Ц, при этом точки О, О„и Ц представляют собой точку пуска БР, точку окончания ЛУТ и точку падения ракеты (ее головной части) на поверхность Земли. На этом же рисунке буквой Ц' показано положение цепи на момент пуска БР.
а пунктирной линией — пространственное перемещение цели вслелствие осевого вращения Земли за время полста БР от точки пуска до точки падения. Таким образом, точка Ц есть спрогнозироваиное иа момент Рис. !КС Траектория БР а простраистае Рис. !5. Траеатарая Б!' и плоскости пуска прилета ракеты (ес головной части) положение точки цели в абсолютном пространстве.
По своей форме траектории полета баллистических ракет являются практически плоск!гни кривыми, соединяющими точку старта ракеты и точку падения се головной части. Они мало отклоняются от плоскости. называемой плоскостью пуска. В первом приближении можно считать, что пространственная ориентация плоскости пуска определяется тем, что она содержит точку старта ракеты, спрогнозированиое на момент прилета ГЧ положение точки цели и центр Земли (точки О, 1Д и Л иа рис.
1.4). На рис. !.5 изображена траектория полета оаллистпческой ракеты и ее головной части в плоскости пуска. Здесь жс показана условная граница зев!ной атмосферы, проходящая нг высоте! ОО кы !иногда эту высоту принимают равной 90 км). Смысл данной границы сос гонт в том, что ни высоте свыше 100 км влияние атмосферы иа движсппс ракет и нх головных частей ввиду малой плотности пренебрежимо мало и при расчете движения указанных объелтов может не учитываться. Ввиду того, что пуски баллистических ракет осуществляются, как правито, из вертикального положения (исключение могут составлять ракеты мглой дальности, п)ск которых возможен из наклонного 43 положения по направляющим).
трзекгория активного полета включает коротют (длиной 20-30 и) участок вертикального полета, после которого происходит постепенный разворот ракеты в сторону цели и траектория плавно искривляется. В точке Ок (конец АУТ) происходит выключение двигательной установки с обнулениел< гаги (с этой целью возможно применение тормозных двигателей) и отделение головной части, которая продолжает полет к цели. Отработавшая ракета (ее последняя ступень) после отделения головной часп< совершает неуправляемый полет и после входа в плотные слои атмосферы. как правило, разрушается, недостигая рай<она цели. Под дальностью полета баллист«ческо<З ракеты (дальностью стрельбы) подразумевают полное расстояние от точки старта ракеты до точки падения ГЧ.
Это расстояние может быть оценено как длина дуги большого круга на поверхности сферической Земли, соединяющей две указанные точки. Наряду с линейной дальностью широко использу<от иоияти» угловой дальности каь величины центрального угла со сторонами АО в Лц (см. рис.!.5). Очевидно. что указанные дальности связаны зависимостью 1. = Я<гь где Я, — средний радиус Земли (<1, = 6371 км). Траектория полета головной части состоит из двух основных участков — внеатиосфериого (от точки отделения ГЧ до точки входа в атмосферу иа ее границе) и атмосферного (от точки входа в атмосферу до точки падения).
На виеатмосферном участке форма траектории близка к эллиптической (лля модели центрального поля прит<гкения беэ учета сопротивления атмосферы траектория является точно эллиптической], а на атмосферном участке вследствие тормозящего влияния атмосферы заметно отклоняется от эллиптической траектории.
особенно начиная с высоты 30-40 кл<. Внеатмосферны й участок траектории полета головной части является наиболее протяженнь<л<. при этом угловая дальность <1' (см. рис, 1.5) составляет 90-95 5 полной угловой дальности. Анахогичнь<и образом и время полета ГЧ на виеатмосферном участке траекторш< составляет 85-90'Ь полного времени полета от момента старта ракеты до момента падения ГЧ. Угловая дальность и' н время полета определяются высотой точки отделения ГЧ (илп радиусом гл). величиной скорости и углом бросания. При оценочных расчетах этих вел<чин достаточную < очность лает теория эллиптического движения ГЧ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
