Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 24
Текст из файла (страница 24)
1.30 и 1,31, показывает, что увеличение угла входа повышает маневренные возл»ожностп ББ (л»акс»»л»аль»»ая осевая перегрузка узеличиваегсядо и ~ = 634, чем обеспечивается соответствующее увеличение максимального значения располагаемой иормапьиой перегрузки), а диапазон высот маневра с нормальной перегрузкой не ниже заданной расширяется. Уменьшение башшстич еского коэффициента при»»еизл»еннол» аэродинамическом качестве не изменяет предельных маневренных возможностей ББ, однако смешает высотный диапазон маневра с заданным уровнем нормальной перегрузки в сторону л»еиьших высот. В заключение отметим, что данные выводы получены по приближенным аналитическим зависимостям, точность которых составляет 10-1 5 /а Более достоверная оценка свойств маневренности ББ может быть получена путем непосредственного численного моделирования полста ББ по достаточно полным уравнениям лв»»же»»ия с применением более точной молели атмосферы.
113 Г,~ава 1.3 ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РАКЕТ И ГЧ 1.3.1. Определение системы управлении Расслютрим содержание понятия система управления. Несмотря на кажущуюся очевидность, ланиос понятие ис однозначно н в него может вкладываться различный смысл в зависимости оттого, в каком контексте оио применяется — в прикладном нли теоретическом. Остановимся на данном вопросе подробнее. В соответствии с системой понятий и гермщюлогией, принятыми в современной теории управления, ири анализе управляемых процессов выделяются и рассматриваются два основных объекта - объект управления н объект, предназначенный лля осуществления управления, т,е. для выработки и реализации управляющих воздействий. Его называют управляющим объекгом.
В теории автоматического регулирования управляющий ооъскт принято называть регулятором. Сисгсма, состоящая из объекта управления и управляющего объекта, называется системой управления (см. !401, стр. 8). Именно в таком смысле понятие "система управления" было охарактеризовано в и. 1.1.3 при анализе содержания принципа обратной связи. На структурной схеме, приведенной в п.
1.1.3 (см. рнс. 1.11, управляющий объект представлен совокупностью устройств трех видов— измерительного устройства, устройства выработки команд управления и исполнительного устройства. Поскольку в данном случае управляющий объект образован несколькими устройствами (подсистемами), предназначеннымн для выполнения отдельных его функций, то управляющий обьект может быть назван управляющей системой (см. !401, стр. 23). Следовательно, систему управления можно определить как систему, состоящую из объекта управления и управляющей системы.
Объект управления, входящий в состав системы управления, играегроль одного из ее звшшев. Включение объекта управления в состав системы управления в качестве се звена является основополагающим методологическим принципом теории управления, широко применяемым при решении разли щых вопросов анализа и синтеза систем управления. Данный принцип есть выражение того объективного обстоятельства, что свойства и качество процессов управления (устойчивость, точность и др,) существенным образом зависят как от свойств управляющего объекта 114 !регулятора),так и от динамических свойств самого объекта управления, отражаемых его математической моделью.
Наряду с этим на практике находит применение иная, более узкая трактовка термина "система управления", в соответствии с которой под си~темой управления понимается комплекс аппаратных срелств, предназначенных для выработки команд управления и реализации чправляюших воздействий на объект управления. В данном случае понятие "система управления" отождествляется с упомянутыми выше понятиями "управляк щий объект" или "управляющая система". Исходя из указанной трактовки термина "система управления". формулируется определение этого понятия применительно к интересуюцнгм нас объектам управления- баллистическим ракетам.
Сиш ема управления баллистической ракетой — комплекс приборов, устройств и агрегатов, предназначенных для контроля состояния, поддержания боевой готовности, подготовки, пуска и управления полетом БР с целью поражения объектов противника с заданной эффективностью (171, с. 486). В состав системы управления включаются следующие приооры, устройства и агрегаты: комплекс командно-нзмерительных приборов инерцнальной навигационной системы; ° бортовой цифровой вычислительный комплекс; комплекс преобразующей, коммутационной и распределительной аппаратуры; ° устройства ввода н хранения данных полетного задания иа пуск; бортовые источники электропитания СУ; силов ью приводы с необходимыми источниками энергии, предназначснныс для приведения в действие органов управления ракетой; исполнительные устройства электро-, пневмо- и пироавтоматикн; ° бортовая кабельная сеть.
Таким образом, в соответствии с данным определением система управления представляет собой одну из функциональных подсистем оояее сложного технического объекта, каким является сама ракета, и находится в одном ряду с другими функциональными подсистемалш БР, к числу которых относятся двигательные установки с собственной автоматикой регулирования режимов их работы, система автоматики боевых блоков, система телеизмерсний с соответствующей регистрирующей и радиопередаюшей аппаратурой и др.
Если же рассматривать БР как составную часть ракетного комплекса, то в этом случае бортовая СУ дол:кна рассматриваться как часть обшей системы управления РК, находящейся в одном ряду с такими смежнылш системами, как система прицеливания и система боевого управления. !15 Подгедаи ьяиог гкпзшьчому. В теории управления систему управления любым техническим объектом принято определять как надсистему по отношению к объекту управления, который в этом случае выступает в роли отдельного звена системы управления, взаимодействующего с управляющей системой по принципу обратной связи. Это определение применяется при решении вопросов анализа и синтеза систем управления методами теории управления.
В сфере же практического использования управляемых систем понятие системы управления отождествляется с понятием управляющей систск~ьь При этом система управления рассматривается как функциональная подсистема соответствующего управляелюго объекта, который является надсистемой по отношению к системе управления. В последующем изложении в пределах данной главы термин "система управления БР" применяется в указанном прикладном смысле в соответствии с вышеприведенным определением.
1.3.2. Функции системы управления и решаемые ею задачи Функции, выполияеиыс системой управления, и характер решаемых ею задач определяется функциональным предназначением БР как средства доставки боевого заряда к цели, а также требованиями, предъявляемыми к данному типу ракетного оружия по показателям его боевой эффективности и эксплуатационным характеристикам. На ракетах первых поколений функции системы управления были сравнительно немногочисленны и сводились в основном к управлению полетом БР на активном участке траектории с целью выведения единственной неуправляемой головной части на траекторию движения к цели.
В дополнение к этой главной функции на СУ возлагались функции управления подготовкой и проведением пуска ракеты, а также контроля выполнения ряда наиболее ответственных операций с целью выдачи команды на прекращение пуска в случае отказа соответствующей системы или агрегата (открытие защитного устройства шахтной ПУ, наддув топливных баков, запуск и выход иа режил1 полной тяги ДУ первой ступени н др.). Системы управления ракет первых поколений, основанные на существовавшей в тот период элементной базе измерительных систем и средств автоматики, строились на аналоговых электромеханических элементах и простых счетно-решающих устройствах, что препятствовало применению сложных и более эффективных алгоритмов управления и расширению возможностей системы управления по составу и качеству решаемых ею задач. Характеристики боевой эффективности ракет первых поколений также были относительно невысокими. Так, точность 116 стрельбы первой межконтинентальной ракеты США "Атлас", принятой ив вооружение в )959 г., составляла всличину порядка 3 км (по предельному отклонению точек падения головной части от точки прицеливания).
Время подготовки устаиовленнон на пусковом устройстве ракеты к пуску составляло десятки минут с учетом времени заправки сс компонентами топлива. В случае иеобходнлюсти смены точки прицеливания при пуске по ншаплаинроваииой цели требовшюсь несколько часов для расчета нового полетного задания, ввода его данных в аппаратуру системы управления и переприцелнвания ракеты. Последовавший затем период бьютрш о развития ракетной техники привел к существенному повышению эффективности ракетных комплексов и расширению нх боевых возможностей, что в значительной степени 6ьню достигнуто эа счет совершенсгв окан и я систем управления, усложнения возлагаемых на ннх функций и повышения качества решаемых задач.
Досгигнутый уровень совершенства боевых ракетных комплексов может быль ироиллнэстрирован следующими показателями (приводимые данные по ракетам СШЛ за иьютвованы из (24, 42)). !. Точность стрельбы при пусках иа дальность ! 0 тыс. км составляет для ракеты США "МХ" величину порядка 300 и (по прелельному отклонению). Точноггь стрельбы ракеты "Першинг-2", осншцениой управляемой головной частью с коррекцией навигационной информации по радиолокационныл| ~гзображеиияы местности в районе цели, оценивается всличнной порядка 50 и. Хотя ракета "Першинг-2" относится к классу ракет средней дальности и снята с вооружения в соответствии с договором между США н Россией о взаимном уничтожениии ядерных ракет средней дальности, созданный научно-технический задел достаточен для оснащения аналогичными управляемыми головными частями межконтинентальных ракет с соответсгвующим повышением точности стрельбы. 2.