Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 82
Текст из файла (страница 82)
1. Расположение двигательной установки ступени разведения ("толкающая" ипи итянушая" схема) Толкающая схема расположения ДУ ступени разведения представляет собой развитие традиционной схемы компоновки последней ступени БР с моноблочной ГЧ, когда ДУ размещается в хвостовой части ступени. В этом случае отделение ГЧ происходит по следующей схеме. По предварительной команде на отделение обнуляется тяга маршевого двигателя и набор недостающей скорости БР осуществляется в режиме "дотягивания" при работающем рулевом двигателе меньшей тяги.
Затем 430 Рис. 4З. Телиаюшаи схема етлелеиии ББ по главной команде на отделение ГЧ обнуляется тяга рулевого двигателя, разрываются механические связи ГЧ с последней ступенью и для обеспечения безударного и безимпульсного отделения ГЧ включаются двигатели противотяги (тормозные ДУ). В результате последняя ступень приобретает тормозной импульс скорости и в своем последующем движении отстает от отделившейся ГЧ, При отделении боевых блоков разделяющейся ГЧ данная схема расположения ДУ ступени разведения предполагает многократные включения и выключения маршевого, рулевого и тормозных ДУ в процессе выведения боевых блоков на свои попадающие траектории (рис.
4.3). Тянущая схема расположения ДУ ступени разведения характерна тем, что двигательная установка размещается в передней части ступени разведения, а боевые блоки -в хвостовой части. Данная схема создания силы тяги ДУ получается из предыдущей, если по предварительной команде на отделение ББ одновременно с обнулением тяги маршевого двигателя произвести угловой разворот ступени разведения на ! 80', а режим последующего "дотягиванияе осуществлять с помощью рулевого двигателя, сопла которого также разворачиваются на 180' (рис. 4.4). Отделение ББ в данной схеме осуществляется по команде на разрыв механических связей ББ со ступенью разведения, после чего ступень разведения безударно и безимпульсно "оставляет" боевой блок при работающем рулевом двигателе, продолжая набор скорости и опережая в своем последующем движении отставший боевой блок.
На практике применение чисто толкающей или чисто тянущей схемы нерационально, поскольку обеим схемам присуши свои недостатки. Главный недостаток толкающей схемы заключается в сложной динамике отделения ББ от ступени разведения, чем затрудняется безнмпульсное отделение ББ. Недостатком тянущей схемы является то, что набор скорости ступени разведения перед отделением очередного ББ осуществляется с двигателем меньшей тяги, что затягивает процесс разведения. Поэтому, как правило, обе названные схемы применяются комплексно. 431 Гие, 4,4. Тянтшая стене отлелення ББ Например, ступень разведения может быть оснащена многосопловой двигательной установкой, что позволяет осуществлять переход от толкающей схемы к тянущей и наоборот путем задействования соответствующей комбинации сопловых блоков. 2. Порядок отделении ББ (одновременное нли последовательное отделение) Выведение боевых блоков на попадающие траектории при их одновременном отделении отступени разведения может быть осуществле.
но двумя основными способами. Первый способ предусматривает практически мгновенное сообщение каждому отделяемому ВВ соответствующего приращения скорости, в результате чего блок выводится Гие. 4Л, Стены оянеереченн но отлеяення ББ 432 „а свою попадающую траелторию. Приращения скорости могут ф мировазься с помощью механических толкателей или пороховых зарядов, Однако таким способом можно одновременно отделить лишь „,а три блока.
Второй способ предполагает модульное построение ,. тасин разведения, когда каждый ББ оснащается индивидуальной ДУ с ~апасом топлива, что позволяет существенно увеличить сообшаеьюе бб приращение скорости. Очевидно, что данный способ конструктивно оолее сложен. однако позволяет расширить район возможного расположения целей, поражаемых одной РГЧ. Оба способа одновременного отделения ББ проиллюстрированы на рис.
4.5. Последовательное отделение ББ осушесгвляется с помощью бортовой ДУ ступени разделения (см. рис. 4.3 и 4.4). Способ последовательяого отделения универсален в том смысле, что позволяет произвести разделение РГЧ с любым числом боевых олоков. Однако существенным недостатком этого способа является значительная продолжительность процесса построения боевых порядков ББ и ПЦ, что повышает вероятность уничтожения ступени разведения с иеотделнвшнмися бгоками средствами дальнего перехвата системы ПРО. 3. Ресчим рабщ ы ЛУ сгуиеии разведения (непрерывный или лискре|ный) Режимы раооты ДУ непосредственно связаны со схемой сс размещения (толкаюшая или тянущая) н с принятым способом отделения ББ (одновременное или последовательное отделение).
Режим непрерывной работы ЛУ характерен для тянущей схемы при последовательном отделении ББ. тогда как дискретный режим (с периодическими включеииялш и выключениями ДУ) характерен для толкающей схемы. 4. Схема управления угловым лаиьчеянем СР (смешанная или момеитиая) Названные схемы управления угловым движением ступени разведения яршшлюстрированы на рис. 4.6. Смешанная схема управления угловым движением (с отклоняемыми лвигателялш или соплами) аналогична конструкции, применяемой на Раке гах, где, как известно, управление движением центра масс осуше'твляется через управление угловым движением.
Отклонение управляющего двигателя ступени разведения от ее продольной оси лля создания управляющего момента по тангажу или рысканию приводит к одновременному появленшо пары сил с моментом и поперечной состав тяюшей силы тги и (сила р, иа рис, 4,б), линия действия которой проходит через центр масс С Р. В этом случае вращательное движение ступени разведения непосречственно связано с ее продольным движением. Учитывая, что при 433 вне.
4д. Смешяяняя и мочеяеняя схемы уярявяеяяя последовательном разведении ББ углы разворота СР достигают !80', данная констрчктивная схема заметно усложняет задачу управления движением ступени разведения. Конструкция СР, реализуюв~ая управление угловым движением по моментной схеме, формирует управляюшнй момент в виде пары сил н позволяет "развязать" угловое и продольное движение ступени разведения, сделав их независимыми. что обстоятельство заметно упрощает решение задач управления движением ступени разведения при построении боевых порядков. Однако практическая реализация моментной схемы управления угловым движением более сложна по сравнению со смешанной схемой.
Особенности методов и алгоритмов управления угловым движением ступени разведения в смешанной и момснтной схемах рассматриваются в гл. 4.3. Г. 4.2 БАЛЛНСТ11ЧЕСКНЕ ПРИНИ11ПБ1 ПОСТРОЕНИЯ БОЕВЪ|Х ПОРЯЛКОВ ЭЛЕМЕНТОВ БОЕВОГО ОСНАЩЕНИЯ 121. Аиязшз задачи построения боевык порядков в схеме импульсиоиг разведения 11ро ведем анализ исходных баллистических принципов формирования ооевых горядков ЭБО, что послугкиг основой лля последующего рассмотрения вопросов управления лвигкением ступени разведения, Поскольку конфигурации боевых порядков характеризуются главным образом параметрами относительного двигкения элементов, то с целью определенна этих параметров удобно выделить некоторьш элемент. траекторию двигкеиия которого будем рассматривать в качестве опорной. йдя определенности мохяно считать, что таким элементом является первый ооевой блок, направляемый в некоторую точку цели И с заданными координатами, траектория которого полностью определена его начальными условияьш двикхения ., и Р,, заданными на момент отделения от ступени разведения.
Для описания интересующих иас конфигураций ооевых порядков достаточно кагкдому йму элементу БП поставить в соответствие три паране-.ра — относительные координаты его точки падения на поверхиюсть Земли. рассматриваемью ло отношению к точке падения опорного элемента, и разность моментов времени прилета ьчо и опорного элементов в соответствующие точки гадения. Координаты точек печения будем расщгатривать в прямоугольной нелевой системе координат.связанной с точкой цели И опорного элемента.
В качестве такой системы примем для определенности естественную системс лоорлинат. Напомним, что оси Б и 8 естественной системы координат яеьчзт в плоскости, касательной к повергиюст и общеземног о эляипсоиди в ~очке И, причем ось 1, направлена по касателы|ой к линии естественной дальности в этой точке (рис. 4,7). Ч срминяльные условия изведения йго элемента зададим следующим образом. В качестве фищпного условия наведения будем рассматривать условие равенства текущей высоты полета ББ ее заданному значению в точке нели. Н,1г1 - "Н„, 1 = 1, 2, ..., и. (4.1) В качестве условий попала нля рассмотрим три величины: относцтель, иые координаты 62., и тЗВ, точки цели Ого элемента и разность люменто времени прилета йго и опорного элемента, определенные на момен выполнения финитного условия: 2е2ч(Н„) = А2ч~, ГзВ,(Н ) = тЗВ,.'еа, (4.2) В Рис.
4Л. Целевая еистеиа иеераииат Гет(Н„) = ДТ,™, 1 = 1, 2, ..., и. Итак, с помощью величин 6е., йВ и ЬТ может быть полностью охарактеризован боевой порядок, который образуют любые два элемента боевого оснащения в районе цели. Так, например, боевой порядок "цЕПОЧКа" ЗадаЕтСя уСЛОВИяцн тЗА = аВ = О, ПТ е О. Трсбусцая ВЕЛНЧИНа дТ, определяющая интервал времени между прилетом рассматриваемых элементов в точку цели, будет определяться минимально допустимым расстоянием в~ежду соселними элементами в "цепочке" и средней скоростью движения элементов на рассматривает~ой высоте.