Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Далее, движение центра масс тела можно при определенных условиях разделить на три движения в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях- гродольной, боковой и поперечной, При малых отклонениях движения центра масс ЛА от программной траектории эти три движения оказываются практически независимыми, что, в частности., позволяет строить систему стабилизации движения центра масс в виде трех независимых каналов продольной, боковой и нормальной стабилизации. Аналогичным образом в случае малости отклонений параметров ориентации ДА (например, углов Эйлера) от их программных значений вращательное движение ДА можно разделить иа три практически независимых вращения вокруг соответствующих осей. Это обстоятельство позволяет построить систему утловой стабилизации ДА (решающую задачу обеспечения вращательного движения ЛЛ по 36 заданной программе) в виде трех независимых канадов (подробнее см, [1 73).
Пидееоач некоторый иоюг. Выше рассмотрены наиболее общие «ринципы управления, играющие основополагающую роль в теории СУ яет«тельных аппаратов. Эти принципы сформулированы в обобщенной форме на концептуальном уровне. При дальнейшем изложении цатериаладанной книги оии будут многократно проиллюстрированы «наполнены конкретнылт содержанием применительно к задачам лостроеиия систем управления баллистических ракет. Вместе с тем, они будут дополнены рядом других принципиальных положений, иметоших более частный характер и относящихся к вопросам построения и функционирования отдельных подсистем общей системы управления БР.
Для обоснованного применения общих принципов управления к решению практических задач построения систем управления баллистических ракет и головных частей баллистических ракет неооходилт детальный учет особснностей ЛЛ этих типов как обьектов управления. При этом во внимание должны быть приняты такие факторы, оказывающие существенное влияние на оодик и структуру систел~ы управления, как функционально-целевое предназначение БР и ГЧ, условия их применения, способы создания управляющих сил и моментов, схемы органов управления, динамические свойства и другие их особенности.
Данные вопросы отражены в л~атериале главы 1,з. Далее в главе 13 на основе проведенного аншчиза особенностей БР и ГЧ как обьектов управления рассматриваются вагин ейшне функции систем управления ЛА э тих типов и лается дальнейшая конкретизация принципов их построения, '»'.таеа».3 БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ РАКЕТА И ЕЕ ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ КАК ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ Е2Л<. Особенности баллистических ракет, трасктор»ги цх полста, коиструктивиые схемы Об<»<ая харак<» <ер»<г<г<г<кп бдхг<»гггп<ческ<»х р»»кеьч Ракетная техника прошла большой путь становления ц развития, начиная от первых примитивных метательных устройств.
появившихся в Китае в 9-!2 вв. после изобретения там пороха и приводимых в движение реактивной силой, создаваемой струей образующихся при горении пороха газов (так называемых "китайгских стрел"),до современных высокоэффективных управляемых и неуправляемых ракет различных типов и ратличного предназначения, В настоящее время ракеты образуют обширный класс летательных аппаратов, предназначенных для использования не только в военных, но и я научно-исследовательских и коь<лгерческих целях.
Общим отл»гчггтслыгь<ы признаком„характеризующим летательные аппараты этого класса, является применение иа них ракетного двигателя, д«я работы которого ие требуется кислород окружающего воздуха ц сама воздушная среда, что позвопяе г ракетному дагггатеаго с роо<гыл» успсхолг развивать тягу как в земной атлюсферс, так и за ее пределами, используя запас вещества и источники эиерпги, цме<ощ»геся на борту летательного аппарата. Таким образом, ракету можно было бы определить как хетателыгыйг аппарат, который р<гглизует припиши реактивного движения и, в отличие от лрузч»х типов ЛА, не нуж-ается для осуществления полета в наличии ать»осферы, Данное определение следует принимать с некоторой оговоркой, поскольку оно не распространяется на так называемые крылатые ракеты, которые снабжены воздушно-реактивиьпг двигателем и полет которь<х подобен полету реактивного самолета.
В соответствии с ранее применявшейся терминологией такие летательные аппараты определялись как самолеты-сцаряды или беспилотные самолеты. По зилу используемого источника энерп<и ракетные двигатели подразлеляют<я на химически, ядерные и электрические, при этом цреггг»ушествсг<»гое применение в настоящее время получили химические ракетные двигатели, в которых химическая энергия ракетного топлива преооразуется непосредственно в кинетическую энергию продуктов его сгорания, свободно истекающих из соила двигателя, чем и создается реактивная тяга.
В зависимости от агрегатного состояния топлива химические ракетные двигатели подразделяются на жидкостные(ЖРД), твердотопливные (РД Щ и ракетные двигатели на гибридном топливе. В после"них компоненты топлива могут находиться я других агрегатных состояниях (например, з газообразном или желеобразном состоянии). Наийольшее развитие в технике получили тверлотопяивные и тюшкостиые лаигатсли, причем топливо жидкостных двигателей чипе всего является двухкомпонентным и включает горючее и окислитель, что требует их раздельного хранения иа борту У!А.
Наряду с этим существуют жильостные двигатели (обычно небольшой тяги) на монотопливе. В качестве монотопяива могут применяться окись этилена, герекись водорода и другие вещества, способные разлагаться в присутствии катализатора в высокотемпературиую газовую смесь. Твердое топливо тал-,ке ио существу является двух- или даже миогокомпонентным. однако в отличие от жидкостей компоненты твердого топлива не требуют содержания в различных емкостях (баках), а находятся в виде смеси в одной обшей емкостп. прелставляющей собой одновременно камеру сгорания ракетного двигателя.
По типу рзкетного двигателя сами ракеты также подразде.чяются на твердотопливные и жидкостные, чем определяются не только существенные конструктивные отличия ракет этих двух типов и особенности их практического применения, ио и некоторые особенности построения н сэуикиионирования нх систем упрзвления. Среди большого разнообразия созданных к настоян.ему времени ракет особое место принадлежит оаллистическим ракетам, которые далеко превосходят ракеты других видов по стартовой массе, массе полезной нагрузки, дальности действия, скорости полета и по ряду других показателей.
Ба.чисти ческая ракета: ~релназиа чена для пуска с поверхности Земли по цели, также расположенной нз земной поверхности. Поэтому оаллистические ракеты относят к классу ракет "земля — земля" нли. используя более точную терминологшо, к классу ракет "поверлиость— поверхность".Последнее подразумевает, что точки пуска ракеты. как и точки цели, могут находиться не только на суще.
но и иа морс. В зависимости от местоположения точки пуска баллистические ракеты могут быть наземного или морского базирования. Ракеты морского базирования в настоящее время размещаются. главным образом. на подводных лодках, причем пуски ракет могут осуществляться как из надводного положения. так и из-под воды. Ракеты наземного базирования подразделяются, в спою очередь. на двз тниа — стационарного и 39 кзобильного базирования. В первом случае ракеты раэлкешазотся в шахтных пусковых установках. Во втором случае ракеты размещаются на подвижных платформах, что позволяет периодически менять район их дислокации и положение точки пуска.
В настоящее время распространение получили так называемые грунтовые ракетные комплексы, в которых ракеты располагаются иа тягачах с колеснылк или гусен ичнывк шаса.е пригодных для перемещения по бездорожью, а также железнодорожные ракетные комплексы. в которых ракеты размещаются на железнодорожных платформах. В прин шше. возможно размещение ракет и на плавучих платформах, способных перемещаться по рекам и внутренним водоемам. При этом в любом случае пуски баллистических ракет возможны только после остановки транспортного средства, поэтому независимо от вида базирования можно считать, что в л~оьеент пуска точка старта баллистической ракеты относительно земной поверхности не перемещается .