Файл: Балуев В.М. Прицелы воздушной стрельбы учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 59

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Если при полете истребителя есть скольжение, то набегаю­ щий поток воздуха будет составлять угол Зск с осью штанги х (с осью самолета Х\ ) и отклонит на этот угол крылышки 1. При наличии угла атаки произойдет отклонение крылышек 2. Оси крылышек жестко связаны с движками потенциометров, кото­ рые размещены в корпусе датчика 4/ При повороте движков изменяется напряжение, снимаемое с потенциометров. Это на­ пряжение, пропорциональное углам атаки и скольжения, подает­ ся в счетно-решающие устройства прицела.

Применение в АСП гироскопа для вычисления и построения угла упреждения

<

Гироскоп в АСП (рис. 2.29) имеет ось 1, на которой укреп­ лены сферическая чашка 2 из алюминия и зеркало 5 в оправе. Гироскоп устанавливается в шкиве 3 на кардановом подвесе и

может свободно поворачиваться около точки О. Шкив 3 уста­ новлен в корпусе гироскопического узла на шарикоподшипнике и соединен со шкивом мотора 4 пружинным ремешком 6. Мо­ тор 4, имеющий центробежный регулятор числа оборотов, вра­


щает гироскоп с большой угловой скоростью, 4—5 тысяч оборо­ тов в минуту.

Зеркало 5 является подвижным элементом оптической си­ стемы прицельной головки АСП. На рис. 2.16 — это подвижное

зеркало 5.

 

 

 

чтобы

его

ось

Гироскоп устанавливается на самолете так,

была параллельна оси самолета (рис. 2.30).

(рис. 2.31),

дви­

Пусть истребитель атакует наземную цель

жущуюся навстречу ему. Для учета движения

цели

должен

быть построен угол

ф,

и изображение сетки

должно

быть

отклонено от оси xi

вверх

(по стрелке на рис.

2.31).

 

 

 

 

I

 

\

 

 

При слежении за целью при пикировании ось истребителя будет поворачиваться против часовой стрелки (рис. 2.30). Гиро­ скоп будет стремиться сохранить свое первоначальное положе­ ние, и между его осью и осью самолета образуется угол фг. Зеркало пироскопа уже не будет перпендикулярно оси самолета,

100

а составит с ним угол

б3 =

'!>г.

Причем направление отклоне­

ния зеркала будет по часовой стрелке (вниз, см. рис. 2.16).

Значит, как это следует из рассмотрения рис. 2.16,

изобра­

жение сетки отклонится вверх по направлению луча Л 2,

то есть

в требуемом направлении.

Для

простоты дальнейших рассуж­

дений будем считать,

что углы отклонения зеркала и луча равны

(Да = д на рис.

2.16).

 

 

 

 

Рассмотрим теперь, как обеспечивается отклонение оси

гироскопа на угол

упреждения

Д в соответствии с формулой

(2.33)

 

 

 

 

 

 

Гироскопический узел АСП, кроме гироскопа, имеет электро­

магнитную систему

коррекции,

которая при отклонении

гиро­

скопа на угол

фг

действует на центр чашки силой Р,

причем

 

 

 

 

 

 

(2.47)

Тогда, подставляя Р в формулу (2.46), получим

 

 

 

 

Алог =

k p /Дг,

 

где I — радиус сферической чашки (рис. 2.30). Из этого выра­ жения можно найти

 

 

,

:

К

 

(U „ .

 

 

 

 

Ш г =

-------------

 

 

 

 

 

 

кр I

'

 

 

Если обеспечить выполнение

такого равенства

 

 

 

 

~ - Г

-

Тр,

(2.48)

 

 

Кр I

 

 

 

 

го угол ^

будет равен

шг Гр,

и изображение

сетки будет

отклонено на этот угол.

При слежении сеткой

за целью

ось

гироскопа

будет параллельна

линии цели ОЦ

(рис. 2.31),

и

тогда

 

<вг

=

<v

 

 

 

 

 

 

 

 

и угол отклонения гироскопа будет равен углу упреждения. То есть,

^Тр .

Таким образом, чтобы гироскоп вычислял и строил угол упреждения, необходимо изменять коэффициент кр в формуле (2.47) для силы Р обратно пропорционально расчетному време­ ни. Гр. Это видно из формулы (2.48),так как из нее можно получить, что

kp = ~ ~ . ^ r ,

(2.49)

I

I р

 

где отношение К/1 есть постоянная величина, характеризуемая конструктивными параметрами гироскопа и угловой скоростью его вращения. Тогда гироскоп будет прецессировать с угловой

101


скоростью шв, причем его ось будет отставать от оси самолета на угол ф.

Выполнение условия (2.49) обеспечивается системой коррек­

ции и счетно-решающими устройствами прицела.

 

 

 

 

Рассмотрим устройство

и

действие

системы

коррекции

гироскопа.

2.29) является элементом системы

Чашка 2 гироскопа (рис.

коррекции. Схема устройства

системы коррекции представлена

 

 

на рис. 2.32. Система имеет че­

 

 

тыре магнитопровода

1, 2,

3,

 

 

4 (четвертый — на

схеме

не

 

 

виден)

с воздушными

зазора­

 

 

ми. В зазорах находится чаш­

 

 

ка.

 

 

 

 

 

 

 

Магнитный

поток

Ф

в

 

 

магнитопроводах

создается

 

 

катушками 5. Эти катушки на­

 

 

зываются катушками

 

упреж-

 

 

j дения. Поток по

магнитопро-

 

 

воду 3 показан пунктирной ли­

 

 

нией.

Потоки

пронизывают

 

 

чашку в четырех

местах про­

 

 

тив полюсов. Во

вращающей­

 

 

ся чашке наводятся токи Фуко.

Рис . 2.32

 

Таким образом,

чашка

пред­

 

 

ставляет собой проводник с то­

ком, вращающийся в магнитном поле. По известному правилу физики магнитное поле будет тормозить движение чашки.

Тормозная сила F будет зависеть от величины

магнитного

потока и линейной скорости v чашки под полюсом.

 

F =~ k P Ф2 v,

(2.50)

где kF — постоянный коэффициент, определяемый конструктив­ ными параметрами гироскопического узла.

Гироузел устанавливается на истребитель

так,

чтобы

два

полюса (1 и 3)

были расположены в плоскости симметрии само­

лета, а другие два

(2 и 4) — в плоскости,

параллельной плоско­

сти крыльев. При прямолинейном полете истребителя

полюса

системы коррекции

расположены

симметрично

относительно

центра чашки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коррекционная сила Р (формула 2.47)

создается

за

счет

действия на чашку тормозных сил.

 

 

атаки

истребителем

Вернемся к

рассмотренному примеру

наземной цели

(рис. 2.30, 2.31). Как

было

установлено,

при

слежении за целью при пикировании чашка отклоняется

вверх

в плоскости симметрии самолета (рис.

2.33).

 

 

 

 

Так как угловая скорость чашки за счет действия регулятора

оборотов мотора гироскопа остается

постоянной,

то

величина

102


линейной скорости чашки под полюсом, а значит, и тормозной силы будет определяться расстоянием середины полюса от цент­

ра чашки. На рис. 2.33 показаны тормозные силы Fi, F 2, F 3, F4, действующие на чашку под каждым полюсом.

Обозначим удаление полюса от центра магнитной системы О1 через Ь. Смещение чашки 00\ = d при отклонении оси гиро­ скопа на угол фг (при малых углах отклонения) будет равно

% -

0 0 i = d = z фг.

(2.51)

Определим равнодействующую сил F v F 2, F :i, Р4. Сумма проекций сил на ось у, очевидно, будет равна нулю. Тогда рав­ нодействующая сила Р будет направлена по оси 2 в сторону большей силы Fa.

P = F i — F 2' — F 3 — Fi'.

Величина тормозной силы, как уже говорилось, будет опре­ деляться расстоянием вектора силы от центра чашки. Тогда

Р = Ар Ф2[(fr — d) —

d (b

d) ~ d\.

Коэффициент k'F отличается от

kF тем,

что в него включена

угловая скорость собственного вращения гироскопа. Из этой формулы

Р = — 4к', Ф* d.

Г

Учитывая формулу (2.51), получим

р = _ 4Ар /Ф2 фг-

103

Значит, система коррекции создает силу Р, причем

k p = - Ak'F /Ф2.

(2.52)

Силу Р можно считать приложенной к центру чашки О. Па­

ра сил, возникающая от переноса Р к центру чашки, может счи­ таться уравновешенной моментом двигателя гироскопа.

Сила Р будет направлена на рис. 2.336 в сторону читателя.

Повернув Р по направлению вращения, можно определить на­ правление прецессии гироскопа. Это направление показано пунктирной стрелкой р. Таким образом, гироскоп будет прецес­ сировать за осью самолета.

Магнитный поток, как известно из физики, пропорционален

числу ампервитков. Тогда

вместо формулы (2.52)

можно

записать

4kpl l-{w l)2,

(2.53)

k p =

где kp< — новый коэффициент пропорциональности; w — число витков катушек упреждения;

I — сила тока в катушках упреждения системы коррек­

ции.

. .

Сравнивая формулы (2.53)

и (2.49), получим

--:=Akp 1-{WI)2.

I TVi p

Из этого выражения можно определить формулу, по которой должна изменяться сила тока в катушках упреждения, чтобы соблюдалось условие (2.49)

где

___

К

kFl I

Как это видно из формулы (2.54), сила тока, протекающего по катушкам упреждения, должна изменяться обратно-пропорцио­

нально

К 7р .

 

 

Значит, если, например, дальность стрельбы увеличивается,

то сила тока должна уменьшаться, так как

Гр

увеличивается.

Тогда

кр (см. формулу 2.53) уменьшится и

гироскоп отстанет

на больший угол: будет построен больший

угол упреждения.

При увеличении высоты полета Тр уменьшается,

сила тока долж­

на увеличиться, увеличится kp , и гироскоп отстанет на меньший угол: будет построен меньший угол упреждения.

Изменение силы тока в катушках упреждения в соответствии с формулой (2.54) обеспечивается счетно-решающими устройст­ вами прицела.

104


Применение гироскопа для построения угла прицеливания и поправок на углы атаки и скольжения истребителя

Для учета угла прицеливания и поправок на углы атаки и

скольжения нужно отклонить изображение сетки на углы

ас,

фа> фрв соответствующих направлениях.

 

Построение этих поправок может быть осуществлено за счет

соответствующих поворотов оси гироскопа (или зеркала

гирос­

копа 5, рис. 2.16, 2.29) в плоскости симметрии и плоскости крыльев истребителя. В некоторых АС.П построение поправки осуществляется путем поворота плоскопараллельной пластины 4

(рис. 2.16).

Позорот оси гироскопа для построения поправок достигается с помощью дополнительных катушек, по которым пропускаются токи соответствующей силы и направления. Дополнительные катушки размещаются на полюсах 1, 2, 3, 4 системы коррекции

(рис, 2.32).

Рассмотрим, каким путем достигается поворот оси гироскопа, например, в плоскости симметрии самолета при построении по­ правки ас.

Из схемы на рис. 2.25 в, г, видно, что для построения поправ­ ки ас нужно отклонить изображение сетки вниз. Как следует из схемы на рис. 2.16, для этого нужно отклонить зеркало вверх,

при этом чашка б\гдет отклонена вниз

от

оси самолета (рис.

2.30).

К п,

 

Для построения <хс служат катушки

размещенные на по­

люсах 1 и 3 (рис. 2.32). Они соединены последовательно, а об­ мотки их намотаны в разных направлениях. Вследствие этого при пропускании по ним тока магнитный поток Ф, создаваемый током I, под одним полюсом усиливается, под другим — ослаб­ ляется.

Пусть ток /Ис в катушках А"п имеет такое направление, при

котором магнитный поток под полюсом 1 ослабляется, а под по­ люсом 3 усиливается на величину АФ (рис. 2.34). Тогда, в соот­ ветствии с формулой (2.50) тормозная сила /д будет меньше тормозной силы F 3. Тормозные силы под полюсами 2, 4 будут одинаковыми.

Очевидно, равнодействующая сила АР, вызванная дополни­ тельным потоком АФ, будет направлена по оси г в сторону си­

лы F 3. Будем, как и раньше, считать,

что АР приложена к цент­

ру чашки. Повернув вектор силы АР

на 90° в направлении вра­

щения гироскопа, можно определить

направление

отклонения

гироскопа, вызываемое силой АР. Это направление

показано

пунктирной стрелкой р. Значит, чашка гироскопа будет откло­ няться вниз.

105