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
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