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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 68

Скачиваний: 1

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

полета снаряда ими можно пренебречь. Поэтому величины S s l J y можно считать практически равными друг другу. При этом надо иметь в виду также следующее обстоятельство. Дальность полета снаряда ; или Dy определяется прежде всего дально­ стью до дели О в момент выстрела. А эта дальность опреде­ ляется путем измерения с помощью дальномеров. Даже наибо­ лее совершенные дальномеры — радиодальномеры измеряют дальность с ошибками, которые могут достигать 30—40 метров. Это также говорит о том, что в полученных уравнениях величи­ ну I можно заменить величиной ,О г Тогда получаем

V, ГХ = О - ?-

Тх°Ъп -г

О Т y"D x d o t x d +

 

V,01

 

 

 

(т — — ) +

b — -t\).

(1.29)

\

Пн!

 

 

Это уравнение не дает еще полного решения задачи прице­ ливания. Необходимо указать условия стрельбы и нужно добавить к этому уравнению баллистические соотношения, определяющие элементы траектории снаряда.

Величина u0i, входящая в уравнение (1.29), определяется формулой (1.15). Вектор Ь определяется равенством (1-23). Заметим, что при выводе формул (1.15) и (1-23) мы пользова­ лись допущением, что вектор собственной скорости направлен по продольной оси самолета, т. е. Vi — х°г Этим допущением

мы будем пользоваться и далее.

Примем также допущение, что самолет летит горизонтально

и без крена. Тогда понижение снаряда можно написать

через

орт у\

связанной системы координат xit^Zi в следующем виде:

т) = —

т] у,1.

Далее

будем

считать,

что ССЦ

имеет

смещение

относительно установки только по продольной

оси

самолета

Б = Б х 1>,

причем будем считать Б Д> 0, если

 

ССЦ

находится

впереди установки,

и Б <у 0

— если установка

впереди

ССЦ.

Имея в виду сказанное,

а

также

равенства

D = Ox"D и

Vo = vo л'°,

перепишем

уравнение

(1-29),

заменив

в

нем

векторы Б, Ь и

т|

соответствующими выражениями.

Здесь же

повторно

приведем

формулы (1.15),

(1.19) и (1.20). Получаем

V,-- О

х°

~=Dx% — v s Tx% +

DT УD

X DО Т Z°D +

 

V,01

LJy x v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГХ

 

 

V 0 V

 

 

 

 

 

у

v A T

 

[ Б х °

 

 

 

 

 

v,01

 

- D y sin $y°D

 

 

 

 

 

 

 

v,01

 

 

 

 

 

 

 

C,

AAj l H I D

c o s P sin S Z'D - f TjyO

 

 

(1.30)

 

 

 

 

 

Hi

 

 

 

 

 

 

 

31


 

 

 

v m = V v 'q+ v \ - f 2 v 0 v x c o s (C c o s e ';

( 1 . 3 1 )

 

 

 

т =

gt (сн Dy,

г-0));

 

 

(1.32)

 

 

 

 

 

г\)1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

f

2

 

Бп (ся Dy, vQl).

 

 

(1.33)

 

 

 

 

 

2Vqi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 8. СКАЛЯРНОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРИЦЕЛИВАНИЯ

 

Формулы (131) — (1.33) являются скалярными.

Следова­

тельно, для

получения скалярного решения задачи прицелива­

ния

нужно

переписать

векторное

уравнение

(1.30)

в

виде

скалярных.

Для

этого

векторное

уравнение

проектируем

на

оси, например, системы координат

х о У о г о<

т- е- векторное

уравнение

(1.30)

умножаем скалярно на орты x°D, y^D и zl}D.

При

этом будем помнить, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vO

v*0 —

 

г0 1*0 —

-ргО

-ргО

I

и

у О

..О

у О ^>1)

v° zn

=■ 0

 

л й л о

Уdad

 

z o г о

1

и

ad >d xd zd

УD

U‘

Получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dv

 

 

 

v n Dv x~i

D

vs T

A T

 

 

 

v,01

У~v0 XD

 

 

 

 

 

 

 

X°1X°D 4-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

о vo

 

0 ,-0 .

 

 

(1.34)

 

 

 

 

 

 

 

Б x°x D

 

тип

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D y

1 v-0 Л|б 1

 

 

 

v.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•'01

Л1Уd >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Б х 0гу°о -

с}

 

 

sin 8 +

г!У°у Ъ'’

 

(1.35)

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П \0

 

=

 

 

DT + v A T

L\

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4-

 

 

Mil

L УXv„ ~ D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v,01

 

 

 

 

+

Б x\ z°D c x —-У1 Dy cos ,8 sin s + у y° z°D.

(1.36)

®01

Скалярные произведения ортов, входящие в эти уравнения, были получены выше. Они записаны в табл. 1.2 и в равенствах (1.10) — (1.12). Прежде чем их подставить, сделаем одно замечание.

Чем точнее стараешься решать задачу прицеливания, тем сложнее получаются уравнения. В свою очередь, чем сложнее система уравнений, решаемых вычислительным устройством непрерывного типа, тем больше инструментальные ошибки устройства. Поэтому приходится решать задачу о том, оставить

32


ли сложные уравнения и допустить значительные инструмен­ тальные ошибки, или упростить уравнения и, тем самым, не­ сколько ухудшить точность решения задачи прицеливания, зато уменьшить инструментальные ошибки. Ответ на этот вопрос будет зависеть от того, что больше: выигрыш или проигрыш.

Поясним сказанное на следующем примере. В уравнение

(1.34) входит скалярное произведение л"„х{)п , которое может быть вычислено по формуле (1.10). Угол, заключенный между

линией цели (x°D) и осью пушки

(х ° )>

сравнительно неве­

лик, поэтому косинус угла между

ними

(х° x°D), отличается

от единицы незначительно. Например, если этот угол изменяет­

ся в пределах

20°-г + 20°, то

косинус

угла

изменяется в

пределах

от

1 до 0,94. Следовательно,

если мы

значение

косинуса

возьмем постоянным средним

значением

(x°v x°D)cp=

= 0,97, то наибольшую ошибку допускаем около 3%

(когда ко­

синус угла равняется крайним значениям:

1 или 0.94).

Пусть при

вычислении значения хщ-Х0о

по формуле

( 1.10)

инструмен­

тальная ошибка может превышать 3%. Если так, то это говорит о том, что величину х ^ x°D нужно взять сред­

ним значением, которое обозначим через c<i С учетом этого замечания, а также сказанного в предыдущем параграфе, поль­ зуясь табл. 1.2 ,и равенствами (M l) и ( М 2), перепишем уравнения (1.34) — (1.36) в следующем виде:

с 2 - ^ - D y =

D vg Т -(• v, ( Т -----— \ cos р cos е +

Z> cos р cos е;

«01

 

\

«01 /

 

 

 

(1.37)

 

 

 

 

 

 

 

V

Dу ( — cos р' cos е' cos р sin г -f sin s 7 cos s —■

 

—-

 

«01

 

 

 

 

 

 

 

-- sin p7 cos s'

sin p sin s) = <bz

D T — v 1( T

cos (3 sin e —

 

 

°

 

\

«01 /

 

Б cos 3 sin г — c, —

Dy sin p -f- t) cos e;

(1.38)

 

 

« 0 1

 

 

 

 

Dy (cos p7 cos s7 sin p — sin'S7cos e7 cos P) =

— <uy

DT ~\~

« 0 1

 

 

 

 

 

 

 

-f- г», ( T

sin P -f- Б sin p — с, Z°

Dycos p sin e.

(1.39)

\

« 0 1 /

« 0 1

 

 

 

 

Уравнения

(1.37) — (1.39)

и (1.31)

(1.33)

составляют

3. В. М. Балуев, Р. В. Мубаракшии.

33


замкнутую систему.

Решая

их, можно

найти

следующие

G неизвестных величин:

р', s',

Т,

Dy,

г1,, и ч\-

Из этих неизвест­

ных в конечном

итоге нужны

нам

только

потребные

углы

поворота оружия

В' и

е'. Остальные неизвестные

являются

промежуточными величинами. Величины D,

vs,

р, а,

шУо,

шг[), v t

и Д определяются путем измерений, с\, с2, va и Б — постоян­ ные величины.

Таким образом, углы р' и s' могут быть определены путем решения приведенной выше системы уравнений. Далее остается

отработать положение

оружия в соответствии с полученными

значениями этих углов-

Такой путь прицеливания может

быть

принят в том случае,

когда задача прицеливания решается

с помощью быстродействующего цифрового вычислителя,

кото­

рый может решать систему уравнений с любой заданной точно­ стью. Если на борту самолета нет цифрового вычислителя и в связи с этим в прицельной системе применяется специальный вычислитель непрерывного типа (аналоговый вычислитель), то целесообразным является несколько другой путь решения приведенной системы уравнений.

Предположим, что ошибка в вычислении неизвестных углов может достигать 1%. Углы р' и s' изменяются в широких пределах. Например, угол р' может изменяться от 0 до 360° В этом случае ошибка в определении угла р' может достигать 3,6°. Такая ошибка в направлении оружия является недопусти­ мо большой.

Потребное положение оружия можно определить не только относительно самолета, но и относительно текущего положения цели, т. е. относительно визирного устройства. Обозначим через

Др

и

Да

углы,

на

которые нужно повернуть оружие отно­

сительно

вектора D (относительно линии визирования).

Углы

Др

и

Да

называются

угловыми

 

поправками

воздушной

стрельбы.

В связи с тем, что углы

Др

и Дг

изменяются в

значительно меньших пределах, чем углы

Р'

и

s',

при одной

и той же точности вычислителя

(т.

е.

при одной и той же отно­

сительной

точности),

абсолютная

точность

вычисления

углов

Др

и

Да

оказывается выше, чем точность вычисления углов

Р'

и

s'.

Если

наибольшие возможные значения

угловых

поправок

Др и

Др

равны,

например, 20°,

то при заданной

выше точности вычислителя (ошибка не превышает

1%)

наи­

большая ошибка

определения поправок

не

превышает 0,2°.

Такая

ошибка в

направлении

оружия

может

считаться

допу­

стимой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак, по определению имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р '= р

+

Др

н

s'

=

с -|- As.

 

 

 

(1.40)

Преобразуем выражение, стоящее в скобках в левой части

3 4


уравнения (1.38). С этой целью прибавим к этому выражению и вычтем из него cos s' sin s. Получаем

— cos V cos s' cos (3 sin s -f sin s' cos e — cos s' sin s —

— sin ft' cos s' sin p sin s + cos s' sin s = sin (s' — s) —

— (cos p' cos p -f- sin P' sin p) cos s' sin e -f cos s' sin e =

= sin As + (1 — cos Ap) cos s' sin s.

Аналогично имеем

cos 3' cos s' sin p — sin p' cos s' cos p =

=

— sin (p' — p) cos s'

sin Ap cos s'.

 

Перепишем

теперь уравнения (1.38)

и (1.39)

в

следующем

виде:

 

 

 

 

 

 

Dy [sin As -f- (1 — cosAp)

cos s' sin s)

=

wz

D T —

 

 

 

 

 

°

 

V i ( r - ^ L

 

 

U

L)s sin p +■r, cos e;

cosp sins- Б cos p sin s — Cj —— I

\voi

(1-41)

Dy sin Ap cos s' — wy DT v A t — — ^ sin 3 — Б sinp +

®oi

 

 

V

®oi /

 

 

-f C\

1- Dy cos P sin S .

 

(1.42)

 

 

®oi

 

 

 

 

Можно сказать,

что уравнения

(1.41)

и

(1.42)

определяют

угловые поправки

As и Ар. По

найденным угловым поправ­

кам определяются

далее

потребные углы

поворота

оружия в

соответствии с формулами (1.40). При таком методе определе­

ния углов

.р' и s'

потребная высокая

точность

вычисления

этих углов,

о которой говорилось выше,

понадобится

только

при суммировании углов по формулам (1-40).

 

 

 

 

Имея в виду, что угловые поправки

Ар и

As

сравнительно

невелики,

иногда синусы этих углов, входящие

в

уравнения

(1-41) и (1.42) заменяют самими углами.

 

 

 

 

 

Как было выше указано, формулы (1.19) и

(1-20),

а также

входящие в них известные баллистические функции

g t

и g v

получены без учета бортового эффекта.

 

 

 

 

 

Было также показано, что эффект бортовой стрельбы приво­

дит к увеличению времени полета и понижения снаряда.

Поэто­

му в формулы (1.32)

и (1.33) вместо функций

g t и g v

введем

3 *

35