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
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 — — ) + |
(Б — 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 |
x° |
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 |