Файл: Балуев В.М. Прицелы воздушной стрельбы учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 71
Скачиваний: 1
быть измерена с удовлетворительной точностью. В связи с этим в режиме «оптика» скорость сближения с целью вводится в
вычислитель средним значением. |
измеряются с помощью |
|
Угловые скорости |
и шг |
|
гироскопических датчиков, |
установленных на оптической при |
цельной станции или на гиропшощадке, связанной с радиолока
ционной антенной с помощью сельсинной |
следящей системы. |
||||
Наконец, в уравнения входят скорость самолета vi и относи |
|||||
тельная плотность воздуха |
А- Они |
могут быть |
вычислены в |
||
вычислителе скорости и |
плотности |
по |
данным |
измерителей |
|
приборной скорости цПт, |
приборной высоты /Упр и |
температуры |
|||
наружного воздуха t° (рис. |
1.16). |
|
|
|
Как известно, барометрический датчик высоты измеряет давление воздуха -°я (индексом «Н» подчеркивается измерение на высоте Я ), а нам нужна плотность воздуха. Плотность воздуха зависит, помимо давления, от его температуры. Относи тельную плотность воздуха А можно выразить через давление Р н и абсолютную температуру ТН(ТН = 273°-)- <°С) следующей формулой:
Д = |
(1.57) |
1 н
где k — постоянный коэффициент.
Наконец, прибор скорости измеряет по существу скоростной напор или динамическое давление, т. е. давление воздуха на некоторую площадку, движущуюся вместе с самолетом. Гово рят, что такой измеритель определяет приборную скорость vnp. Так как динамическое давление зависит не только от скорости самолета, но и от плотности воздуха, то приборная скорость не совпадает с истинной скоростью самолета щ. Они связаны меж ду собой следующим равенством:
|
|
|
V, |
- пр |
|
|
|
(1.58) |
|
|
|
|
у д |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ввод измеряемых величин >в вычислитель показан на функ |
|||||||||
циональной схеме (блок-схеме) |
на рис. 1.16. По введенным ве |
||||||||
личинам |
:р, |
г, D, vs, |
шу |
ш |
v, и А вычислительное уст |
||||
ройство |
определяет |
угловые |
поправки Д,8 и Да |
путем |
ре |
||||
шения |
уравнений |
(1.49) |
— |
(1.55). |
Как |
будет |
показано |
||
ниже |
при |
рассмотрении |
решающих |
цепей, |
величины |
||||
Ар и Да |
|
получаются в виде углов поворота движков отрабо |
|||||||
точных потенциометров. |
Сервомоторы, |
перемещающие |
эти |
||||||
движки, |
одновременно поворачивают на углы |
Д|8 и |
Де |
рото |
|||||
ры дифференциальных сельсинов, включенных |
в |
сельсинную |
следящую систему дистанционного управления артиллерийской установкой.
40
Теперь перейдем к краткому рассмотрению |
этой |
следящей |
|||||
системы, причем особое внимание при этом будет обращено |
на |
||||||
суммирование углов |
В |
и г |
соответственно с поправками |
||||
Др и ~г по формулам |
(1.56) |
и на получение |
потребного |
||||
положения оружия. |
|
|
|
|
|
|
|
Управление установками осуществляется |
с |
помощью сель- |
|||||
синных следящих систем в двух плоскостях |
(в вертикальной |
и |
горизонтальной). Для достижения необходимой точности рабо ты сельеинной следящей системы в каждой плоскости имеются грубый и точный каналы. В грубом канале передаточные отно шения от визира к ротору сельсина-датчика и от ротора сельси
на-приемника к установке одинаковы и равны 1:1. В |
точном |
канале эти передаточные отношения соответственно |
равны |
1 : 31 и 31 : 1. |
|
Суммирование угловых поправок с углами поворота визир ной линии осуществляется с помощью дифференциальных сель синов. Схема управления оружием по грубому каналу в гори зонтальной плоскости показана на рис. 1.17-
Обмотка ротора сельсина-датчика питается переменным то ком и создает магнитное поле, направление которого, благода ря кинематической связи ротора с визиром, совпадает с направ-
.лением визира. На рис. 1.17 магнитное поле повернуто вместе с визирным устройством относительно начального направления оси самолета на угол р. Это магнитное поле индуцирует напря жение в трехфазной обмотке статора сельсина-датчика, которая неподвижно скреплена с самолетом.
Обмотки статоров дифференциального сельсина и сельсинадатчика соединены между собой. Следовательно, через них текут одни и те же токи. Поэтому магнитные поля, созданные этими токами, имеют одну и ту же ориентацию (угол р) соот ветственно относительно статоров дифференциального сельсина н сельсина-датчика.
Ротор дифференциального сельсина поворачивается на угол Др. Тогда ориентация магнитного поля, созданного токами в статорных обмотках дифференциального сельсина, относитель
но его ротора определяется |
углом p-f-Др. Токи, |
наведенные в |
|
обмотках ротора дифференциального |
сельсина, |
повторяются |
|
в соответствующих обмотках |
статора |
сельсина-приемника. По |
этому ориентации соответствующих магнитных потоков относи тельно обмоток ротора дифференциального сельсина и статора сельсина-приемника одинаковы, т. е. определяются углом р+Др.
Магнитное поле, созданное токами в статорных обмотках сельсина-приемника, индуцирует напряжение в однофазной
обмотке ротора |
сельсина-приемника. Это напряжение, являю |
щееся сигналом, |
поступает в сервоусилитель, усиливается и |
преобразуется им и подается на управляющую обмотку электромашинного усилителяПоследний усиливает сигнал по мощ ности и подает его на якорь приводного мотора установки
41
сельсин - прием нин
р
оружия. При повороте оружия одновременно с ним поворачи вается также ротор сельсина-приемника. Вращение прекра щается тогда, когда витки обмотки ротора сельсина-приемника устанавливаются параллельно направлению магнитного поля статора этого сельсина, а сигнал в обмотке ротора становится равным нулю.
Таким образом, при повороте визирного устройства на угол Р и повороте ротора дифференциального сельсина на угол Ар оружие поворачивается на угол р' = р + АЗ.
Если бы обмотка статора сельсина-приемника соединялась непосредственно с обмоткой статора сельсина-датчика, минуя дифференциальный сельсин, то оружие полностью повторяло бы движение визирного устройства.
й 10. ОПТИЧЕСКИЙ ВИЗИР И ОПТИЧЕСКИЙ ДАЛЬНОМЕР
Оптические визиры широко применяются для сопровожде ния цели по направлению. Особенно широкое применение получили коллиматорные визиры (рис. 1.18).
Коллиматорный визир состоит из объектива 1 и сетки 2, расположенной в фокальной плоскости объектива (т. е. на фокусном расстоянии от объ ектива, считая удаление по ходу лучей). Для подсветки сетки применяется электри ческая лампочка 3.
Сетка состоит из цент ральной точки и окружности (сплошной или прерывной, обозначенной несколькими точками). При расположе нии сетки в фокальной пло скости объектива ее изобра жение видно стрелку (лет чику) в бесконечности. Так как дальности стрельбы со ответствуют практической бесконечности для глаза, то стрелок одинаково хорошо видит цель и сетку при
цела без напряжения глаза. Применение отражателя 4 (пло ско-параллельной полупрозрачной пластинки) для изменения направления хода лучей позволяет разместить головку прицела с оптической системой ниже уровня глаз стрелка. Этим обеспе чивается хороший обзор и естественная видимость цели.
Кроме указанных выше элементов, оптическая система со держит обычно зеркала, размещенные между сеткой и
объективом, которые предназначаются также для изменения направления хода лучей.
Для сопровождения цели по направлению служит цент ральная точка сетки. Задача стрелка заключается в том, чтобы
поворотом прицельной головки |
наложить центральную |
точку |
на цель и непрерывно (плавно) |
сопровождать ее. |
|
Различают коллиматорные системы с подвижной и |
непод |
вижной сеткой в зависимости от того, является ли изображение сетки подвижным или неподвижным относительно прицельной головки с оптической системой.
Коллиматорная система с подвижной сеткой часто приме няется в прицелах истребителей, которые рассматриваются в следующей главе.
Коллиматорные системы с неподвижной сеткой применяются обычно в прицелах подвижных установок тяжелых самолетов. Такие системы имеют очень небольшие габариты-
На рис. 1.19 показан ход лучей в коллиматорной системе с неподвижной сеткой. Отражатель и неподвижные зеркала, на ходящиеся между объективом и сеткой, не показаны, так как
они не влияют на габариты отдельных элементов оптики. Их назначение заключается лишь в том, чтобы путем изменения хода лучей добиться более удобного и компактного расположе ния элементов оптики.
В фокальной плоскости объектива показаны три точки сет ки: центральная точка (/) и две диаметрально противополож ные точки (2 и 3) окружности переменного радиуса, когда окружность имеет наибольший диаметр Д тах. Построение хода лучей ясно из рассмотрения рис. 1.19. Например, показаны три луча, исходящие из точки 2. Один луч — центральный — про ходит через объектив без преломления. Два других луча, па дающие на края объектива, при прохождении через объектив преломляются, становясь параллельными центральному лучу. Аналогично строится ход лучей, расходящихся из точки 3-
44
На рис. 1.19 через р,пах обозначен угол, под которым виден диаметр наибольшей окружности. Заштрихованная область есть сечение так называемого конуса видимости. Пока глаз стрелка находится в пределах конуса видимости, сетка прицела
видна полностью, даже п.ри наибольших ее размерах. При |
вы |
||||||||
ходе глаза из этой области часть сетки пропадает. Высота |
ко |
||||||||
нуса видимости обозначена буквой h. Этой ве |
|
|
|||||||
личиной |
задаются, |
исходя из |
требований |
|
|
||||
удобств работы стрелка с прицелом. |
|
|
|
|
|||||
Так как окружность сетки служит для из |
|
|
|||||||
мерения дальности путем обрамления ею цели |
|
|
|||||||
(списывания |
цели |
окружностью), то |
можно |
|
|
||||
сказать, что |
(jmax |
есть наибольший |
види |
|
|
||||
мый угловой размер цели, с которым придет |
|
|
|||||||
ся встречаться в условиях воздушного боя. |
|
|
|
||||||
Величиной |
ртах задаются |
в зависимости от |
|
|
|||||
размеров предполагаемых самолетов-целей и |
|
|
|||||||
от дальностей воздушной стрельбы. |
|
|
|
|
|||||
Таким |
образом, |
габаритные размеры |
эле |
|
|
||||
ментов оптики определяются тем требованием, |
|
|
|||||||
чтобы сетка |
(окружность) |
наибольшего |
за |
|
|
||||
данного углового размера |
ртах |
была видна |
Рис. 1.20 |
|
|||||
полностью из точки, расположенной на задан- |
|
|
|||||||
ном расстоянии h от объектива. Например, |
d,Об" =2A t g ^ , |
где |
|||||||
d o5 — диаметр объектива. Угол |
ртах сравнительно небольшой. |
Поэтому тангенс угла можно заменить самим углом. Тогда полу чаем: d0,-,= ЛР.пах •
Перейдем к рассмотрению работы оптического дальномера.
Если сетка имеет диаметр d c, |
то она будет видна под углом |
|
Рс- |
у , |
(1.59) |
где / — фокусное расстояние объектива. |
|
|
Если истребитель атакует |
бомбардировщик или |
военно |
транспортный самолет, то стрелок этого самолета видит размах истребителя L почти полностью, без искажения. При дальности до цели D размах (база) L виден под углом (рис. 1.20)
h |
L |
(1.60) |
|
D |
|||
|
|||
|
|
Стрелка учат правильному обрамлению цели кольцом пере менного радиуса, т. е. подбору такого кольца, чтобы размах крыльев самолета' точно вписался в окружность. Если такое обрамление осуществлено, то это означает, что диаметр сетки
45
придела и размах крыльев самолета видны под одним и тем же углом. Так как pc = Pi> то на основании равенств (1.59) и (1 -60) получаем
dc |
L |
|
/ |
~ ~ D ’ |
|
откуда |
|
|
о = / 4dc-- |
( 1.6 D |
|
Фокусное расстояние объектива / известно. Размах самолета |
||
должен определить стрелок по типу самолета и ввести в |
при |
цел. Тогда обрамление цели сводится к подбору подходящего значения диаметра сетки d c. Зная f, L и dс, можно вычислить дальность до цели D по формуле (1.61).
Построение окружности переменного радиуса осуществляет ся следующим образом. В фокальной плоскости объектива рас
положены три сетки, которые представляют |
собою |
тонкие |
||
мельхиоровые диски |
с прорезями. На двух дисках |
(дальности |
||
и базы) прорези выполнены по логарифмическим |
спиралям, а |
|||
на среднем диске — |
по радиальным прямым (рис. 1.21). |
|
||
Логарифмические |
прорези сеток дальности и |
базы в |
точках |
пересечения образуют ромбики —^отверстия, которые составля ют дальномерное кольцо. Средняя сетка с радиальными проре зями закрывает лишние ромбики, которые могут появиться вследствие двойного пере сечения логарифмических прорезей. В центре всех сеток имеются совпадаю щие между собой отвер стия, за счет которых об разуется центральная
марка.
База L вводится путем поворота базовой сетки. При этом в зависимости от размаха самолета диа метр окружности увели
чивается или уменьшаетсяДалее обрамление цели сеткой осуществляется путем поворота сетки дальности. При заданных /и L, как видно из формулы (1.61), диаметр сетки d c и даль ность D полностью определяют друг друга. С другой стороны, при неподвижной базовой сетке (т. е. при заданном L) диаметр сетки dr полностью определяется углом поворота сетки даль ности. Следовательно, угол поворота сетки дальности при обрамлении цели может рассматриваться как мера дальности. Нужно заметить, что здесь нет линейной зависимости между углом поворота сетки дальности и самой дальностью. Поэтому
46