Файл: Плиско В.А. Электронные машины в военном деле.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 44

Скачиваний: 1

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

цели: поднимает самолеты-перехватчики или приказывает поразить цель огнем зенитных батарей или управляемыми снарядами. На командном центре имеется офицер от каж­ дого аэродрома, расположенного в обслуживаемом системой

секторе. Командующий приказывает руководить наведением истребителей на цель тому офицеру, с аэродрома которого принято решение осуществить ее перехват. Офицер наведе­ ния следит по имеющемуся у него экрану за относительным

перемещением цели и своего истребителя и дает указания последнему (по радио) о курсе и высоте перехвата, подсчи­ тываемым машиной. Если в процессе перехвата цель совер­ шает противозенитный маневр, то машина рассчитывает новые траектории перехвата и соответственно изменяются подающиеся самолету команды.

Машина вычисляет параметры движения цели и своих

перехватчиков с точностью порядка тысячных долей про­ цента, скорость расчетов превышает скорость движения целей.

РАКЕТНЫЕ И АРТИЛЛЕРИЙСКИЕ УСТАНОВКИ

Ракетное вооружение относится к таким образцам воен­ ной техники, в которых необходима автоматизация управле­ ния их действием.

Электронные машины в иностранной ракетной технике используются в системе качественного контроля и оценки

надежности разработанных образцов ракет, в системах авто­ матического управления ими.

Уже рассказывалось, как с помощью электронных моде­ лей производятся исследования параметров управляемых снарядов, а также имитируются системы перехвата. Это особенно важно для накопления статистического материала по точности стрельбы ракетами. Если все стрельбы прово­ дить реальными ракетами, то это потребует больших затрат

средств и времени. В то же время очевидно*, что полностью исключить стрельбы реальными ракетами нельзя. При про­

ведении же их возникает вопрос о средствах контроля ра­ боты механизмов ракеты.

Дистанционные системы наблюдения и управления за полетом ракет имеют в своем составе ЭЦМ1. Они задают

последовательность работы системы, обеспечивая:

— автоматический контроль за величинами электриче­

ских напряжений в агрегатах ракеты;

1 Журнал «IRE Convent. Rec.», № 10, 1955.

62

проверку правильности срабатывания различных схем

имеханизмов;

автоматическое изменение порядка работы агрегатов ракеты.

Полная проверка работы всех механизмов ракеты осуще­ ствляется менее чем за 10 сек. В печати1 сообщается, что при

применении ЭЦМ в процессе испытаний систем управления снарядами объем натурных испытаний сокращается на 30%.

Это приводит к созданию систем обработки данных испыта­ ний управляемых ракет. Так, например, указывается, что во

Флориде (США) действует установка наблюдения за поле­ том управляемых ракет2.

Установка включает двадцать один стационарный радио­ локатор и пять смонтированных на фургонах управляющих ЭЦМ, которые после запуска ракеты обеспечивают автома­ тическое выполнение всех последующих операций.

Наблюдение за ракетой начинается с момента ее запуска. Система обеспечивает передачу на командный центр данных

оместонахождении снаряда, его курсе и скорости до того времени, пока снаряд не поразит цель. В необходимых слу­ чаях снаряд может быть взорван в воедухе подачей спе­

циального сигнала из командного центра.

Электронные машины находят применения и в артилле­ рийских установках. Так, на вооружении армии США со­ стоит автоматическая зенитная установка, на одном лафете которой размещены орудие калибра 75 мм, радиолокатор, электронный вычислитель и блок управления.

Радиолокатор обнаруживает воздушные цели на расстоя­ нии ДО' 24 км, электронный вычислитель выполняет расчеты, на основе которых блок управления вырабатывает сигналы,

осуществляющие наводку стволов орудия и производство стрельбы. Дальность эффективной стрельбы — 6,4 км, ско­ рострельность — 45 выстрелов в минуту.

КОРАБЕЛЬНОЕ ВООРУЖЕНИЕ

Электронные машины начинают находить применение в

составе корабельного вооружения для управления запуском

торпед, для управления посадкой самолетов на авианосцы,

для управления средствами борьбы с подводными лодками противника, для предупреждения столкновения кораблей.

Так,

например, сообщается, что на борту американского

1

Журнал «Aviation Age», № 5, 1957.

2

Журнал «Industr. Lab.», № 61 (June 1956).

63


миноносца «ДЖИАТ» установлена система, использующая ЭЦМ и предназначенная для наведения реактивных снаря­ дов типа «Терьер». На авианосцах США начинает приме­ няться новая система слепой посадки, с помощью которой уже осуществлено более 1200 посадок различных типов са­ молетов. Система определяет параметры движения самолета

на расстоянии 3,2 км. ЭЦМ рассчитывает

траекторию

по­

садки, определяя отклонение самолета

по

высоте

и курсу

от вычисленной траектории. На основе расчетов

ЭЦМ си­

стема вырабатывает сигналы поправки,

которые передаются

по радио либо непосредственно на

автопилот,

либо

па

индикаторы, пользуясь показаниями которых, пилот ведет самолет. Точность посадки ±3 л от середины посадочной полосы на борту авианосца.

В составе вооружения авианосца для управления огнем противолодочной обороны используется ЭЦМ, в которой ис­ пользуется 5000 кристаллических триодов и 25 000 кристал­ лических диодов.

Схемы спроектированы для нормальной работы в диапа­ зоне температур от —20° до +100° С. Машина использует

накопитель на магнитном барабане емкостью 8 тысяч двоич­ ных 16-разрядных чисел.

Имеются две отдельные машины, решающие баллистиче­ ские уравнения. Всей системой управляет ЭЦМ, которая мо­ жет изменить характер решаемой задачи путем замены на­ чальных условий и масштабов в упомянутых двух машинах. Скорость расчетов составляет около 2500 операций в се­ кунду, точность — десятитысячные доли процента.

При навигации на море для предотвращения столкнове­ ний кораблей необходимо иметь возможность отличать на экране бортового радиолокатора отражения от неподвижных и подвижных объектов.

Для этого корабельному радиолокатору придается 1 спе­

циальный блок — преобразователь координат,

построенный

на принципах техники ЭЦМ.

изображения

Этот блок обеспечивает смещение центра

на экране радиолокатора пропорционально курсу и скорости движения корабля. Благодаря этому удается воспроизводить истинное движение морских объектов на экране корабель­ ного радиолокатора.

Кроме того, преобразователь координат рассчитывает скорость других кораблей относительно данного. Таким

1 Журнал «Engineering», № 182, 1956.

64


образом, ЭЦМ, применяемые в составе корабельного воору­ жения, повышают боевую эффективность кораблей и без­ опасность их действий.

НАЗЕМНЫЕ И БОРТОВЫЕ АВИАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Примером применения ЭЦМ в наземных авиационных си­

стемах может служить автоматическая система управления посадкой типа «ВОЛСКЭН», которая разрабатывалась ис­ следовательским центром ВВС США в Кембридже в течение пяти лет С Она предназначена для расчета посадки соедине­

ний реактивных самолетов, .прибывающих на группу аэро­ дромов, расположенных близко один к другому. Система осу­ ществляет .вывод самолетов к «воротам» своего, аэродрома, находящимся в 3 км от точки приземления.

Для определения координат самолетов в системе исполь­ зуется радиолокатор. Данные с последнего поступают на блок автоматического сопровождения (БАС), который вы­ дает в электронную цифровую машину информацию о поло­ жении самолетов.

Каждый БАС следит за полетом одного самолета, опера­

тор может переключать любой из имеющихся таких блоков на сопровождение любого самолета, координаты которого определены радиолокатором. Данные о положении каждого самолета (от радиолокатора), о скорости полета и запасе

горючего (по радио) передаются в ЭЦМ. Она рассчитывает кратчайшую траекторию полета для каждого самолета,

время полета по ней и время прибытия самолета к «воро­ там» своего аэродрома. Последнее должно быть различным

увсех самолетов во избежание столкновения.

Всистеме «ВОЛСКЭН» вычислительная машина не оп­ ределяет для самолета какого-либо фиксированного пути, а непрерывно вычисляет, каким курсом он должен следовать

вданный момент, чтобы прибыть в назначенное время к «во­ ротам» аэродрома. Передача данных с выхода машины на самолет может производиться по радио, устным приказом летчику или непосредственно посылкой, сигнала на авто­

пилот.

Во. время летных испытаний системы «ВОЛСКЭН» уста­ новлено, что она обеспечивает пропускную способность два самолета в минуту. Для этого необходимо иметь четырна­

дцать бдоков сопровождения. Средняя ошибка определения

времени прибытия составляет от 6 до 8 сек в зависимости от

типа самолета. Радиус действия системы

100 км.

1 -Журнал «Airports and Air Trasp.», № 8,

1954.

5 Зак. 553

65


Указывается, что система может быть использована для

наведения истребителей в воздушном бою. Все оборудование системы, включая радиолокатор, размещается в двух фур­ гонах.

Среди бортового авиационного оборудования, использу­ ющего технику ЭЦМ, имеются как приборы для расчета на­ вигационных характеристик полета, так и универсальные самолетные ЭЦМ.

К первым может быть отнесено устройство для вывода самолета в заданный район и обеспечения посадки по при­ борам (журнал «Aero Digest», № 1, 1956).

В состав устройства входит вычислительный блок (раз­ меры 50X12,5X20 см), блок ввода исходных данных (раз­ меры 20X15X8 см), блок выбора места назначения, индика­ торы курса и дальности и два радиоприемника. Полный вес всего оборудования 14,5 кг. Устройство позволяет вести са­ молет к месту, не имеющему радиопередатчика. Самолетные

радиоприемники принимают сигналы от двух наземных ра­

диостанций.

Вычислительный блок определяет место самолета, решая треугольник, образованный в пространстве точками, соответ­ ствующими положению самолета и двух радиостанций.

Для вывода самолета в определенный пункт в вычисли­ тельный блок вводится азимут его относительно одной из ра­ диостанций и расстояние от последней до пункта назначе­ ния. Устройство после зтого вырабатывает непрерывную ин­ формацию о расстоянии до пункта назначения и об откло­ нении от курса, а также показывает, приближается самолет к пункту назначения или удаляется от него (указатель «К» — «ОТ» на индикаторе дальности). Когда самолет до­ стигает пункта назначения, индикатор дальности показывает нуль, а указатель «К» — «ОТ» переходит из положения

«К» в положение «ОТ».

При обеспечении посадки по приборам вычислительный

блок по данным компаса, гироскопического горизонта и сиг­

налам наземных радиопередатчиков рассчитывает траекто­ рию снижения. Пилот при этом следит за указателем по­ садки, удерживая его стрелку на нуле.

В печати 1 приводятся краткие описания опытных образ­ цов универсальных самолетных машин, разработанных за рубежом. Так, универсальная ЭЦМ, разработанная для са­ молетов-бомбардировщиков, представляет собой счетно-ре­

I Журнал «Aviat. Week», № 19, 1954.

66

шающее устройство автоматической системы, предназначен­ ной для обеспечения задач навигации и бомбометания.

ЭЦМ этой системы рассчитывает:

место самолета в данный момент относительно вы­

бранного пункта;

поправки на ветер для следования данным курсом;

путевую скорость самолета;

расстояние, оставшееся до цели;

данные для бомбометания и др.

На основании расчетных данных машина вырабатывает сигнал управления, который через устройство связи и авто­ пилот воздействует на последний и вносит необходимую по­

правку в курс самолета. Основной функцией машины яв­ ляется вычисление требуемого курса, который в зависимости от места самолета , относительно цели и величины сноса самолета ветром изменяется сравнительно медленно.

Исходные данные для определения места самолета по­ лучаются от бортового оборудования радионавигационной системы, обеспечивающей определение места самолета с точностью порядка 10 м. Эти данные преобразуются из не­

прерывной формы в цифровую и сравниваются с предыду­ щими значениями (для исключения сигналов помех). Если поступившие данные оказываются недостоверными, то они

отбрасываются и используются предыдущие данные. Даль­ нейшие вычисления ведутся по усредненным машиной зна­ чениям параметров, измеренных посредством радио- и аэро­

навигационных методов.

Вся программа вычислений (один цикл) выполняется за 0,5 сек. Решение всех необходимых задач осуществляется 700 командами. Таким образом, быстродействие машины со­ ставляет около 1400 операций в секунду.

Расчет данных для бомбометания заключается в опреде­ лении координат точки сбрасывания бомб. В конце каждого

цикла вычислений фактическое расстояние до цели сравни­ вается с расчетным. Если район цели не достигнут, вычисле­

ния продолжаются по прежним данным. Если район цели до­ стигнут, машина уточняет данные бомбометания и автома­

тически вводит новые данные для следования к новой цели или на свой аэродром.

Данные бомбометания рассчитываются периодически с самого начала полета при каждом 32-м цикле вычислений,

т. е. каждые 16 сек.

При достижении самолетом района цели эти данные уточ­

няются — сброс бомб происходит автоматически.

Машина

67


продолжает вырабатывать сигналы управления, направляю­ щие самолет к новой цели или на свой аэродром. Сигналы

управления подаются на индикатор пилота и на автопилот. Управление самолетом в данном случае заключается в уст­

ранении ошибок в курсе следования посредством выполнения разворотов и крена на углы, пропорциональные ошибке

(рис. 20). Датчиком курса является гирокомпас. Компасный

 

Сельсин-датчик

Гцюкомпас

 

 

Сельсин-приемник

 

 

 

Курс

 

Радиовысо­

 

 

 

 

 

 

томер

 

Сигнал

 

 

 

поправки

 

 

Рулевая

Автопи­

 

 

лот

 

 

машинка

 

Высота

 

 

 

 

 

 

Координаты

 

 

самолета

 

Датчик воздушной

Электронная

Определитель

 

скорости

тишина

координат

Рис. 20. Схема работы электронной машины в системе автоматического управления самолетом

курс складывается с дискретными значениями поправок, вы­ рабатываемых машиной, в системе, состоящей из двух сель­

синов. Сельсин — это трансформатор, включающий

непо­

движную часть (статор) и подвижную часть (ротор).

В дан­

ном случае ротор одного сельсина механически связан со стрелкой компаса, статор его связан электрически со стато­ ром другого сельсина. Первый называется сельсин-датчиком, второй сельсин-приемником. При определенном положении стрелки компаса связанный с нею ротор сельсин-датчика на­ ведет в обмотках своего статора электромагнитное поле та­ кого направления, что ротор сельсин-приемника будет по­ ворачиваться до тех пор, пока положение его не придет в соответствие с положением ротора сельсин-датчика. Когда

положение обоих роторов станет одинаковым, они наведут одинаковые поля в своих статорах. При этом между стато­ рами не будет обмена током. Система перейдет в состояние равновесия. При изменении положения ротора сельсин-Дат-

68