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

Математическое моделирование траекторий движения различных тел осуществляется как на моделях общего на­ значения, так и на специально разрабатываемых электрон­ ных моделях.

Преимущество новых видов исследований с применением ЭВМ очевидно. Разработка и испытания новых образцов техники могут производиться теперь в большей своей части в лаборатории. Это значительно сокращает необходимое время и средства. При такой постановке дела постройке того или иного агрегата предшествует тщательная проверка спроекти­ рованного образца на электронных моделях, в результате которой наилучший вариант запускается в производство.

Так, одна из крупнейших в мире электронных моделей —

английская машина «Тридак», как сообщается в печати, применяется для решения научно-технических проблем авиа­

ции, радиолокации, управляемых снарядов и других обла­ стей техники; «Тридак» может решать проблемы, связанные с движением тела, способного передвигаться в любом на­ правлении в пространстве.

Одной из наиболее распространенных задач, решаемых на «Тридаке» является, как сообщается в печати1, расчет пространственной траектории управляемого снаряда, атаку­ ющего цель.

На основании описания работы модели при решении та­

кой задачи составлена схема соединения блоков модели, по­ казанная на рис. 18.

Последовательность работы модели при этом следующая. Сначала определяются все силы, воздействующие на цель при управлении ею, и на основании полученных результатов рассчитываются параметры движения цели (высота, курс, расстояние). Параметры движения цели и закон их измене­ ния задаются блоком 1 (датчик движения цели). Данные о параметрах цели получаются в виде электрических напряже­ ний. Величины этих напряжений должны находиться в опре­ деленных пределах, постоянных для данной модели. Подобно тому как входные сигналы, поступающие на управляющую

ЭЦМ, должны преобразовываться в двоичный код, в данном случае входные напряжения должны иметь определенный масштаб. Для этого напряжения, соответствующие различ­ ным параметрам движения цели, подаются на вычислитель­

ные блоки 3 через масштабный преобразователь 2.

1 Журнал «Proceedings of the 1ЕЕ», № 9, 1956.

56

На блоки 3 подаются также параметры движения сна­

ряда от датчика 5. С помощью этого датчика можно выбрать желаемый режим полета снаряда.

В вычислительных блоках рассчитываются скорости сна­ ряда и цели относительно земли, а также их взаимное поло­

жение. На основании этих данных вырабатываются сигналы, обеспечивающие попадание снаряда в цель. Эти сигналы че­

рез блок управления 4 подаются на имитатор снаряда 7. Он представляет собой три взаимно перпендикулярных кардан­ ных подвеса, положение каждого из которых определяется

Рис. 18. Схема, поясняющая принцип действия электронной модели «Тридак»

входными сигналами от блока 4. В зависимости от напряже­ ний, поступающих с блока 4 на блок 7, карданные подвесы изменяют свое взаимное расположение, что позволяет ими­

тировать произвольное положение снаряда в пространстве.

Подвесы соединены с датчиками, с которых снимается напряжение, характеризующее положение подвеса.

Напряжения с блока 7 через масштабный преобразова­

тель 6 'подаются на вычислительные блоки.

Таким образом, блоки 3-4-7-6 представляют собой, как го­ ворят, замкнутую цепь автоматического регулирования Взаимосвязь этих блоков заключается в следующем.

57

В соответствии с законом движения цели, задаваемым

блоком 1, в блоках 3 рассчитываются параметры движения снаряда, необходимые для поражения цели. Затем вычис­

ляется взаимное расположение снаряда и цели и отклонение

снаряда от заданной траектории.

Сигнал, пропорциональный величине отклонения снаряда, подается на блок управления имитатором; положение ими­ татора изменяется; на основании этих данных производится новый расчет и т. д.

Для фиксирования результатов моделирования в «Тридаке» имеются различные регистрирующие приборы: само­ писцы, фотозаписывающие устройства. Предусмотрена воз­ можность наблюдения за ходом моделирования на электрон­

ных осциллографах.

Работающие образцы различных систем автоматического управления могут быть исследованы на «Тридаке» посредст­ вом совместной работы реальных и моделируемых составных частей этих систем.

Точность вычислений на «Тридаке» характеризуется мак­ симальной погрешностью, равной одной десятой процента. Модель занимает площадь 557 м2, потребляет 650 кет элек­ трической энергии, содержит 8000 ламп, 2000 потенциомет­ ров, 2000 реле. Общая длина соединительных проводов со­ ставляет 113 км.

При военно-научных исследованиях могут применяться также электронные цифровые машины. Например, посту­ пившая в эксплуатацию в 1953 году серийная американская машина типа «ИРА-1103» имеет в своем составе специаль­ ные входные и выходные преобразователи для связи с ре­ альными объектами, которыми она может управлять. В

1954 году выпущено шесть машин «ИРА-1103». Фирма сооб­ щает о возможности их применения для управления дви­

жением самолетов, для испытаний самолетов, работы в

системе ПВО и так далее. Так, при сочленении с радиоло­ каторами обнаружения машина «ИРА-1103» (при введении соответствующей программы работы) может вычислять дан­ ные, необходимые для наведения, например, самолетов ПВО на обнаруженные цели противника. Благодаря этому подоб­ ные машины могут использоваться при разработке систем наведения. Быстродействие машины «ИРА-1103» составляет около 10 тысяч операций в секунду, максимальная погреш­

ность — одна десятимиллионная процента.

Необходимая площадь для размещения машины

58

«ИРА-1103» около 100 л2, вес — 10 т. Машина содержит

4500 ламп.

В 1953 году фирмой «Дженерал Электрик» изготовлена малогабаритная ЭЦМ типа «ОАРАК», заказанная ВВС США для применения в исследовательском центре при проектировании самолетов, автопилотов, управляемых сна­ рядов и т. п. Точность вычислений порядка одной десяти­ миллионной процента, быстродействие около 100 операций в секунду. Занимаемая площадь около 20 м\ потребляемая энергия 20 кет. Блоки машины содержат 1400 ламп и 7000 полупроводниковых диодов.

Из приведенных данных некоторых ЭЦМ и электрон­

ных моделей можно судить о круге вопросов, разрешаемых с помощью этого нового вида техники.

Универсальные ЭЦМ с одинаковым успехом могут ре­ шать задачи как народно-хозяйственного, так и военного значения. Это тем более верно, что решение ряда важных задач, таких как планирование работы различных отраслей производства, размещение промышленности по районам страны и т. п., имеет стратегическое значение.

Поэтому увеличение общего количества электронных

вычислительных машин имеет важное экономическое и воен­ ное значение.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ МАШИН В ОБРАЗЦАХ ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

В последнее время в периодической печати как популяр­ ного, так и специального характера часто сообщается о все новых и новых конкретных образцах электронных машин, разрабатываемых для применения в различных системах промышленного и военного значения.

Данные различных источников иностранной печати, ука­ занных в тексте брошюры, свидетельствуют о том, что к настоящему времени электронные машины начинают приме­

няться в следующих образцах военной техники:

—системах наведения средств ПВО;

—ракетных и артиллерийских установках;

—корабельном вооружении;

—наземных и бортовых авиационных системах;

—учебно-тренировочной аппаратуре;

—приборах службы тыла и др.

Вданном разделе излагаются наиболее характерные

свойства электронных машин, применяемых в указанных

59

образцах вооружения. Основное внимание уделяется особен­ ностям их использования в конкретных системах и взаимо­ связи с остальными устройствами системы.

СИСТЕМЫ НАВЕДЕНИЯ СРЕДСТВ ПВО

Опыт минувшей мировой войны показал большую эффек­

тивность управления действиями фронтовых истребителей и

самолетов-перехватчиков ПВО тыловых районов с наземных командных пунктов по радио.

Этот способ управления применялся при благоприятных метеорологических условиях путем визуального обозрения воздушной обстановки. При отсутствии указанных условий обнаружение целей и наведение на них истребителей осуще­ ствлялось с помощью радиолокаторов.

В последнем случае координаты обнаруженных и опоз­ нанных целей операторы радиолокатора передавали по теле­ фону на командный пункт наведения. Там на планшете,

снабженном картой обслуживаемого района, планшетисты наносили маршруты целей противника. По этим данным офицеры наведения рассчитывали маршрут и параметры движения своих истребителей, необходимые для перехвата обнаруженных целей.

Очевидно, что такой способ наведения при сверхзвуко­ вых скоростях полета не может быть эффективным. Необхо­ дима автоматизация процесса наведения.

В разрабатываемых в последнее время системах наведе­

ния автоматизация расчетов по перехвату воздушных целей достигается применением электронных машин.

Уже упоминалось, что одна из первых американских се­ рийных электронных машин («ИРА-1103») снабжалась бло­ ками, позволяющими использовать ее для непосредственного наведения или исследования разрабатываемых систем на­

ведения.

В США разрабатывается полуавтоматическая система наведения средств ПВО «СЕЙДЖ»1, три сектора которой

уже действуют.

Система «СЕЙДЖ» в окончательном варианте должна

обслуживать 32 сектора (командных центра),охватывающих всю территорию страны. Каждый сектор должен распола­ гать двумя электронными машинами (основной и запасной), обзорными радиолокаторами и другим оборудованием. Ука­ зывается, что все радиотехническое и электронное оборудова­

1 Журналы «Electronics» (October 1956) и «Life» (February 1957).

60

ние системы «СЕЙДЖ», придаваемое одному сектору обороны, содержит около 58 000 электронных ламп. Команд­

ный центр управляет всеми средствами поражения воздуш­ ных целей, имеющимися в данном районе (самолетами-пе­ рехватчиками, станциями управляемых снарядов, зенитными

батареями и др.).

По материалам иностранной печати составлена схема применения системы «СЕЙДЖ» (рис. 19), согласно которой координаты целей от различных средств обнаружения своего

и соседних секторов поступают к машине по проволочным или радиолиниям связи. Затем эти данные устройствами ввода, построенными с использованием фотоэлементов, пре­

вращаются в цифровой код, на основе которого машина производит нужные расчеты для решения задачи перехвата.

пульт офицера, в обязанности которого входит опознавание обнаруженных целей.

Результаты расчетов машины и сигналы о принадлеж­ ности'цели, передаваемые офицерам опознавания, изобра­ жаются на главном экране командного центра, у которого

находится командующий зоны ПВО данного сектора. Он принимает окончательное решение о методе уничтожения

61