Файл: Пересада С.А. Зенитные ракетные комплексы.pdf

ходимы Для того, чтобы уменьшить существующее про­ тиворечие между устойчивостью и управляемостью ракеты в полете: чем ЗУР устойчивее, тем она менее управляема, и наоборот.

7

6

сигналы управления и наведения

В качестве чувствительных элементов в современных автопилотах ЗУР применяют позиционные (трехстепен­ ные) и скоростные (двухстепенные) гироскопы, датчики линейных ускорений (акселерометры) и измерители ско­ ростного напора.

Позиционные гироскопы предназначены для измере­ ния угловых отклонений ракеты по рысканию, тангажу или крену относительно некоторой неподвижной системы отсчета. Для получения величин угловых отклонений ги­ роскоп снабжается датчиком (потенциометрическим, ем­ костным, индуктивным или другого типа).

Скоростные гироскопы измеряют угловые скорости ракеты относительно связанных осей координат. Они также снабжены датчиками, фиксирующими угловые

58

скорости для их дальнейшего преобразования в соответ­ ствующие команды.

Акселерометры служат для измерения линейных ус­ корений (перегрузок), действующих на ЗУР в полете. Конструктивные схемы акселерометров весьма разнооб­ разны. Часто они строятся по принципу фиксации пере­ мещения груза определенной массы, уравновешенного пружиной. В этом случае акселерометр располагают так, чтобы груз перемещался в том направлении, в котором необходимо замерить перегрузку.

В общем случае чувствительные элементы автопилота должны измерять параметры перемещений ЗУР по трем координатам (тангажу, рысканию и крену) для дальней­ шего обеспечения управления и стабилизации ракеты по этим координатам. Однако есть такие конструкции ЗУР, в которых стабилизация по крену не производится: ра­ кета в процессе полета вращается вокруг продольной оси. Чувствительные элементы должны при этом изме­ рить параметры крена ракеты так, чтобы поступающие команды наведения были должным образом преобразо­ ваны в своевременные повороты подвижных аэродина­ мических поверхностей в ходе вращения ЗУР по крену.

Измерители скоростного напора в схеме автопилота служат в основном для того, чтобы установить необхо­ димый угол поворота подвижных аэродинамических по­

ном напоре для одного и того же изменения траектории полета или стабилизации ЗУР подвижные аэродинами­ ческие поверхности фиксированной площади следует по­ ворачивать на большие углы, чем при большем скорост­ ном напоре.

Преобразовательно-усилительные устройства автопи­ лота преобразуют величины, измеренные чувствительны­

тельные устройства автопилота —• рулевые машинки. Рулевые машинки являются исполнительно-силовыми

приводами автопилота ЗУР; они поворачивают подвиж­ ные аэродинамические поверхности (при аэродинамиче­ ском управлении) или обеспечивают поворот струи газов реактивного двигателя (при газодинамическом управле­ нии),

59

Взависимости от типа приводного двигателя разли­ чают пневматические, гидравлические и электрические (электромагнитные и электромеханические) рулевые ма­ шинки.

Впневматических рулевых машинках рабочим телом

является либо сжатый, либо горячий газ, поступающий от бортового источника питания. Основные достоинства таких машинок — простота и надежность, недостатки — инерционность в работе и сложность, вызванная зависи­ мостью давления газа от температуры.

Гидравлические рулевые машинки в качестве рабо­ чего тела используют жидкость, которая перегоняется через распределительное устройство (золотник или дрос­ сель) гидронасосом, приводимым во вращение электро­ двигателем или турбиной (более выгодна в весовом от­ ношении турбина, работающая на горячем газе). Основ­ ными преимуществами гидравлических машинок считают точность, практическую безынерционность (из-за несжи­ маемости жидкости), высокое быстродействие, недостат­ ками •— сложность и высокую стоимость.

Электрические рулевые машинки могут быть электро­ магнитными или электромеханическими. Первые явля­ ются маломощными. Применение вторых считается це­ лесообразным при большом времени полета.

Рис. 15. Классификация средств наведения ЗУР

60

Один из возможных вариантов классификации средств наведения ЗУР по способам, видам и методам наведения ракеты на цель приведен на рис. 15.

3. Способы и виды наведения ЗУР

В зарубежных З Р К (в зависимости от конструкции) встречаются следующие способы наведения ЗУР на цель:

наведении — комбинация теленаведения с самонаведе­ нием (иногда и с автономным наведением).

Теленаведением называют способ наведения ЗУР на расстоянии за счет энергии, специально подаваемой на ракету с пункта наведения, расположенного вне ракеты.

Команды теленаведения могут вырабатываться либо на пункте наведения, либо непосредственно на борту са­ мой ЗУР.

При теленаведении с выработкой команд на пункте наведения наземные средства наведения ЗУР (рис. 16) включают следующие элементы: в качестве измерителей координат летящих цели и ЗУР — станцию сопровожде­ ния цели и станцию сопровождения ЗУР; счетно-решаю­ щий прибор; станцию передачи команд на борт ЗУР.

комплекса или самостоятельно (автономно). В ряде кон­

можно), обнаруживают и «захватывают» ее, после чего переходят на сопровождение (как правило, автоматиче­

61

ре преобразуются в команды для средств управления пуском ЗУР. Оптическая станция сопровождения цели без применения какого-либо дальномера не позволяет определить с достаточной точностью параметры полета цели. Основной задачей такой станции является макси-

Рис. 16. Схема теленаведения с выработкой команд на пункте наведения:

натам.

После пуска ЗУР станция сопровождения цели вы­ полняет вышеуказанные функции, однако результаты со­ провождения цели уже поступают в счетно-решающий прибор наведения.

Начинает действовать и станция сопровождения зе­ нитной управляемой ракеты, которая в зависимости от конструкции может быть радиолокационной (у всепогод­ ных ЗРК) , оптической, инфракрасной, лазерной, телеви­ зионной (у невсепогодных З Р К ) .

Эта станция (в зависимости от конструкции) сопро­ вождает ЗУР автоматически или посредством ручного управления. Результаты сопровождения ЗУР также по-

62

даются в счетно-решающий прибор наведения. В зави­ симости от принятого метода наведения станция сопро­ вождения ЗУР определяет либо характеристики полета ракеты (координаты, скорость), либо только направле­ ние ее полета.

В зарубежных З Р К с данным типом теленаведения измерители координат (параметров движения) цели и ЗУР имеют различные схемы построения и принципы действия. При раздельных станциях сопровождения цели и ЗУР они чаще строятся по одному и тому же принци­ пу: радиолокационному, оптическому, лазерному и др. Однако встречаются сочетания в одном З Р К станций, построенных по различным принципам действия. Напри­ мер, при радиолокационном или оптическом сопровож­ дении цели станция сопровождения ЗУР создается на инфракрасном или телевизионном принципе.

Счетно-решающий прибор наведения, получая непре­ рывную информацию о характеристиках полета цели и

полета обстреливаемой цели, и вырабатывает по этим отклонениям команды наведения. Команды передаются на борт ЗУР станцией передачи команд по радиолинии связи с помощью кодированных радиосигналов (радио­ командное теленаведение), что позволяет практически

Команды теленаведения принимаются бортовыми приемниками и после преобразования поступают на исполнительные органы ЗУР (аэродинамические подвиж­ ные поверхности или газовые рули).

Теленаведение с выработкой команд на пункте наве­ дения применяется при радиокомандном теленаведении, широко распространенном в зарубежных ЗРК. Его пре­ имуществом считается сравнительная простота, а значит, и более низкая стоимость бортовой аппаратуры ЗУР. Не­ достатком является примерно пропорциональное умень­ шение точности наведения (увеличение промаха по цели) увеличению дальности до точки встречи, что происходит из-за снижения точности определения характеристик ле­ тящих цели и ЗУР с увеличением дальности до них. Этот недостаток в определенных пределах компенсируют

63

увеличением веса боевой части ЗУР (обычно боевая часть ЗУР при теленаведении более тяжелая, чем при других способах наведения), что приводит к возраста­ нию стартового веса ракеты.

Д л я повышения точности теленаведения с выработкой команд на пункте наведения за рубежом разрабатывает­ ся схема теленаведения с контролем цели посредством бортовой аппаратуры ЗУР («наведение через ракету»). Для этого на борту ракеты устанавливается устройство, фиксирующее взаимное положение летящих ЗУР и цели (телевизионная, радиолокационная полуактивная голов­ ка) . Это устройство не вычисляет команды наведения, а по радиолинии передает данные на наземный счетно-ре­ шающий прибор наведения, который и рассчитывает команды, поступающие затем на борт ЗУР через стан­ цию передачи команд. Считают, что такая схема теле­ наведения позволяет упростить бортовую аппаратуру ракеты (не нужен дорогостоящий бортовой счетно-ре­ шающий прибор наведения), повысить точность наведе­ ния как за счет измерения координат цели с борта при­ ближающейся к ней ЗУР, так и за счет того, что назем­ ный счетно-решающий прибор наведения более точен, чем бортовой, имеющий ограниченные вес и габариты. Недостатком такой схемы считается пониженная помехо­ защищенность из-за дополнительной линии радиосвязи между ЗУР и наземным счетно-решающим прибором на­ ведения.

При теленаведении с выработкой команд непосред­ ственно на борту самой ЗУР наземные средства наведе­ ния ЗУР включают следующие элементы: измеритель координат летящей цели — станцию сопровождения це­ ли, станцию создания энергетического поля для наведе­ ния ЗУР и счетно-решающий прибор.

Станции сопровождения цели при таком виде теле­ наведения по назначению, схемам конструкции и прин­ ципам работы аналогичны подобным станциям комплек­ сов, применяющих теленаведение с выработкой команд на пункте наведения.

Станция создания энергетического поля (обычно уз­ кого радиолуча) как бы указывает ракете траекторию полета. Направление луча этой станции рассчитывается наземным счетно-решающим прибором наведения, полу­ чающим информацию о характеристиках полета цели от

64

станции сопровождения цели и учитывающим летные возможности ЗУР.

При применении двух названных наземных станций ракета может наводиться и в упрежденную точку.

В рассматриваемой разновидности теленаведения мо­ жет использоваться одна радиолокационная станция, ко­ торая одновременно сопровождает цель и создает энер­ гетическое поле для наведения ЗУР. В этом случае отсут­ ствует возможность стрельбы в упрежденную точку.

Бортовые средства ракеты при выработке команд те­ ленаведения непосредственно на борту ЗУР включают приемник и исполнительные органы. Приемник опреде­ ляет отклонение ЗУР от энергетического поля — луча, обеспечивая при этом информацию для выработки команд возвращения ЗУР в узкий луч.

Таким образом, теленаведение с выработкой команд непосредственно на борту самой ЗУР отличается от те­ ленаведения с выработкой команд на пункте наведения функциональными задачами наземных и бортовых эле­ ментов средств наведения ЗУР. В наземных элементах отсутствует в явном виде станция передачи команд на борт ЗУР (хотя без станции создания энергетического поля наведение ракеты невозможно). Счетно-решающий прибор наведения не вырабатывает команды наведения для бортовых элементов ЗУР, а рассчитывает команды необходимого направления энергетического луча станции (при двух наземных станциях). Бортовой приемник ЗУР согласно направлению энергетического луча обеспечи­ вает выработку команд наведения.

Рассмотренная разновидность теленаведения приме­ няется при наведении ЗУР по лучу (рис. 17). Его пре­ имуществами считают сравнительную простоту наземных и бортовых элементов средств наведения ЗУР, а кроме того, возможность при наличии единственной наземной станции обстреливать одну и ту же цель несколькими ЗУР, запускаемыми последовательно. Недостатком теле­ наведения по лучу (как и командного теленаведения) яв­ ляется снижение точности с увеличением расстояния до точки встречи. Так как энергетический луч является расходящимся (по форме напоминает конус), то с рос­ том расстояния до точки встречи его поперечный размер может оказаться больше допустимого промаха.