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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 132

Скачиваний: 1

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

сти ЗУР, попадают в оптическую систему (зеркала), ко­ торая концентрирует и направляет их через модулирую­ щее устройство к чувствительному элементу — фотосо­ противлению. На электродах фотосопротивления при этом возникает напряжение электрического тока, кото­ рое подается в усилитель, а далее — в блок формирова­

ния команд и к исполнительным устройствам наведения ЗУР.

 

 

 

 

Обтекатель

 

таких

ЗУР имеет

 

 

 

 

форму,

 

образованную

частью

 

 

 

 

сферы, и изготовляется из про­

 

 

 

 

зрачного для

инфракрасных

лу­

 

 

 

 

чей и достаточно прочного мате­

 

 

 

 

риала

 

(кварц,

 

кристаллическая

 

 

 

 

окись магния и др.).

 

 

 

 

 

 

 

Модулирующее

 

устройство

 

 

 

 

служит

для

автоматического

оп­

Рис. 20.

Модулирующий

ределения величины и направле­

ния отклонения

оптической

оси

 

диск:

 

 

инфракрасной

головки

 

самонаве­

/ — отметка от цели; 2 —

 

дения

от цели.

Оно

состоит

из

внешний

пояс

диска;

3 —

внутренний пояс

диска;

4 —

вращающихся

дисков

с

прозрач­

поле зрения инфракрасной

головки

самонаведения

ными

и

непрозрачными

для

ин­

 

 

 

 

фракрасных

лучей

участками

и

привода

для

вращения

дисков. Благодаря

чередованию

прозрачных и непрозрачных участков дисков проходя­ щие через них непрерывные инфракрасные лучи преоб­ разуются (модулируются) в прерывистые. Форма про­ зрачных участков выбирается такой, чтобы отклонение проходящего через них луча вызывало изменение фор­ мы или частоты модулирующего сигнала.

На рис. 20 приведен модулирующий диск, разделен­ ный на два концентрических пояса. На каждом поясе имеется различное количество правильно чередующихся прозрачных и непрозрачных участков. Между поясами проходит оптическая ось головки самонаведения. Если отметка от цели попадает на внешний пояс, то цель на­ ходится выше оптической оси головки самонаведения. Это автоматически фиксируется частотой прерывания инфракрасного луча, соответствующей расстояниям меж­ ду прозрачными и непрозрачными участками внешнего пояса диска. Если отметка от цели попадает на внутрен­ ний пояс, то цель находится ниже оптической оси голов-

72


ки самонаведения, а частота прерывания инфракрасного луча, соответствующая внутреннему поясу, автоматиче­ ски это фиксирует. Наконец, если изображение цели попадает на линию раздела поясов, то цель находится на оптической оси головки самонаведения, о чем свиде­ тельствует отсутствие модуляции инфракрасного луча.

При той или иной модуляции инфракрасного луча вы­ рабатываются команды, реализуемые исполнительными устройствами наведения ЗУР.

Угол обзора инфракрасных головок самонаведения обычно не превышает нескольких градусов. Для его уве­ личения при поиске цели и слежении за ней головку са­ монаведения устанавливают на карданном подвесе.

Преимуществами современных пассивных головок са­ монаведения перед радиолокационными считают: скрыт­ ность их работы (не излучают энергии), меньшую слож­ ность и более низкую стоимость, независимость летящей ЗУР от наземных средств наведения. Недостатками: невсепогодность, ограниченную несколькими километрами дальность действия, зависимость от направления полета цели (необходимо, чтобы головка «видела» источник теп­ ла определенной интенсивности), зависимость работы от наличия излучения.

Преимуществом всякого самонаведения перед телена­ ведением является повышенная точность, особенно при стрельбе на большие дальности. В связи с этим при оди­ наковых значительных боевых дальностях и эффективностях поражения цели вес боевой части ЗУР при телена­ ведении гораздо больше, чем при самонаведении. По­ этому стартовый вес ракеты с самонаведением, как правило, меньше.

Комбинированное наведение строится на последова­ тельном или параллельном сочетании рассмотренных вы­ ше способов наведения ЗУР.

Применение этого способа наведения в З Р К продик­ товано стремлением повысить точность стрельбы на боль­ шие дальности и высоты при минимальном весе назем­ ной и бортовой аппаратуры средств наведения и самой ЗУР.

Как отмечалось выше, наиболее просто и с минималь­ ной стоимостью в З Р К реализуется теленаведение. Одна­ ко оно имеет существенный недостаток — увеличение промаха с ростом дальности стрельбы. Этого недостатка

73

можно избежать при самонаведении, однако на больших дальностях оно приводит к увеличению веса и габаритов наземных и бортовых средств наведения ЗУР. Поэтому самонаведение имеет ограниченную дальность действия.

В зарубежных З Р К большой дальности с комбиниро­ ванным способом наведения, как правило, на конечном участке траектории полета ЗУР применяют самонаведе­ ние. На начальном и среднем участках траектории до возможной дальности действия головки самонаведения обычно используются в таких З Р К теленаведение и авто­ номный способ наведения (автономный способ наведе­ ния, характерный для стрельбы по неподвижным целям, предполагает выработку команд наведения на борту ракеты в соответствии с программой, заданной до ее старта).

Поскольку при комбинированном наведении необхо­ димо в З Р К одновременно иметь наземные и бортовые средства, присущие как теленаведению (или автономно­ му наведению), так и самонаведению, сложность и стои­ мость таких З Р К значительно выше.

4. Методы наведения ЗУР на цель

Для поражения воздушной цели с заданной эф­ фективностью необходимо, чтобы ЗУР (в зависимости от конструкции) в пределах своей максимальной нак­

лонной дальности

полета

попала

непосредственно в

цель

или

пролетела

от

нее

на

расстоянии

(при

про­

махе),

не

превышающем

некоторого

заранее

известно­

го. В

последнем случае,

кроме

того, требуется,

чтобы

взаимное

расположение

осей ракеты

и цели,

а

также

их относительная скорость полета находились в момент встречи в заданном диапазоне. Эти условия, называемые условиями встречи ЗУР с целью, необходимы для нор­ мального согласования действия боевой части и некон­ тактного взрывательного устройства, обеспечивающих требуемую эффективность поражения цели.

Теоретически заданные промах и условия встречи мо­ гут достигаться при наведении ЗУР по бесконечному множеству траекторий. Для этого в ходе наведения тре­ буется выдерживать определенные для каждой из этих траекторий соотношения характеристик полета ЗУР в за­ висимости от полета обстреливаемой цели. Иными сло­ вами, необходим определенный закон сближения ЗУР с

74


целью,

называемый

м е т о д о м

н а в е д е н и я

ЗУР

на

цель.

 

 

 

 

 

 

В современных З Р К метод

наведения

(иногда

не­

сколько

методов наведения одновременно)

предусматри­

вается

конструкцией

средств

наведения,

т. е.

заранее

устанавливаются: необходимый перечень измеряемых в процессе наведения характеристик летящих ЗУР и цели, точность их измерения и математическая схема решения соотношений между ними (уравнения метода наведения), реализуемая в счетно-решающем приборе наведения.

Выбору метода наведения для вновь создаваемого или модернизируемого комплекса, как и выбору способа

ивида наведения ЗУР, предшествует большая расчетная

иисследовательская работа с отысканием оптимального решения. Основным критерием при этом выборе являет­ ся получение комплекса наименьшей сложности (а зна­ чит, и стоимости), обеспечивающего поражение задан­ ных типовых воздушных целей в требуемой зоне по­ ражения, т. е. с эффективностью не ниже заданной. Вы­ бору метода наведения предшествуют теоретические кинематические исследования.

Траекторию полета

ЗУР, определяемую уравнения­

ми метода наведения,

называют кинематической (тре­

буемой) траекторией. Параметры ее рассчитываются в ходе кинематических исследований наведения ЗУР на за­ данные типовые цели. При кинематических исследова­ ниях ракета принимается за движущуюся точку. В связи с этим допущением реальная траектория полета ЗУР отличается от кинематической вследствие воздействия

различных

внешних возмущений, инерционности ракеты

и средств

наведения, наличия инструментальных оши­

бок и т. д.

 

В результате кинематических исследований при раз­ личных методах наведения уточняется закон изменения скоростей и ускорений полета ЗУР вдоль траекторий при наведении ее на типовые цели во всей заданной зоне поражения, который должен обеспечивать приемлемые потребные кинематические нормальные перегрузки (пП О тр) ракеты вдоль этих траекторий, особенно в точке встре­ чи. При этом обязательно рассматривается весь диапа­ зон скоростей и маневров типовых целей.

По этим входным данным задаются требования к двигательным установкам ЗУР (закон изменения тяги,

75


т. е. закон изменения скоростей и ускорений полета) и к маневренным возможностям ракеты, характеризуемым ее располагаемыми нормальными перегрузками (пѵасп). Названные перегрузки — это максимальные нормальные перегрузки ЗУР при максимальном отклонении ее под­ вижных аэродинамических поверхностей (при аэродина­ мическом управлении) и при заданных скоростях, уско­ рениях и условиях ее полета.

Вновь проектируемая ЗУР должна, как правило, обеспечивать вдоль всех анализируемых траекторий на­ ведения превосходство располагаемых перегрузок над

требуемыми согласно

зависимости

 

 

 

^ р а о п ^ Цпотр ~\~ Пфп

П в ,

 

где П ф Л н о р м а л ь н а я

перегрузка

ЗУР

для

отработки

случайных

(флюктуационных)

ее

отклонений

от кинематической траектории;

 

п в — нормальная

перегрузка

для

компенсации со­

ставляющей веса

ЗУР.

 

 

 

Естественно,

что

при

проектировании

конкретной

ЗУР практически

никогда

не удается точно

выполнить

все требования, предъявленные на основе теоретических кинематических исследований. Поэтому после проекти­ рования задача обеспечения ракетой заданной зоны пора­ жения решается методом последовательных сближений с доведением ее конструкции до требуемой, а также с введением корректировок в выбранный метод наведения.

В зависимости от способа наведения ЗУР на цель методы наведения, применяемые в современных ЗРК, делят на две группы (рис. 15):

трехточечные, применяемые при теленаведении и определяющие взаимное движение трех точек (пункт наведения, цель и ракета);

двухточечные, применяемые при самонаведении и определяющие взаимное движение двух точек (цель и ракета).

Из т р е х т о ч е ч н ы х методов наведения наиболее распространенными являются метод «накрытия цели» и разновидности метода «спрямления траектории» полета' ЗУР.

Метод «накрытия цели» (называемый также методом «трех точек» или методом «совмещения с целью») яв­ ляется таким законом сближения ракеты с целью, при

76


котором в ходе всего наведения летящая ЗУР удержи­ вается на прямой линии, соединяющей в пространстве пункт наведения и цель. Практически это означает, что средства наведения должны сводить к нулю угол между прямыми линиями: пункт наведения — цель и пункт на­ ведения — ракета.

Уравнения этого метода наведения:

е р — £ц'>

ßp = fV

где ер, ßp —требуемые угол места и азимут ЗУР; бц, рц — угол места и азимут цели.

Траектории полета современных ЗУР, наводимых по методу «накрытия цели», имеют большую кривизну, осо­ бенно в районе точки встречи. По мере приближения особенно скоростной цели к комплексу требуемые нор­ мальные перегрузки в районе точки встречи резко воз­ растают, вызывая необходимость соответствующего уве­ личения располагаемых перегрузок ЗУР. В этом за­ ключается один из существенных недостатков данного метода.

Основным преимуществом метода «накрытия цели» считают то, что нет необходимости в измерении дально­ сти до цели и ракеты в процессе наведения на нее ЗУР. Это позволяет упростить средства наведения и приме­ нять только одну РЛС, а также обстреливать цель, когда

по

каким-либо

причинам

(например,

из-за

искусствен­

ных

и естественных помех) измерить

дальность

до нее

в ходе наведения ЗУР не удается.

 

 

 

Метод «накрытия цели» реализуется в ряде зарубеж­

ных

З Р К ПСО

при командном теленаведении и

телена­

ведении по лучу.

 

 

 

 

Недостаток метода «накрытия цели», заключающийся

в высоких требованиях к

маневренности

ЗУР,

может

быть существенно компенсирован применением одной из

разновидностей

трехточечного метода — метода «спрям­

ления траектории» полета ЗУР.

 

 

Этот метод предусматривает удержание

ЗУР

в про-

I цессе наведения

на прямой, соединяющей

пункт

наве­

дения с упрежденной точкой, а не с целью, как при методе «накрытия цели». Поэтому такой метод наведения называют иногда упрежденным. Координаты упреж­ денной точки рассчитываются наземным счетно-решаю-

77