Автономные системы управления

Автономными системами управления называются такие, в которых сигналы управления полетом вырабатываются на борту ракеты в соответствии с предварительно (до старта) заданной программой. При полете ракеты автономная система управления не получает какой-либо информации от цели и пункта управления. Такая система в ряде случаев используется на начальном участке траектории полета ракеты для вывода ее в заданную область пространства.

Элементы систем управления ракетами

Управляемая ракета - беспилотный ЛА с реактивным двигателем, предназначенный для поражения воздушных целей. Все бортовые устройства размещены на планере ракеты.

Планер - несущая конструкция ракеты, которая состоит из корпуса, неподвижных и подвижных аэродинамических поверхностей. Корпус планера обычно цилиндрической формы с конической (сферической, оживальной) головной частью.

Аэродинамические поверхности планера служат для создания подъемной и управляющих сил. К ним относятся крылья, стабилизаторы (неподвижные поверхности), рули. По взаимному расположению рулей и неподвижных аэродинамических поверхностей различают следующие аэродинамические схемы ракет: нормальная, «бесхвостка», «утка», «поворотное крыло».

Рис. б. Схема компоновки гипотетической управляемом ракеты:

Рис. б. Схема компоновки гипотетической управляемом ракеты:

1 - корпус ракеты; 2 - неконтактный взрыватель; 3 - рули; 4 - боевая часть; 5 - баки для компонентов топлива; б - автопилот; 7 - аппаратура управления; 8 - крылья; 9 - источники бортового электропитания; 10 - ракетный двигатель маршевой ступени; 11 - ракетный двигатель стартовой ступени; 12 - стабилизаторы.

Рис. 7. Аэродинамические схемы управляемых ракет:

Рис. 7. Аэродинамические схемы управляемых ракет:

1 - нормальная; 2 - «бесхвостка»; 3 - «утка»; 4 - «поворотное крыло».

Двигатели управляемых ракет делятся на две группы: ракетные и воздушно-реактивные.

Ракетным называется двигатель, который использует топливо, полностью находящееся на борту ракеты. Для его работы не требуется забора кислорода из окружающей среды. По виду топлива ракетные двигатели разделяются на ракетные двигатели твердого топлива (РДТТ) и жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). В качестве топлива в РДТТ используются ракетный порох и смесевое твердое топливо, которые заливаются и прессуются непосредственно в камеру сгорания двигателя.

Воздушно-реактивные двигатели (ВРД) - двигатели, в которых окислителем служит кислород, забираемый из окружающего воздуха. В результате на борту ракеты содержится только горючее, что позволяет увеличить запас топлива. Недостаток ВРД - невозможность их работы в разреженных слоях атмосферы. Они могут применяться на ЛА при высотах полета до 35-40 км.

Автопилот (АП) предназначен для стабилизации угловых движений ракеты относительно центра масс. Кроме того, АП является составной частью системы управления полетом ракеты и управляет положением самого центра масс в пространстве в соответствии с командами управления. В первом случае автопилот выполняет роль системы стабилизации ракеты, во втором - роль элемента системы управления.

Для стабилизации ракеты в продольной, азимутальной плоскостях и при движении относительно продольной оси ракеты (по крену) используются три независимых канала стабилизации: по тангажу, курсу и крену.

Бортовая аппаратура управления полетом ракеты является составной частью системы управления. Ее устройство определяется принятой системой управления, реализованной в комплексе управления зенитными и авиационными ракетами.

В системах командного телеуправления на борту ракеты устанавливают устройства, составляющие приемный тракт командной радиолинии управления (КРУ). В их состав входят антенна и приемник радиосигналов команд управления, селектор команд, демодулятор.

Боевое снаряжение зенитных и авиационных ракет - сочетание боевой части и взрывателя.

Боевая часть имеет боевой заряд, детонатор и корпус. По принципу действия боевые части могут быть осколочными и осколочно-фугасными. Некоторые типы ЗУР могут оснащаться и ядерными боевыми частями (например, в ЗРК «Найк-Геркулес»).

Поражающими элементами боевой части являются как осколки, так и готовые элементы, размещенные на поверхности корпуса. В качестве боевых зарядов применяют бризантные (дробящие) взрывчатые вещества (тротил, смеси тротила с гексогеном и др.).

Взрыватели ракет могут быть неконтактными и контактными. Неконтактные взрыватели в зависимости от места положения источника энергии, используемой для срабатывания взрывателя, подразделяются на активные, полуактивные и пассивные. Кроме того, неконтактные взрыватели подразделяются на электростатические, оптические, акустические, радиовзрыватели. В зарубежных образцах ракет чаще применяются радио- и оптические взрыватели. В отдельных случаях одновременно работают оптический и радиовзрыватель, что повышает надежность подрыва боевой части в условиях электронного подавления.

В основу работы радиовзрывателя положены принципы радиолокации. Поэтому такой взрыватель представляет собой миниатюрный радиолокатор, формирующий сигнал подрыва при определенном положении цели в луче антенны взрывателя.

По устройству и принципам работы радиовзрыватели могут быть импульсными, доплеровскими и частотными.

Рис. 8. Структурная схема импульсного радиовзрывателя

Рис. 8. Структурная схема импульсного радиовзрывателя

В импульсном взрывателе передатчик вырабатывает высокочастотные импульсы малой длительности, излучаемые антенной в направлении цели. Луч антенны согласован в пространстве с областью разлета осколков боевой части. При нахождении цели в луче отраженные сигналы принимаются антенной, проходят приемное устройство и поступают на каскад совпадений, куда подается строб-импульс. При их совпадении выдается сигнал подрыва детонатора боевой части. Длительность строб-импульсов обуславливает диапазон возможных дальностей срабатывания взрывателя.

Доплеровские взрыватели чаще работают в режиме непрерывного излучения. Сигналы, отраженные от цели и принятые антенной, поступают на смеситель, где выделяется частота Доплера.

При заданных значениях скорости сигналы частоты Доплера проходят через фильтр и подаются на усилитель. При определенной амплитуде колебаний тока этой частоты выдается сигнал подрыва.

Контактные взрыватели могут быть электрическими и ударными. Они находят применение в ракетах малой дальности при высокой точности стрельбы, что обеспечивает подрыв боевой части при прямом попадании ракеты.

Для повышения вероятности поражения цели осколками боевой части принимаются меры по согласованию областей срабатывания взрывателя и разлета осколков. При хорошем согласовании область разлета осколков, как правило, совпадает в пространстве с областью нахождения цели.

Похожие книги из библиотеки

Легкие танки зарубежных стран 1945 — 2000

Вы держите в руках справочник «Легкие танки зарубежных стран 1945—2000». После Второй мировой войны легкие танки, некогда составлявшие значительный процент в танковых парках многих стран мира, почти совсем сошли со сцены. К концу XX века серийно производились и состояли на вооружении в основном легкие боевые машины специального назначения: авиадесантные, или аэротранспортабельные, а также плавающие. Процесс развития бронированных разведывательных машин (БРМ) привел в ряде случаев к полному вытеснению легких танков из разведподразделений. Вместе с тем, в целом ряде стран Азии, Африки и Латинской Америки на вооружении имеются только легкие танки.

В настоящий справочник включены серийные (или подготовленные к серийному производству) боевые машины стран-разработчиков, а также танки, прошедшие серьезную модернизацию, связанную с качественным изменением их тактико-технических характеристик, а зачастую — и внешнего вида.

Приложение к журналу «МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР»

Истребитель И-15бис

Перед Второй мировой войной практически все самолеты-истребители, состоящие на вооружении советских ВВС, были созданы в конструкторском бюро Н.Н.Поликарпва. В период с 1934 по 1942 годы авиазаводы произвели более 16 тысяч истребителей И—16, И—15, И—15бис и И—153. Значительная часть этой крылатой армады принимала участие в воздушных сражениях с 1936 по 1945 годы.

Полутороплан И—15бис в ряду других поликарповских истребителей смотрится середнячком. Особыми достоинствами не блистал, более того, не успев появиться, устарел практически безнадежно по всем своим характеристикам.

Тем не менее, оказывается, что этот ладный и гармоничный с виду самолетик успел «отметиться» практически везде: в Испании, Китае, на Халхин-Голе, в зимней войне с Финляндией, прошел всю Великую Отечественную войну вплоть до японской кампании.

1941. «Последний парад» мехкорпусов Красной Армии

Эти ожесточенные бои стали «ПОСЛЕДНИМ ПАРАДОМ» мехкорпусов Красной Армии летом 1941 года. Это контрнаступление должно было закрыть огромную брешь, образовавшуюся на Минском направлении после приграничной катастрофы, и восстановить положение Западного фронта. Эта великая танковая битва, в которой с обеих сторон участвовали свыше 2000 единиц бронетехники (гораздо больше, чем под Прохоровкой!), осталась «в тени», т. к. документация советских частей была почти полностью утеряна.

Почему же контрудар 5-го и 7-го мехкорпусов РККА в районе Сенно — Лепель не увенчался успехом? По чьей вине не удалось реализовать наше превосходство в бронетехнике? Как были потеряны новейшие КВ и Т-34? Почему наши танковые армады сгорели за считанные дни, так и не добившись перелома в боевых действиях и не остановив немцев?.. НОВАЯ КНИГА ведущего военного историка, основанная на материалах не только отечественных, но и зарубежных архивов, отвечает на все эти вопросы.

Тяжелый танк «Королевский тигр»

В августе 1942 года Управление вооружений сухопутных войск (Heereswaffenamt) вермахта разработало тактико-техническое задание на тяжелый танк, призванный в перспективе заменить недавно запущенный в производство «Тигр» — Pz.VI Ausf.E. На новой машине предполагалось использовать сконструированную в 1941 году фирмой Krupp 88-мм пушку с длиной ствола в 71 калибр. Осенью 1942 года к проектированию танка приступили фирма Henschel и конструкторское бюро Фердинанда Порше, вновь вступившего в соревнование с Эрвином Адерсом.

Приложение к журналу «МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР»