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

Внимание, танки! История создания танковых войск

Знаменитый генерал нацистской Германии Гейнц Гудериан рассказывает о возникновении танковых войск, вооружении и особенностях боевого применения этих машин, сложностях и ошибках в их использовании. Гудериан был провозвестником, теоретиком, организатором и практиком танкового дела в своей стране. В книге он описывает ход трех масштабных военных операций — прорыва во Францию, наступления на Советский Союз и долгого отступления из России в 1943—1945 годах. По свидетельству военных теоретиков и политиков, эта книга — лучшее из всего того, что было написано немецкими генералами.

Физическая подготовка разведчика

Военное Издательство Народного Комиссариата Обороны 1945 «ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА РАЗВЕДЧИКА»

Книга написана капитаном К. Т. БУЛОЧКО

Разносторонне используя опыт Великой отечественной войны, автор излагает приемы, способы и виды боевой и спортивной физической подготовки разведчика. В работе раскрыты пути организации, методики обучения и физической тренировки разведчика в различных условиях.

Книга рассчитана на офицерский, сержантский и рядовой состав Красной Армии.

empty-line

2

Гвардейский крейсер Красный Кавказ (1926-1945)

Книга посвящена истории проектирования, строительства и боевой службы первого гвардейского крейсера “Красный Кавказ”. Детально описываются морские операции и сражения на Черном море в годы Великой Отечественной войны.

Для широкого круга читателей интересующихся военной историей.

Средний танк Т-55 [объект 155] (часть 2)

В этом номере «Бронеколлекции» редакция продолжает рассказ о послевоенном танке — Т-55, принятом на вооружение нашей армии в 1958 году.

Танк Т-55, являясь, по сути дела, модернизацией своего предшественника Т-54, стал конгломератом опытно-конструкторских разработок харьковского завода № 75 и нижне-тагильского ОКБ-520, воплотив в себе многие радикальные усовершенствования, призванные повысить его тактико-технические характеристики. Идеология, заложенная в конструкцию танка, позволила в свое время использовать его как перспективную базу для создания целого семейства вспомогательных машин, нашедших широкое применение в советских Вооруженных Силах.

Приложение к журналу «МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР»