Управление снарядами класса поверхность—поверхность

I. Одним из возможных способов классификации систем наведения является классификация по способу ориентации в аппарата и самой системы наведения (СН) в пространстве.

1. Автономные программные гироскопические СН. Система наведения работает по заданной заранее программе. Данные об углах рассогласования на каждом этапе поступают от гироскопических датчиков. На этом принципе была основана одна из первых автоматических систем наведения управляемого оружия, а именно – система наведения ракет ФАУ - 2.

2. Программные СН с использованием Земных ориентиров (корреляционные устройства СН). Проводится поиск контрастных наземных объектов и сравнение полученных координат с априорными данными или определяется степень корреляции заложенной в память карты с измерениями, полученными в процессе движения. На указанном принципе строились СН ракет класса «Томагавк».

3. Радионавигационные системы. Положения ракеты в каждый момент времени определяются по данным спутниковых и наземных навигационных систем.

4. Астронавигационные системы. Действительное положение ракеты определяется с помощью бортовых телескопов, направленных на небесные светила. Координаты ракеты сверяют с полетным заданием.

5. Инерционные системы наведения. Ускорения во всех направлениях, а также путевую скорость измеряют акселерометры. Бортовой вычислитель рассчитывает скорость, снос, пройденный путь. Датчики управляют полетом в соответствии с заданием.

6. Инерционные доплеровские системы. Измеряют скорость ракеты относительно Земли. Корректировка движения в соответствии с заданием.

7. Астроинерционные системы. Системы управления, оснащенные акселерометрами, данные которых используются для текущей корректировки курса. Астронавигационное оборудование используется для корректировки полетного задания .

8. Командные системы управления. За целью ведется наблюдение, сведения о взаимном положении цели и ракеты передаются при помощи радиосигналов.

9. Системы наведения по лучу. Система поддерживает нахождение ракеты в равносигнальной зоне. За целью следит автономная система слежения.

10. Системы самонаведения. Цель делается контрастной за счет облучения, отражения или собственного испускания какого-либо вида электромагнитной энергии. Датчики на изделии обнаруживают цель, измеряют ее координаты и вырабатывают сигналы рассогласования для приведения изделия к цели.

II. Классификацию можно также проводить основываясь на задачах, которые должно решать управляемое оружие на котором размещена система наведения.

Решаемые оружием задачи обычно определяют класс изделия и в значительной степени структуру системы наведения. Дело в том, что решаемые задачи определяют дальности действия СН, характер целей, габариты носителя, возможность получения априорной информации и многое другое. Поэтому классификацию СН можно проводить базируясь на классе изделия.

Управляемое оружие можно разделить на следующие четыре главных класса:

а) поверхность — поверхность,

б) поверхность — воздух,

в) воздух — поверхность,

г) воздух — воздух.

Здесь под «поверхностью» следует понимать поверхность нашей планеты, не делая различия между сушей и морем.

Управление снарядами класса поверхность—поверхность

Класс поверхность — поверхность включает в себя любой упра­вляемый снаряд, стартующий с поверхности Земли, задачей которого является поражение цели, находящейся тоже на поверхности Земли. При этом безразлично, происходит ли старт снаряда с корабля или с суши. Безразлично также подвижна или неподвижна цель. Разли­чия в способах управления, в самих снарядах, их боевых частях и в других подобных свойствах вообще не существенны с точки зре­ния нашей классификации.

Рассмотрев особенности целей, находящихся на поверхности Земли, мы сможем сделать некоторые общие выводы относительно требований к системам управления. Такие цели бесконечно разно­образны по размерам, но сравнительно мало — по способности к движению. Возьмем сначала неподвижную цель. Это может быть целый город или некоторая площадь внутри города, такая, как завод, производящий стратегические материалы, или малая цель, например, отдельное укрепление, мешающее продвижению пехоты. Расстояния от места старта до цели могут быть различны. Если требуется поражение стратегических целей или больших площадей, находя­щихся на территории вражеского государства, расстояния будут весьма значительны, так как каждая возможная цель должна быть досягаема со стартовых площадок, находящихся на нашей террито­рии или на территории баз, контролируемых нашими вооруженными силами. При поражении целей, представляющих препятствия для продвижения наших войск, расстояния будут меняться от сотен метров в случае операций по поддержке пехоты до десятков километров в случае обстрела тыловых эшелонов, складов снаряжения и т. п. Следует отметить (рис. 4), что размер цели вообще растет с расстоянием, или, что то же самое, требуемая абсо­лютная точность попадания имеет тенденцию к уменьшению с воз­растанием расстояния.

Чтобы направить управляемый снаряд с места старта в цель, необходимо, прежде всего, знать их относительное расположение. Способы добывания надежных сведений об этом весьма различны и зависят от дальности огня. Близкие цели могут быть наблюдаемы визуально или каким-нибудь другим способом непосред­ственно из точки выстрела. При увеличении дальности огня прямая видимость цели из места старта может отсутствовать; тогда, если цель и место старта оба видимы из какого-нибудь другого места, их относительное положение может быть определено пеленгацией. Если предварительно произведена съемка целой площади, цель может быть определена своим положением на географической сетке. Такое определение места цели позволяет вести огонь, пользуясь не самой целью, а некоторым ориентиром или некоторой системой отсчета.

Рис. 4. Чем больше расстояние, тем больше размер цели.

Точность любого оружия, использующего какую-либо систему отсчета, связанную с Землей, непосредственно зависит от точности определения координат как цели, так и точки выстрела. Например, представим себе корректировку артиллерийского огня по разрывам. Если имеется ошибка в координатах цели, а разрывы ложатся точно в эту ошибочную точку, промах, очевидно, получается только вслед­ствие ошибки в координатах цели. Но промах получится и в том случае, если в расчет приняты ошибочные координаты орудия. Если дальность стрельбы возрастает до межконтинентальных расстояний, то единственная возможность состоит в использовании такой земной или астрономической системы координат, в которой возможно задать положение как цели, так и места старта. Точность, с которой известно положение обоих, непосредственно влияет на точность стрельбы.

Система управления должна определять положение снаряда отно­сительно цели и, когда нужно, исправлять траекторию полета. В слу­чае неподвижной цели и небольшой дальности огня это может быть сделано просто путем определения положения снаряда относительно линии визирования цели. Если дальность слишком велика для этого,— система управления должна непрерывно определять положение сна­ряда относительно цели каким-либо другим способом. Если мы видим только снаряд и его положение определяется непрерывно относи­тельно какой-нибудь наземной станции, то можно непрерывно вычи­слять— на земле или на самом снаряде — его действительную траек­торию относительно цели.

Когда бомбардировщик дальнего действия идет к цели, в его распоряжении имеются различные навигационные методы: визуальная ориентировка по местности, радионавигация, использование магнит­ного поля Земли при помощи компаса, астрономическая навигация. В конце полета летчик имеет возможность наблюдать цель, так что точность навигационных методов должна быть лишь такова, чтобы привести самолет в район, где возможно наблюдение цели. Все методы навигации, пригодные для самолета с экипажем, можно при­менять и на снаряде в их автоматическом варианте, но с дополни­тельным требованием, чтобы точность навигации на снаряде была более высокой, чем на обыкновенном самолете.

Таким образом, в случае применения управляемых снарядов про­тив неподвижных целей на поверхности Земли мы приходим к сле­дующим выводам:

а) Размер цели вообще растет вместе с потребной дальностью огня; потребная абсолютная точность системы управления вследствие этого вообще падает с увеличением дальности.

б) Если определение положения снаряда относительно цели зави­сит от какой-либо системы координат, то точность определения коор­динат цели непосредственно влияет на точность попадания.

в) Снарядом можно управлять, определяя его положение или непосредственно относительно линии визирования цели, или применяя любой метод автоматической навигации.

Обращаясь к подвижным целям, заметим, что на суше это могут быть танки, поезда, грузовики и т. п., а на море — надводные и подводные корабли. Все эти цели сравнительно с управляемым сна­рядом имеют небольшую скорость, но так как движение все-таки существует, а цели имеют сравнительно малые размеры, необходимо их непосредственное наблюдение, определение положения и измере­ние элементов движения. Если имеется группа целей, например эше­лон грузовиков, цель становится как бы неподвижной, поскольку снаряд можно нацеливать в некоторую неподвижную точку, выбран­ную на дороге. В случае одиночной цели точность попадания, потребная для поражения, не зависит от дальности стрельбы. Неко­торые из целей, такие, как танки или боевые корабли, имеют броню, так что для их разрушения необходимо прямое или близкое к пря­мому попадание. Потребная точность попадания для уничтожения некоторой определенной цели есть функция разрушительной силы боевой части снаряда; если радиус действия боевой части возрастает, то, очевидно, требования к точности попадания снижаются из рас­чета получить ту же самую вероятность поражения цели.

Таким образом, в случае применения управляемых снарядов про­тив одиночных подвижных целей мы приходим к следующим выводам:

а) Необходимо прямое наблюдение за целью и определение эле­ментов ее движения при помощи некоторого элемента системы упра­вления.

б) Потребная для поражения точность достаточно высока; абсо­лютная потребная точность не зависит от дальности огня.

в) Потребная абсолютная точность системы управления умень­шается с возрастанием разрушительной силы боевой части.

Поиск по сайту: