Размеры зон поражения и зон пуска характеризуют возможности ЗРК: чем больше геометрические размеры этих зон, тем больше эффективность комплекса.
Положение границ зоны поражения в общем случае определяется большим количеством факторов, связанных с характеристиками комплекса, условиями стрельбы и характеристиками цели. Основными факторами являются:
– летно-баллистические и маневренные возможности ракеты;
– параметры контура управления и метода наведения ракеты;
– характеристики боевой части и неконтактного взрывателя;
– возможности радиолокационных средств по сопровождению целей;
– летные характеристики, эффективная отражающая поверхность и уязвимость цели;
– условия стрельбы (наличие помех, маневра цели) и другие.
На ранних стадиях проектирования при расчете зон поражения и пуска учитываются только летно-баллистические и маневренные возможности ракеты и цели, метод наведения и параметры контура управления ЗУР.
Построение верхней и дальней границ зоны поражения комплекса связано с расчетом семейства траекторий наведения, соответствующих различным параметрам движения цели, с последующим исследованием величины и характера изменения вдоль траектории потребных перегрузок и их сравнение с располагаемыми перегрузками ракеты.
|
|
На предварительных этапах расчета дальней и верхней границ зон поражения предполагается, что цель не маневрирует, а летит прямолинейно на постоянной высоте.
При расчете зоны поражения маневрирующей цели рассматривают только те положения точек встречи, которые находятся в зоне поражения неманеврирующей цели.
Например, рассчитать точки верхней и дальней границ зоны поражения неманеврирующей цели можно следующим образом:
1. Задаются начальные условия наведения для ЗУР.
2. Задается скорость движения цели и высота полета, которые не изменяются в процессе наведения.
3. Рассчитывается траектория наведения ракеты на цель. В процессе расчета траектории вычисляется требуемая нормальная перегрузка ракеты. Расчет продолжается до точки на траектории, пока располагаемая перегрузка не станет меньше требуемой. Точка принимается в качестве граничной точки зоны поражения при движении цели на заданной высоте .
На рис.7.4 условно показано семейство траекторий наведения для некоторых заданных параметров движения цели и граница зоны поражения, соединяющая точки .
Положение ближней границы зоны поражения зависит от размеров участка неуправляемого полета (начального участка) и от участка вывода ракеты на требуемую траекторию наведения.
Длина начального участка и время полета на этом участке зависят от конструкции ЗУР.
|
|
Участок вывода ракеты на требуемую траекторию зависит от времени переходного процесса в контуре управления.
При самонаведении в конце переходного процесса вектор скорости должен быть направлен в упрежденную точку встречи, выбранную в зависимости от метода наведения и параметров движения цели.
При телеуправлении переходной процесс заканчивается тогда, когда отклонение ракеты от кинематической траектории станет меньше допустимого, а направление вектора скорости будет близким к направлению вектора скорости на кинематической траектории.
Положение линии 2-3 на рис. 7.1 зависит от максимального угла места цели , а линии 5-6 - от максимального курсового угла .
Углы и зависят от конструктивных особенностей комплекса, летно-баллистических характеристик ракеты и параметров системы управления.
Положение нижней границы зоны поражения зависит от конструктивных особенностей комплекса, метода наведения, параметров системы управления, неконтактного взрывателя, возможности работы радиолокационных средств по низколетящим целям, рельефа местности и т.п.
Зону пуска ракеты при обстреле неманеврирующей цели можно построить после расчета зоны поражения (рис.7.5). Для этого нужно из каждой точки границы зоны поражения отложить в сторону, обратную скорости цели, отрезок, равный произведению скорости цели на полетное время ракеты до данной точки. Например, для того чтобы встреча ракеты с целью произошла в точке 4, необходимо произвести пуск ракеты при нахождении цели в точке 4’. Если же пуск ракеты будет произведен в момент, когда цель еще не достигла точки 4’, то встреча ракеты с целью в зоне поражения не произойдет. Для встречи ракеты с целью в точке 3 необходимо произвести пуск ракеты при нахождении цели в точке 3’. Если цель пересекла ближнюю границу зоны пуска, то ее обстрел в зоне поражения уже невозможен и так далее. На рис. 7.5 наиболее характерные точки зоны пуска соответственно обозначены буквами 1’-5’.
При стрельбе по маневрирующей цели используется понятие гарантированной зоны пуска - это область пространства, при нахождении цели в которой в момент пуска ракеты встреча маневрирующей ракеты с целью произойдет в зоне поражения.
Основной подход для расчета гарантированной зоны пуска связан с вычислением зон пуска для некоторых характерных маневров цели. В этом случае гарантированная зона пуска определяется в результате пересечения зон пуска, вычисленных для ряда маневров цели.
ЛИТЕРАТУРА
1. Барабанов А.Т. Теория линейных нестационарных систем с особой точкой. Исследование устойчивости. “ Автоматика и телемеханика”, 1969, N 6.
2. Батков А.М., Тарханов И. Б. Системы телеуправления. М.: Машиностроение, 1972.
3. Бородавкин В.А., Зверев А.И., Кабанов С.А., Санников В.А., Шалыгин А.С. Траектории. Аэродинамика. Характеристики летательных аппаратов. Гос. ком. СССР по народному образованию, 1989.
4. Волжин А.Н., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. М.: Воениздат, 1983.
5. Гуткин Л.С., Пестряков В.Б., Типугин В.Н. Радиоуправление. М.: Сов. радио, 1970.
6. Гуткин Л.С., Борисов Ю.М., Валуев А.А. и др. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами. М.: Сов. радио, 1968.
7. Демидов В.П., Кутыев Н.Ш. Управление зенитными ракетами. М.: Воениздат, 1989.
8. Дмитриевский А.А., Иванов Н.М., Лысенко Л.Н., Богодистов С.С. Баллистика и навигация ракет. М.: Машиностроение, 1985.
9. Зарубежное военное обозрение, 1991, N 1, N 7; 1996, N 7.
10. Козлов В.И. Системы автоматического управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1979.
11. Криксунов Л.З., Усольцев И.Ф. Инфракрасные системы. М.: Сов. радио, 1968.
12. Кринецкий Е.Н. Системы самонаведения. М.: Машиностроение, 1970.
13. Крылов Б.Г., Рабинович Л.В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1987.
|
|
14. Кузовков Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1976.
15. Лебедев А.А., Чернобровкин Л.С. Динамика полета. М.: Машиностроение, 1973.
16. Лебедев А.А, Карабанов В.А. Динамика систем управления беспилотными летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1965.
17. Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоуправление ракетами. М.: Оборонгиз, 1967.
18. Мальгин А.С. Управление огнем зенитных ракетных комплексов. М.: Воениздат, 1976.
19. Михайлов Ф.А., Теряев Е.Д., Булеков В.П. и др. Динамика нестационарных линейных систем. М.: Наука, 1967.
20. Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами. М.: Воениздат,1980.
21. Основы радиоуправления. Под ред. Вейцеля В.А. М.: Радио и связь, 1995.
22. Петухов С.М., Степанов А.Н. Эффективность ракетных средств ПВО. М.: Воениздат, 1976.
23. Санников В.А., Шалыгин А.С. Математические модели динамики летательных аппаратов. Л.: ЛМИ. 1988.
24. Санников В.А., Шалыгин А.С. Математические модели стабилизации движения. Л.: ЛМИ, 1989.
25. Солодов А.В. Линейные системы автоматического управления с переменными параметрами. М.: Физматгиз, 1962.
26. Солодовников А.В., Бородин Ю.И., Иоаннисиан А.Б. Частотные методы анализа и синтеза нестационарных линейных систем. М.: Сов. радио, 1972.
27. Справочник офицера противовоздушной обороны. М.: Воениздат, 1987.
28. Толпегин О.А., Кабанов С.А. Исследование динамики систем управления летательных аппаратов. Гос. ком. СССР по народному образованию,1988.
29. Топчеев Ю.И., Потемкин В.Г., Иваненко В.Г. Системы стабилизации. М.: Машиностроение, 1974.
30. Чембровский О.А., Топчеев Ю.И., Самойлович Г.А. Общие принципы проектирования систем управления. М.: Машиностроение, 1972.
31. Шалыгин А.С., Комиссаров Ю.В., Толпегин О.А. и др. Моделирование динамики систем самонаведения летательных аппаратов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Л.: ЛМИ. 1983.
32. Шалыгин А.С., Кабанов С.А., Толпегин О.А. Расчет динамических характеристик систем автоматического управления на ЭВМ. Л.: ЛМИ, 1986.
33. Шалыгин А.С., Кабанов С.А., Санников В.А., Толпегин О.А. Автоматизация расчета траекторий ЛА. Гос. ком. СССР по народному образованию, 1990.
|
|
34. Шалыгин А.С., Бородавкин В.А., Кабанов С.А. Кинематическое исследование траекторий наведения. Гос. ком.СССР по народному образованию, 1991.
35. Шаталов А.С., Топчеев Ю.И., Кондратьев В.С. Летательные аппараты как объекты управления. М.: Машиностроение, 1972.
Толпегин О.А.
Новиков В. Г.
Математические модели
систем наведения
летательных аппаратов
Компьютерная верстка Бабушкин С. В.
Подписано в печать «___»______________20___г.
Усл. печат. листов ___
Издательство КИ (ф) МГОУ