Область срабатывания радиовзрывателя

Определение момента подрыва боевой части ракеты у цели

Подрыв боевой части ракеты в районе точки встречи может производиться двумя способами:

1. Выдачей команды на подрыв боевой части с наземного пункта наведения в момент, когда ракета приблизится к цели на определенное расстояние.

2. С помощью неконтактного взрывателя, автономно осуществляющего подрыв боевой части ЗУР у цели.

Первый способ при выборе момента подрыва боевой части не позволяет в полной мере учесть условия встречи ракеты с целью. Его применение возможно при использовании на ракете ненаправленных осколочно-фугасных боевых частей, а также в некоторых частных случаях стрельбы.

Второй способ нашел широкое применение в зенитных ракетных комплексах иностранных армий.

По виду используемой энергии неконтактные взрыватели ЗУР делятся на оптические и радиолокационные (радиовзрыватели).

Радиовзрыватели (РВ) в зависимости от происхождения энергии, используемой ими для подрыва боевого заряда, подразделяются на активные, полуактивные и пассивные.

Активный радиовзрыватель содержит радиопередатчик, облучающий цель, и приемник отраженных сигналов.

Полуактивный радиовзрыватель содержит лишь приемник сигналов цели, облучаемой источником, находящимся вне ракеты (на земле, корабле и т. п.).

Работа пассивного взрывателя основана на приеме радиосигналов, вырабатываемых аппаратурой, установленной на обстреливаемой цели. Пассивный принцип работы радиовзрывателя успешно используется при стрельбе по целям – постановщикам активных помех.

Промежуточным устройством между радиовзрывателем и боевой частью является предохранительно-исполнительный механизм (ПИМ). Он предназначен для обеспечения безопасности обращения с боеготовой ракетой до ее пуска, предотвращения преждевременного срабатывания боевой части под действием помех противника (до выхода ракеты в район встречи с целью, где осуществляется замыкание детонационной цепи ПИМ), самоликвидации боевой части в случае пролета ракетой цели.

Важнейшей характеристикой радиовзрывателя с точки зрения процесса стрельбы ЗУР по цели является область его срабатывания.

Под областью срабатывания радиовзрывателя понимается пространственная область около ракеты, определяемая геометрическим местом условных центров цели в момент срабатывания радиовзрывателя (момент подрыва боевой части ракеты). Вероятностным описанием этой области является функция со (х, у, г), которая характеризует распределение координат подрыва боевой части ракеты в районе точки встречи:

w(х, у, z) = f₁ (х/у, z), f₂ (у, z),

где f₁ (x/y, z) – плотность распределения координаты х срабатывания радиовзрывателя при заданной ошибке наведения у, z;

f₂ (у, z) – вероятность срабатывания радиовзрывателя по цели в зависимости от ошибок наведения у, z.

Так как при симметричной относительно продольной оси ракеты области разлета осколков боевой части область возможного поражения цели представляет собой объем, ограниченный двумя коническими поверхностями, то и область срабатывания радиовзрывателя должна иметь примерно тот же вид.

В общем случае радиовзрыватель должен измерять угловое положение цели в связанной системе координат ракеты и дальность до цели или скорость сближения. Решение данной задачи достаточно сложно. Поэтому в простейших радиовзрывателях производится измерение (ограничение) лишь дальности до цели, а угловое положение области срабатывания определяется ориентацией максимума и шириной диаграммы направленности антенны или величиной скорости сближения (частоты Доплера).

Таким образом, размеры и положение области срабатывания радиовзрывателя характеризуются: углом наклона y_РВ этой области к продольной оси ракеты, дальностью действия радиовзрывателя r _РВ и углом a_РВ, определяющим ширину области срабатывания радиовзрывателя, или дальностью действия r _РВ и предельными углами срабатывания y_РВ , т. е. углами между вектором относительной скорости ракеты и линией ракета – цель в момент подрыва боевой части.

Рис. 5.7. Схема работы радиовзрывателя по цели

а – области совпадают;

б – несовпадение областей.

Область срабатывания радиовзрывателя должна совпадать с областью возможного поражения цели. Если эти области совпадают (рис. 5.7, а), то это значит, что радиовзрыватель согласован с боевой частью. При несовпадении этих областей (рис. 5.7, б) будут наблюдаться та или иная степень рассогласования радиовзрывателя с боевой частью и соответственно снижение вероятности поражения цели при заданной величине промаха.

Так как момент срабатывания радиовзрывателя определяется величиной угла y_РВ или j_РВ, то радиовзрыватель не ухудшает точностных характеристик системы наведения ракеты. Подрыв боевой части ракеты происходит при дальностях до цели, соответствующих величине промаха. Ограничение дальности действия радиовзрывателя предусматривается для того, чтобы исключить возможность его срабатывания по необстреливаемой цели, т. е. цели, находящейся за пределами зоны поражения боевой части ЗУР.

Максимальная дальность действия радиовзрывателя по цели должна соответствовать допустимым ошибкам наведения ракеты (с величиной этих ошибок согласован и радиус эффективного действия поражающих элементов боевой части). Желательно, чтобы дальность r_PB max не зависела от эффективной отражающей поверхности цели, а вероятность срабатывания радиовзрывателя в зависимости от ошибок наведения характеризовалась функцией вида

w(х, у, z) = f₁ (х/у, z), f₂ (у, z),

где rmax – величина промаха, соответствующая дальности r _{РВ max}.

Вследствие разброса параметров радиовзрывателя и отражающих свойств цели угол срабатывания и дальность действия радиовзрывателя случайны. Их распределение, как правило, подчинено нормальному закону. Зависимость этого закона от большого числа параметров затрудняет определение его характеристик (математического ожидания и средней квадратической ошибки угла и дальности срабатывания радиовзрывателя). Область срабатывания каждого типа радиовзрывателя определяется совокупностью теоретических расчетов, моделирования и экспериментов.