Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Проектирование спецмашин Часть 4. Стабилизация машин.pdf
Скачиваний:
89
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
12.95 Mб
Скачать

лах возвышения) вызывает необходимость введения трехосных схем со стабилизацией либо осей цапф установки, либо поперечной оси изделия (снаряда) в зависимости от требований и условий стрельбы установки.

2.2.3. Слежение за неподвижной целью при трехосной схеме со стабилизацией осей цапф установки

На рис. 2.13 представлена конструктивная схема трехосной зе­ нитной корабельной пусковой установки, а на рис. 2.14 - ее рас­ четная схема. При составлении расчетной схемы были приняты следующие допущения:

1)учитывается только бортовая качка корабля с угловыми параметрами 0,0,0;

2)ось наведения или линия выстрела (отрезок ОА) проходит через центр массы (точка О) корабля;

3)все три оси (две оси наведения с углами \|/ и ср, а также одна ось стабилизации с углом 5) пересекаются в одной точке О.

Обычно все цапфенные узлы располагаются, как правило, с не­ большими смещениями относительно друг друга, поэтому данное допущение упрощает получаемые кинематические зависимости.

Назначение привода стабилизации - обеспечить горизонтирование оси цапф вертикального наведения в процессе качки корабля, то есть удерживать эту ось в горизонтальной плоскости GFCE. При этом на расчетной схеме (рис. 2.14):

Рис. 2.13. Схема трехосной

Рис. 2.14. Расчетная схема для

корабельной пусковой установки

трехосной системы

плоскость GFBD - плоскость палубы при текущем крене ко­ рабля на угол 0 ;

линии ОВ и ОС - проекции линии выстрела (оси орудия) на плоскость палубы GFBD и горизонтальную плоскость GFCE-,

линия GF - продольная ось корабля;

линии ОД и ОЕ - положение оси цапф (ось вертикального на­ ведения) в наклонном и стабилизированном (горизонтальном) по­ ложениях. Угловые параметры ф, ф и ф - угол, скорость и ускоре­

ние вертикального наведения.

Угловые параметры ф,ф и ф характеризуют горизонтальное наведение. Угловые параметры 8 , 8 и 8 характеризуют стабилиза­

цию оси цапф.

Необходимо отметить, что основной задачей силовых приво­ дов наведения и привода стабилизации является обеспечение при качке корабля постоянных значений необходимых углов возвыше­ ния орудия фо и горизонтального наведения фо. Кроме того, необ­ ходимо помнить, что углы фо и ф отсчитываются в вертикальной плоскости; угол фо отсчитывается в горизонтальной плоскости; уг­ лы ф и 8 - в плоскости палубы корабля и плоскости, перпендику­ лярной палубе.

Для определения кинематических зависимостей стабилизации оси цапф необходимо рассмотреть прямоугольные треугольники

ODE, GDE и GOD. Из схемы на рис. 2.14 видно:

 

 

 

 

sin 8 = РЕ sin 6 = РЕ

 

 

 

 

 

OD'

GD

 

Поскольку sinS _ GD _ совф,

 

 

то

sin в

OD

sin 8 = sin 0 -ш еф

(2.14)

 

 

Анализ по

скоростям

зависимости

(2.14)

для случая, когда

0 = 0 , при этом 0 = 0

И 1 1 /=

 

 

1 )

при стрельбе вдоль оси корабля ( у = 0 ):

 

sin8 = sin0 ; 8 = 0 , откуда 8 = 0

и 8

= 0

2 )

при стрельбе поперек корабля (ф 0 = 90°) sin 8 = 0 ;8 = 0 .

Скорости стабилизации оси цапф достигают наибольшего зна­

чения при курсовом угле у

= о , при этом они не превышают ско­

рости качки корабля.

Для определения кинематических зависимостей для верти­ кального наведения рассматриваются прямоугольные треугольники

ОВС, FBC и OFB. Из

схемы, показанной на рис. 2.14, следует

sin(<p

.

ВС и

. Л

ВС отсюття

sin^ o -(p)

-<р) = ---- и sin0 = ------. отсю да-------у-------------= sm ur.

0

 

OB

 

FB

 

 

 

sin0

OB

 

Таким образом,

 

sin(<po-cp) = sine

sin\|/.

 

(2.15)

Анализируется по скоростям зависимость (2.15) для случая, ко­

гда 0 = 0, при этом 0 = 0

и \|/ = \и :

 

 

 

 

 

 

 

 

шах

т

т 0

 

 

 

 

1) при стрельбе вдоль оси корабля (у

= о ):

 

 

 

 

sin(tp0 —ср)= 0, откуда ф = фо и ф = 0.

 

2) при стрельбе поперек корабля ( у о =90°)

sin(<pQ—ф) = sin 0

или ф = ф

-0 , откуда ф = -0 ; ф

= -0

 

 

 

х

0

 

 

 

max

max

 

 

Угловые скорости вертикального наведения так же, как и при

двухосной

схеме,

являются

наибольшими при

курсовом угле

ф^ = 90°, при этом они не превосходят угловой скорости качки ко­

рабля.

Для составления кинематических зависимостей для горизон­ тального наведения рассматриваются прямоугольные треугольники OFB, OFC и FBC. Из треугольников OFB и OFC можно записать:

ctgф = — и ctg ¥

= — , откуда

= ^

= cos0.

FB

0 FC

с1ё фо FB

 

Следовательно

ctg\y = ctg\yQ COS0.

(2.16)

 

Учитывая, что функция ctg изменяет свое значение в очень большом диапазоне, для определения угловой скорости горизон­ тального наведения продифференцировать выражение (2.16):

----- !— ф = —0ctg\]/

sin0, откуда xj/= 0ctg\|/o sin0-sin2 \|/.

вш2ф

 

 

Преобразовать последнее выражение, учитывая (2.13) и выра-

1

7

жение совфвшф = —sinzф •

Проанализировать по угловым скоростям зависимость (2.17)

для случая, когда 0 = 0, при этом 0 = 0

и \|/ = ш

:

 

 

 

 

шах

 

0

 

 

 

1)

при стрельбе вдоль корабля ( ^ = 0 ) —>|/ = 0;

 

 

 

2)

при стрельбе поперек корабля ( =

90°) -

\jr = 0;

 

 

3)

при стрельбе с курсовым углом ш

= 45° -

¥

= 0,50

• tg 0

 

 

т 0

 

т max

шах

 

И Л И 0шах

2 Так, например, при 0 = 20° отношение

0

 

max ~5 5

¥ max

tg0

 

 

 

¥ max

 

В отличие от двухосной схемы наведения, при трехосной схеме со стабилизацией оси цапф скорости горизонтального наведения, необходимые для компенсации качки (с учетом допущений), не за­ висят от углов возвышения орудия. При этом значения данных скоростей в несколько раз меньше скоростей качки, что и объясня­ ет стремление использовать трехосную схему на кораблях для зе­ нитных установок и на сухопутных подвижных зенитных установ­ ках (боевые машины сопровождения).

2.2.4. Слежение за неподвижной целью при трехосной схеме со стабилизацией поперечной оси снаряда

Трехосная схема со стабилизацией поперечной оси изделия может быть использована, например, для самолетов-снарядов (из­ делие), которые по условиям старта и нормальной работы бортовой аппаратуры требуют горизонтирования крыльев, то есть попереч­ ной оси изделия. Следует заметить, что эти требования можно вы­ полнять и за счет введения стабилизации осей цапф установки, од­ нако часто схема со стабилизацией поперечной оси оказывается предпочтительнее, так как задача самой стабилизации решается меньшей мощностью силовых приводов вследствие меньших мо­ ментов инерции и сопротивлений поворотных частей объекта.

При получении кинематических связей схемы принимаются следующие допущения:

1)учитывается только бортовая качка корабля с угловыми па­ раметрами 0 и 0;

2)ось наведения (линия пуска ОА) проходит через центр массы (точка О) корабля;

3)все оси наведения и стабилизации пересекаются в одной точке 0\

4)курсовой параметр \|/0 (угол горизонтального наведения) ра­ вен нулю, стрельба ведется вдоль корабля.

стабилизации

На рис. 2.15 показаны все оси наведения и стабилизации уста­ новки и изделия, а также утлы возможных перемещений вокруг этих осей, где ср и \|/ - углы вертикального и горизонтального наве­ дения установки; 8 и р - углы стабилизации осей цапф установки и поперечной оси изделия.

Рис. 2.16 иллюстрирует положение двух плоскостей стабили­ зации.

На рис. 2.17 изображена расчетная схема, где OD - положение поперечной оси изделия в нестабилизированном состоянии; ОС - ось цапф установки в нестабилизированном положении; ОВ - ось цапф и поперечная ось изделия в стабилизированном (горизон­ тальном) положении; ф0 - угол возвышения установки; 0 - угол бортовой качки.

Рис. 2.17. Схема расчета кинематических связей

Так как по допущению угол горизонтального наведения

= 0

(наихудший случай, когда углы и скорости стабилизации прини­ мают наибольшие значения), то угол стабилизации оси цапф 8 ра­ вен углу крена р корабля (8 = 0).

Для определения кинематической зависимости стабилизации поперечной оси изделия рассматривается сферический прямо­

угольный

треугольник CBD, для которого можно

записать

tg a = tg cco sfi или tg р _ tg Q

Дифференцируется выражение

 

coscpo'

 

 

 

1 р = _____ \_____ 0. Поскольку cos2p = -----!---- f

 

cos2p

COS2 0COS(PO

 

l + tg2 p

 

TO

p=0 -

 

 

 

 

f

 

 

 

 

>2

 

 

COS2 0 COS(p

1+

tg©

 

 

СОЭф

 

 

 

 

 

 

 

1

4> V

 

отсюда

£ _ Q_______COS(PQ_______

(2.18)

 

cos2 0-cos2 ф

+sin20

 

 

 

To

 

 

Для простоты анализа выражения (2.18) рассматривается слу­ чай, когда угол крена корабля равен нулю (0 = 0), при этом угловая

скорость качки имеет максимальное значение 0 = 0

Тогда вы-

 

 

шах

 

ражение (2.18) примет вид р _ Q

1

В этом случае:

 

Итах cos фо'

1)при настильной стрельбе (стрельбе с небольшими углами возвышения фо =0) р = 0;

2)при зенитной стрельбе (стрельбе с большими угламивозвы-

шения m

=90°) 6 —> <ю.

^0

г шах

Таким образом, на основании упрощенного анализа можно сделать вывод: трехосную схему со стабилизацией поперечной оси изделия следует применять в тех случаях, когда угол возвышения фо установки имеет небольшую величину, например, установки для запуска самолетов-снарядов, крылатых ракет и т. д., имея в виду, что они стартуют при небольших углах возвышения. При больших

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]