книги из ГПНТБ / Пересада С.А. Зенитные ракетные комплексы
.pdfВзависимости от типа приводного двигателя разли чают пневматические, гидравлические и электрические (электромагнитные и электромеханические) рулевые ма шинки.
Впневматических рулевых машинках рабочим телом
является либо сжатый, либо горячий газ, поступающий от бортового источника питания. Основные достоинства таких машинок — простота и надежность, недостатки — инерционность в работе и сложность, вызванная зависи мостью давления газа от температуры.
Гидравлические рулевые машинки в качестве рабо чего тела используют жидкость, которая перегоняется через распределительное устройство (золотник или дрос сель) гидронасосом, приводимым во вращение электро двигателем или турбиной (более выгодна в весовом от ношении турбина, работающая на горячем газе). Основ ными преимуществами гидравлических машинок считают точность, практическую безынерционность (из-за несжи маемости жидкости), высокое быстродействие, недостат ками •— сложность и высокую стоимость.
Электрические рулевые машинки могут быть электро магнитными или электромеханическими. Первые явля ются маломощными. Применение вторых считается це лесообразным при большом времени полета.
Рис. 15. Классификация средств наведения ЗУР
60
Один из возможных вариантов классификации средств наведения ЗУР по способам, видам и методам наведения ракеты на цель приведен на рис. 15.
3. Способы и виды наведения ЗУР
В зарубежных З Р К (в зависимости от конструкции) встречаются следующие способы наведения ЗУР на цель:
теленаведение, самонаведение, |
комбинированное наве |
дение. |
|
При теленаведении применяются командное наведе |
|
ние и наведение по лучу; при |
самонаведении — пассив |
ное, полуактивное и активное; |
при комбинированном |
наведении — комбинация теленаведения с самонаведе нием (иногда и с автономным наведением).
Теленаведением называют способ наведения ЗУР на расстоянии за счет энергии, специально подаваемой на ракету с пункта наведения, расположенного вне ракеты.
Команды теленаведения могут вырабатываться либо на пункте наведения, либо непосредственно на борту са мой ЗУР.
При теленаведении с выработкой команд на пункте наведения наземные средства наведения ЗУР (рис. 16) включают следующие элементы: в качестве измерителей координат летящих цели и ЗУР — станцию сопровожде ния цели и станцию сопровождения ЗУР; счетно-решаю щий прибор; станцию передачи команд на борт ЗУР.
Станции |
сопровождения |
цели — радиолокационные |
||
(во всепогодных |
З Р К ) , оптические, инфракрасные, |
ла |
||
зерные и др. (в |
невсепогодных |
ЗРК) — работают по |
це |
|
леуказанию |
от |
системы обнаружения и целеуказания |
комплекса или самостоятельно (автономно). В ряде кон
струкций |
они могут работать также и по целеуказанию |
||
от системы управления подразделениями комплексов. |
|||
После получения целеуказания эти станции произво |
|||
дят |
поиск |
цели в ограниченном пространстве |
(обеспе |
чить |
для |
них точное целеуказание практически |
невоз |
можно), обнаруживают и «захватывают» ее, после чего переходят на сопровождение (как правило, автоматиче
ское |
у радиолокационных станций и ручное — у |
оптиче |
||
ских) . В ходе сопровождения |
определяются |
необходимые |
||
для |
наведения ЗУР по |
выбранному |
методу |
пара |
метры полета цели, которые |
в счетно-решающем |
прибо- |
61
ре преобразуются в команды для средств управления пуском ЗУР. Оптическая станция сопровождения цели без применения какого-либо дальномера не позволяет определить с достаточной точностью параметры полета цели. Основной задачей такой станции является макси-
Рис. 16. Схема теленаведения с выработкой команд на пункте наведения:
/ — станция сопровождения цели; |
2 — станция |
сопровождения ЗУР; 3 — счет |
||
но-решающий прибор наведения; |
4 — станция |
передачи команд |
на борт |
|
ЗУР; 5 — команды |
на борт ЗУР |
|
||
мально точное сопровождение |
цели по угловым |
коорди |
натам.
После пуска ЗУР станция сопровождения цели вы полняет вышеуказанные функции, однако результаты со провождения цели уже поступают в счетно-решающий прибор наведения.
Начинает действовать и станция сопровождения зе нитной управляемой ракеты, которая в зависимости от конструкции может быть радиолокационной (у всепогод ных ЗРК) , оптической, инфракрасной, лазерной, телеви зионной (у невсепогодных З Р К ) .
Эта станция (в зависимости от конструкции) сопро вождает ЗУР автоматически или посредством ручного управления. Результаты сопровождения ЗУР также по-
62
даются в счетно-решающий прибор наведения. В зави симости от принятого метода наведения станция сопро вождения ЗУР определяет либо характеристики полета ракеты (координаты, скорость), либо только направле ние ее полета.
В зарубежных З Р К с данным типом теленаведения измерители координат (параметров движения) цели и ЗУР имеют различные схемы построения и принципы действия. При раздельных станциях сопровождения цели и ЗУР они чаще строятся по одному и тому же принци пу: радиолокационному, оптическому, лазерному и др. Однако встречаются сочетания в одном З Р К станций, построенных по различным принципам действия. Напри мер, при радиолокационном или оптическом сопровож дении цели станция сопровождения ЗУР создается на инфракрасном или телевизионном принципе.
Счетно-решающий прибор наведения, получая непре рывную информацию о характеристиках полета цели и
ЗУР, устанавливает |
отклонения траектории полета ЗУР |
от кинематической, |
соответствующей характеристикам |
полета обстреливаемой цели, и вырабатывает по этим отклонениям команды наведения. Команды передаются на борт ЗУР станцией передачи команд по радиолинии связи с помощью кодированных радиосигналов (радио командное теленаведение), что позволяет практически
одновременно передавать несколько команд |
наведения, |
а также команды на различные бортовые |
устройства |
ЗУР. |
|
Команды теленаведения принимаются бортовыми приемниками и после преобразования поступают на исполнительные органы ЗУР (аэродинамические подвиж ные поверхности или газовые рули).
Теленаведение с выработкой команд на пункте наве дения применяется при радиокомандном теленаведении, широко распространенном в зарубежных ЗРК. Его пре имуществом считается сравнительная простота, а значит, и более низкая стоимость бортовой аппаратуры ЗУР. Не достатком является примерно пропорциональное умень шение точности наведения (увеличение промаха по цели) увеличению дальности до точки встречи, что происходит из-за снижения точности определения характеристик ле тящих цели и ЗУР с увеличением дальности до них. Этот недостаток в определенных пределах компенсируют
63
увеличением веса боевой части ЗУР (обычно боевая часть ЗУР при теленаведении более тяжелая, чем при других способах наведения), что приводит к возраста нию стартового веса ракеты.
Д л я повышения точности теленаведения с выработкой команд на пункте наведения за рубежом разрабатывает ся схема теленаведения с контролем цели посредством бортовой аппаратуры ЗУР («наведение через ракету»). Для этого на борту ракеты устанавливается устройство, фиксирующее взаимное положение летящих ЗУР и цели (телевизионная, радиолокационная полуактивная голов ка) . Это устройство не вычисляет команды наведения, а по радиолинии передает данные на наземный счетно-ре шающий прибор наведения, который и рассчитывает команды, поступающие затем на борт ЗУР через стан цию передачи команд. Считают, что такая схема теле наведения позволяет упростить бортовую аппаратуру ракеты (не нужен дорогостоящий бортовой счетно-ре шающий прибор наведения), повысить точность наведе ния как за счет измерения координат цели с борта при ближающейся к ней ЗУР, так и за счет того, что назем ный счетно-решающий прибор наведения более точен, чем бортовой, имеющий ограниченные вес и габариты. Недостатком такой схемы считается пониженная помехо защищенность из-за дополнительной линии радиосвязи между ЗУР и наземным счетно-решающим прибором на ведения.
При теленаведении с выработкой команд непосред ственно на борту самой ЗУР наземные средства наведе ния ЗУР включают следующие элементы: измеритель координат летящей цели — станцию сопровождения це ли, станцию создания энергетического поля для наведе ния ЗУР и счетно-решающий прибор.
Станции сопровождения цели при таком виде теле наведения по назначению, схемам конструкции и прин ципам работы аналогичны подобным станциям комплек сов, применяющих теленаведение с выработкой команд на пункте наведения.
Станция создания энергетического поля (обычно уз кого радиолуча) как бы указывает ракете траекторию полета. Направление луча этой станции рассчитывается наземным счетно-решающим прибором наведения, полу чающим информацию о характеристиках полета цели от
64
станции сопровождения цели и учитывающим летные возможности ЗУР.
При применении двух названных наземных станций ракета может наводиться и в упрежденную точку.
В рассматриваемой разновидности теленаведения мо жет использоваться одна радиолокационная станция, ко торая одновременно сопровождает цель и создает энер гетическое поле для наведения ЗУР. В этом случае отсут ствует возможность стрельбы в упрежденную точку.
Бортовые средства ракеты при выработке команд те ленаведения непосредственно на борту ЗУР включают приемник и исполнительные органы. Приемник опреде ляет отклонение ЗУР от энергетического поля — луча, обеспечивая при этом информацию для выработки команд возвращения ЗУР в узкий луч.
Таким образом, теленаведение с выработкой команд непосредственно на борту самой ЗУР отличается от те ленаведения с выработкой команд на пункте наведения функциональными задачами наземных и бортовых эле ментов средств наведения ЗУР. В наземных элементах отсутствует в явном виде станция передачи команд на борт ЗУР (хотя без станции создания энергетического поля наведение ракеты невозможно). Счетно-решающий прибор наведения не вырабатывает команды наведения для бортовых элементов ЗУР, а рассчитывает команды необходимого направления энергетического луча станции (при двух наземных станциях). Бортовой приемник ЗУР согласно направлению энергетического луча обеспечи вает выработку команд наведения.
Рассмотренная разновидность теленаведения приме няется при наведении ЗУР по лучу (рис. 17). Его пре имуществами считают сравнительную простоту наземных и бортовых элементов средств наведения ЗУР, а кроме того, возможность при наличии единственной наземной станции обстреливать одну и ту же цель несколькими ЗУР, запускаемыми последовательно. Недостатком теле наведения по лучу (как и командного теленаведения) яв ляется снижение точности с увеличением расстояния до точки встречи. Так как энергетический луч является расходящимся (по форме напоминает конус), то с рос том расстояния до точки встречи его поперечный размер может оказаться больше допустимого промаха.
5 Зак. 284 |
65 |
Находит применение и сочетание рассмотренных ви дов теленаведения: при наведении по лучу используют радиокомандную коррекцию. Радиокоманды коррекции подаются на борт ЗУР наземной станцией передачи команд.
Подавляющее большинство современных ЗУР изме няют траекторию полета по командам в результате по-
Рис. 17. Схема теленаведения по лучу РЛС с выработкой команд непосредственно на борту ЗУР:
/ — станция сопровождения цели (она же станция создания энергети ческого поля для наведения ЗУР); 2— пусковая установка; 3— ЗУР; 4 — широкий луч РЛС; 5 — узкий луч РЛС; 6 — траектория полета ЗУР
воротов подвижных аэродинамических поверхностей. Для эффективной работы этих поверхностей ракета должна иметь определенную скорость полета, которая дости гается не сразу после ее пуска. Поэтому на начальном участке траектории полета (сотни и тысячи метров — в зависимости от конструкции) ракета не поддается командам наведения. При теленаведении это может при вести к тому, что ЗУР не попадет в луч станции сопро вождения ракеты (при радиокомандном теленаведении) или, что особенно опасно, в узкий энергетический луч (при наведении по лучу). Поэтому для надежного и быстрого ввода ЗУР в узкий луч ее станции сопровож-
66
дения применяют более широкий луч этой же станции (обычно он в несколько раз шире узкого), который, как только скорость полета позволит наводить ЗУР, автома тически превращается в узкий луч.
Теленаведение широко распространено в зарубежных ЗРК. При использовании радиолокационных наземных станций эти З Р К являются всепогодными и, как прави ло, автоматическими. Применение оптического, инфра красного (теплового), телевизионного, лазерного прин ципа в станциях сопровождения цели или ЗУР делают комплекс невсепогодным.
Самонаведением называется такой способ наведения ЗУР на цель, при котором команды наведения выраба тываются на борту ракеты с использованием энергии, отраженной или поступающей непосредственно от цели.
В зависимости от места расположения первичного источника энергии, используемого для работы средств самонаведения, самонаведение подразделяют на актив ное, полуактивное и пассивное (рис. 18).
Независимо от вида самонаведения элементы средств наведения, а именно: измеритель координат летящих цели и ЗУР, счетно-решающий прибор наведения, стан ция передачи команд, приемник и преобразователь этих команд — размещаются на борту ЗУР в составе так называемой головки самонаведения (координатора).
Сравнивая эту схему наведения с рассмотренным вы ше теленаведением, нельзя не отметить исключитель ную сложность бортовой аппаратуры самонаведения, осо бенно потому, что ее необходимо размещать в крайне ограниченных габаритах при минимальном весе.
|
Основу |
каждой |
головки самонаведения составляет |
||
устройство |
для автоматического |
сопровождения |
цели. |
||
В |
радиолокационной |
(активной |
и полуактивной) |
голов |
|
ке |
самонаведения таким устройством является антенна, |
формирующая для сопровождения цели по угловым ко
ординатам равносигнальную |
линию пеленгации |
цели. |
|
При отклонении цели |
от равносигнальной линии |
опре |
|
деляется направление |
и измеряется величина, что по |
||
зволяет выработать команды |
наведения ЗУР. |
|
В зависимости от принятого метода наведения голов ка самонаведения имеет подвижную или неподвижную (совпадающую с продольной осью ЗУР) равносигналь ную линию.
8* |
67 |
Подвижная равносигнальная линия может создавать ся механически (за счет поворота антенны специальным приводом) или электрическим способом (без поворота антенны). Подвижность равносигнальной линии имеет
Рис. 18. |
Схемы |
самонаведения: |
|
|
|
а — активное; б — пассивное; |
в — полуактивное; |
/ — цель; |
2 — |
||
ЗУР; 3 — станция подсвета (облучения) цели; 4 — облучающая |
|||||
энергия; 5 —отраженная энергия; |
6— излученная |
целью энергия |
|||
преимущества, обеспечиващие |
наведение |
ракеты |
в цель |
||
с увеличенными углами упреждения. |
|
|
|||
При а к т и в н о м |
самонаведении (рис. 18, а) |
цель об |
лучается первичным источником энергии, расположен ным на борту ЗУР, а команды наведения вырабатыва-
68
ются с помощью энергии, отраженной от цели. В совре менных З Р К с активным самонаведением используется энергия радиоволн, для чего на борту ЗУР располагают радиопередатчик облучения.
Преимуществом активного самонаведения считают то, что ЗУР после пуска не зависит от наземных средств ЗРК, чем в принципе обеспечивается многоканальность комплекса по целям и ракетам. Однако при этом возни кают сложные проблемы: возможность наведения летя щих ракет друг на друга; самонаведение нескольких ЗУР на одну цель и пропуск других целей в массированном налете.
К недостаткам активного самонаведения относят: большой вес, значительную сложность и высокую стои мость головки самонаведения при ограниченной дально сти ее действия. Поэтому в современных зарубежных всепогодных автоматических З Р К активные радиолока ционные головки самонаведения применяются весьма редко. При значительном весе они имеют малую даль ность действия, что вынуждает использовать их только на конечном участке траектории полета ракеты в комби нации с теленаведением на начальном и среднем участ ках.
При п о л у а к т и в н о м самонаведении (рис. 18,в) цель специально облучается первичным источником энер
гии, |
расположенным вне ЗУР и |
цели. В |
современных |
З Р К |
в качестве такого источника |
энергии |
используется |
станция подсвета (облучения), являющаяся наземным элементом средств наведения ЗУР. Обычно эта станция работает на принципе радиолокации, однако возможно применение и других принципов (например, лазерного).
Для выработки команд наведения при полуактивном самонаведении, как и при активном, используется энер
гия, отраженная |
от цели. |
|
|
|
|
Конструкция |
полуактивной |
головки |
проще |
и |
легче, |
чем активной, так как в ее состав не входит |
наиболее |
||||
тяжелый элемент — передатчик |
энергии. |
Тем |
не |
менее |
такая головка также является довольно сложной и до рогостоящей, что считают основным недостатком полу активного самонаведения. Кроме того, полуактивное са монаведение по сравнению с активным нуждается в на земной (корабельной) станции подсвета (облучения). Преимущество данного вида наведения заключается
69