книги из ГПНТБ / Балуев В.М. Прицелы воздушной стрельбы учебное пособие

ГЛАВА И

СТРЕЛКОВЫ Е ПРИЦЕЛЫ САМОЛЕТОВ-ИСТРЕБИТЕЛЕЙ

§ 1. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРИЦЕЛИВАНИЯ ПРИ СТРЕЛЬБЕ ИЗ ПУШЕК ПО ВОЗДУШНЫМ ЦЕЛЯМ

Самолеты-истребители могут быть вооружены пушками, не­ управляемыми и управляемыми ракетами.

Многоцелевые истребители: фронтовые истребители, истре­ бители-бомбардировщики, предназначенные для боевых действий по наземным и воздушным целям, могут иметь все три вида ору­ жия.

Истребители-перехватчики, действующие лишь по воздуш­ ным целям, вооружаются, как правило, управляемыми ракетами.

Стрелковые прицелы, устанавливаемые на истребители, должны обеспечивать выполнение прицеливания при примене­ нии оружия, имеющегося на самолете. Значит, прицелы много­ целевых истребителей должны быть универсальными, обеспечи­ вающими ведение прицельной стрельбы по наземным и воздуш­ ным целям при применении соответствующих видов оружия.

Пушечные, ракетные установки (орудия) истребителей явля­ ются, как правило, неподвижными. Можно считать, что вектор

v0 относительной начальной скорости снаряда или ракеты при стрельбе с истребителей совпадает по направлению с осью са­ молета. Поэтому прицеливание при стрельбе с истребителей осуществляется путем соответствующего управления полетом самолета. Управление полетом при прицеливании должно осу­ ществляться так, чтобы можно было выпустить снаряды (раке­ ты) с допустимого расстояния до цели и в таком направлении, которое необходимо для попадания их в цель.

Решение задачи прицеливания состоит в определении необ­ ходимого для попадания в цель направления пуска снаряда (ракеты) и в выполнении соответствующего управления поле­ том самолета.

61

Направление пуска совпадает с направлением вектора

Пусть необходимое направление определяется единичным век­

делять текущее и необходимое направления пуска и управлять полетом самолета так, чтобы эти направления совпали.

При стрельбе длинными очередями из пушек или продолжи­ тельными сериями ракет нужно прицеливаться так, чтобы теку­ щее и необходимое направления совпадали в течение промежут­ ка времени, в который ведется стрельба. Такая стрельба, при которой равенство (2.2) выдерживается в течение некоторого промежутка времени, называется сопроводительной.

правления совпадали лишь в момент времени, соответствующий началу стрельбы. При стрельбе короткими очередями снарядов или короткими сериями ракет можно прицеливаться так, чтобы равенство (2.2) выполнялось лишь для одного момента време­ ни, соответствующего середине промежутка времени ведения очереди (серии). Такая стрельба, при которой равенство (2.2) имеет место лишь в один момент времени, называется загр ади ­ тельной.

При ведении сопроводительной стрельбы решение задачи прицеливания имеет место для каждого выпускаемого снаряда, поэтому для ведения ее нужно управлять самолетом-истребите­ лем так, чтобы он летел по некоторой криволинейной траекто­ рии, называемой кривой атаки. В ряде случаев для некоторых направлений атаки цели это оказывается затруднительным или просто невозможным.

При заградительной стрельбе решение задачи прицеливания

62

При определении необходимого направления пуска должны быть учтены движение цели, снаряда и движение истребителя. Проще всего рассматривать движение цели, снаряда и истре­ бителя относительно воздуха. Причем, так как дальности воз­ душной стрельбы невелики, можно считать, что цель и истреби­ тель находятся в одном слое воздуха, который, при наличии ветра, перемещается в течение времени полета снаряда до цели равномерно и прямолинейно со скоростью ветра относительно земли.

Для определения необходимого направления пуска снаряда нужно построить схему прицеливания. Рассмотрим, как строит­

пуска будем считать совпадающим с моментом времени, в кото­ рый снаряд покидает истребитель. Цель имеет в этот момент скорость, величина и направление которой относительно возду­

ха определяются вектором tv

Линия, соединяющая точки О и Ц, называется линией цели. Направление полета цели относительно линии цели определяют обычно курсовым углом q, который отсчитывается против дви­

жения часовой стрелки от направления вектора v a. Направле­ ние на цель и расстояние ее от истребителя может быть опреде­

пушек ведется обычно на небольшие дальности. Времена поле­ та снарядов на эти дальности невелики (не более 1,5—2 сек). Поэтому допустимо считать, что за время полета снаряда движе­

где Т — время полета снаряда до упрежденной точки.

Таким образом, для учета движения цели нужно построить

упредительный треугольник ОЦЦу, одна сторона которого ОЦ

или угловой поправкой на движение цели.

63

При построении упредительного треугольника учиты­ вается движение снаряда, так как линейное упреждение опреде­ ляется в зависимости от времени полета снаряда Т (формула 2.4) на упрежденную дальность стрельбы. Для учета кривизны траектории снаряда, появляющейся вследствие действия на

й

снаряд силы тяжести, необходимо выпустить снаряд с учетом понижения его ?1 на дальности D y под линией бросания (ли­ ния ОА на рис. 2.1). Чтобы учесть понижение, нужно в точке Цу провести вертикаль и по ней отложить вверх понижение снаря­ да т), которое будет иметь место на дальности Dy. Вектор по­ нижения будет направлен вниз по вертикали. Траектория сна­ ряда на рис. 2.1 показана пунктирной линией.

64

Необходимое направление пуска будет совпадать с прямой ОА, проведенной из точки пуска О в точку А, находящуюся выше упрежденной точки по вертикали на расстоянии, равном понижению снаряда на упрежденной дальности. По прямой ОА

инужно направить вектор v0i, чтобы снаряд попал в цель.

Треугольник ОАЦу называют баллистическим треугольни­

ком, так как он включает в себя баллистический элемент — по­ нижение траектории. Угол АОЦу =■ а между необходимым на­

правлением вектора v0i и направлением упрежденной дальности называется углом прицеливания.

Учет движения истребителя осуществляется при определе­

нии величины и направления вектора v0i начальной скорости снаряда. Если бы вектор скорости истребителя совпадал с на­

правлением оси истребителя, тогда и вектор v0x был бы направ­ лен по оси истребителя, и его величина определялась бы как сумма скоростей v0 и m

вектором V\ и осью самолета есть угол атаки. Условимся гово­ рить, что истребитель имеет скольжение, когда угол Чек между

векторами vo и Vi не равен нулю. При стрельбе с истребителя угол чск обычно мал (не превышает 10°), поэтому величину скорости определяют приближенно по формуле (2.5). Положе­ ние вектора u0i определяют углом фск относительно оси истре­

бителя (относительно вектора о0). Угол фск называют угловой поправкой на скольжение истребителя.

Таким образом, из построенной схемы прицеливания видно, что в момент пуска снаряда должен иметься угол фсум между

случае будут находиться в разных плоскостях: угол упрежде­

ходящей через вектор Dy, угловая поправка фск — в плоскости,, в которой отклонен вектор скорости истребителя от его оси. По­ этому в общем случае нельзя определять суммарную угловую поправку как алгебраическую сумму углов ф, а и фск.

Для определения точного значения суммарной поправки нужно на основе схемы прицеливания (из рассмотрения вектор­

но в главе I, и затем спроектировать эти уравнения, например на оси связанной системы координат Oxiyizi. Полученные ска­ лярные уравнения совместно с баллистическими соотношениями

дую из них определять независимо от других, т. е. при определе­ нии какой-либо из поправок считать другие равными нулю.

Формулу для угла упреждения можно получить из рассмот­ рения упредительного треугольника (рис. 2.2). На основании теоремы синусов

66

значения различаются лишь в четвертом знаке. При углах, меньших 8°, это различие будет еще меньшим. При углах от 8°до 14° будет иметь место различие лишь в третьем знаке.

И лишь при углах, больших 14°, появляется различие во втором

терного размера цели при наблюдении цели под углом к направ­ лению полета. Так, например, если атаковать цель сверху, спереди под углом # = 30°, то видимая длина фюзеляжа будет сокращена вдвое, т. & будет наблюдаться лишь половина длины

ность может быть определена с помощью баллистической функ­

с задней полусферы упрежденная дальность будет больше даль­ ности D, так как cos q в этом случае отрицателен. При атаках с передней полусферы — Dy меньше D, так как cos q положите­ лен. Причем, при атаках на попутных курсах Оу будет наи­

Из рассмотрения формул (2.12) и (2.13) можно установить, что угол прицеливания возрастает с увеличением Dr Причем возрастание угла а вызывается не только увеличением даль­ ности, ной увеличением значений функции g n(cH Dy, т;01).

При постоянном значении Dy угол прицеливания будет наибольшим, когда И= 0, т. е. для атак с горизонтального полета.

Формулу для угловой поправки на скольжение истребителя можно получить из рассмотрения треугольника скоростей ОаЬ

68

(рис. 2.4). В этом треугольнике угол при вершине а равен 180° — 7СК. Тогда по теореме синусов

sin фск _ sin (180° — 7СК)

"Д ®01

Полагая, что углы скольжения малы, можно получить

Фск = ~ Тек- ( 2 . 1 4 )

Значение ущ можно определить по формуле (2.5)

Выпишем вместе расчетные формулы, по которым могут быть вычислены поправки

ф = — - sin q\

Для того чтобы по расчетным формулам (2.15) определить поправки, должны быть известны следующие параметры, ха­ рактеризующие условия стрельбы:

—дальность стрельбы D;

—высота полета истребителя Я;

—скорость истребителя щ;

—угол скольжения истребителя уск‘

—скорость цели

—курсовой угол цели q;

—относительная начальная скорость снаряда у о ;

—баллистический коэффициент снаряда с;

—угол тангажа истребителя Я.

69