Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Михайлов Б.А. Авиационные радиоэлектронные комплексы и их эксплуатация

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.78 Mб
Скачать

Допустим также, что все возможные точки пуска снаряда лежат на кривой пуска к , построенной путем откладывания от цели расстояний, на которых управляемый снаряд успевает выбрать ошибки ближнего наведения ос , определяемые бортовой РЛС перехвата и прицеливания. Для простоты положим, что с любой точки кривой к снаряд летит до цели одинаковое время Ту , при этом упрежденная точка Цу будет постоянной для всех точек пуска.

Для неуправляемого снаряда истребитель в момент пуска своей осью должен быть точно направлен на цель, т .е . в точку

Цу . Для управляемого снаряда это требование может быть ослаблено, так как за время Ту снаряд успевает выбрать

70

максимальную угловую ошибку « . Следовательно, ось может быть ориентирована относительно направления на точку Цу с ошибкой X < « .

Оцределим, где должен находиться истребитель в момент обнаружения цели, чтобы при заданном значении угла перехва­ та J3 он смог,пользуясь своими маневренными возможностями, выйти на кривую к и произвести прицельный пуск снаряда. Для этого необходимо найти участок окружности обнаружения

С , попав на который истребитель сможет обнаружить цель и выйти на кривую к с ошибкой х < « . Возможность обнаружения зависит от сектора обзора бортовой РЛС перехвата и прицели­ вания Bgfi.

Участок обнаружения Д0 Вр находим геометрическим по­ строением сектора обзора бортовой РЛС, в крайних точках ко­ торого еще возможно обнаружить цель (рис. 1 .24). Однако не из каждой точки этого участка истребитель сможет выйти на кривую пуска к. с выполнением условия х < ос. Необходимо до­ полнительно построить на окружности С участок выхода AgB$, из крайних точек которого истребитель сможет еще выйти на кривую пуска к при выполнении'условия х < <* , маневрируя с максимально допустимой перегрузкой. Этот участок / ^ / ^ н а ­ ходится графически с учетом .вида возможного маневра (правый или левый разворот истребителя), допустимых перегрузок, значений векторов относительных скоростей истребителя и цели и других тактических; й технических условий. Не оста­

навливаясь подробно на графических построениях,

которые

можно найти в работе L 6 ] , отметим,

что траектория истре­

бителя при выходе на кривую к

имеет

вид окружности в абсо­

лютной системе координат или циклоиды - в относительной

системе координат, связанной с целью

(рис. 1 .24).

Если участки обнаружения

Я0В0

и выхода

АВВ’ $ не

прикрываются, то перехват цели истребителем невозможен. Ес­ ли участок Д0В0 полностью лежит в пределах участка АбВв , то возможность наведения истребителя ограничена в основном сектором обзора бортовой РЯС, при обратном положении - манев­

ренными свойствами истребителя.

В общем случае находят учас­

ток их перекрытия АВ (ри с.1 .2 4 ),

с которого возможен пере-

 

71

хват цели при заданных условиях. Тогда возможность наведе­ ния определяется маневренными свойствами истребителя и сектором обзора бортовой РЛС.

Ценность такого анализа с технической точки зрения со­ стоит в том, что можно определить рациональные согласован­

ные требования к отдельным составным частям всего авиаци­ онного комплекса, например, к радиоэлектронному оборудова­ нию истребителя и летным качествам самолета.

72

На практике в ряде

случаев пуск снаряда возможен не

с любого направления, а

только в пределах некоторого сек­

тора, чаще всего задней полусферы, определяемого углом ju. Тогда под кривой пуска необходимо понимать ее часть к'

(рис. 1 .24).

Определив участок перехвата ДВ на окружности обна­ ружения, можно вычислить вероятность наведения истребите­ ля на цель, т .е . вероятность того, что траектория истреби­

теля в относительной системе координат пройдет через участок ДВ . Спроектируем участок ДВ на ось Ох, перпендикулярную относительной скорости истребителя (7И)0 = 7И - Уц . В ре­ зультате получим участок Д 'В' (рис. 1 .25). Для успешного вы­

полнения этапа наведения необходимо, чтобы точка х пере­ сечения относительной траектории истребителя с осью Ох по­ пала в пределы отрезка Д 'В ' , т .е . процесс наведения сво­ дится теперь к решению вероятностной задачи попадания случайной точки х в пределы заданного отрезка прямой Д'В'.

7 3

Определение вероятности этого попадания требует знания за­ кона рассеивания точки х , т .е . знания закона ошибок наве­ дения.

Рассеивание точки х обусловлено следующими причинами:

-неточностью определения координат цели и истребителя наземными радиолокационными станциями наведения;

-запаздыванием подачи команд наведения через радио­ линии управления;

-неточностью выполнения команд летчиком, ошибкой эле­ мента "человек-машина" в системе управления и т .п . В силу многочисленности ошибок наведения можно приблизительно счи­ тать, что рассеивание точки х подчиняется нормальному за­ кону. Зная метод наведения и параметры технических устройств,

можно найти математическое

ожидание

х

-

центр рассеивания

и стандартное

отклонение

-

 

 

 

 

 

 

Тогда вероятность наведения истребителя на цель опре­

деляется

выражением

 

 

 

 

 

 

 

Р ^ Р ( й ' < х < В / ) ^ [ р ( ^ ) - Ф

( * £

) ],

« 2,)

где

Ф

- табулированная нормированная функция Лапласа.

 

Геометрически эта вероятность изображается площадью

кривой нормального

закона распределения, опирающейся на

отрезок

Д'В'

(рис. 1.25).

 

 

 

 

 

 

 

В реальных условиях угол перехвата js

является

случай­

ной величиной. Закон распределения

 

может быть

получен

на основании статистических данных или

теоретически путем

анализа

полного

алгоритма наведения.

Полная вероятность

наведения истребителя на цель,

т .е . эффективность выполне­

ния

данного этапа

боя. в этом

случае

оавна:

 

 

где Д и Если

полагать

-граничные значения возможных углов перехвата.

-д невелико, то можно вычислить fiCp и

J?2 (flcp)

(1.23)

74

Дальность обнаружения РЛС - R0^H также является случайной величиной, поэтому, если известен закон распределения f(R ) , аналогичным образом можно определить полную вероятность на­ ведения в виде

/

**

(1.24)

Р2

Рг (R) f(R ) dR .

Ri

На основании приведенного анализа можно определить сте­ пень влияния тактико-технических параметров радиоэлектронного комплекса на эффективность дальнего наведения истребителяперехватчика на воздушную цель, которая характеризуется пол­ ной вероятностью выполнения этой боевой задачи.

Аналогичным образом можно определить влияние параметров РЭК на эффективность других этапов боевого применения авиа­ ционного комплекса и на полную эффективность выполнения бое­

вой задачи в целом.

 

 

 

Например, если

Pf =

0,95; Рг = 0 ,8 ; Р3

= 0 ,9 ; Р.\ - 0 ,8 ;

Ри = 0,998; Рп = I,

 

 

 

W '

= 0 ,9

5 ’0,8*0,9*0,8*0,98 I

= 0.5Р 5.

Поэтапная оценка эффективности боевого применения авиа­ ционного комплекса является приближенной.

В действительности боевое применение авиационного комп­ лекса представляет собой с начала до конца единый процесс, этапы которого связаны между собой сложными зависимостями.

Аналитическому описанию эти зависимости поддаются весь­ ма трудно, поэтому основным методом строгого исследования эффективности следует считать моделирование всего процесса боевого применения на электронных вычислительных машинах. Однако простота и наглядность поэтапной оценки эффективнос­ ти обусловливают ее частое использование на практике.

75

§ 1.5. Примеры авиационных радиоэлектронных комплексов

В настоящем параграфе, на основе обобщения материалов открытой отечественной и зарубежной литературы, приводятся примеры построения некоторых авиационных радиоэлектронных комплексов, которые устанавливаются на летательных аппара­ тах различного тактического назначения. В частности, рас-, сматриваются комплексы, предназначенные для обеспечения бое­ вых действий бомбардировщика, самолета-разведчйка, истреби­ теля-бомбардировщика, летательных аппаратов противолодочной обороны, истребителя-перехватчика, вертолета-штурмовика для огневой поддержки наземных войск и военно-транспортного самолета. Различные комплексы описаны более или менее полно в зависимости от наличия материала и установившихся решений. Кратко рассматриваются решаемые комплексом задачи, дается описание функциональной схемы, назначение отдельных элемен­ тов, указываются основные принципиальные связи между эле­ ментами комплекса и в ряде случаев приводятся некоторые так­ тико-технические данные комплекса и отдельных устройств.

Для каждого комплекса определенного целевого назначе­ ния можно указать несколько разновидностей, которые отли­ чаются существенными или незначительными признаками, сте­ пенью автоматизации , типом вычислительного устройства, со­ ставом отдельных датчиков информации и т .п . Эти особенности отмечены при описании комплексов, однако главным образом рассмотрены их обобщенные типовые признаки.

I . Радаоэлектронный_комплекс тяжелогобомбардировщика

Радиоэлектронный комплекс тяжелого бомбардировщика предназначен для обеспечения полета самолета по заданным маршрутам большой протяженности, вывода его в район цели, бомбометания и управления ракетами класса "воздух-земля" по оптически невидимым целям, поддержания связи с командными пунктами, защиты самолета от средств ПВО противника, посад-

76

ки в сложных метеорологических условиях и опознавания при­ надлежности самолета.

РЭК бомбардировщика разбивается на ряд специализиро­ ванных систем, каждая из которых решает одну или несколько перечисленных выше задач. Основными из них являются:

- навигационная система; - ударная система, управляющая средствами поражения;

-система защиты;

-система связи.

Большая часть РЭК бомбардировщика строится как по "од­ ноэтажному", так и по "многоэтажному" принципу. В случае необходимости выходная информация каждой из систем может обрабатываться центральной вычислительной машиной.

Одной из важнейших систем РЭК бомбардировщика является навигационная система, позволяющая экипажу получать навига­ ционные данные, необходимые для пилотирования самолета,и сигналы управления для автопилота. Центральным элементом этой системы является вычислительное устройство, необходи­ мое для обработки информации, поступающей от навигационных

датчиков. Основными из

них являются:

РЛС, работающая в ре­

жиме следования

рельефу местности,

панорамная РЛС, обес­

печивающая как

решение

задач навигации, так и бомбометания

и управления ракетным оружием, система инерциально-доппле­ ровской автономной навигации, курсовая система, радиовысото­ меры , приборы аэродинамических параметров. В систему могут также входить' устройства неавтономной ближней и дальней ра­ дионавигации, а также подсистемы обеспечения встречи с са­ молетомзаправщиком и посадки.

С целью разгрузки летчика и штурмана во время полета по заданному маршруту в ряде случаев возможно предварительное составление и запись программы полета на магнитной ленте. Ввод последней в вычислительное устройство позволяет в ре­ зультате сравнения данных, непрерывно поступающих от отдель­ ных навигационных датчиков, с программными получать сигналы, необходимые для полностью автоматического полета бомбарди­ ровщика с помощью автопилота. Во время такого полета летчик

77

иштурман лишь контролируют работу аппаратуры, могут мгно­ венно вносить коррекцию в программы и только в случае необ­ ходимости переходить на ручное управление самолетом.

Радиолокатор следования по рельефу местности обычно устанавливается в носовой части фюзеляжа самолета. Основным назначением этой РЛС является обеспечение пилотирования са­ молета на постоянной малой высоте путем обхода и облета пре­ пятствий. Он позволяет бомбардировщику безопасно приближать­ ся к цели на малых высотах с большой скоростью и сбрасывать бомбы с высокой точностью.

Водной из таких РЛС //A//APQ-II0 радиоэлектронного комп­ лекса Мк-2 американских самолетов F-111 или /^-///используются две антенны и соответственно два приемо-передающих канала. Луч одной из антенн развертывается только по углу места, что позволяет получать данные, необходимые для маневрирования по высоте в режиме следования рельефу местности. Если одновре­ менно луч второй антенны развертывается по азимуту, летчик может вести самолет в комбинированном режиме следования рельефу местности и обхода наземных препятствий.

Важнейшим требованием, предъявляемым к этой РЛС, явля­ ется высокая надежность работы, в противном случае появля­ ется возможность столкновения с наземными препятствиями. По­ этому при конструировании РЛС должны предусматриваться цепи автоматического глубокого автоконтроля функционирования РЛС

иплавное отключение сигналов РЛС при нарушении нормальной

работы с переходе»! на ручное управление.

• Сигналы РЛС, работающей в режиме следования по рельефу местности, обрабатываются вычислителем, который выдает коман­ ды управления на автопилот при полноетш автоматическом по­ лете самолета или на приборы, предназначенные для ручного управления полетом.

В некоторых вариантах эта же радиолокационная станция может использоваться для атаки наземных целей различными видами

управляемого и свободно

падающего оружия, а также

при реше­

нии некоторых других задач навигации.

 

 

Сама навигационная система работает

по принципу

счис­

ления пути на основе данных, выдаваемых

допплеровским

78

 

 

 

измерителем путевой скорости и угла сноса самолета и инерциальным навигационным устройством. Данные о положе­ нии самолета сравниваются в вычислителе с заданными пара­ метрами полета. Здесь оценивается отклонение, определяются поправки, которые поступают к автопилоту, выводящему само­ лет на цель.

Резервными датчиками навигационной информации в систе­ ме являются неавтономные радионавигационные устройства ближней и дальней навигации, а также РЛС следования рельефу местности и панорамная РЛС, предназначенная для управления средствами поражения.

Если самолет предназначен для боевых вылетов очень большой продолжительности, в состав его навигационной систе­ мы, как уже было сказано, должна входить радиоэлектронная подсистема обеспечения его встречи с самолетами-заправщи- ками.

В навигационную систему входит также радиотехническая подсистема посадки.

Ударная система или система управления средствами пора­ жения, входящая в состав РЭК бомбардировщика, состоит из радиолокационной станции целеуказания, аппаратуры управле­ ния ракетами класса "воздух-земля", вычислительного устрой­

ства для решения Задач управления пушечным огнем,

а также

подсистемы

опознавания. В эту же систему может поступать и

информация

от РЛС следования

рельефу местности.

Радио­

локационная станция обычно осуществляет обзор местности в переднем секторе и является основным средством целеуказания.

По радиолокационному изображению экипаж самолета имеет возможность уточнять местоположение по наземным ориентирам, получать дополнительную навигационную информацию, выбирать

цель и осуществлять

бомбометание.

РЛС следования

рельефу местности может использоваться

также в режиме измерения дальности до наземных объектов при бомбометании. Так, например, при бомбометании с пикирования

РЛС flN/Д РЧ -НО

американского самолета F - П К FB - I I I ) , у

которой имеется

две антенны, может работать в режиме, когда

79

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ