книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил ракетное вооружение

ляющего параметра понимают отношение количества элементов, влияющих на .изменение этого параметра, к общему числу элементов. Под п о л н о т о й к о н т р о л я понимают отношение числа элементов системы, охвачен­ ных всеми определяющими параметрами, к общему числу элементов системы. Отсюда следует вывод: коли­ чество параметров, определяющих исправность системы, должно быть таким, чтобы проверялись практически все элементы системы. Необоснованное увеличение количе­ ства контролируемых параметров ведет к усложнению аппаратуры и увеличению времени контроля, т. е. к не­ рациональному расходованию ресурса ракеты. Сокра­ щение количества проверок приводит к уменьшению полноты контроля, т. е. снижению достоверности полу­ ченного результата.

Сравнивая между собой рассмотренные методы кон­ троля, можно сделать следующие выводы. Достоинства­ ми метода контроля состояния системы путем последо­ вательной проверки параметров отдельных блоков яв­ ляются относительная простота аппаратуры контроля и возможность проверки блоков в любой последователь­ ности. Последнее позволяет несколько сократить общее время определения неисправного элемента в том слу­ чае, если известен блок, являющийся причиной неудов­ летворительной работы системы. К числу недостатков метода следует отнести: большое количество измери­ тельной аппаратуры, необходимой для проверки систе­ мы, большое вспомогательное время, необходимое на подсоединение измерительной аппаратуры к проверяе­ мым блокам.

Метод контроля состояния системы по ее определяю­ щим параметрам позволяет определить ошибки системы и сократить общее время контроля по сравнению с вре­ менем контроля по предыдущему методу. Недостатком контроля системы по определяющим параметрам яв­ ляется сложность отыскания неисправного блока (эле­ мента). Если разумно построить программу контроля и использовать оба метода контроля, то можно исключить недостатки, присущие любому отдельно взятому методу. Комбинация методов контроля позволяет получить не­ обходимую информацию о исправности проверяемой системы и сократить время контроля.

Для сокращения времени необходимо контроль со­

240

стояния ракеты начинать с контроля определяющих параметров системы управления. Если все определяю­ щие параметры укладываются в допустимые пределы, то на этом следует закончить проверку ракеты. Если один или несколько параметров вышли за допустимые пределы, то дальнейшую проверку системы следует ве­ сти по методу контроля параметров с целью отыскания неисправного блока системы. Правильная организация процесса поиска неисправности позволяет значительно сократить трудозатраты на выполнение этой работы.

комбинационного поиска состоит в следующем. На осно­ вании анализа принципиальной схемы системы управ­ ления назначается ряд проверок этой схемы. В резуль­ тате одной проверки устанавливается состояние одной проверяемой группы элементов (цепи). Они могут быть исправны, но возможно, что среди них имеются и неисправные. При последующих проверках устанавли­ вается состояние других групп элементов (цепей). Со­ поставляя результаты различных перекрестных прове­ рок, можно определить элементы, которые являются причиной неудовлетворительной работы системы уп­ равления ракеты.

Комбинационный поиск неисправностей применяется в случаях ограниченного доступа к элементам схемы, т. е. в случаях проверки ее исправности через штепсель­ ные разъемы схемы. Программа поиска неисправностей для данной системы управления составляется заблаго­ временно. Составление программы производится на основании анализа принципиальной схемы ракеты. Воз­ можности этого вида поиска (определение неисправного элемента) во многом зависят от количества выполняе­ мых проверок, т. е. от количества выводов от элементов (цепей) схемы. Комбинационный поиск неисправностей применяется в автоматической контрольной аппаратуре, предназначенной для проверки состояния ракет перед их боевым применением. При наличии ограниченного количества выводов из схемы ракеты эта аппаратура позволяет определить только неисправный блок, а не отказавший элемент.

Последовательный поиск неисправностей состоит в следующем. Если система управления состоит из ряда

241

последовательно включенных блоков, то очередность проверки блоков определяется вероятностью появления отказа в данном блоке и временем, необходимым на проведение проверки блока. Первым проверяется блок, имеющий максимальное значение отношения вероятно­ сти отказа к времени поиска. Если нет сведений о тру­

Рис. 143. Схема поиска неисправности

водят между выходом схемы и точкой б. Если отказав­ ший блок находится среди блоков Б3, БАи Бъ, то вторую

блок Б3. Если вторая проверка показала, что отказав­ ший блок находится среди блоков Б4 и Б5, то проверяют третий раз. Этот способ позволяет значительно сокра­ тить время поиска. Как следует из изложенного, при последовательном поиске неисправностей программа поиска заблаговременно не составляется. Очередность проверки блоков определяется в ходе самого поиска, т. е. результат предыдущей проверки определяет после­ дующую проверку, поэтому применение подобного вида поиска в простых автоматических установках затрудне­ но. Логические элементы установки, предназначенные для поиска неисправностей, будут значительно сложнее всей остальной схемы, предназначенной для контроля параметров системы управления ракеты. Этот вид по­ иска удобно применять при пользовании неавтомати­ ческой контрольно-проверочной аппаратурой.

Какие же параметры определяют исправное состоя­ ние ракеты? На этот вопрос очень трудно дать исчерпы­ вающий ответ. Как правило, параметры контроля опре­

2 4 2

деляются принципиальной схемой системы управления и конструкцией ракеты. Не имея конкретной схемы си­ стемы управления, трудно назвать параметры, которые определяют ее исправность. Однако рассмотренные в предыдущих главах примеры систем управления и их элементов позволяют наметить несколько таких пара­ метров. Прежде всего это коэффициент усиления систе­ мы управления.

Коэффициент усиления системы управления являет­ ся очень важным определяющим параметром ракеты. От него зависит точность наведения ракеты на цель. Связь между углом отклонения рулей ракеты и пара­ метром управления определяется заданной величиной коэффициента усиления. При уменьшении коэффициен­ та усиления системы управления при том же параметре управления рули ракеты будут отклоняться на меньший угол, т. е. ракета будет вяло реагировать на параметр управления. При увеличении коэффициента усиления системы управления ракета будет слишком энергично реагировать на параметр управления. В обоих случаях уменьшится точность наведения ракеты, т. е. увеличится

еепромах.

Сточки зрения обеспечения точности наведения ра­ кеты не менее важными параметрами являются точ­ ность работы схемы стабилизации ракеты по углу кре­ на и точность работы схемы стабилизации динамических характеристик ракеты. В телеуправляемых и автоном­ но управляемых ракетах параметры управления изме­ ряются в системе координат, связанной с пространством или командным пунктом, а управляющие силы — в си­ стеме координат, связанной с корпусом ракеты. Для согласования этих систем координат, т. е. для исключе­ ния ошибок в управлении, необходимо проверять точ­ ность работы схемы стабилизации ракеты по крену.

Угол отклонения элеронов определяется углом раз­

ворота ракеты вокруг продольной оси и скоростью этого разворота. В качестве датчика угла поворота может использоваться трехстепенной гироскоп, а в качестве датчика угловой скорости — двухстепенной гироскоп. В некоторых системах для стабилизации ракеты по углу крена используют интеграционный гироскоп, связанный непосредственно с соплом пневматической рулевой ма­ шины. В обоих случаях следует проверять работоспо­

2 4 3

собность гироскопических датчиков. Так как время по­ лета ракет класса «воздух — воздух» незначительно и составляет десятки секунд, то ошибки гироскопических датчиков не могут существенно повлиять на точность наведения. Поэтому при подготовке ракет к боевому применению достаточно ограничиться лишь проверкой работоспособности этих датчиков. Вращая ракету во­ круг продольной оси, необходимо проверить величину

инаправление отклонения элеронов ракеты.

В§ 5.3 были показаны две возможные схемы стаби­ лизации динамических характеристик ракеты: схема с использованием датчика линейных ускорений и скорост­ ного гироскопа и схема с использованием шарнирного момента рулей. Учитывая, что точность работы элемен­ тов схем стабилизации динамических характеристик ра­ кеты влияет на точность наведения, при подготовке

ракет к применению следует производить проверку ра­ боты датчиков ускорений и угловых скоростей, а также величину момента, развиваемого приводами рулей.

При подготовке самонаводящихся ракет нужно про­ верять скорость вращения модулирующего диска. Из­ вестно, что при изменении скорости вращения диска меняется частота модуляции сигналов ошибки, а сле­ довательно, меняется и величина усиления этого сигна­ ла резонансным усилителем. Это в свою очередь при­ ведет к тому, что отклонение рулей ракеты не будет пропорционально параметру управления. Кроме пере­ численных выше параметров, определяющих исправ­ ность работы различных блоков системы управления, при подготовке ракет проверяют параметры, которые определяют исправность цепей и отдельных элементов. В инструкциях по проверке приводятся как сами пара­ метры, так и допустимые границы их изменения.

§ 9.3. АППАРАТУРА КОНТРОЛЯ

Под контрольной аппаратурой понимают измери­ тельные приборы, установки и стенды. Измерительный прибор предназначается для измерения какой-либо од­ ной физической величины (напряжение, сила тока, ча­ стота и т. д.). Измерительная установка — это совокуп­ ность измерительных приборов, мер, коммутирующих приспособлений и источников питания. Проверочные

244

стенды представляют собой специализированные изме­ рительные устройства, предназначенные для проверки параметров сложных радиоэлектронных систем.

Аппаратуру, применяемую для контроля состояния систем управления, можно подразделить на неавтома­ тическую, полуавтоматическую и автоматическую.

Н е а в т о м а т и ч е с к а я контрольная аппаратура требует для проведения проверок интенсивного участия специалистов высокой квалификации. Во время провер­ ки специалист обязан подключать контрольную аппара­ туру к проверяемым блокам, обеспечивать эти блоки питанием, подавать на входы блоков испытательные сигналы и контролировать параметры блоков с помощью измерительных приборов и устройств. При проведении проверок специалисты должны строго соблюдать уста­ новленный порядок включения и выключения различных выключателей, следить за режимами работы системы и очень внимательно считывать показания приборов.

П о л у а в т о м а т и ч е с к а я аппаратура отличается от неавтоматической тем, что в ней автоматизированы некоторые операции. Как правило, полуавтоматическая аппаратура предназначается для проведения ограни­ ченного количества проверок. Выбор необходимой про­ верки и установление последовательности выполнения проверок в некоторых случаях может выполняться по желанию оператора. Проверка производится аппарату­ рой без вмешательства человека.

с обеспечением питания, испытательными сигналами, управлением контролируемой системой и принятием ре­ шения о ее состоянии, выполняются без вмешательства человека.

Роль оператора автоматической контрольной уста­ новки сводится к подключению установки к объекту контроля, установлению программы контроля, включе­ нию контрольной аппаратуры и контролируемого объек­ та и считыванию результата проверки. Если контроль исправности самой автоматической аппаратуры не предусмотрен в программе ее работы, то согласно суще­

245

ствующим инструкциям оператор обязан проверить работоспособность автомата.

Автоматическая контрольная аппаратура имеет ряд преимуществ перед полуавтоматической и неавтомати­ ческой аппаратурой. Основные из них: объективность оценки технического состояния проверяемой системы, уменьшение времени контроля, а следовательно, и со­ кращение непроизводительного расхода ресурса как объекта контроля, так и аппаратуры контроля. Как недостаток автоматической аппаратуры следует отме­ тить сложность ее схемы, а следовательно, и меньшую надежность. Несмотря на отмеченный недостаток, ав­ томатическую аппаратуру целесообразно применять для контроля систем управления ракет класса «воздух — воздух», подготавливаемых в больших количествах в сжатые сроки.

С целью уяснения принципов построения автомати­ ческой контрольной аппаратуры рассмотрим структур­ ную схему автоматической контрольной установки, приведенную на рис. 144. В состав автоматической кон­ трольной установки входят программное устройство, блок преобразователей выходных сигналов, блок изме­ рительных приборов и устройств, блок генераторов эта­ лонных сигналов, блок индикаторов, блок самопроверки и пульт управления. Кроме названного, в состав авто­ матической установки могут входить подвижная элек­ тростанция, источник сжатого воздуха, стенд, обеспечи­ вающий вращение ракеты вокруг ее осей, имитаторы внешней среды и другое вспомогательное оборудование.

С помощью автоматической контрольной установки можно проверять как определяющие параметры систе­ мы управления ракеты, так и параметры отдельных блоков или элементов блоков. При проверке определяю­ щих параметров системы управления контрольная аппа­

тирует движение цели (при проверке самонаводящихся ракет).

Суть проверки определяющих параметров системы с помощью автоматической аппаратуры сводится к про­ верке реакции системы управления на подаваемый вход­ ной сигнал. Как правило, при этом проверяется откло-

246

Рис. 144. Структурная схема автоматической контрольной установки

нение рулей ракеты —угол отклонения рулей ракеты должен быть пропорционален величине входного сиг­ нала и коэффициенту усиления проверяемой системы. Если при заданном входном сигнале отклонение рулей ракеты лежит в допустимых пределах (бр ± Абр), то это означает, что и коэффициент усиления системы управ­ ления проверяемой ракеты лежит также в допустимых пределах. При проверке параметров блоков или пара­ метров элементов аппаратура контроля подсоединяется

кнеобходимым точкам схемы контролируемой системы

иизмеряет значения параметров.

устройства для ввода и считывания инструкций по про­ верке и управления работой остальных блоков и вспо­

247

могательного оборудования. Инструкции по проверке могут быть записаны на шаговых искателях, электромаг­ нитных реле, переключателях, приводимых в действие электродвигателями, перфорированных картах или лен­ тах, а также на магнитных лентах.

В автоматических установках, предназначенных для контроля 15—25 параметров системы управления раке­ ты класса «воздух —воздух», в качестве носителя ин-

ки 3 и контактного поля 4. При каждом срабатывании электромагнита его якорь перемещает на один зуб хра­ повое колесо, которое связано со щеткой контактного поля. Следовательно, при посылке импульсов в обмотку электромагнита щетка 3 будет последовательно пробе­ гать по всем пластинам контактного поля.

Как правило, на храповом колесе устанавливают не одну, а несколько щеток. Например, шаговый искатель ШИ 25/8 имеет восемь щеток, каждая из которых мо­ жет пробегать по 25 пластинам своего контактного поля, а ШИ 50/4 — четыре щетки и четыре контактных поля, каждое из которых имеет по 50 пластин. На шаговых искателях может быть записана программа проверки системы управления какой-либо конкретной ракеты. Для проверки на данном автомате другой системы управле­ ния нужно произвести изменение программы проверки. Это связано с большими техническими трудностями.

248

Высокую скорость работы, сочетаемую с возмож­ ностью использования большого числа входных данных, обеспечивают перфокарты и перфоленты. Нанесение программы проверки на перфокарты или перфоленты производится на ручных перфораторах — устройствах, предназначенных для пробивания отверстий в пределах поля карты проверки или части ленты. Каждому отвер­ стию, пробитому в каком-то месте поля карты, присваи­ вается определенная команда.

Для считывания этих команд используются механи­ ческие или фотоэлектрические устройства. Механическое считывающее устройство представляет собой ряд пру­ жинящих контактов, которые замыкаются на токопод­ водящую пластину через отверстия в перфокарте. Если под данным контактом нет отверстия, то он не контак­ тирует с токоподводящей пластиной, следовательно, нет команды на какое-либо действие. В фотоэлектрических считывающих устройствах вместо контактов применяют фотодиоды, вмонтированные в пластину, на которую кладут перфокарту с записанными командами. Фото­ диод засвечивается лампочкой, расположенной выше перфокарты, только в том случае, если против фотодио­ да расположено отверстие. Команды, полученные считы­ вающим устройством, поступают на группу управляю­ щих реле, которые возбуждают надлежащие генерато­ ры входных и эталонных сигналов, устанавливают необходимые пределы измерения, подключают контро­ лируемые элементы или цепи ракеты, а также создают сигнал, имитирующий движение цели или ракеты.

Б л о к г е н е р а т о р о в в х о д н ы х (стимулирую­ щих) сигналов состоит из ряда генераторов (датчиков) электрических и неэлектрических сигналов, которые мо­ гут понадобиться для управления контролируемым объектом или создания режимов работы, обеспечиваю­ щих его проверку. В блоке генераторов входных сигна­ лов автоматической контрольной установки (рис. 146), предназначенной для проверки ракеты, наводимой по радиолучу, должны быть высокочастотный генератор, генератор импульсов и импульсный модулятор. Высоко­ частотный генератор предназначается для получения высокочастотной энергии. Ее частота должна быть рав­ на частоте радиолокационной станции самолета-носи­ теля.