книги из ГПНТБ / Преснухин, Леонид Николаевич. Основы теории и проектирования приборов управления учебное пособие для машиностроительных и энергетических вузов

причин. Основными из них являются отклонение веса снаряда от

нормального, изменение баллистических качеств пороха, отклоне­ ние температуры порохового заряда от нормальной и износ канала ствола орудия.

Зависимость изменения начальной скорости снаряда от темпера­

где v0 — начальная скорость;

Дао— изменение начальной скорости;

ЛГ — отклонение температуры пороха от 15° С;

с— коэффициент, зависящий, вообще говоря, от калибра, но принимаемый часто равным 0,0011.

Изменение начальной скорости от баллистических качеств по­ роха можно определить стрельбой. В войсковой практике это не делается, так как качество пороха учитывается при снаряжении патронов. Заряд подбирают всегда таким, чтобы обеспечить необхо­ димую начальную скорость.

Падение начальной скорости от износа канала ствола орудия можно приближенно определить в зависимости от числа произве­ денных орудием выстрелов по графику, составленному для каждо­ го калибра, или по результатам обмера камеры (с увеличением числа выстрелов длина камеры увеличивается).

Снаряды в зависимости от веса разделяются на группы с шагом

в 2/з% от нормального веса. При разнице в весе на каждые 2/з°/о

■на снаряде ставится по одному плюсу (;+) или минусу (—). Нор­ мальный вес отмечается буквой Н.

Увеличение веса снаряда вызывает уменьшение его начальной ■скорости и снижение действия силы сопротивления воздуха на сна­ ряд. Поэтому в зависимости от весового знака по таблицам вычи­

сляют некоторые фиктивные значения изменения начальной ско­ рости, учитывающие одновременно оба вида действия отклонения веса снаряда от нормы на траекторию полета.

Таким образом, в ПУАО вводится суммарная величина отклоне­ ния начальной скорости снаряда от нормальной, получающаяся в зависимости от всех перечисленных выше факторов. Изме­ нение начальной скорости принято выражать в процентах от нор­ мальной.

Изменение начальной скорости влияет на траекторию снаряда следующим образом. С увеличением скорости траектория всеми своими точками проходит выше, причем за то же время снаряд пролетает дальше; с уменьшением начальной скорости происходит обратное явление. Для иллюстрации ниже приводится таблица от­ клонений (в метрах) точек истинной траектории от нормальной при

отклонении начальной скорости 85-мм зенитного снаряда на 6®/о.

ных выше факторов, суммируются и в прибор управления вводится

общая поправка Д^о- При проектировании механизмов, учитывающих поправку на из­

менение начальной скорости, следует иметь в виду, что современ­ ные методы определения начальной скорости (а вернее величины

Лио) в войсковых условиях обладают погрешностью порядка 0,5%

ОТ Vq.

При составлении баллистических таблиц за нормальную плот­ ность воздуха принимают плотность при давлении на уровне орудия в 750 мм рт. ст., температуре воздуха 15° С и влажности 50%. От­ клонение плотности воздуха от нормальной принято измерять в про­

центах.

Поскольку отклонение плотности воздуха действует на снаряд приблизительно так же, как отклонение от нормальной начальной скорости, влияние изменения плотности воздуха иногда заменяют

эквивалентным отклонением начальной скорости. Это упрощает ме­ ханизмы поправок, так как поправка на Д/7 учитывается теми же устройствами, что и поправка на Д^о, но приводит к увеличению ошибок учета отклонения плотности воздуха.

Для 85-ллг зенитной пушки образца 1939 г. процент изменения плотности воздуха эквивалентен приблизительно 0,3% изменения начальной скорости. В этом случае в ПУАО вводится единая сум­ марная поправка ДиОсуим. Методов учета поправок До0 и АП не­ сколько. Основные из них следующие.

1. Изменение начальной скорости снаряда и плотности воздуха вызывает изменение всех баллистических зависимостей. Поэтому учесть Дпо и АП можно путем смены всех счетно-решающих элемен­ тов баллистического блока ПУАО (фиг. 126), в которые заложена баллистика артиллерийской системы. Этот метод учета применяется обычно для ДЦосумм в тех случаях, когда в качестве счетно-решаю­

щих механизмов в баллистическом блоке применяются графики.

Смена и сохранение комплекта графиков, каждый из которых пост­

блоки состоят из коноидных механизмов или функциональных по­ тенциометров. Смена и хранение большого комплекта таких эле-

Фиг. 126. Блок-схема прибора без поправочного блока.

ментов, рассчитанных для различных Дц0, представляет большие трудности. Поэтому в данном случае делают еще один баллистиче­

ский, но не основной, а поправочный блок, в котором сначала по Ду

вычисляют единичные поправки в баллистические величины, соот­ ветствующие Аоо=11!)/ои ДЯ=1|О/о>, а затем умножают -их на Д<Уо и ДЯ. Суммируя эти поправки с баллистическими величинами, вы­ численными для нормальных условий, получают исправленные зна­ чения <р, п и т. Скелетная схема ПУАО с таким методом учета по­ правок представлена на фиг. 127.

Из фиг. 127 видно, что угол горизонтального наведения орудия, а вернее его баллистическая часть — деривация—при изменении

Фиг. 127. Схема прибора с поправочным блоком.

начальной скорости не корректируется, так как величина z мала, а поправка в нее будет величиной второго порядка малости, и по­

этому ею можно пренебречь.

3. В некоторых случаях конструктивно оказывается более целе­ сообразным вводить поправку не в баллистические величины, а в координаты упрежденной точки. Следовательно, в этом случае баллистические величины будут вычисляться по некоторым фиктив­ ным упрежденным координатам. Поправочный блок при этом мо­ жет быть включен в скелетную схему ПУАО в двух вариантах,

изображенных на фиг. 128 и 129.

Величина сноса снаряда ветром Д вычисляется в зависимости от скорости ветра W и полетного времени т по формуле

ставляющая ветра, совпадающая с плоскостью стрельбы (продоль­ ный ветер), вызывает больший снос, чем боковая составляющая. Поэтому направление вектора сноса снаряда несколько отличается

циента k часто не представляется возможным. В этих случаях идут на допущение, принимая, например, коэффициент k не зависящим от направления ветра по отношению к плоскости стрельбы. Такое допущение сделано, например, в ПУАЗО-З. В этом приборе для баллистики 85-мм зенитной пушки зависимость коэффициента k от

щим как от направления ветра, так и от полетного времени. В свя­ зи с этим в приборе разлагают ветер на продольную и боковую

составляющие. Каждую из составляющих затем умножают на единичные поправки, вычисляемые по упрежденным координатам

цели (с?у и Ну). На продольный ветер поправки вводят в угол воз­ вышения и полетное время, а следовательно, и во взрыватель. По боковой составляющей ветра вычисляют поправку в азимут.

В ПУАЗО-З снос снаряда ветром учитывают по схеме фиг. 116. Составляющие вектора сноса в приборе суммируют с упрежденны­

ми координатами цели и в результате баллистические величины вычисляют по некоторым фиктивным упрежденным координатам.

В американских ПУАЗО прямоугольные составляющие скорости ветра и Wy после умножения на коэффициент k прибавляют

:224 Глава V. Баллистические величины и поправки

к соответствующим скоростям изменения координат цели (dxjdt

и dy/dt). После умножения этих сумм на полетное время получают фиктивные упреждения, а затем и фиктивные упрежденные коорди­ наты, по которым и вычисляют баллистические величины.

В тех случаях, когда артиллерийская установка размещается на движущемся объекте, например корабле, к рассмотренным поправ­ кам следует добавить еще и поправки от скорости своего хода.

На фиг. 130 АБ — продольная ось корабля; ОС — ось канала

.ствола орудия; о0 —начальная скорость снаряда; — скорость

Фиг. 130. Учет поправок от движения сво­ его корабля.

своего корабля. Совершенно очевидно, что снаряд, выпущенный из орудия, установленного на движущемся корабле, будет иметь абсо­ лютную скорость

Следовательно, действительное направление полета снаряда бу­

дет отличаться от предполагаемого (ио) приблизительно на следую­ щие угловые величины (в радианах):

Таким образом, для обеспечения попадания в цель на эти вели­ чины необходимо исправить соответствующие углы наведения ору­

226 Глава V. Баллистические величины и поправки

где k — постоянный коэффициент, зависящий от типа взрывателя. Скорости изменения установки взрывателя или полетного времени,

входящие в формулы для вычисления \п3, можно определять с по­ мощью дифференцирующих устройств или приближенными мето­ дами. Так, например, в немецком ПУАЗО К-40 величина dx/dt

вычисляется на коноидном механизме, в основу расчета которого заложена следующая формула:

где /(Д)^То — время полета снаряда до текущей точки цели. Сле­ довательно, здесь скорость вычисляется приближенно по методу конечных разностей.

Существуют и другие способы учета поправки на запаздывание

в ПУАО предусматривается возможность введения корректур, вели­ чина которых определяется управляющим огнем по наблюдаемым результатам стрельбы.

Глава VI

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ПРИБОРОВ УПРАВЛЕНИЯ

Узкие рамки учебного пособия не позволяют остановиться на всех вопросах теории проектирования приборов управления, пред­ ставляющих практический интерес.

В последующих параграфах приведены краткие замечания по

некоторым принципиальным и прикладным аспектам теории прибоборов управления. Изложение этих вопросов обычно не входит в программу курса, которому посвящена настоящая работа. В этой главе указываются, кроме того, возможные области приложения отдельных вопросов теории ПУАО и перспективы развития теории управления машинами и процессами.

§ 38. О показателях качества приборов управления

Работа приборов управления вооружением или производствен­

ными процессами обычно сопровождается непрерывными случай­ ными возмущениями, нарушающими нормальную работу системы. Прибор будет так или иначе выполнять свою задачу в зависимо­

сти от того, как его динамические узлы будут реагировать на

поступающие возмущения. Соответствие работы прибора задаче,

для выполнения которой он создан, характеризуется показателем качества прибора.

До последних лет основными показателями, в соответствии с.ко­ торыми на практике оценивались и сравнивались приборы управле­ ния комплексом вооружения и системы стрельбы, были «точность» прибора, «точность» комплекса, «точность» стрельбы. При состав­

лении тактико-технических требований (ТТТ) на новые элементы вооружения основное внимание обращалось на то, чтобы «точ­ ность» соответствующего элемента была возможно более высокой.

В свое время, когда стрельба по быстро движущимся целям со­ провождалась большими ошибками, вызываемыми главным обра­ зом принципиально неточными методами и схемами подготовки стрельбы и управления стрельбой, стремление увеличивать точ­ ность приборного оснащения артиллерии было естественным и пра­ вильным. Недостаточная определенность понятия «точность» при­ бора или «точность» стрельбы не мешала тогда принимать в основ­