Механизмы управления.
В зависимости от назначения и области применения летательных аппаратов в качестве устройств создания управляющих воздействий могут быть использованы:
аэродинамические рули, имеющие электро-, гидро-, или пневмопривод.
интерцепторы. Приводятся в действие механизмами, называемыми рулевыми машинами.
газодинамический руль
а) газодинамический руль, формирующий струю
б) поворотное сопло
реактивные микродвигатели
Сравнивая динамические качества вышеперечисленных механизмов при управлении можно охарактеризовать преимущества и недостатки различных видов приводов:
Электропривод.
Преимущества:
Самая высокая точность, возможность реализации каких угодно сложных алгоритмов управления, простота сопряжения с вычислительными устройствами систем управления.
Динамический диапазон регулирования:
Гидропривод.
Преимущества:
Возможность получения наивысших по размеру перестановочных усилий, возможность получения высоких скоростей перемещения управляющих органов
Недостатки:
высокая стоимость, трудности управления, потребность в рабочем теле высокого качества
Пневмопривод.
Преимущества:
низкая стоимость, простота конструкции
Недостатки:
трудности управления
Траектория полёта управляемых снарядов.
При управлении траектория полёта снаряда имеет сложную конфигурацию. Вид траектории определяется методом формирования команд управления при поражении цели. В современных системах управления используются 3 основных вида формирования команд (т.н. методов наведения):
Траектория преследования (собачья кривая)
Параллельное сближение
Пропорциональное сближение
Если рассматривать упрощённое движение управляемого снаряда и цели в одной плоскости при неизменной скорости цели и постоянной скорости снаряда, то получим:
Траектория преследования
Составим уравнение относительного перемещения снаряда и цели в плоскости наведения. Уравнения определяются двумя составляющими:
- составляющей вдоль радиуса-вектора r
- составляющей в перпендикулярном направлении
Скорость разворота в линии визирования цели в пространстве будет определяться величинами и r. В большинстве случаев в момент подлёта снаряда к цели когда r=0 величина стремиться к бесконечности. В результате этого обычная траектория преследования в системах управления снарядами не используется. В результате высоких потребных перегрузок и больших ошибок на конечной стадии траектории наведения. Следовательно, используется либо траектория преследования с постоянным углом упреждения или 2 других способа.
Параллельное сближение.
Траектория наведения снаряда формируется таким образом, чтобы положение линии визирования в пространстве оставалось параллельным её первоначальному положению.
При этом способе угловая скорость линии визирования равна нулю и следовательно ошибки наведения уменьшаются.
Пропорциональное сближение
Самый современный способ, при котором угловая скорость вращения вектора скорости снаряда пропорциональна угловой скорости вращения линии визирования.
Типы систем управления летательными аппаратами.
Возможны два вида классификации систем управления:
По тактическому использованию
снаряды поверхность-поверхность
снаряды поверхность-воздух
снаряды воздух-поверхность
Классификация в зависимости от способа выработки команд управления:
Командное теленаведение
измерение координат цели и выработка сигналов управления ракетой осуществляется на расстоянии на командном пункте вне ракеты. На КП производится опознавание и измерение координат цели, измерение координат ракеты, выработка сигналов управления ракетой, обеспечивающих обнуление угловых рассогласований. Для этого используется единая стартовая система координат
В настоящее время наиболее распространённой является следующая классификация систем управления: