Расчет зон поражения и пуска зур

Размеры зон поражения и зон пуска характеризуют возможности ЗРК: чем больше геометрические размеры этих зон, тем больше эффективность комплекса.

Положение границ зоны поражения в общем случае определяется большим количеством факторов, связанных с характеристиками комплекса, условиями стрельбы и характеристиками цели. Основными факторами являются:

– летно-баллистические и маневренные возможности ракеты;

– параметры контура управления и метода наведения ракеты;

– характеристики боевой части и неконтактного взрывателя;

– возможности радиолокационных средств по сопровождению целей;

– летные характеристики, эффективная отражающая поверхность и уязвимость цели;

– условия стрельбы (наличие помех, маневра цели) и другие.

На ранних стадиях проектирования при расчете зон поражения и пуска учитываются только летно-баллистические и маневренные возможности ракеты и цели, метод наведения и параметры контура управления ЗУР.

Построение верхней и дальней границ зоны поражения комплекса связано с расчетом семейства траекторий наведения, соответствующих различным параметрам движения цели, с последующим исследованием величины и характера изменения вдоль траектории потребных перегрузок и их сравнение с располагаемыми перегрузками ракеты.

На предварительных этапах расчета дальней и верхней границ зон поражения предполагается, что цель не маневрирует, а летит прямолинейно на постоянной высоте.

При расчете зоны поражения маневрирующей цели рассматривают только те положения точек встречи, которые находятся в зоне поражения неманеврирующей цели.

Например, рассчитать точки верхней и дальней границ зоны поражения неманеврирующей цели можно следующим образом:

1. Задаются начальные условия наведения для ЗУР.

2. Задается скорость движения цели и высота полета, которые не изменяются в процессе наведения.

3. Рассчитывается траектория наведения ракеты на цель. В процессе расчета траектории вычисляется требуемая нормальная перегрузка ракеты. Расчет продолжается до точки  на траектории, пока располагаемая перегрузка не станет меньше требуемой. Точка  принимается в качестве граничной точки зоны поражения при движении цели на заданной высоте .

На рис.7.4 условно показано семейство траекторий наведения для некоторых заданных параметров движения цели и граница зоны поражения, соединяющая точки .

Положение ближней границы зоны поражения зависит от размеров участка неуправляемого полета (начального участка) и от участка вывода ракеты на требуемую траекторию наведения.

Длина начального участка и время полета на этом участке зависят от конструкции ЗУР.

Участок вывода ракеты на требуемую траекторию зависит от времени переходного процесса в контуре управления.

При самонаведении в конце переходного процесса вектор скорости должен быть направлен в упрежденную точку встречи, выбранную в зависимости от метода наведения и параметров движения цели.

При телеуправлении переходной процесс заканчивается тогда, когда отклонение ракеты от кинематической траектории станет меньше допустимого, а направление вектора скорости будет близким к направлению вектора скорости на кинематической траектории.

Положение линии 2-3 на рис. 7.1 зависит от максимального угла места цели , а линии 5-6 - от максимального курсового угла .

Углы  и  зависят от конструктивных особенностей комплекса, летно-баллистических характеристик ракеты и параметров системы управления.

Положение нижней границы зоны поражения зависит от конструктивных особенностей комплекса, метода наведения, параметров системы управления, неконтактного взрывателя, возможности работы радиолокационных средств по низколетящим целям, рельефа местности и т.п.

Зону пуска ракеты при обстреле неманеврирующей цели можно построить после расчета зоны поражения (рис.7.5). Для этого нужно из каждой точки границы зоны поражения отложить в сторону, обратную скорости цели, отрезок, равный произведению скорости цели  на полетное время ракеты до данной точки. Например, для того чтобы встреча ракеты с целью произошла в точке 4, необходимо произвести пуск ракеты при нахождении цели в точке 4’. Если же пуск ракеты будет произведен в момент, когда цель еще не достигла точки 4’, то встреча ракеты с целью в зоне поражения не произойдет. Для встречи ракеты с целью в точке 3 необходимо произвести пуск ракеты при нахождении цели в точке 3’. Если цель пересекла ближнюю границу зоны пуска, то ее обстрел в зоне поражения уже невозможен и так далее. На рис. 7.5 наиболее характерные точки зоны пуска соответственно обозначены буквами 1’-5’.

При стрельбе по маневрирующей цели используется понятие гарантированной зоны пуска - это область пространства, при нахождении цели в которой в момент пуска ракеты встреча маневрирующей ракеты с целью произойдет в зоне поражения.

Основной подход для расчета гарантированной зоны пуска связан с вычислением зон пуска для некоторых характерных маневров цели. В этом случае гарантированная зона пуска определяется в результате пересечения зон пуска, вычисленных для ряда маневров цели.

ЛИТЕРАТУРА

1. Барабанов А.Т. Теория линейных нестационарных систем с особой точкой. Исследование устойчивости. “ Автоматика и телемеханика”, 1969, N 6.

2. Батков А.М., Тарханов И. Б. Системы телеуправления. М.: Машиностроение, 1972.

3. Бородавкин В.А., Зверев А.И., Кабанов С.А., Санников В.А., Шалыгин А.С. Траектории. Аэродинамика. Характеристики летательных аппаратов. Гос. ком. СССР по народному образованию, 1989.

4. Волжин А.Н., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. М.: Воениздат, 1983.

5. Гуткин Л.С., Пестряков В.Б., Типугин В.Н. Радиоуправление. М.: Сов. радио, 1970.

6. Гуткин Л.С., Борисов Ю.М., Валуев А.А. и др. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами. М.: Сов. радио, 1968.

7. Демидов В.П., Кутыев Н.Ш. Управление зенитными ракетами. М.: Воениздат, 1989.

8. Дмитриевский А.А., Иванов Н.М., Лысенко Л.Н., Богодистов С.С. Баллистика и навигация ракет. М.: Машиностроение, 1985.

9. Зарубежное военное обозрение, 1991, N 1, N 7; 1996, N 7.

10. Козлов В.И. Системы автоматического управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1979.

11. Криксунов Л.З., Усольцев И.Ф. Инфракрасные системы. М.: Сов. радио, 1968.

12. Кринецкий Е.Н. Системы самонаведения. М.: Машиностроение, 1970.

13. Крылов Б.Г., Рабинович Л.В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1987.

14. Кузовков Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1976.

15. Лебедев А.А., Чернобровкин Л.С. Динамика полета. М.: Машиностроение, 1973.

16. Лебедев А.А, Карабанов В.А. Динамика систем управления беспилотными летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1965.

17. Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоуправление ракетами. М.: Оборонгиз, 1967.

18. Мальгин А.С. Управление огнем зенитных ракетных комплексов. М.: Воениздат, 1976.

19. Михайлов Ф.А., Теряев Е.Д., Булеков В.П. и др. Динамика нестационарных линейных систем. М.: Наука, 1967.

20. Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами. М.: Воениздат,1980.

21. Основы радиоуправления. Под ред. Вейцеля В.А. М.: Радио и связь, 1995.

22. Петухов С.М., Степанов А.Н. Эффективность ракетных средств ПВО. М.: Воениздат, 1976.

23. Санников В.А., Шалыгин А.С. Математические модели динамики летательных аппаратов. Л.: ЛМИ. 1988.

24. Санников В.А., Шалыгин А.С. Математические модели стабилизации движения. Л.: ЛМИ, 1989.

25. Солодов А.В. Линейные системы автоматического управления с переменными параметрами. М.: Физматгиз, 1962.

26. Солодовников А.В., Бородин Ю.И., Иоаннисиан А.Б. Частотные методы анализа и синтеза нестационарных линейных систем. М.: Сов. радио, 1972.

27. Справочник офицера противовоздушной обороны. М.: Воениздат, 1987.

28. Толпегин О.А., Кабанов С.А. Исследование динамики систем управления летательных аппаратов. Гос. ком. СССР по народному образованию,1988.

29. Топчеев Ю.И., Потемкин В.Г., Иваненко В.Г. Системы стабилизации. М.: Машиностроение, 1974.

30. Чембровский О.А., Топчеев Ю.И., Самойлович Г.А. Общие принципы проектирования систем управления. М.: Машиностроение, 1972.

31. Шалыгин А.С., Комиссаров Ю.В., Толпегин О.А. и др. Моделирование динамики систем самонаведения летательных аппаратов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Л.: ЛМИ. 1983.

32. Шалыгин А.С., Кабанов С.А., Толпегин О.А. Расчет динамических характеристик систем автоматического управления на ЭВМ. Л.: ЛМИ, 1986.

33. Шалыгин А.С., Кабанов С.А., Санников В.А., Толпегин О.А. Автоматизация расчета траекторий ЛА. Гос. ком. СССР по народному образованию, 1990.

34. Шалыгин А.С., Бородавкин В.А., Кабанов С.А. Кинематическое исследование траекторий наведения. Гос. ком.СССР по народному образованию, 1991.

35. Шаталов А.С., Топчеев Ю.И., Кондратьев В.С. Летательные аппараты как объекты управления. М.: Машиностроение, 1972.

 

 

Толпегин О.А.

Новиков В. Г.

 

 

Математические модели

систем наведения

летательных аппаратов

 

Компьютерная верстка Бабушкин С. В.

Подписано в печать «___»______________20___г.

Усл. печат. листов ___

Издательство КИ (ф) МГОУ