Вимоги до радіолокаційних засобів зрк та їх складових.

 

· Всепогодність - здатність ЗРК виконання бойові завдання (БЗ) у будь-яких метеоумовах. Ці вимоги досягаються при використанні радіоелектронних, радіотехнічних і оптичних засобів виявлення ПЦ.

· Завадозахищеність - властивість, що забезпечує здатність ЗРК знищувати ПЦ в умовах завад як активних, так і пасивних, організованих і неорганізованих.

· Мобільність - здатність ЗРК швидко пересуватися як до початку так і ході бою, швидко змінювати ВП (СП),розгортатися в бойовий і згортатися у вихідний порядок. Є головним показником маневрових можливостей

· Універсальність - здатність ЗРК знищувати всі типи аеродинамічних цілей: КР,ТР,БР.

· Автоматизированность - ступінь автоматизації процесу керування бойовою роботою і залученням розрахунку ЗРК.(Автоматизовані, напівавтоматизовані, неавтоматизовані).

· Многоканальность - здатність ЗРК одночасно супроводжувати кілька цілей і наводити на кожну з них кілька ракет.

· Надійність - здатність ЗРК виконати свої функції в заданих умовах протягом фіксованого часу. Визначається по показниках:

P(t) - ймовір-ть безвідмов.роботи

1. Безвідмовність (tср. нараб.на відмову)

2. Відновлюваність (tср. ремонт)

3. Бойова готовність (Кб.г.) при МОЖ

Кб.р. - коэф.надіжн.Б/Р

Тема: 1.1.2 Зенітні ракети і принципи керування ними

Заняття №1: Основні побудови зенітних керованих ракет

Призначення, класифікація, агрегатне і аеродинамічне компонування ЗКР.

Зенітна керівна ракета (ЗКР) – призначена для поразки повітряних цілей. Це безпілотний ЛА з реактивним двигуном. Всі бортові пристрої розміщені на планері ракети.

 

Класифікація ЗКР:

1. За дальністю: ближньої дії, малої дії, середньої дії, дальньої дії.

2. За типом системи наведення: телеуправління, самонаведення, автономне, комбіноване.

3. За числом ступенів: одноступінчасті, двоступінчасті.

4. За типом стартового двигуна: тандемні, радіальні.

5. За способом старту: нахильні, вертикальні.

6. За типом РД: ЖРД, РДТТ, ВРД.

 

Агрегатне компонування

Склад гіпотетичної ЗКР містить у собі:

1. Планер

2. Рухова установка

3. Бойове спорядження

4. Бортова апаратура керування польотом

5. Повітряна система

6. Система електроживлення

 

 

 

Аеродинамічна компоновка.

 

Сучасні ЗКР мають два крила, 4 керма, 4 стабілізатори. Також ЗКР називають крестокрилими, самолет - 2 крила и одне кермо. Визначають наступні варіанти:

 

Кермо	Стабілізатор	Кермо	Стабілізатор
плюс	плюс	+	+
икс	икс	Х	Х
плюс	икс	+	Х
икс	плюс	Х	+

 

Розрізняють наступні варіанти аеродинамічної схеми ракети:

· «Нормальна» - рухливі рулі розташовані у хвостовій частині корпуса позаду. Переваги: при невеликий Sp створюється достатній поворотний момент (керуючий момент), виходить, зменшується потужність приводів рулів, вага, а також лобовий опір. Недоліки: запізнювання маневру ЗКР.

· «Вутка» - рухливі рулі винесли далеко вперед від центра маси Р, крила перебувають позад планера й сполучені зі стабілізатором. Переваги: мала площа рулів. Зручно для компонування самонавідних ЗКР(ПЗРК). Недоліки: потік повітря від рулів шкідливо діє на стабілізатори, викликаючи обертання ракети по крені - що знижує точність наведення

 

· «Поворотне крило» - рухливі крила виконують роль рулів, перебувають у центрі мас ракети, а нерухливі стабілізатори у хвостовій частині планера. Переваги: зручність компонування (кермо машини перебуває поруч із органами керування), можливість виконання маневру практично без кута атаки, значить вище розташовуваного перевантаження М. Недоліки: більша площа рулів S, а значить великий лобовий опір і більша споживана потужність кермових машин.

 

 

· «Безхвостка» - все як у нормальній схемі, але рулі розташовані позаду на крилах.

 

· «Несучий конус» - корпус має форму конуса, рулі й стабілізатори розташовані у хвостовій частині корпуса, крила відсутні. Переваги: практично відсутній лобовий опір, оптимальна форма планера при максимальній швидкості Vmax Недоліки: труднощі забезпечення стійкості, незручна форма в розміщенні бортової апаратури.

 

Двигуни ракет

Двигун створює силу тяги ракети. За допомогою цієї тяги забезпечується поступальний рух ракети вперед і створюється необхідна швидкість польоту ЗКР.

Ракетні двигуни використовують принцип реактивного руху. Реактивні двигуни створюють силу тяги шляхом перетворення різних видів енергії в кінетичну енергію газів, що викидаються в навколишнє середовище.

В ЗКР ППО використовуються хімічні реактивні двигуни. Вони перетворюють теплову енергію, що виділяється в ході реакції горіння пального, в кінетичну енергію газів, що витікають в атмосферу.

Для забезпечення реакції горіння в замкнутому просторі ракетне пальне повинне бути двокомпонентним, тобто містити пальне і окислювач (як правило, в співвідношенні 60% до 40%).

В ракетних двигунах ЗКР зенітних ракетних комплексів ППО СВ ближньої дії і малої дальності ракетне пальне тверде, тому їх називають ракетними двигунами твердого пального (РДТП). В якості пального використовують суміші пороху, в якості окислювача – речовини, що мають в своєму складі кисень (наприклад нітрогліцерин).

До складу РДТП його входять камера згоряння, паливний заряд, сопловий блок з критичним перетином та запальник. Корпус камери згорання жорстко пов'язаний з корпусом ракети. З камери згорання є тільки один вихід – через критичний перетин в сопловій блок.

Запальник приводить до спалаху паливного заряду. Гази, що утворюються при його горінні, мають велику теплову енергію, високу температуру () і великий тиск (). За рахунок цього тиску гази спрямовуються до реактивного сопла. Швидкість руху газів спочатку невелика, але до виходу з сопла вона збільшується, знижується тиск, зменшується температура, теплова енергія переходить поступово в кінетичну. На виході з сопла швидкість газів вже близько .

З такою швидкістю гази вириваються в навколишнє середовище і тиснуть на нього з силою , де – секундна витрата пального.

Але по третьому закону Ньютона і навколишнє середовище тисне на двигун з силою " ". Оскільки двигун жорстко скріпляє з корпусом ЗКР, то ця сила тисне і на ЗКР. Це і є сила тяги.

РДТП можуть споряджатися броньованими і неброньованими паливними зарядами. Бронювання поверхні проводиться покриттям її спеціальною інертною сумішшю, яка або не горить, або горить за спеціальною програмою. Тому броньовані заряди використовуються в РДТП маршового ступеню.

Неброньовані заряди горять відразу по всій поверхні і цим забезпечують велику тягу. Такі заряди використовують в стартових двигунах.

Логіка роботи рушійної установки обумовлює і характер зміни швидкості польоту ракети. На стартовій ділянці стартовий двигун розгонить ракету до надзвукової швидкості . На маршовій ділянці ця швидкість або підтримується, або збільшується. Після закінчення роботи маршового двигуна швидкість ракети починає падати.

 

Мал. 1. Принцип роботи ракетного двигуна

 

Мал. 2. Типовий закон зміни швидкості ЗКР

 

Мал. 3. Закон зміни швидкості польоту ЗКР		Мал. 4. Закон зміни швидкості польоту ЗКР

 

 

Мал. 5. Стартовий двигун: 1 – трубка, що підводить газ; 2 – диск; 3 – заглушка; 4 – сопловий блок; 5 – діафрагма; 6 – стартовий заряд; 7 – запальник стартового заряду; 8 – камера; 9 – контактний зв'язок.

 

Мал. 6. Маршевий двигун: 1 – дно; 2 – дротики; 3 – камера; 4 – маршовий заряд; 5 – запальник маршового заряду; 6 – сопловий блок; 7 – променевий запальник сповільненої дії; 8 – заглушка; А – різьбовий отвір.

 

Мал. 7. Двигун: 1 – електрозапальник; 2 – компенсаційне кільце; 3 – насадок; 4 – пружина; 5 – диск; 6 – заряд; 7 – камера; 8 – бобишка; 9 – сопловий блок; 10 – ковпачок; 11 – вкладиш; 12 – гайка; 13 – опора; 14 – шпангоут; 15 – діафрагма; 16 – крило; 17 – гвинт; 18 – запальник; 19 – передня кришка; 20 – шпилька.

Мал. 8. Пороховий акумулятор тиску: 1 – корпус; 2 – дросель; 3 – фільтр; 4 – заряд; 5 – навіска пороху; 6 – петарда; 7 – запальник; 8 – електрозапальник.

 

Мал. 9. Турбогенератор. 1 – статор; 2 – сопло; 3 – турбіна; 4 – ротор.

 

Мал. 10. Блок живлення. 1 – плата; 2 – диск; 3 – гвинт; 4 – жгут з роз'ємом; 5 – корпус; 6 – електробатарея.		Мал. 11. Електробатарея. 1 – корпус; 2 – пакет елементів; 3 – ізоляційні прокладки; 4 – контакт; 5 – кришка; 6 – електрозапальник; 7 – піронагрівач; 8 – елемент.

 

Мал. 12 а

Бойове спорядження

Поразка повітряної цілі забезпечується підривом бойової частини БЧ. За типами вибухової речовини БЧ розділяється на звичайні й спеціальні.

Спеціальні бойові частини мають ядерні заряди. У військах ПВО сухопутних військ ЗРК малої й середньої дальності БЧ зі спеціальними спорядженнями не використовуються. Спеціальні БЧ можуть мати на озброєнні ЗРК великої дальності СЗ200 та СЗ300. Потужність бойової частини може становити 1- 5 кт, що забезпечує поразку всіх літальних апаратів у радіусі до 1,5 км.

· «Звичайні БЧ» по способі впливу на мету підрозділяються на: фугасні, осколкові й кумулятивні, а також комбіновані.

· «Фугасні БЧ» - основним вражаючим фактором є ударна хвиля. Вплив ударної хвилі фугасної дії найбільше ефективно на малих висотах. Чим більше маса вибухової речовини тим сильніше потужність вибухової хвилі. У чистому виді фугасні БЧ не використовуються. Як правило застосовуються БЧ осколково-фугасної дії.

· «Осколкові БЧ» - основним вражаючим фактором є осколки гранати. Осколковий вплив у взаємодії з фугасним називається осколково-фугасним впливом БЧ.

· «Кумулятивні БЧ» - принцип роботи заснований на утворенні кумулятивного струменя високої температури й швидкості горіння. На вибуховій речовині формується виїмка в яку при детонації відбувається запалення й кумулятивний струмінь за нормальним законом до поверхні мети фокусирує максимум температури й швидкості. Швидкість газу в струмені може досягати 20000 м/с і не зменшується до відстані 300 D (D - діаметр заряду). Тиск і температура газів при контакті з метою різко зростає, що приводь до пропалюванню обшивання об'єкта. Застосувати в БЧ ЗКР складно (необхідно пряме влучення), тому використовується комбіновані осколково-кумулятивні БЧ.