Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Проектирование спецмашин Часть 4. Стабилизация машин.pdf
Скачиваний:
89
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
12.95 Mб
Скачать

углах возвышения следует использовать трехосную схему со ста­ билизацией осей цапф, при этом одновременно решается и задача стабилизации поперечной оси изделия. С точки зрения максималь­ ных нагрузок, которые преодолевает привод стабилизации, трехос­ ная схема со стабилизатором поперечной оси предпочтительнее, так как будут меньше моменты инерции поворотных частей, учи­ тывая относительно небольшой угол возвышения.

Следует также напомнить, что при трехосной схеме со стаби­ лизацией поперечной оси изделия ось наведения (линия выстрела) направлена независимо от направления поперечной оси изделия, поэтому скорости и ускорения как горизонтального, так и верти­ кального наведения для этой трехосной схемы изменяются в про­ цессе компенсации качки так же, как и при двухосной схеме, рас­ смотренной выше.

2.2.5. Слежение за подвижной целью

Для малоподвижных целей фактор одновременности движения цели и носителя не играет решающей роли в определении мощно­ сти силовых приводов наведения, так как скорости и ускорения при наведении относительно невелики.

Например, если два корабля, перемещаются навстречу парал­ лельными курсами и обстреливают друг друга. Наибольшая угло­

вая скорость горизонтального на­

 

 

ведения установок

будет

иметь

 

 

место,

когда

корабли находятся

 

 

на кратчайшем расстоянии друг

 

 

от друга (рис. 2.18):

 

 

 

 

 

 

V +V

 

 

 

 

 

1___

2

 

 

 

где у

и у -

линейные скорости

 

 

1

2

 

^

 

Рис. 2.18. Взаимное расположение

кораблей; L —кратчайшее рассто-

противоборствующих кораблей

яние между ними.

 

 

 

 

Пусть у

=У2 = 75 к м /ч ;

L=5 к м . Тогда

 

 

 

\i/

75 + 75 57,3

град

 

 

= -------------------— = 0 ,4 7 5 —— .

 

 

max

5

3600

С

В наиболее реальных условиях морского боя одновременность движения противников не требует больших скоростей наведения установок. Здесь потребная мощность силовых приводов, как пра­

Рис. 2.19. Расчетная схема слежения за воздушной целью

вило, определяется режимами быстрого переброса установки из одного положения в другое [23].

При рассмотрении вопросов слежения за воздушной целью следует прежде всего принять закон перемещения цели. Учитывая, что время наведения относительно невелико и сам процесс наведе­ ния в данном случае рассматривается до момента выстрела (схода снаряда с установки), можно принять гипотезу о равномерном и прямолинейном перемещении цели в горизонтальной плоскости.

Для вывода кинематических зависимостей наведения требу­ ется составить расчетную схему (рис. 2.19), где в процессе сле­ жения за воздушной целью продольная ось снаряда всегда направлена на цель (линия ОА).

В текущий момент времени положения цели и установки определяются точками О и А. Отрезок ОА - наклонная даль­

ность до цели; ОВ - горизонтальная дальность (проекция наклон­ ной дальности на горизонтальную плоскость); OD - наименьшая горизонтальная дальность или курсовой параметр цели (р); АВ = Н - высота цели; V - скорость перемещения цели; q - курсовой угол, определяющий и угол горизонтального наведения установки у; ср - угол места цели, определяющий углы возвышения установки и ее вертикального наведения. Для простоты вывода необходимых кинематических зависимостей за начало отсчета перемещения цели примем точку С.

Как видно из расчетной схемы, при увеличении курсового угла q при прочих равных условиях вектор скорости V будет отрицатель­ ным. Зависимость для горизонтального наведения можно опреде­

лить, рассмотрев прямоугольный треугольник OBD:

 

 

 

BD

х

 

 

 

 

ctg q —-----= - .

 

 

 

 

OD

р

 

 

 

Дифференцирование этого выражения дает

1

•_

V

 

 

 

2

Ч

*

 

 

 

sin

q

Р

откуда

. V .

2

 

 

(2.19)

q =—sm^q.

 

 

Р

Анализ зависимости (2.19):

1) при q = 0 <7 = 0 (стрельба на самооборону);

2 ) при <7=90° q - h = Y. (стрельба на сопровождение).

^^шах р

Дифференцируя выражение (2.19), можно определить зависи­

мость и для угловых ускорений: q = 2 —sing cos<7

<7

После преобразований будет:

Р

 

 

 

V2

,

(2.20)

4 = — sin

q sin 2 q.

P2

 

 

Из анализа выражения (2.20) следует 4 =0 как при q - Q , так и

при q = E.

 

 

2

 

 

Следовательно, значение 4

будет находиться в интервале уг-

^шах

 

 

лов q =0...90° • Определить тот курсовой угол q, при котором п =п

для чего продифференцировать выражение (2 .2 0 ) и результат при­ равнять нулю:

_d_ V

2

g s in 2 g

= 0;

— sin

 

dq

 

 

 

V

 

V

9

2 — sin g c o sg sin 2 g g + 2 — sin q cos2q-q=0.

P2

 

P2

 

После преобразований:

2 cos2 g+cos2 g -l+ c o s2g = 0 или

cos2 q = — что будет при q = —. Следовательно максимальное угло-

4

з’

 

 

 

 

 

вое ускорение горизонтального наведения будет равно:*4

 

 

4 =— sin3 —« 0,65— .

 

 

 

(2-21)

Р2

3

Р2

 

 

 

 

Зависимости для вертикального наведения определяются из рас-

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

X _ f £ _

 

 

 

 

АВ

Н

После дифференцирования будет:

1 ф_

1

1

->v.v

 

 

sin2 ср

2

, Л

 

 

 

Vх"+ р

 

Поскольку х = —V; C0S(?

 

 

 

то

 

ф = —sin

2

ф-cosq.

(2.22)

V

 

 

Анализ данного выражения:

1) при <7 = 0

ф = —sin2<p. В случае, если ф = 0, то ф = 0, а если

ф = *

то ф = ф

 

V

 

 

2

max

Я

1

 

2) при q = * ф = 0.

2

Подобным образом (как и для горизонтального наведения) можно получить соответствующую зависимость углового ускоре­ ния и для вертикального наведения:

(2.23)

Используя зависимости (2.19-2.23), можно рассмотреть вопрос о методике определения «мертвых» зон приводов наведения как по угловым скоростям, так и по угловым ускорениям.

2.2.6. Понятие «мертвой» зоны силовых приводов наведения

«Мертвой» зоной привода наведения называют участки (зоны) в пространстве, в которых, как правило, по условиям недостатка мощности привод не в состоянии обеспечить непрерывное слеже­ ние за целью. С учетом множества различных факторов и парамет­ ров существует достаточно большое количество «мертвых» зон. Предлагается рассмотреть методику определения «мертвой» зоны, например, по угловым скоростям, для зенитной стационарной пус­ ковой установки.

Допустим, что приводы установки по условиям их мощности могут обеспечить максимальные значения угловых скоростей раз­

ворота установки для горизонтального наведения со

, для вер­

 

ГНшах

 

тикального наведения со

• Из анализа выражений (2.19) и (2.22)

ВНтах

непрерывное слежение за целью возможно:

для горизонтального наведения - при р > Y. со

для вертикального наведения - при Н >

со

В Н тах

Таким образом, существуют предельные значения параметров р и Я, при которых непрерывное слежение еще возможно, а именно:

р =

У

иЯп= V

0

со

со

 

Г Н та х

ВНшах

В целом участки пути перемещения цели, на которых не обес­ печивается непрерывное слежение за целью, оказываются различ­ ными в зависимости от параметров р и Н.

Построить «мертвую» зону для привода горизонтального наве­ дения, предварительно получив соответствующее уравнение, опи­ сывающее эту зону.

Было

 

.

V .

2

 

 

q =—s

i n q.

 

 

 

 

Р

 

 

Принять л = (0

=¥_ В

соответствии с

расчетной схемой

**

ГНшах

Q

 

 

 

 

 

Н0

 

 

 

о

о

 

 

о

или *2+р2-рр0 =0.

(рис.2.19) sinz q=

/

2 , отсюда_^ =^ __ Р _

 

х~+р

 

Ро

р х2+р2

 

Добавить в левую и правую части последнего выражения [ Ро |

получить уравнение, описывающее «мертвую» зону. Его можно представить в виде

x2 + ^p _ ^ J = ^ J

(2.24)

В координатах х, р выраже­ ния (2.24) есть уравнение окруж­ ности радиусом ро / 2 с центром, отстоящим от оси х на величи­ ну р0/2 . Используя уравнение (2.24), можно построить график (рис. 2.20), иллюстрирующий по­ нятие «мертвой» зоны. Пусть цель перемещается со скоростью V и курсовым параметром р < ро. В то­ чке А непрерывное слежение за целью прекращается. В точке В

Рис. 2.20. Построение «мертвой» зоны по скоростям

можно было бы следить за целью, но в этом случае, учитывая не­ прерывные движения цели и установки в одном направлении, ли­ ния визирования еще отстает от линии цели, поэтому необходимо некоторое время, чтобы снова догнать (и поймать) цель. Это про­ исходит в некоторой точке С. Для определения места положения точки С можно использовать временное условие (баланс времен), то есть равенство времен полета цели от точки А до точки С и по­ ворота пусковой установки на угол \j/ =

Полетное время цели, согласно рис. 2.20:

<ц = ^ ^ 5 . = £ Ц

+ 18>|,2),

при этом время поворота установки будет:

со

 

ГНшах

 

Таким образом, можно записать:

 

+ tg v 2)= ~ -(v 1+ v 2) или tg\]/2

+ у v 2 - tg v , (2‘25)

Уравнение (2.25) решается методом подбора. Задаваясь рядом значений р и зная р0, последовательно определяют \|/ь \|/2 и, нако­ нец, *2, то есть местоположения точек С. Можно определить и ве­

личину х

=Vt

 

 

 

2 max

Umax

 

 

 

Так как t

_

п _ яро

то х

- к р

 

Umax путах ^

у

^тах

0

 

 

ГНтах

 

 

Если при различных значениях р определять положения то­ чек С, то можно получить и кривую «мертвой» зоны. В действи­ тельности эта зона будет еще больше, так как приводы к син­ хронному отслеживанию после догонки цели подвержены коле­ баниям линии визирования в переходных процессах. Часто имеет смысл стрельба только в переднюю зону, ибо стрельба вдогонку малоэффективна (можно цель не догнать). Аналогично можно по­ строить и кривую «мертвой» зоны по угловым скоростям для при­ вода вертикального наведения.

Имеются также «мертвые» зоны и по угловым ускорениям, ко­ торые не совпадают с «мертвыми» зонами по угловым скоростям наведения.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]