книги из ГПНТБ / Пересада С.А. Зенитные ракетные комплексы

Д ля увеличения дальности обнаружения целей в состав З Р К могут включаться и так называемые загоризонтные РЛС, построенные на принципе возвратно-на­ клонного зондирования пространства. Здесь коротковол­ новые радиосигналы принимаются станцией, их излучив­ шей, после одного или многократного переотражения от ионосферы и земной поверхности. Однако такие РЛС весьма сложны и пока недостаточно точны.

При визуальном обнаружении максимально возмож­ ная дальность не превосходит прямой геометрической видимости. Однако из-за ограниченных возможностей че­ ловеческого глаза она всегда меньше этой дальности и, кроме того, уступает радиолокационной по величине, все­ погодное™ и надежности.

На максимальную дальность визуального обнаруже­ ния целей оказывают большое влияние метеорологиче­ ские факторы и наличие целеуказания. Так, по данным зарубежной печати, предельная дальность визуального обнаружения низколетящего самолета с использованием оптических устройств обнаружения с земли составляет около 13 км. Однако, как показали исследования, про­ веденные в ФРГ, из-за метеорологических факторов эта предельная дальность в 50% случаев равна 10 км и бо­ лее, в 25% случаев — 5—10 км и примерно в 15%—-ме­ нее б км. При отсутствии хотя бы грубого целеуказания названные дальности обычно сокращаются в два раза, а при таком целеуказании — примерно на 30%.

Как видно из примера, максимальная дальность ви­ зуального обнаружения цели носит вероятностный ха­ рактер. Такой же характер имеет и дальность радиоло­ кационного обнаружения. Поэтому при создании средств обнаружения целей для З Р К задаются максимальной дальностью их действия при определенном уровне ее ве­

цель в выделенном комплексу диапазоне высот, но и определить ее координаты, а также характеристики по­ лета (направление, скорость). На эти операции средства обнаружения затрачивают определенное время, которое стремятся при их создании свести к минимуму.

Важной характеристикой средств обнаружения це-

50

лей является также вероятность непропуска цели. Эту

другим с некоторым интервалом), а РЛС кругового об­ зора с механическим сканированием луча поворачивает

функционально тесно увязана с работой средств обна­ ружения. Отмечается, что в условиях радиоэлектронного противодействия противника их работу, особенно в ком­ плексах ПРО, бывает даже трудно разграничить.

Если средства обнаружения противосамолетного ЗРК тем или иным способом обнаружили самолеты, то средст­ вам опознавания остается опознать их по принципу «свой—-чужой». Для этого применяется активная радио­ локация с автоматическими ответчиками-ретранслятора­ ми на борту своих самолетов. Самолеты противника также снабжаются для их опознавания ответчиками, однако благодаря тому, что сигналы радиолокационных запросчиков кодированы и засекречены, ответчик само­ лета противника либо вообще не ответит на запрос, либо его ответ будет отличаться кодом.

товой отметки, с помощью которой оператор визуально опознает цель, либо на автоматическое устройство. Если самолет (вертолет) окажется своим, то его дальнейшая «обработка» боевыми средствами комплекса прекра­ щается.

В некоторых З Р К ПСО отсутствуют радиолокацион­ ные средства опознавания целей. Тогда оно ведется ви­ зуально одним из номеров расчета. Такое опознавание, производимое по контурам самолета (вертолета), тре­ бует хорошей натренированности и не гарантировано от ошибок.

более уязвимой, чем авиация противника, обычно при­ бегающая к таким мерам.

Работа средств обнаружения и опознавания (распо­ знавания) наиболее тесно переплетается в комплексах ПРО. Здесь они должны по тому или иному признаку селектировать атакующие ракеты противника от различ­ ных ложных целей, их сопровождающих и прикрываю­ щих. Принцип распознавания атакующих ракет против­ ника в комплексах ПРО может быть назван «истинная — ложная цель».

С р е д с т в а ц е л е у к а з а н и я служат для приема информации о воздушной обстановке, обработки и анализа этой информации для определения последо­ вательности обстрела обнаруженных целей и переда­ чи необходимых данных о них на другие боевые сред­ ства ЗРК .

В подавляющем большинстве современных З Р К ин­ формация обнаружения и опознавания целей поступает от радиолокационных станций. Часть средств целеуказа­ ния, получающих информацию, является оконечными устройствами этих РЛС. Они могут быть выполнены в виде или экрана электронно-лучевой трубки, или счетнорешающего прибора обнаружения.

В зависимости от вида оконечного устройства обра­ ботка и анализ информации о целях производятся опера­ тором или автоматически.

При использовании экрана отметки об обнаруженных целях сопровождаются световыми значками, характери­ зующими опознавание. Кроме того, на экране имеются разметки дальностей и направлений, с помощью кото­ рых оператор визуально определяет последовательность обстрела целей комплексом. При автоматических средст­ вах целеуказания эти операции выполняет счетно-решаю­ щий прибор обнаружения. Решения прибора (в зависи­ мости от конструкции) либо отображаются на специаль­ ных пультах (в виде сигналов, например, лампочек) для принятия оператором решения об их дальнейшей пере-

52

стигать нескольких километров) и позволяет сократить время перевода подвижных З Р К из походного положе­ ния в боевое и обратно.

Средства целеуказания, как и вся система обнаруже­ ния и целеуказания, в ряде конструкций обслуживают одни или несколько средств управления ЗУР (подразде­ ление зенитных ракетных комплексов).

Средства целеуказания некоторых З Р К получают ин­ формацию о воздушной обстановке от средств обна­ ружения и опознавания не только собственных (авто­ номная работа), но и входящих в систему управления ПВО, обслуживающую ряд подразделений ЗРК, распо­ ложенных на значительных территориях.

В последнем случае средства обнаружения З Р К про­ изводят, как правило, не круговой, а секторный обзор пространства, что способствует повышению надежности и сокращению времени работы его системы обнаруже­ ния и целеуказания.

При визуальном обнаружении и опознавании целей анализ воздушной обстановки и определение последова­ тельности обстрела целей выполняются человеком, ко­ торый для установления характеристик полета целей мо­ жет пользоваться различными приспособлениями и опти­ ческими устройствами.

§ 2. СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ЗЕНИТНОЙ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТОЙ

Средствами управления ЗУР называется часть ЗРК, которая осуществляет своевременный пуск ЗУР в необхо­ димом направлении и ее наведение на цель с требуемой точностью.

Наиболее полная схема построения средств управ­ ления ЗУР современных З Р К включает средства управ­ ления пуском и средства наведения ЗУР (рис. 13).

53

1. Средства управления пуском ЗУР

Средства управления пуском ЗУР служат для выра­ ботки команд управления пусковой установкой комплек­ са и для управления ею. Они включают средства выра­ ботки команд управления пусковой установкой с ЗУР, приводы пусковой установки и пусковую (стартовую) автоматику.

Средства выработки команд управления пусковой установкой обеспечивают выработку команд для прида­ ния направляющим пусковой установки с расположен­ ными на них ракетами необходимого положения в про­ странстве (по азимуту и углу места) в зависимости от параметров полета намеченной для обстрела цели и лет­ ных возможностей ЗУР по ее поражению.

Для выполнения этих задач боевая работа средств выработки команд функционально увязана с работой си­ стемы обнаружения и целеуказания ЗРК, а также сред-

54

ствами наведения ЗУР. Получая и передавая информа­ цию о параметрах полета цели, они вырабатывают команды для пуска ЗУР в необходимом направлении в моменты, когда намеченная для обстрела цель нахо­ дится в пределах зоны пуска.

Приводы пусковой установки реализуют команды средств управления, разворачивая в соответствии с ними направляющие с ракетами в пространстве.

Пусковая (стартовая) автоматика осуществляет свое­ временный пуск ЗУР, проводя при необходимости пред­ пусковые операции (контроль исправности бортовой ап­ паратуры ракеты, включение этой аппаратуры для вы­ хода на рабочий режим и т. п.), и включает двигатель ЗУР.

В зарубежных З Р К (в зависимости от их конструк­ ции) встречаются различные по сложности и схемным решениям средства управления пуском ЗУР.

Наиболее сложны (с использованием счетно-решаю­

по азимуту пуском ЗУР. При наклонном, но фиксирован­

средств требуется лишь обеспечение своевременного пу­ ска ракеты. В автоматических З Р К работа средств уп­ равления пуском ЗУР может быть полностью автомати­ зированной. Тогда оператор выполняет только функции контроля или нажимает на кнопки для пуска ЗУР после

необходимое положение направляющей с ЗУР в прост­ ранстве, включает стартовую автоматику и, используя различные механизмы и устройства, сигнализирующие о своевременности пуска ЗУР и ее готовности, произво­ дит пуск ракеты.

55

2. Средства наведения ЗУР

Средства наведения ЗУР служат для непрерывного определения взаимного положения летящих ЗУР и цели, выработки и реализации с требуемой точностью команд наведения ракеты на цель.

Полет ЗУР в пространстве складывается из переме­ щения ее центра масс и поворотов вокруг него ракеты. Поэтому наведение ЗУР на цель включает два взаимно обусловленных и увязанных процесса: управление траек­ торией перемещения центра масс (собственно наведение) и управление поворотами вокруг центра масс (ориента­ ция).

Средства наведения ЗУР определяют ошибки в ис­ тинной траектории движения ракеты относительно иде­ альной (кинематической) траектории и устраняют те из них, которые превосходят пределы, обеспечивающие тре­ буемую точность наведения ЗУР.

В соответствии с этими задачами средства наведения ЗУР включают следующие элементы: измеритель коор­ динат (параметров движения) летящих цели и ЗУР для непрерывного определения их взаимного положения; счетно-решающий прибор для фиксации этого положе­ ния, определения ошибок наведения и выработки по ним команд наведения; станцию передачи команд наведения на борт ЗУР; приемник и преобразователь этих команд на борту ЗУР; исполнительные органы на борту ЗУР для реализации команд наведения.

Обобщенная схема построения средств наведения зе­ нитной управляемой ракеты современных зарубежных З Р К приведена на рис. 13. Линиями со стрелками пока­ заны функциональные связи между элементами средств наведения ЗУР: сплошными — при теленаведении; пунк­ тирными— при полуактивном самонаведении; штрихпунктирными— при активном и пассивном самонаведе­ нии.

Элементы средств наведения ЗУР у большинства З Р К размещаются на земле (корабле) и на борту ЗУР. Одна­ ко имеются и такие ЗРК, у которых все элементы средств наведения располагаются только на борту ЗУР.

В зависимости от способа, вида и метода наведения ЗУР на цель состав и функциональное назначение на-

56

Земных и бортовых элементов средств наведения ЗУР различны.

В качестве измерителей координат (параметров дви­ жения) летящих цели и ЗУР при теленаведении приме­ няются наземные раздельные или совмещенные радио­ локационные станции, а также наземные оптические и другие устройства сопровождения цели и ЗУР. В зави­ симости от метода наведения они измеряют необходимые координаты летящих цели и ЗУР или только определяют направление на них. При самонаведении измеритель ко­ ординат цели может располагаться и на борту ЗУР.

Счетно-решающие приборы для выработки команд

ту ЗУР) ; при полуактивном, активном и пассивном само­ наведении — только на борту ЗУР. При расположении на борту ЗУР эти счетно-решающие приборы входят в состав головок самонаведения.

(станция может и не передавать команды, а создавать энергетическое поле). При полуактивном самонаведении наземная станция подсвета (облучения) цели также пе­ редает необходимые для самонаведения сигналы на борт ЗУР, однако функции станции передачи команд наведе­ ния в этом случае выполняет и бортовой счетно-решаю­ щий прибор. В полной мере этот бортовой прибор выпол­ няет функции станции передачи команд при активном и пассивном самонаведении.

Приемники и преобразователи команд наведения, как и исполнительные органы, применяются во всех ЗУР. Основой последних является автопилот, обеспечивающий требуемую ориентацию ЗУР в пространстве и непосред­ ственное воздействие на органы ее управления, изме­ няющие траекторию полета в соответствии с командами наведения.

Автопилот, функциональная схема которого приве­ дена на рис. 14, включает чувствительные элементы, пре­ образовательно-усилительные устройства и исполнитель­ ные устройства — рулевые машинки.

Чувствительные элементы предназначены для изме­ рения необходимых параметров движения ЗУР и форми­ рования дополнительных сигналов. Эти сигналы необ-

57

ходимы Для того, чтобы уменьшить существующее про­ тиворечие между устойчивостью и управляемостью ракеты в полете: чем ЗУР устойчивее, тем она менее управляема, и наоборот.

7

6

сигналы управления и наведения

В качестве чувствительных элементов в современных автопилотах ЗУР применяют позиционные (трехстепен­ ные) и скоростные (двухстепенные) гироскопы, датчики линейных ускорений (акселерометры) и измерители ско­ ростного напора.

Позиционные гироскопы предназначены для измере­ ния угловых отклонений ракеты по рысканию, тангажу или крену относительно некоторой неподвижной системы отсчета. Для получения величин угловых отклонений ги­ роскоп снабжается датчиком (потенциометрическим, ем­ костным, индуктивным или другого типа).

Скоростные гироскопы измеряют угловые скорости ракеты относительно связанных осей координат. Они также снабжены датчиками, фиксирующими угловые

58

скорости для их дальнейшего преобразования в соответ­ ствующие команды.

Акселерометры служат для измерения линейных ус­ корений (перегрузок), действующих на ЗУР в полете. Конструктивные схемы акселерометров весьма разнооб­ разны. Часто они строятся по принципу фиксации пере­ мещения груза определенной массы, уравновешенного пружиной. В этом случае акселерометр располагают так, чтобы груз перемещался в том направлении, в котором необходимо замерить перегрузку.

В общем случае чувствительные элементы автопилота должны измерять параметры перемещений ЗУР по трем координатам (тангажу, рысканию и крену) для дальней­ шего обеспечения управления и стабилизации ракеты по этим координатам. Однако есть такие конструкции ЗУР, в которых стабилизация по крену не производится: ра­ кета в процессе полета вращается вокруг продольной оси. Чувствительные элементы должны при этом изме­ рить параметры крена ракеты так, чтобы поступающие команды наведения были должным образом преобразо­ ваны в своевременные повороты подвижных аэродина­ мических поверхностей в ходе вращения ЗУР по крену.

Измерители скоростного напора в схеме автопилота служат в основном для того, чтобы установить необхо­ димый угол поворота подвижных аэродинамических по­

ном напоре для одного и того же изменения траектории полета или стабилизации ЗУР подвижные аэродинами­ ческие поверхности фиксированной площади следует по­ ворачивать на большие углы, чем при большем скорост­ ном напоре.

Преобразовательно-усилительные устройства автопи­ лота преобразуют величины, измеренные чувствительны­

тельные устройства автопилота —• рулевые машинки. Рулевые машинки являются исполнительно-силовыми

приводами автопилота ЗУР; они поворачивают подвиж­ ные аэродинамические поверхности (при аэродинамиче­ ском управлении) или обеспечивают поворот струи газов реактивного двигателя (при газодинамическом управле­ нии),

59