книги из ГПНТБ / Равдин И.Ф. Сведения из теории полета управляемых баллистических ракет конспект лекций

- 10 -

равления.

Программой управления баллистической ракеты на активном

участка траектории называется закон изменения во времени угла

При нормальных значениях параметров ракеты, двигательной установки, системы управления и прочих условий пуска задание программы изменения угла тангажа однознечно определяет активный участок траектории и все элементы движения ракеты. В этом смыс­ ле программу управления $np(t ) можно рассматривать квк про­ грамму движения ракеты на активном участке траектории.

2- 3 - участок "наведения" или участок выключения двигателя.

Вертикальное движение ракеты после вертикального старта

продолжается несколько секунд /3 -6 с е к ./, пока ракета не получит За кЛ419

тяги и появится ее составляющая по направлению нормали к траек­

/беа учета подъемной силы рулей/ вызывает изменение направления полета ракеты в зависимости от знака угла атаки и соотношения между этими тремя составляющими.

На участке "введения" 1-2 система управления создает отри­

цательный угол атаки & < 0 , силы fn и Р у направлены

вниз и совместно с силой тяжести отклоняют траекторию вниз. На участке выключения двигателя 2-3 создается положительный угол

скоростного напора - малье углы атаки. При атом величина подтек

ной силы, зависящей от скоростного напора и углов атаки Зак.№ 449

- 13 -

= R y c t = C* OS

не будет превосходить допустимого по условиям прочности ракеты значения.

Суммируя внвчения углов наклона касательной к программной

- 15 -

траектория мало отклонялась от расчетной траектории. В свою оче­

редь, для совмещения или, точнее говоря, приближения действитель­ ной траектории к расчетной необходимо во время полета ракеты непрерывно измерять величины отклонений элементов действитель­

ной траектории от элементов расчетной траектории и в соответст­ вии с этик корректировать движение ракеты.

Требуемое изменение движения центра масс ракеты обычнодсе-

тигаотся регулированием действующих на ракету сил по направлению нормали к траектории и по боковому направлению.

Регулирование суммарной силы по направлению нормали к тра­

ектории осуществляется еа счет изменения угла атаки при отклоне­

угол скольжения, что приводит к изменению боковой аэродинамичес­ кой силы и боковой составляющей силы тяги двигателя.

листической ракеты обычно производится только на активном учаот-

ы

ке траектории.

В общем случае система управления баллистической ракеты вы­ полняет следующие основные функции, связанные с обеспечением тре­ буемого движения ракеты. :

1. Вырабатывает заранее установленное так называемое про­ граммное движение ракеты в плоскости пуска по расчетной траекто­ рии ,

2 . Обеспечивает стабилизацию ракеты относительно ее центра

масс.

Зак.№ 449

- 1 6 ~

баллистическими ракетами, как правило, автономные, имеют следую­

наряду с которыми система управления содержит также аппаратуру управления взрывательными устройствами.

Автомат стабилизации осуществляет угловую стабилизацию ра­

кеты относительно центра масс и имеет три независимых канала

для регулирования трех углов ориентации ракеты: .угла тангажа $

- 17 -

преобразовательные устройства на органы управления для создания управляющих моментов, под действием которых ракета поворачивает­ ся относительно центра масс.

Программный механизм, задающий программу угла тангажа &пеЩ

входит конструктивно в автомат стабилизации.

Система боковой стабилизации /ЕС/ осуществляет управление боковым движением центра масс ракеты. При отклонении ракеты от

плоскости пуска сигнал системы БС, измеряющий и интегрирующий ус­ корение бокового движения ракеты, подается на рули направлешя,

щается в плоскость пуска /точнее говоря, устраняется боковая ско­ рость ракеты/. Система боковой стабилизации связана с каналом

рыскания автомата стабилизации.

Система нормальной стабилизаци /НС/ устраняет отклонение ра­

кеты от расчетной траектории в вертикальной плоскости пуска. Си­

стема НС включает акселерометр, измеряющий кажущееся /относител

нов/ ускорение ранеты по направлению нормали к траектории. Сигнал системы НС используется для отклонения рулей высоты и изменения угла атаки и суммарной силы по направлению нормали к траектории,

спредшяющей направление движения центра масс ракеты в вертикаль­ ной плоскости. Система НС связана с каналом тангажа автомата ста­

- 18 -

Автомат управления дальностью производит выключение двига­ теля в результате сравнения текущего значения некоторой функции

с ее расчетным значением, установленным до пуска в зависимости

от требуемой дальности полета ракеты. В общем случае для выклю­

чения двигателя используется так называемая управляющая функция, вависящая от элементов движения и баллистических параметров ра­ кеты. Управляющею функцию называют также функционалом отсечки тяги.

3 некоторых случаях отдельные устройства в системе управле­

ния могут отсутствовать /например, система НС, система БС/ или быть объединены о соответствующими каналами автомата стабилиза­

ции /например, система боковой стабилизации объединяется с ка­ налом рыскания автомата стабилизации/.

Каждый канал автомата стабилизации, как и системы НС и БС,

представляет собой замкнутую систему автоматического регулиро­

1/ программное устройство, т .е . устройство, задающее в каж­ дый момент времени значения элементов расчетного или программно­ го движения ранеты;

2/ измерительное устройств, т .е . устройство, измеряющее

.или их отклонения

эначения элементов действительного движения ракеты'гот соответст­ вующих элементов расчетного движения ракеты;

3/ управлялцее устройство, т .е . устройство, воспринимающее показания измерительного устройства и управляющее работой сило­ вого устройства;

4/ силовое устройство, т .е . устройство, приводящее в движе» Ззк.№ 449

- 19 -

нив исполнительные органы системы управления /как правило, га­ зовые рули/.

В результате отклонения газовых рулей устраняются или уменьшаются отклонения элементов действительной траектории ра­ кеты от элементов расчетной траектории.

Рис.7 Блок-схема канала тангажа автомата стабилизации

Обычно программное устройство содержится только в канале

тангажа и предназначено для задания программных значений углов

тангажа. В остальных каналах АС .. системы управления програм­ мные значения параметров регулирования /элементов движения ра­

кеты/ равны нулю. В соответствии с этим параметрами регулирова­ ния каналов автомата стабилизации принимаются отклонения угла танга ян 41? = > ? - • ? пр и значения углов рыскания (р и крена измеряемые либо с помощью гироскопических приборов с потенцио­ метрическими или индукционными датчиками, либо с помощью гиростабилизированной платформы.

В системах боковой и нормальной стабилизации параметрами регулирования в автономных системах обычно принимаются значения

скорости отклонения ракеты от расчетной траектории по направдеЗак.№ 449