Подтверждение параметров разделения реактивных снарядов при проведении летных испытаний

Состав и характеристики современных измерительно-вычислительных комплексов полигонов

Полет PC как объекта испытаний характеризуется скоротечностью процессов функционирования его систем со значительным изменением положения объекта в пространстве.

В общем случае цель летных испытаний заключается в получении достоверной информации о полете PC и функционировании его систем на траектории для оценки работоспособности каждой из функциональных составляющих снаряда на протяжении всего полета.

Для оценки функционирования систем разделения PC на каждом этапе функционирования необходимо определять при летных испытаниях характерные параметры внешних условий и внутренних состояний механизмов разделения.

Исходя из указанной выше цели летных испытаний PC и схемы его функционирования на траектории, для контроля за системами снаряда в полете необходимо получение информации по следующим параметрам [177], [178].

• 1. На активном участке траектории (АУТ):
  • • скорость схода PC с пакета направляющих боевой машины. При этом среднеквадратическая ошибка измерений должна составлять сту₀ < 0,2 м/с;
  • • время схода PC с пакета направляющих, определяемое от момента запуска ракетного двигателя до прекращения связи PC с направляющей, cr_t < 0,001 с;
  • • угловая скорость вращения PC после прекращения связи снаряда с направляющей, а_Юо < 0,5 град/с;
  • • параметры функционирования системы стабилизации (раскрытие лопастей блока стабилизации);
  • • координаты центра масс PC в пространстве x, y, z — x < 1,5 м; y < < 1,5 м; a_z < 1,5 м;

• • угол наклона вектора скорости PC к горизонту 0_а, а_0а < 6';
• • угол отклонения вектора скорости PC от плоскости стрельбы 4^,

а < ⁶''

• • текущая и максимальная скорости PC V_a, g_Vq <2,7 м/с;
• • параметры функционирования двигателя коррекции: время его включения, время работы, о_Тр < 0,1 с.
• 2. На пассивном участке траектории (ПУТ) определяются координаты положения центра масс PC в пространстве с точностью, аналогичной АУТ. Одновременно фиксируются возможные отказы (нештатные функционирования) PC в полете (разрушения, отклонения от заданной траектории).
• 3. На конечном участке траектории (КУТ) полета PC необходимо определить:
  • • координаты PC в момент разделения на составные части лг_р, у_р, z_p, Ух, у, г < 1,5 м;
  • • время моментов разделений PC t_p, a_t < 0,1 с;
  • • скорость подхода боевого элемента к грунту У_бэ, а^_бэ < 1,0 м/с;
  • • углы подхода боевого элемента к грунту, а^_э> а_Ыбэ <1°;
  • • координаты разрывов или срабатываний боевого элемента по цели, в том числе и воздушные, о_ц < 1 м;
  • • характер и фазы разрывов элементов (при необходимости);
  • • надежность действия парашютных систем.

Следует отметить, что для систем залпового огня одной из важных задач является получение характеристик параметров функционирования систем PC именно при залповой стрельбе, как наиболее приближенной к реальным условиям эксплуатации. Количество PC в залпе, порядок схода и темп стрельбы определяются конструктивными особенностями БМ или задаются программой. Количество PC в залпе может составлять от 1 до 40, максимально возможный темп стрельбы — 0,5 с. Следовательно, измерения указанных выше параметров функционирования PC на траектории должны обеспечиваться для 40 PC с темпом их схода > 0,5 с.

Из сказанного выше следует, что контроль параметров функционирования PC должен осуществляться на начальном (АУТ) и конечном (ПУТ, КУТ) участках траектории. При этом объем получаемой информации должен соответствовать объему контролируемых параметров и удовлетворять требованиям по точности измерений. Очевидно, что обеспечение контроля параметров полета PC в залпе боевой машины (БМ) решает задачи одиночных пусков.

Достижение поставленной цели связано с теоретическими и экспериментальными исследованиями, основными научными задачами которых являются:

• выбор аппаратурного оснащения или технических средств измерений, которые позволят повысить эффективность внешнетраекторных измерений при испытаниях современных образцов РСЗО;

• • разработка методического обеспечения испытаний по оценке летных характеристик PC с применением нового аппаратурного оснащения;
• • оценка эффективности лабораторно-испытательной базы полигона с внедрением новых методов экспериментального получения параметров функционирования PC. Исходя из цели летных испытаний PC, контроль за параметрами функционирования систем снаряда должен осуществляться на протяжении всего полета от момента выстрела до разрыва боевой части в районе цели. Эти задачи предполагают обеспечение непрерывного слежения измерительным средством за объектом испытаний на значительные расстояния.

Из всего комплекса существующих и перспективных измерительных средств для внешнетраекторных измерений наиболее приемлемыми для контроля за параметрами полета снаряда являются радиолокационные, радиопеленгационные, оптические и оптико-электронные средства измерений. Применение какого-либо одного из них в качестве универсального ограничено их техническими возможностями, определяемыми физическими принципами действия.

Технические возможности радиолокационных средств ограничены следующими обстоятельствами: наличием «электронного барьера», ниже которого не обеспечивается обнаружение и сопровождение цели; невозможностью одновременного сопровождения нескольких целей, находящихся на незначительном удалении друг от друга.

Средства радиолокационного контроля расположены, как правило, в районе огневой позиции на безопасном удалении и производят контроль за полетом PC на всей дальности, с увеличением которой происходит увеличение «невидимой» зоны (Н_обн). Так, на дальности стрельбы 50 000 м значение Н_обн составит 2615 м и 1565 м для значений = 3° и 1,5° соответственно. Отсюда следует, что обеспечение контроля за функционированием снарядов на КУТ не отвечает предъявляемым требованиям по высотам разделений, параметры АУТ реактивных снарядов зависят от калибра снаряда. Значения высот АУТ штатных PC приведены в табл. 12.1.

По указанным причинам радиолокационные средства не могут обеспечить определение координат точек падения снарядов и низковысотных срабатываний боевых частей с достаточной для этого точностью.

Таблица 12.1

Значения высот АУТ для PC.

Для контроля за параметрами полета снаряда на траектории возможно применение радиопеленгационного метода, который позволяет обеспечить получение характеристик на всей траектории полета с требуемыми точностями. Однако применение этого метода предполагает размещение на летящем объекте радиомаяка, что не всегда конструктивно возможно. Кроме того, для измерительных приборов на этой основе имеют место те же ограничения по величине высоты обнаружения цели, что и для РЛС.

Средства оптического контроля не имеют недостатков, характерных для радиолокационных или радиопеленгационных средств. Однако возможность сопровождения цели в пределах прямой видимости не позволяет применять их в качестве средств измерений параметров всей траектории полета снаряда. Технические характеристики оптических средств обеспечивают контроль за параметрами полета снаряда на незначительные дальности (до 5000 м) и обуславливают возможность их применения для контроля АУТ и КУТ полета снаряда.

Тщательный анализ возможностей выпускаемых серийно оптикоэлектронных приборов, предназначенных для автоматической фиксации некоторых процессов, а также изучение опыта организаций, эксплуатирующих подобные приборы, позволили остановить внимание на современных видеокамерах, широкий ассортимент которых представлен в большинстве сервисных центров. Такая техника, в отличие от существующих кинотеодолитов КФТ-10/20, позволяет в широком диапазоне менять углы поля зрения объективов, скорости срабатывания электронных затворов, а также непосредственно или с помощью промежуточного носителя вводить видеоинформацию в оснащенную специальными устройствами персональную ЭВМ. В дальнейшем с помощью последней представляется возможность анализировать каждый кадр видеозаписи, получая как обычное, так и увеличенное до определенных пределов (на практике в 6—8 раз) изображение нужных его фрагментов.

В пользу этих средств измерений говорит и возможность автоматизации обработки результатов измерений с использованием персональной ЭВМ. Теоретически цепочка «видеокамера — ПЭВМ» выстраивается практически изначально. Сравнительно низкая стоимость комплектующих, простота в обслуживании и работе говорит в пользу последней.

Определение внутренних параметров систем разделения PC и быстротечных изменений траекторий движения разделяющихся частей возможно только с помощью радиотелеметрической аппаратуры.

Таким образом, исходя из технических возможностей имеющихся и перспективных средств внешнетраекторных измерений, а также цели летных испытаний разделяющихся PC, аппаратурное оснащение измерительного комплекса представляется следующим образом: на активном и конечном участках траектории полета PC — оптические и оптико-электронные средства измерений на базе видеокамер; на пассивном участке траектории — радиолокационные и телеметрические средства измерений.