Зенитные ракетные комплексы - Николай Василии

Блок наведения включает в себя монокулярный оптический прицел, обеспечивающий захват и сопровождение цели, ИК-устройство измерения отклонения ракеты от линии визирования цели, устройство выработки и передачи команд наведения, программное устройство подготовки и производства пуска, запросчик аппаратуры опознавания «свой-чужой». На корпусе блока имеется контроллер, применяемый при наведении ракеты на цель.

После пуска ЗУР оператор сопровождает ее по излучению хвостового ИК-трассера с помощью оптического прицела. Вывод ракеты на линию визирования осуществляется вручную или автоматически.

В автоматическом режиме отклонение ракеты от линии визирования, измеренное ИК-устройством, преобразуется в команды наведения, передаваемые на борт ЗУР. Отключение ИК-устройства производится через 1-2 с полета, после чего ракета наводится в точку встречи вручную при условии, что оператор добивается совмещения изображения цели и ракеты в поле зрения прицела, изменяя положение выключателя контроля. Команды управления передаются на борт ЗУР, обеспечивая ее полет по требуемой траектории.

В комплексах, обеспечивающих наведение ЗУР по лазерному лучу (RBS-70), для наведения ракеты на цель в хвостовом отсеке ЗУР размещаются приемники лазерного излучения, которые вырабатывают сигналы, управляющие полетом ракеты. В состав блока наведения входят оптический прицел, устройство формирования лазерного луча с изменяемой в зависимости от удаления ЗУР фокусировкой.

Системами телеуправления называются такие, в которых движение ракеты определяется наземным пунктом наведения, непрерывно контролирующим параметры траектории цели и ракеты. В зависимости от места формирования команд (сигналов) управления рулями ракеты эти системы делятся на системы наведения по лучу и командные системы телеуправления.

В системах наведения по лучу направление движения ракеты задается с помощью направленного излучения электромагнитных волн (радиоволн, лазерного излучения и др.). Луч модулируется таким образом, чтобы при отклонении ракеты от заданного направления ее бортовые устройства автоматически определяли сигналы рассогласования и вырабатывали соответствующие команды управления ракетой.

Примером применения такой системы управления с телеориентированием ракеты в лазерном луче (после ее вывода в этот луч) является многоцелевой ракетный комплекс ADATS, разработанный швейцарской фирмой «Эрликон» совместно с американской «Мартин Мариэтта». Считается, что такой способ управления по сравнению с командной системой телеуправления первого вида обеспечивает на больших дальностях более высокую точность наведения ракеты на цель.

В командных системах телеуправления команды управления полетом ракеты вырабатываются на пункте наведения и по линии связи (линии телеуправления) передаются на борт ракеты. В зависимости от способа измерения координат цели и определения ее положения относительно ракеты командные системы телеуправления делятся на системы телеуправления первого вида и системы телеуправления второго вида. В системах первого вида измерение текущих координат цели осуществляется непосредственно наземным пунктом наведения, а в системах второго вида - бортовым координатором ракеты с последующей их передачей на пункт наведения. Выработка команд управления ракетой как в первом, так и во втором случае осуществляется наземным пунктом наведения.

Рис. 3. Командная система телеуправления

Определение текущих координат цели и ракеты (например, дальности, азимута и угла места) осуществляется радиолокационной станцией сопровождения. В некоторых комплексах эта задача решается двумя радиолокаторами, один из которых сопровождает цель (радиолокатор 7 визирования цели), а другой - ракету (радиолокатор 2 визирования ракеты).

Визирование цели основано на использовании принципа активной радиолокации с пассивным ответом, т. е. на получении информации о текущих координатах цели из радиосигналов, отраженных от нее. Сопровождение цели может быть автоматическим (АС), ручным (PC) или смешанным. Чаще всего визиры цели имеют устройства, обеспечивающие различные виды сопровождения цели. Автоматическое сопровождение осуществляется без участия оператора, ручное и смешанное - с участием оператора.

Для визирования ракеты в таких системах, как правило, применяются радиолокационные линии с активным ответом. На борту ракеты устанавливается приемопередатчик, излучающий ответные импульсы на импульсы запроса, посылаемые пунктом наведения. Такой способ визирования ракеты обеспечивает ее устойчивое автоматическое сопровождение, в том числе и при стрельбе на значительные дальности.

Измеренные значения координат цели и ракеты подаются в устройство выработки команд (УВК), которое может выполняться на базе ЭЦВМ или в виде аналогового счетно-решающего прибора. Формирование команд осуществляется в соответствии с выбранным методом наведения и принятым параметром рассогласования. Выработанные для каждой плоскости наведения команды управления шифруются и радиопередатчиком команд (РПК) выдаются на борт ракеты. Эти команды принимаются бортовым приемником, усиливаются, дешифруются и через автопилот в виде определенных сигналов, определяющих величину и знак отклонения рулей, выдаются на рули ракеты. В результате поворота рулей и появления углов атаки и скольжения возникают боковые аэродинамические силы, которые изменяют направление полета ракеты.

Процесс управления ракетой осуществляется непрерывно до ее встречи с целью.

После вывода ракеты в район цели, как правило, с помощью неконтактного взрывателя решается задача выбора момента подрыва боевой части зенитной управляемой ракеты.

Командная система телеуправления первого вида не требует увеличения состава и массы бортовой аппаратуры, обладает большей гибкостью по числу и геометрии возможных траекторий ракеты. Основной недостаток системы - зависимость величины линейной ошибки наведения ракеты на цель от дальности стрельбы. Если, например, величину угловой ошибки наведения принять постоянной и равной 1/1000 дальности, то промах ракеты при дальностях стрельбы 20 и 100 км соответственно составит 20 и 100 м. В последнем случае для поражения цели потребуется увеличение массы боевой части, а следовательно, и стартовой массы ракеты. Поэтому система телеуправления первого вида используется для поражения целей ЗУР на малых и средних дальностях.

В системе телеуправления первого вида воздействию помех подвержены каналы сопровождения цели и ракеты и линия радиоуправления. Решение проблемы повышения помехоустойчивости данной системы иностранные специалисты связывают с использованием, в том числе и комплексно, различных по диапазону частот и принципам работы каналов визирования цели и ракеты (радиолокационных, инфракрасных, визуальных и др.), а также радиолокационных станций с фазированной антенной решеткой (ФАР).

Рис. 4. Командная система телеуправления второго вида

Координатор (радиопеленгатор) цели устанавливается на борту ракеты. Он осуществляет слежение за целью и определение ее текущих координат в подвижной системе координат, связанной с ракетой. Координаты цели по каналу связи передаются на пункт наведения. Следовательно, бортовой радиопеленгатор в общем случае включает антенну приема сигналов цели (7), приемник (2), устройство определения координат цели (3), шифратор (4), передатчик сигналов (5), содержащих информацию о координатах цели, и передающую антенну (6).

Координаты цели принимаются наземным пунктом наведения и подаются в устройство выработки команд управления. От станции сопровождения (радиовизира) ракеты в УВК также поступают текущие координаты зенитной управляемой ракеты. Устройство выработки команд определяет параметр рассогласования и формирует команды управления, которые после соответствующих преобразований станцией передачи команд выдаются на борт ракеты. Для приема этих команд, их преобразования и отработки ракетой на ее борту устанавливается такая же аппаратура, как и в системах телеуправления первого вида (7 - приемник команд, 8 - автопилот). Достоинства системы телеуправления второго вида заключаются в независимости точности наведения ЗУР от дальности стрельбы, повышении разрешающей способности по мере приближения ракеты к цели и возможности наведения на цель требуемого числа ракет.

К недостаткам системы относятся возрастание стоимости зенитной управляемой ракеты и невозможность режимов ручного сопровождения цели.

По своей структурной схеме и характеристикам система телеуправления второго вида близка к системам самонаведения.