Рис. 1.11. Индикатрисы излучения различных типов целей
Наиболее интенсивными излучателями внешней среды являются Солнце и отраженная от облаков и местных предметов солнечная энергия. 99% лучистой энергии Солнца излучается в диапазоне длин волн от 0,2 до 0,5 мкм. Однако яркие, подсвеченные Солнцем неоднородные кучевые облака в 3-7 баллов могут облучать ОГСН в диапазоне длин волн от 0,4 до 1,8 мкм значительно интенсивнее, чем воздушная цель, находящаяся на одинаковой с облаком дальности.
В целом в диапазоне длин волн, используемых в ОГСН ЗУР БД, спектральная плотность излучения различных источников имеет вид, как показано на рис. 1.12 [6].
Рис. 1.12. Спектральная плотность излучения различных источников
От используемого диапазона длин волн зависит способность пассивной ГСН обеспечивать наведение ракет на встречных и догонных курсах или только на догонных курсах. Если ГСН работает лишь по нагретому соплу турбореактивного двигателя, то обстрел такой цели комплексом возможен лишь после пролета целью курсового параметра. Если ГСН способна воспринимать излучение как нагретого сопла, так и продуктов сгорания авиационного топлива, то комплекс будет способен вести стрельбу и на встречных курсах при всех условиях, пока газовая струя не будет экранирована элементами конструкции воздушной цели.
1.5. Мера углов, применяемая в ракетных комплексах
Общепринятыми единицами измерения углов являются радианы, градусы и их производные. Однако в войсковой практике, особенно при определении входных данных для стрельбы, где при вычислениях постоянно приходится пользоваться соотношениями между угловыми и линейными величинами, вместо градусной системы угловых мер применяется деление угломера или тысячная [4].
Делением угломера называется центральный угол, опирающийся на дугу, равную 1/ 6000 длины окружности.
Первое название (деление угломера) объясняется тем, что оно приме-няется во всех оптических измерительных приборах (биноклях, буссолях, прицелах и т.п.), второе - тем, что длина одного такого деления округленно равна тысячной доле радиуса окружности С, так как
l = C : 6000 = 2R : 6000 = 0,0014R 0,001R. (1.20)
На практике для удобства записи и произношения одно деление угломера принято называть малым делением и записывать 0-01, а угол, содержащий 100 малых делений, - большим делением и записывать 1-00. При написании большие и малые деления угломера разделяются черточкой и читаются раздельно (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Угол в делениях
угломера
Пишется
Произносится
5
0-05
Ноль, ноль, пять
20
0-20
Ноль, двадцать
300
3-00
Три, ноль, ноль
2307
23-07
Двадцать три, ноль, семь
Таким образом, длина 1:6000 части окружности, т.е. цена деления угломера, округленно равна одной тысячной доле дальности до наблюдаемого объекта: l = D:1000 = 0-01. Мерой углов здесь служит линейный отрезок, равный тысячной доле дальности до наблюдаемого объекта. Между делениями угломера в тысячных и градусной системой отсчета углов существует следующая зависимость:
0-01 = 3,6'; 1-00 = 60.
В ракетных комплексах углы измеряют с помощью приборов с угло-мерной сеткой. В качестве вспомогательных средств для измерения углов можно использовать линейку с миллиметровыми делениями (рис. 1.13, а или подручные средства (рис. 1.13, б). Если держать линейку перед собой, как показано на рис. 1.13, а, на расстоянии 50 см от глаза, то одно деление (1 мм) будет соответствовать углу 0-02. Действительно, в данном случае D = 50 см, а одна тысячная этого расстояния равна 0,5 мм, поэтому один миллиметр соответствует углу, равному двум тысячным, т.е. 0-02.
Рис. 1.13. Измерение углов:
а – с помощью линейки; б – подручными средствами; в – по формуле тысячной
Измерение углов с помощью тысячных используется при стрельбе ПЗРК для визуальной оценки зоны пуска, а также для определения наклонных дальностей до ориентиров на местности. С этой целью широко используются линейка Кумшаева и кольца механического прицела пусковой трубы ПЗРК. При измерении углов подручными средствами полезно знать размеры некоторых предметов, приведенных в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Наименование предметов
Размер, мм
Угол
в тысячных
Толщина одной спички
2
0-04
Толщина граненого карандаша
7
0-14
Угловой размер колец мушки пусковой
трубы ПЗРК "Игла":
большого
малого
10
3,1
0-25
0-08
При приближенных вычислениях используется формула тысячной. Согласно рис. 1.13, в
B : D = У 1:1000, (1.21)
где B – линейные размеры наблюдаемого предмета, м;
D – расстояние до предмета, м;
У– величина угла в делениях угломера (тысячных).
Формула тысячных имеет три формы записи в зависимости от того, какая величина подлежит оценке:
при определении расстояний в метрах – D = B 1000:У;
при оценке размеров предмета в метрах – B = D У:1000;
при определении угла в тысячных – У = B 1000:D.
Следует иметь в виду, что, пользуясь тысячными взамен тригонометрических величин, мы получаем приближенные решения, так как синусы и тангенсы углов не равны самим углам. Кроме того, тысячными можно пользоваться лишь при небольших значениях углов (до 1-50), когда разница между величинами углов и соответствующими тригонометрическими функциями невелика.
Контрольные вопросы
1. Каким образом ориентирована связанная система координат относительно земной системы координат?
2. Какова связь между скоростной и связанной системами координат?
3. Перечислить основные параметры движения цели.
4. Перечислить основные виды маневра цели.
5. Перечислить силы и моменты, действующие на ракету в полете.
6. Во сколько раз увеличится скорость полета ракеты, если при постоянной начальной массе ее конечную массу уменьшить на 20%?
7. Назвать аэродинамические схемы ЗУР. Провести сравнительный анализ их достоинств и недостатков.
8. Пояснить понятие "мгновенный промах" и его связь с угловой скоростью линии визирования ракета-цель.
9. Дать определение методу наведения. Основные требования к методам самонаведения.
10. Произвести сравнительный анализ методов наведения само-наводящихся ЗУР.
11. Перечислить диапазоны длин волн оптического излучения различных элементов воздушных целей.
12. Определить дальность цели с помощью колец передней стойки механического прицела пусковой трубы ПЗРК, если линейные размеры цели (длина и размах крыльев) составляют 15 м, угловые размеры малого кольца 0-08, большого – 0-25 делений угломера, а наблюдаемый размер цели составляет 1,5 диаметра малого кольца.