Контрольные вопросы по материалу лекции

1. Назначение, режимы работы устройства измерения дальности и автоматического сопровождения цели по дальности.

2. Принцип измерения дальности до цели и автоматического сопровождения цели по дальности.

3. Назначение и режимы работы устройства выделения сигнала ошибки по дальности.

4. Работа целевого дальномера в различных режимах.

Лекция 22

Тема лекции: Счетно-решающий прибор системы управления стрельбой МР-123

Вопросы лекции:

1. Счетно-решающий прибор системы управления МР-123. Назначение, решаемые задачи, состав, основные технические характеристики.

2. Общий принцип выработки углов наведения артиллерийской установки в упрежденную точку цели.

3. Решение задачи встречи снаряда с целью.

4. Решение баллистической задачи.

5. Выработка углов наведения артустановки с учетом углов качки корабля.

Материал лекции

Введение

Основная задача системы управления стрельбой в составе артиллерийского комплекса – автоматическая выработка углов наведения ствола артиллерийской установки в упрежденную точку цели.

Выработку углов наведения в СУ выполняет счетно-решающее устройство (СРУ или СРП), используя текущие координаты цели (ε_ц, q_ц, D_ц), которые поступают от станции сопровождения цели (рис. 1).

Рис. 1. Общая структурная схема корабельного артиллерийского комплекса малого калибра

В системе управления стрельбой МР-123 в качестве счетно-решающего устройства используется аналоговое счетно-решающее устройство электромеханического типа.

Элементная база, конструкция, технические характеристики СРУ в большой степени определяют временные, точностные характеристики артиллерийского комплекса и в целом его эффективность.

1. Счетно-решающее устройство системы управления мр-123. Назначение, решаемые задачи, состав, основные технические характеристики

Счетно-решающее устройство (СРУ) системы управления СУС МР-123 предназначено для выработки углов наведения одной или двух артиллерийских установок одного калибра (30мм), двух установок разного калибра (30мм и 76,2мм) в упрежденную точку цели с учетом углов качки корабля.

В процессе боевой работы СРУ МР-123 решает следующие задачи:

- задачу встречи снаряда с целью (РЗВ) с учётом метеобаллистических правок – рассчитывает координаты упрежденной точки цели за время полета снаряда, в процессе решения которой, вносятся поправки на метеорологические и баллистические факторы (скорость ветра - W_в, направление ветра - β_W, изменение начальной скорости снаряда – ΔV₀), рассчитываются баллистические величины (α - угол прицеливания и Ц - целик) и определяются углы наведения АУ (q_н УГН, φ УВН) в баллистическую точку цели в стабилизированной системе координат;

- рассчитываются полные углы наведения ствола артиллерийской установки (φ_н ПУГН, q_ун ПУВН) с учетом углов бортовой и килевой качки, путем преобразования углов наведения АУ в стабилизированной системе координат в углы наведения в нестабилизированной (палубной) системе координат;

- определяет угловые скорости ω_β, ω_ε и линейную скорость V_д, которые используются для реализации режима инерционного сопровождения цели;

- определяет параметры движения цели (Кц курс, Vц скорость, Нц высоту, Рц курсовой параметр) и оставшееся время полета цели до параметра t_пц.

Структурная схема СРУ (СРП) системы управления МР-123 приведена на рисунке 2.

В состав СРП входят следующие функциональные устройства:

- устройство РЗВ – устройство решения задачи встречи снаряда с целью, которое определяет упрежденные координаты цели с учетом метеобаллистических поправок и вырабатывает на выходе первичные углы наведения ствола артустановки (УГН, УВН) в стабилизированной системе координат;

- устройство НАУ – устройство наведения артустановки, которое осуществляет преобразование первичных углов наведения (УГН, УВН) в стабилизированной системе координат в полные углы наведения (ПУГН, ПУВН) в нестабилизированной (палубной) системе координат;

- устройство ДИС – устройство определения данных инерционного сопровождения цели, которое вырабатывает угловые и линейные скорости цели в системе координат антенного поста;

- устройство ПЦ – устройство выработки параметров движения цели, которое осуществляет определение параметров движения цели и оставшегося времени полета цели до параметра.

Входными величинами СРП являются:

- текущие координаты цели, которые поступают с РЛС сопровождения цели:

- курсовой угол цели КУ_ц (β_ц);

- угол места цели УМ_ц (ε_ц);

- дальность до цели Д_ц.

- скорость ветра Wв, и направление ветра βW, вводятся вручную;

- поправка на отклонение начальной скорости снаряда от табличной ΔV0, рассчитывается как совокупность поправок согласно ПАС-В6 и вводится вручную;

- отклонение плотности воздуха отнормы ΔП – вводится только для АУ АК-176;

- курс корабля θ_с, поступает с гирокомпаса (ГК);

- скорость корабля V_с, поступает с ЛАГа - измерителя скорости корабля;

- поперечное и продольное отстояние АУ от антенного поста (Бх, Бу) и превышение антенного поста над АУ (Бн), устанавливаются фиксировано для конкретного проекта корабля;

- величины корректуры целика (КЦ) и угла прицеливания (α, КУП) вводятся вручную штурвалами;

- корректура прицела (КД) вводится только для АУ АК-176;

Все входные величины, кроме величин параллакса Бх, Бу, Бн, воспроизводятся в виде углов поворота валов и преобразуются в напряжение переменного тока с помощью вращающихся трансформаторов (ВТ).

Выходными данные СРП являются:

- полный угол горизонтального наведения АУ – φ_ун (ПУГН);

- полный угол вертикального наведения АУ – ε_н (ПУВН);

- параметры движения цели:

- курс цели Qц;

- скорость цели Vц;

- высота цели Нц;

- параметр цели Рц;

- подлетное время цели до параметра - tпц.

- угловая скорость изменения пеленга цели - ω_β;

- угловая скорость изменения угла места цели - ω_ε;

- линейная скорость изменения дальности цели - V_д.

Часть выходных величин вырабатывается в виде углов поворота валов датчиков ВТ (φ_н, q_ун, Q_ц), а остальные в виде переменного и постоянного тока.

Кроме того, в СРП вырабатываются в виде напряжения +27В следующие сигналы:

- сигнал “Данные выработаны”;

- сигнал “Переброс” - используется в схеме переброса АУ АК-630М с борта на борт;

- сигнал “Начало непрерывной очереди”;

- сигнал “Переход на НД” – используется в схеме переброса АУ АК-176 с борта на борт;

- сигнал “Падение пристрелочной очереди” – используется в схеме управления АУ АК-176.

Приборный состав СРУ может иметь различные варианты в зависимости от количества и калибра артустановок, размещаемых на данном проекте корабля.

Конструктивно счетно-решающее устройство системы управления МР-123 при управлении одной артустановкой АК-630М выполнено в виде следующего ряда отдельных приборов (рис. 3):

- прибор 4 – электронное устройство СРП, в котором решаются задачи преобразования сферических координат цели (УМц, КУц, Дц) в прямоугольные координаты (Хк, Ук, Нк), выработки составляющих изменения скорости цели Vц (Vх, Vу, Vн), определения упрежденных координат цели (Ху, Уу, Ну);

- прибор 4А – устройство выработки баллистических величин и первичных углов наведения (УГН, УВН);

- прибор 4Б-30 – устройство выработки полных углов наведения (ПУГН, ПУВН) для артустановки АК-630М;

Все приборы СРУ размещаются в центральном посту системы управления стрельбой МР-123.

Основные технические характеристики СРУ МР-123:

- СРУ представляет собой автоматически работающее счетно-решающее устройство аналогового типа. Аналоговое устройство выполняет математические расчеты, оперируя электрическим напряжением и токами, которые являются аналогами цифровых значений, а искомые соотношения в СРУ моделируются физическими процессами, протекающими в электрических цепях счетно-решающих элементов.

- основными счетно-решающими элементами СРП являются вращающиеся трансформаторы (ВТ), операционные усилители (ОУ), следящие системы (СС), дифференцирующие, сглаживающие, интегрирующие и запоминающие контуры.

- работное время СРП - при наблюдаемом времени ДСУ - 5,5 с при наблюдательном времени ДСУ форсированного режима Тнф = 4с. В момент решения задачи встречи на панели КП прибора 3 загорается сигнальная лампочка “Данные выработаны”.

В боевых условиях работы СРП не требует обслуживания личным составом.

- пределы работы СРП:

- наклонная дальность начала сопровождения цели Дц - 20 км;

- максимальная скорость сопровождаемой цели Vц_max - 700 м/с;

- скорость цели при которой сводится зенитный баланс - до 500 м/с;

- упрежденная наклонная дальность Ду для АК-630 - от 500 до 4000м, для АК-176 – от 500 до 11500м, в зоне 2 – 11000-15500м;

- время полета снаряда tпс для АК-630 – от 0,65 до 10с, для АК-176 – 1,1-30с.

- минимальная упрежденная горизонтальная дальность dб = 300м;

- скорость ветра – до 25 м/с;

- направление ветра – от 0 до 3600;

- максимальная поправка на отклонение начальной скорости снаряда ΔV0 от табличного значения – до ±10%.

- скорость своего корабля – до 120 уз;

- поперечное отстояние (параллакс) АУ от антенного поста – Бх = до 100 м

- продольное отстояние АУ от антенного поста - Бу = до 100 м;

- превышение антенного поста над АУ – Бн = до 30 м.

- максимальная величина корректуры угла прицеливания (КУП)- до 50 т.д.

- максимальная величина корректуры целика (КЦ) - до 50 т.д.

Большая часть операций в СРП производится на переменном токе, а на постоянном токе решаются только задачи, связанные с дифференцированием, сглаживанием, интегрированием и запоминанием.

Сложные электронные блоки СРП (УПН, УПТ, СУ) контролируются единой для всей СУ автоматизированной системой контроля неисправностей. Подключение контролируемых блоков к системе контроля осуществляется через коммутационные блоки К1-10 и К2-10.

Режимы работы СРП представлены на рисунке 4:

В основном режиме работы “РЛС” – осуществляется нормальная работа всех устройств СРП при поступлении сферических координат цели от приводов наведения антенного поста и дальномера, работающих в режиме “Сопровождение”.

В этом режиме на панели КП прибора 3 должна гореть сигнальная лампочка “Боевой”. Если лампочка не горит, это свидетельствует о том, что СРП находится в режиме “Проверка” и необходимо заблокировать цепи коммутации в боевом режиме нажав кнопку “Боевой” на панели КП (рис.5).

Разрыв цепи самоблокировки происходит при установке переключателя “Проверка” на приборе 4 в одно из положений: “Статика”, “Статика ПКИ”, ”Динамика ПКИ” и нажатии кнопки “Проверка”.

В основном режиме СРП может работать по одной из трех гипотез о полете цели:

- гипотеза 1 - цель движется равномерно, прямолинейно.

- гипотеза 2 - цель движется на постоянной высоте

- гипотеза 3 - цель пикирует.

Основной является первая гипотеза. Переход на вторую и третью гипотезы осуществляется автоматически или вручную установкой переключателей на панели КП. Переход на работу СРП по гипотезе 2 осуществляется включением переключателя «Горизонтальный полет», по гипотезе 3 – переключателем «Пикирование».