Спосіб керування обертовим снарядом

1 Спосіб керування обертовим снарядом, що включає зміну КІЛЬКОСТІ рулів, які беруть участь у процесі керування, у залежності від швидкості снаряда, який відрізняється тим, що після пострілу здійснюють одночасне розкриття двох пар рулів і приведення однієї пари протилежних щодо подовжньої осі снаряда рулів у режим керування по тангажу і рисканню, а рулі другої пари відхиляють у програмовані моменти часу для керування по крену, тангажу і рисканню 2 Спосіб керування обертовим снарядом за п 1, який відрізняється тим, що другу пару рулів на початковій ДІЛЯНЦІ польоту відхиляють диференційно для утворення демпфірованого (стабілізуючого) моменту крену, а зі зменшенням швидкості снаряда переводять у режим керування по тангажу і рисканню Винахід відноситься до керованого ракетного озброєння і може бути використаний в обертових керованих снарядах із широким діапазоном зміни швидкості польоту ВІДОМІ обертові снаряди «Краснополь», «Китолов», «Бастион», «Шексна», «Свирь» [1], спзсіб керування якими включає розкриття чотирьох аеродинамічних рулів при виході снаряда із ствола гармати і одночасне введення їх у дію для керування снарядом по тангажу і рисканню Недоліком такого способу керування є складність забезпечення СТІЙКОСТІ І керованості снаряда в широкому діапазоні його швидкостей, тому що параметри снаряда як об'єкта керування (ступінь статичної СТІЙКОСТІ, ефективність рулів) істотно відрізняються для великих і малих швидкостей снаряда (швидкісних напорів) Для відомих снарядів [1] швидкість змінюється в діапазоні від 400 до 220м/с Для перспективних снарядів підвищеної дальності необхідно збільшувати початкову швидкість до 500-600м/с У цих випадках традиційні способи забезпечення СТІЙКОСТІ І керованості не ефективні Крім того, при ЗМІНІ ШВИДКОСТІ польоту суттєво змінюється і частота обертання снаряда навколо поздовжньої осі, до стабільності якої пред'являються жорсткі вимоги, тому що аеродинамічний момент крену, що викликає його обертання, одержують за рахунок установки консолей крила під кутом до осі снаряда У зв'язку з тим, що момент крену пропорційний куту установки крила і квадрату швидкості [2], то при ЗМІНІ швидкості в два-три рази момент крену, що викликає обертання, змінюється в чотири-дев'ять разів Це приводить до того, що спочатку польоту частота обертання снаряда надмірно висок і для керування вимагаються приводи із широкою смугою перепуски, а наприкінці траєкторії - недостатня для запобігання резонансу (збігу частоти обертання з власною частотою снаряда) У відомому способі керування з чотирма рулями [3] задача забезпечення СТІЙКОСТІ І керованості вирішується за рахунок складної конструкції, у якій розподілені функції рулів одна пара рулів використовується для керування снарядом, а друга - для забезпечення його стійке оті Недоліком даного способу є неможливість стабілізації частоти обертання снаряда по крену при ІСТОТНІЙ ЗМІНІ швидкісного напору, а також складність технічної реалізації Найбільш близький до заявленого технічного рішення по досягнутому ефекту, є ВІДОМІЙ спосіб керування обертовим снарядом за допомогою попарного введення в керування протилежних щодо поздовжньої осі снаряда рулів у залежності від швидкості польоту снаряда [4] Такий спосіб дозволяє в значній мірі погодити СТІЙКІСТЬ І керованість у залежності від швидкісного напору, (О ю ю ю 55256 створюваному крилом У результаті чого сумарний момент сил по крену зменшується, що приводить до зниження частоти обертання снаряда В міру зниження швидкості снаряда друга пара рулів переходить у режим керування по тангажу і рисканню разом з першою парою рулів, забезпечуючи необхідні балансувальні кути атаки і бокові перевантаження для наведення при малих швидкісних напорах Схема відсіку керування для реалізації даного способу приведена на фіг 1 ВІДСІК керування снаряда включає корпус 1, кермові поверхні 2-5, диференціальні приводи 6,7 рулів 2 і 4, привод 8 пари рулів 3 і 5, автопілот із джерелом живлення 9 Пристрій функціонує таким чином При перебуванні снаряда у стволі гармати рулі 2-5 знаходяться в складеному стані Після виходу із ствола рулі розкриваються в робоче положення, показане на фіг 1 На привод 8 надходить керуючий сигнал з автопілоту 9 для керування парою рулів 3 і 5 по тангажу і рисканню, на приводи 6 і 7 з автопілоту 9 надходить сигнал на диференціальне відхилення рулів 2 і 4 для створення моменту крену, що демпфірує, з метою недопущення обертання снаряда з високою частотою При зниженні лінійної швидкості снаряда частота обертання знижується до припустимої, після чого приводи 6 і 7 автопілотом 9 На початковій ДІЛЬНИЦІ польоту після вильоту переводяться в режим попарного керування по снаряда зі ствола і роботі маршового двигуна тангажу і рисканню, аналогічний режиму роботи снаряд має високу швидкість, що з одного боку, привода 8, забезпечуючи підвищення дозволяє забезпечувати керування по тангажу і ефективності керування снарядом на заключній рисканню за допомогою однієї пари рулів при ДІЛЯНЦІ траєкторії збереженні поздовжньої СТІЙКОСТІ, а з іншого боку, великий швидкісний напір розкручує ракету по Література крену до неприпустимої частоти обертання Зі 1 Оружие России 2000, М , "Военный парад", зменшенням швидкості польоту частота обертання с 120-121, 188-189 снаряду істотно знижується 2 Лебедев А А,, Карабанов В А "Динамика При диференціальному відхиленні рулів другої систем управления БЛА", М , Машиностроение, пари на кут ВІДПОВІДНОГО знаку на початковій 1965г, с 141-142, ДІЛЬНИЦІ польоту створюється обертаючий момент 3 Патент Японії №6033996, по крену протилежний аеродинамічному моменту, 4 Патент Російської Федерації №2166727 однак він не дозволяє вирішити задачу стабілізації (обмеження) частоти обертання снаряда навколо поздовжньої осі при ЗМІНІ швидкості польоту Крім того, попарно послідовне введення органів керування вносить додаткові збурення, що погіршує СТІЙКІСТЬ і керованість снаряда на траєкторії, ускладнює конструкцію снаряда Задача пропонованого винаходу забезпечення аеродинамічної СТІЙКОСТІ І керованості обертовим снарядом, а також стабілізація частоти його обертання навколо поздовжньої осі в широкому діапазоні швидкостей польоту, що дозволить збільшити швидкість польоту на початковій ДІЛЬНИЦІ траєкторії і ВІДПОВІДНО підвищити дальність стрільби Для вирішення даної задачі зміну КІЛЬКОСТІ рулів, що беруть участь у керуванні після одночасного розкриття, у способі, який заявляється, здійснюють введенням у керування по тангажу і рисканню спочатку однієї пари протилежних щодо поздовжньої осі снаряда рулів, а рули другої пари відхиляють у програмовані моменти часу в залежності від швидкості снаряда, причому при великій швидкості польоту рулі другої пари відхиляють у диференціальному режимі для створення демпфуючого моменту крену, а в міру зниження швидкості снаряда другу пару рулів переводять у режим керування також як і першу пару рулів по тангажу і рисканню 55256 ФІГ.1 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24