Тема № 1. Теоретические основы построения систем вооружения ЗРВ ЗАНЯТИЕ № 2. Основные характеристики воздушных целей УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Классификация целей. 2. Параметры движения воздушной цели. ЛИТЕРАТУРА 1. Справочник офицера противоздушной обороны; 2. Стрельба зенитными ракетами, Ф. К. Неупокоев. – М. : Воениздат, 1980; 3. Пособие сержанту войск ПВО. Под редакцией А. М. Дзыза. – М. : Воениздат, 1972; 4. Противоздушный бой. Ф. К. Неупокоев – М. : Воениздат, 1989; 5. Технические показатели радиолокационных станций, В. Г. Григорьяц. – М. : Воениздат, 1963;
1. Классификация целей. К средствам воздушно-космического нападения противника (СВКНП) относятся: баллистические ракеты; аэродинамические летательные аппараты; космические устройства. Объединения, соединения и части, на вооружении которых состоят средства воздушно-космического нападения, входят в состав ВВС, ВМС и Сухопутных войск. Баллистические ракеты в зависимости от дальности действия подразделяются на: ракеты ближнего действия (до 1000 км); средней дальности (до 5000 км); дальнего действия (более 5000 км);
Характеристики баллистических ракет
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА НАПАДЕНИЯ В состав аэродинамических средств нападения входят: стратегические бомбардировщики; тактические истребители; палубные штурмовики; беспилотные самолеты; самолеты и вертолеты армейской авиации.
Тактические истребители предназначаются для выполнения следующих задач: уничтожения ядерного оружия и средств его доставки; уничтожения авиации на аэродромах; уничтожения средств ПВО; нанесения ударов по военно-промышленным объектам; непосредственной авиационной поддержки сухопутных войск; ведения тактической разведки; противовоздушной обороны войск.
Беспилотные самолеты предназначаются для выполнения следующих задач: создания радиопомех РЛС системы ПВО противника; ведения воздушной разведки (BQM-34 A, 147 J, Н); нанесения ударов по объектам и осложнения воздушной обстановки. Беспилотные самолеты могут запускаться с самолетов и наземных пусковых установок. Управление ими осуществляется по программе или оператором с наземного или воздушного пункта. В последние годы за рубежом уделяется большое внимание разработке малоразмерных дистанционно-пилотируемых аппаратов для ведения разведки и подавления РЛС.
Армейская авиация применяется для выполнения следующих задач: непосредственной авиационной поддержки сухопутных войск на поле боя; переброски в районы боевых действий сухопутных войск и выброски тактических воздушных десантов; материально-технического обеспечения и эвакуации больных и раненых; ведения воздушной разведки. Кроме указанных задач вертолеты применяются в качестве летающих командных пунктов. Армейская авиация состоит из частей и подразделений армейских самолетов и вертолетов.
УПРАВЛЯЕМЫЕ РАКЕТЫ КЛАССА «ВОЗДУХ-ЗЕМЛЯ» И «ВОЗДУХ» Управляемые ракеты класса «воздух-земля» подразделяются на ракеты стратегического и тактического назначения. Ракеты класса «воздух-земля» . К стратегическим ракетам класса «воздух — земля» относятся состоящие на вооружении стратегических бомбардировщиков ракеты СРЭМ и разрабатываемые ракеты АЛКМ, АСАЛМ и СЛКМ. Они предназначены для нанесения ударов по объектам с дальностей от 200 до 2600 км без захода в зону действия активных средств противовоздушной обороны. Кроме того, ракета АСАЛМ может применяться для поражения воздушных целей. Стратегические ракеты «воздух — земля» обладают высокой точностью поражения объектов, способностью перенацеливаться на другие объекты в ходе полета самолета и значительно повышают возможности стратегической авиации по прорыву системы противовоздушной обороны.
Ракеты класса «воздух-воздух» . Ракеты «воздух-воздух» могут быть большой, средней и малой дальности действия. К ракетам «воздух-воздух» большой дальности относится «Феникс» AIM-54 A. Ракета «Феникс» предназначается для поражения обычной боевой частью дозвуковых и сверхзвуковых воздушных целей в широком диапазоне высот, в любых метеоусловиях, днем и ночью. Радиус поражения боевой части составляет 7, 5 м. Ракета имеет комбинированную головку самонаведения, включающую полуактивную импульснодоплеровскую радиолокационную систему, работающую на начальном и среднем участках полета, и активную импульсно-доплеровскую радиолокационную систему самонаведения.
2. Параметры движения воздушной цели. Параметрами движения воздушной цели называются величины, определяющие характер предполагаемого движения цели во времени. Рис. 1. Система параметров Vц, , Q и Vц. г, , qц
Характер движения цели определяется при равномерном и прямолинейном движении направлением и величиной скорости цели, а в общем случае — дополнительно производными вектора скорости по времени. Вектор скорости цели может быть задан различной системой параметров. 1. Величиной и направлением, определяемым углами в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. 1). Угол в вертикальной плоскости между вектором скорости и горизонтом обозначается . Если движение цели соответствует уменьшению высоты, то угол называется углом пикирования, а если увеличению высоты, то углом кабрирования. Угол, определяющий направление вектора скорости цели относительно заданного направления в горизонтальной плоскости, принято называть путевым углом Q. Величина и направление вектора скорости также могут быть заданы горизонтальной составляющей скорости цели Vц. г. и углами q в горизонтальной плоскости и в вертикальной. • Составляющими вектора скорости в сферической системе координат
При использовании этой системы движение цели чаще всего определяется угловой скоростью β, угловой скоростью έ и радиальной составляющей скорости г= Vr. Выразим первую и вторую производные азимута и угла места через текущие координаты SHP и скорость цели. Первая производная азимута цели где t — время полета цели до параметра (при S=0, t=0).
Из формулы видно, что с приближением цели к параметру, т. е. по мере уменьшения координаты S, угловая скорость цели растет и при S = 0 достигает значения Vцг/Р. При этом характер изменения β ц во времени определяется только одной величиной отношением горизонтальной составляющей скорости к параметру. Кривая β ц симметрична относительно параметра. Первая производная угла места: (5) (6)
Рис. 2. Характер изменения первой и второй производных азимута
Разделив числитель и знаменатель на H³, получим (7) (8) Характер изменения εц как функции времени зависит от двух величин Vц. г/H и Р/Н. В частном случае при Р = 0 (9) т. е. изменение производной угла места во времени аналогично изменению производной азимута.
Вторично продифференцировав зависимости (4) и (8), можно показать, что при прямолинейном и равномерном движении цели (Vцr=const; Р =const; H = const) изменение второй производной азимута также определяется отношением Vцr/Р, а угла места Vцr /H и Р/H. Характер изменения углового азимутального ускорения показан на рис. 1. 7. Экстремальное значение ускорения при S = 0: (10) (11)
3. Составляющими вектора скорости в прямоугольной системе координат (12)
Быстрота изменения скорости полета цели по величине и направлению, т. е. величина производной от вектора скорости по времени, характеризует маневр цели: (13)
Нормальное ускорение определяет скорость изменения направления, а касательное — изменение скорости полета цели:
Величина нормального ускорения зависимостью с кривизной траектории связана (14) где рт — радиус кривизны траектории в данной точке. Маневренность цели обычно характеризуется не величинами нормального и касательного ускорений, а значениями перегрузок по нормали и касательной к траектории полета. Перегрузкой принято называть отношение ускорения, действующего в данном направлении, к ускорению силы тяжести g (отношение действующей силы к весу). Маневренные возможности самолета определяются его располагаемыми перегрузками и физиологическими условиями летчика. Для противодействия стрельбе самолеты могут применять различные виды маневра: разгон и торможение, вираж, пикирование, горку и др.
Разгон и торможение — наиболее простые виды маневра самолета. Их осуществление зависит от диапазона скоростей, т. е. от разницы между минимально допустимой и максимальной скоростями горизонтального полета. При большой тяговооруженности современных самолетов их минимально допустимая скорость определяется условием безопасности горизонтального полета по углу атаки, а максимальная скорость находится по условию равенства потребной и располагаемой тяг двигателя. С увеличением высоты полета диапазон скоростей уменьшается и на теоретическом потолке самолета становится равным нулю. Используя разгон и торможение, воздушные цели могут выполнять различные виды маневрирования, Направленные на осложнение работы операторов и снижение эффективности стрельбы (периодический перегон самолетами друга, наблюдаемый на экране индикатора в виде совмещения и рассовмещения отметок, резкое изменение скорости полета и др. ). Виражом принято называть криволинейный полет самолета в горизонтальной плоскости. Установившийся вираж характеризуется постоянными радиусом и скоростью. Такой вираж, совершаемый только путем накренения самолета, без скольжения, называется правильным.
(15) (16)
(17)
Пикированием называется снижение самолета по прямолинейной траектории, наклоненной к горизонту под большим углом. Траектория пикирующего самолета имеет вид, показанный на рис. 5. , и включает три характерных участка: АБ — участок ввода в пикирование, ВС — участок пикирования и СД — участок выхода из пикирования. При пикировании самолет за сравнительно малое время значительно теряет высоту своего полета (АН). Вывод самолета из пикирования осуществляется путем увеличения угла атаки и создания перегрузки, действующей по направлению подъемной силы (ny>1). При выходе из пикирования перегрузка равна, максимальной и, как правило, ограничивается физиологическими возможностями экипажа. При горизонтальном полете приближающейся цели (рис. 5. ) ее угол места, будучи положительным, все время возрастает (О — точка стояния ЗРК). После ввода самолета в пикирование угол места начинает убывать, скорость ец меняет знак.
Горкой называют маневр самолета в вертикальной плоскости, используемый для быстрого набора высоты при неизменном направлении полета. Выполнение горки, в частности, позволяет, используя кинетическую энергию, набрать высоту, превышающую статический потолок самолета. Восходящий маневр может оказаться целесообразным в том случае, если досягаемость ракеты по высоте не превосходит динамического потолка обстреливаемой цели. При противодействии управлению и стрельбе воздушные цели могут сочетать все перечисленные выше виды маневра.