Слайд №1 Здравствуйте, Представляю вам уважаемые выпускную члены аттестационной квалификационную работу комиссии. на тему: Сравнительный анализ систем наведения современных крылатых ракет воздушного базирования. Слайд №2 Актуальность темы обусловлена расширением области применения крылатых ракет, а также возможность повышения точности систем наведения. Целью работы является сравнительный анализ систем наведения КРВБ и изучение возможности модернизации систем наведения. В первой главе проводится обзор истории развития, конструкции КР. А также сравнительный анализ современных КРВБ. Во второй главе рассказывается о существующих системах наведения находящихся на борту КРВБ В третьей главе описывается сравнительный анализ каждой системы наведения на КРВБ. Слайд №3 Крылатая ракета — летательный аппарат (ЛА), приводимый в движение двигателем прямой реакции и имеющий поверхности, развивающие при полёте в воздухе подъёмную силу. Идея создания КР впервые была выдвинута французским инженером Рене Лореном. С 1918 по 1940 года в различных странах мира проводились разработки по созданию управляемых бомб, ЛА с дистанционным управлением и первых прототипов КР. Так в СССР в 1932-1938 годах под руководством Сергея Павловича Королева велись экспериментальные работы по крылатым ракетам большой дальности (КРБД). Первым полноценным прототипом КР стала ракета «Фау-1», которая имела на борту автопилот. Снаряд управлялся запрограммированным механизмом, который отключал двигатель и взрывал заряд при ударе. Опыт, накопленный в Германии в процессе работ по КРБД «Фау-1», после войны был подвергнут изучению со стороны как специалистов из СССР, так и специалистов США, Англии и Франции. Одной из популярных КР США является BGM-109 «Томагавк». BGM109 «Томагавк» — это всепогодная КР морского, воздушного и наземного базирования. Ракета «Томагавк» выполнена по нормальной аэродинамической схеме с цилиндрическим корпусом, имеет складывающееся и утапливаемое в корпус крыло в центральной части и крестообразный стабилизатор в хвостовой части корпуса. Рассматривая отечественные КРВБ, можно выделить две ракеты — «Х55» и «Х-101». «Х-55» — дозвуковая КРВБ, «Х-55» выполнена по нормальной аэродинамической схеме с прямым крылом. В транспортном положении крыло и мотогондола убираются в фюзеляж, а оперение складывается. «Х-101» — КРВБ, разработана в КБ "Радуга» с использованием опыта создания «Х–55». Ракета отличается увеличенной дальностью, выполнена с использованием технологий снижения радиолокационной заметности. КРБД выполнена по нормальной аэродинамической схеме с низкорасположенным раскрывающимся после пуска крылом. Крылья в транспортном положении сложены под фюзеляжем от центральной части в сторону хвоста. Слайд №4 Сравнение ТТХ И ЛТХ современных КРВБ представлено на слайде. В представленной таблице рассматривались две отечественные КРВБ «Х-101» и «Х-555», КР совместного производства Франции и Германии «SCALP-G» или германский вариант названия «Storm Shadow», а также две КР американского производства AGM-158 и AGM-86. По данным, представленным в таблице видно, что габариты ракет относительно схожи, основное различие в дальности действия. Слайд №5 Классификация КР представлена на слайде. В пределах темы ВКР выделим, что КР имеют несколько систем наведения, которые взаимодополняют друг друга на определенной траектории полёта. Слайд №6 На борту КРВБ используются такие системы наведения как: КЭНС, СНС, ИНС, ГСН. КЭНС — это системы, предназначенные для управления направлением полета крылатых ракет с помощью отслеживания заранее известных ориентиров на местности. СНС — это электронно-техническая комплексная система, состоящая из совокупности космического и наземного оборудования, которое позволяет отслеживать местоположение и параметры движения КР. Каждая система навигации состоит из нескольких элементов: космический сегмент, наземный сегмент, потребители. Сущность инерциальной навигации состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств, а по этим данным — местоположения (координат) этого объекта, его курса, скорости, пройденного пути и др., а также в определении параметров, необходимых для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. ГСН – головка самонаведения, включается на конечном участке траектории полёта. Наведение на цель происходит за счёт улавливания излучения, исходящего от цели. Слайд №7 Принцип работы КЭНС с совмещённым изображением основан на сравнении заранее заготовленной карты местности, над которой пролегает маршрут ЛА, с фактическим изображением участка местности, над которым ЛА пролетает в данный момент. Изображение местности под ЛА МС воспринимается бортовым датчиком карты местности ДМС и вводится в оптический коррелятор ОК, где в системе сравнения карт ССК оно сравнивается с картой заданного курса КЗК. Система сравнения карт выдаёт сигнал на лентопротяжный механизм ЛПМ, осуществляющий продольное перемещение КЗК, и сигнал η – на автопилот А для изменения направления движения ЛА. Остальные блоки служат для управления режимом работы системы в полёте к цели и определения момента выхода на цель (БМЦ), для счисления пройденного пути (ССП) и управления динамическим свойствами ЛА (ДСС). Слайд №8 ГСН наводится на цель за счет излучения энергии от цели, но ГСН может неэффективно наводится из-за противодействия противника. Одной из помех для корректной работы ГСН является дымовая завеса. Рассмотрим методику оценки воздействия дымовой завесы на ГСН. Для обеспечения применения КРВБ с ГСН необходимо, чтобы выполнялось условие: Kвх ≥ Kпор где: Kвх – величина контраста пар объект-фон на входе ГСН; Kпор – пороговое значение контраста между объектом и фоном (контрастная чувствительность ГСН). При закрытии объекта ДЗ значение Kвх обусловливается коэффициентом пропускания τд ДЗ, граничное значение которого определяется выражением τд гран = Kпор[(1 + 0,25rф)(1 − τа) + τаrд] τа(rд Kпор − rф) где: rд и rф – коэффициенты яркости дыма и фона соответственно; τа – коэффициент пропускания атмосферной дымки; K0 – исходный контраст пар фон – объект. Величина 𝜏а может быть определена: τа 2(1−e−H) − = e SM sin θ где: H – высота полёта КРВБ с ГСН; SM – метеорологическая дальность видимость; θ – угол между направлением оптической оси ГСН на цель и вертикалью в точке нахождения КРВБ. Слайд №9 При некоторых допущениях (например, при предположении об однократности рассеяния излучения в ДЗ) величины rд и τд являются функциями интеграла концентрации дыма Iz: r = д πψ180 (1 − e−2MCIz) 2 τд = e−2MCIz где: 2 MC – маскирующая способность дымообразующего вещества (ДВ) м ; с ψ180 – функция распределения потока излучения по углу. Значение MC для каждого ДВ при заданном его расходе зависит от метеоусловий – влажности воздуха и состояния атмосферы. В общем случае значения интеграла концентрации определяется выражением: AQ Iz = UXa e 2 −Y2 σ y ∞ ∫ 𝚗 −bZ e X dZ 0 где: A, a, b, n – коэффициенты, характеризующие состояние атмосферы; U – скорость ветра; Y – смещение прикрываемого объекта от линии распространения ДЗ (направление, перпендикулярное линии распространения ДЗ OX); σ2y – дисперсия смещения частиц примеси вдоль оси OY относительно центра тяжести ДЗ; Z – направление, перпендикулярное оси OY (толщина ДЗ). Для определения значения σ2y, в случае поперечной турбулентной диффузии примеси в работе предлагается следующее соотношение: 2 = 2Z ξ2[eξE (−ξ) − 2e2ξE (−2ξ)] σy′ 0 i i где: ξ= X X0 ; X 0 = A i(ln h Z0 − 1)h(c)−1; Z = 0 Aiχh c +∞ eξ ; E i(ξ) = ∫ −∞ ξ dξ; X – рубеж дымопуска (расстояние между средством дымопуска и прикрываемым объектом); h - высота источника дымопуска; Z0 – параметр шероховатости земной поверхности; χ – постоянная Кармана; c – универсальная постоянная, используемая в теории турбулентности. Слайд №10 По предлагаемой методике была проведена оценка влияния ДЗ на дальность захвата цели на автосопровождение телевизионной головкой самонаведения с яркостным принципом селекции цели и произвольно заданными её характеристиками. Результаты показаны на рисунках 22 и 23, где 1 и 2 – значения τд гран для выбранных траекторий полёта ракеты; I, II, III–значения τд ДВ на основе этилдихлорсилана, гексахлорэтана и белого фосфора соответственно. При расчётах было принято, что величины K0 = 0,4, Kпор = 0,2, rф = 0,13, влажность воздуха 90%, скорость ветра 5 м/с (рисунок 22) и 10 м/с (рисунок 23), состояние атмосферы – слабая конвекция (рисунок 22) и изотермия (рисунок 23), удельный расход ДВ – 60 г/с. Данная методика позволяет оценить помехоустойчивость оптикоэлектронных систем наведения КРВБ.
