Способ компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в контур управления вращающейся по углу крена ракеты

Способ компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в контур управления вращающейся по углу крена ракеты

Реферат

Изобретение относится к области разработки систем наведения ракет и может быть использовано в комплексах ПТУР и ЗУР.

Известен способ компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в контур управления (КУ) вращающейся по углу крена ракеты, выбранный в качестве прототипа (Кузовков Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов (баллистических и зенитных ракет). М.: Высшая школа, 1976, с.246, 247, 258), в котором определяют величину фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракеты, выбирают величину угла перекоса между осями обмоток статора вращающегося трансформатора, выполняющего функцию раскладчика команд гироскопического координатора (ГК), и осями вращения рулей, соответствующую величине фазового запаздывания блока рулевых приводов, позиционируют оси раскладчика команд ГК и оси вращения рулей таким образом, чтобы угол между указанными осями составлял величину, равную выбранной величине угла перекоса.

Недостатком изложенного способа является ограничение по практически реализуемой величине угла перекоса, вызванное конструктивными особенностями ГК, в частности предельно допустимой величиной угла, на который возможно развернуть раскладчик команд ГК, соединенный с внешней рамкой гироскопа крена, относительно осей вращения рулей в направлении, противоположном собственному вращению ракеты вокруг продольной оси, что, в свою очередь, ограничивает диапазон эффективной компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракеты. Это вызывает спиралеобразное движение ракеты вокруг линии визирования цели (ЛВЦ) вследствие уменьшения запаса устойчивости КУ по фазе и приводит к возникновению связи между каналами управления, что снижает точность наведения вращающихся по углу крена ракет. Указанный недостаток усиливается при управлении ракетами, характеризующимися повышенной инерционностью блока рулевых приводов.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение диапазона эффективной компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракеты и, как следствие, повышение точности наведения вращающихся по углу крена ракет.

Для решения поставленной задачи предлагается способ компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракеты, в котором определяют величину фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракеты, выбирают величину угла перекоса между осями раскладчика команд ГК и осями вращения рулей, соответствующую величине фазового запаздывания блока рулевых приводов, позиционируют оси раскладчика команд ГК и оси вращения рулей таким образом, чтобы угол между указанными осями составлял величину, равную выбранной величине угла перекоса, причем величину угла перекоса обеспечивают за счет разворота отсека управления с блоком рулевых приводов относительно осей раскладчика команд ГК в направлении, противоположном собственному вращению ракеты вокруг продольной оси.

Величину фазового запаздывания φ_РП, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракеты:, определяют по следующей зависимости:

φ_РП=arctg(τ_Э·ω),

где τ_э, с - время эквивалентного запаздывания блока рулевых приводов, определяемое в результате расчетно-экспериментальных работ при проектировании рулевого привода,

ω, рад/с - угловая скорость вращения ракеты по углу крена, соответствующая требованиям технического задания (ТЗ) на ракету (комплекс) и обеспечиваемая разработчиками ракеты (комплекса).

Величину угла перекоса χ между осями раскладчика команд ГК и осями вращения рулей, соответствующую величине фазового запаздывания Фрп блока рулевых приводов, выбирают таким образом, чтобы в течение всего времени полета на полную дальность стрельбы во всем температурном диапазоне применения комплекса величина расфазирования Δ КУ, вычисляемая в соответствии с зависимостью

Δ=φ_РП+Δ

была минимальна (то есть Δ должна, по возможности, стремиться к нулю, что обеспечивается при χ→|φ_РП|, так как φ_РП<0). Такой выбор величины угла перекоса χ является наиболее рациональным, хотя в некоторых случаях возможен иной подход при выборе χ, например, исходя из требования выполнения условия: χ≥|φ_РП| во всем диапазоне применения (при этом обычно обеспечивают χ=|φ_РПmax|)

Взаимное позиционирование осей раскладчика команд ГК и осей вращения рулей осуществляют на этапе сборки ракеты (до размещения ракеты в пусковом контейнере) таким образом, чтобы угол между указанными осями составлял величину, равную выбранной величине угла перекоса χ, причем величину угла перекоса обеспечивают за счет разворота отсека управления с блоком рулевых приводов относительно осей раскладчика команд ГК в направлении, противоположном собственному вращению ракеты вокруг продольной оси.

Положительный эффект (повышение точности наведения) от применения предлагаемого способа достигается за счет:

- расширения диапазона эффективной компенсации фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в КУ вращающейся по углу крена ракета, по сравнению с известным способом;

- возможности использования предлагаемого способа для обеспечения величины угла перекоса как автономно, так и в сочетании с известным способом;

- обеспечения эффективной компенсации фазового запаздывания при управлении ракетами с повышенной инерционностью блока рулевых приводов.

Преимуществами предлагаемого способа являются:

- обеспечение требуемого запаса устойчивости КУ по фазе;

- уменьшение взаимной связи между каналами управления;

- повышение качества процесса наведения в части уменьшения ошибок наведения вследствие устранения (либо обеспечения быстрого затухания) спиралеобразного движения ракеты вокруг ЛВЦ;

- отсутствие необходимости разработки нового (либо доработки штатного) ГК при модификации ракеты (например, при замене блока рулевых приводов).

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить точность наведения вращающихся по углу крена ракет.

Способ компенсации вносимого блоком рулевых приводов в контур управления вращающейся по углу крена ракеты фазового запаздывания, включающий определение величины фазового запаздывания, вносимого блоком рулевых приводов в контур управления вращающейся по углу крена ракеты, выбор величины угла перекоса между осями раскладчика команд гироскопического координатора и осями вращения рулей, соответствующей величине фазового запаздывания блока рулевых приводов, позиционирование оси раскладчика команд гироскопического координатора и оси вращения рулей таким образом, чтобы угол между указанными осями составлял величину, равную выбранной величине угла перекоса, отличающийся тем, что величину угла перекоса обеспечивают за счет разворота отсека управления с блоком рулевых приводов относительно осей раскладчика команд гироскопического координатора в направлении, противоположном собственному вращению ракеты вокруг продольной оси.