Советская военная мощь

Форум о советской военной технике и армии


Вы не подключены. Войдите или зарегистрируйтесь

Х-59 - управляемая ракета

Предыдущая тема Следующая тема Перейти вниз  Сообщение [Страница 1 из 1]

Admin

avatar
Admin
Развитие отечественного приборостроения, особенно постоянное совершенствование систем автономного наведения и головок самонаведения, работающих на различных физических принципах, с одной стороны, развитие средств ПВО, особенно увеличение дальности действия войсковых ЗРК, с другой стороны, поставили вопрос о создании тактической авиационной управляемой ракеты со средней дальностью стрельбы, обладающей высокой точностью попаданияю

Для решения этой задачи в начале 1970-х годов приступили к разработке сия темы ракетного оружия «Овод» с ракетой средней дальности Х-59.

Крылатая ракета Х-59 в составе ракетного оружия «Овод» самолета-носителя Су-24М предназначена для поражения в простых метеоусловиях малоразмерных наземных и надводных целей, координаты которых определены до пуска ракеты.

Особенностью ракеты является оснащение ее разработанной впервые в нашей стране телевизионно-командной системой наведения, обеспечивающей высокую точность попадания в малоразмерные наземные и надводные цели. Дальность полета ракеты и дальность линии связи системы наведения позволяют применять ракету по заранее разведанным целям без захода самолета-носителя в зону действия комплексов ПВО.

Аппаратура телевизионно-командного наведения размещается как на борту ракеты, так и в специально разработанном, подвешиваемом под самолетом-носителем, аппаратурном контейнере.

Ракета Х-59 выполнена по аэродинамической схеме типа «бесхвостка» с Х-образным расположением крыла и дестабилизаторов.

Консоли крыла и дестабилизаторов трапециевидной формы в плане, дестабилизаторы изменяемой геометрии; элероны расположены в хвостовой части крыла. Консоли крыла выполнены съемными для уменьшения габаритов ракеты при хранении и транспортировании.

Для ракеты разработана двигательная установка в составе стартового и маршевого РДТТ, а также фугасно-кумулятивная боевая часть массой 148 кг.

Особенностью конструкции ракеты является использование корпусов отдельных комплектующих в качестве силовых элементов планера (блок управления и рулевой привод системы навигации, боевые части, стартовый и маршевый двигатели).

В качестве основных конструкционных материалов корпуса ракеты использованы алюминиевые сплавы АМГ-6 и Д-16АТ.

В состав системы ракетного оружия «Овод» самолета Су-24М входят:
- две ракеты Х-59;
- аппаратурный подвесной контейнер.

Ракеты размещаются на внутренних подкрыльевых пилонах на авиационных катапультных устройствах, унифицированных и для ракеты Х-58У. Аппаратурный контейнер подвешивается под фюзеляжем в плоскости симметрии самолета и стыкуется к фюзеляжу через пилон, являющийся принадлежностью контейнера.

Пуски ракет производятся без контакта оператора с целью, вследствие чего они могут осуществляться только по заранее разведанным целям. В совместном полете проводятся операции по подготовке ракеты к пуску. После отцепки, для обеспечения вхождения в связь аппаратуры ракеты и самолета, самолет выдерживает горизонтальный прямолинейный полет до получения устойчивого телевизионного изображения местности на экране видеоконтрольного устройства (ВКУ) самолета. После вхождения в связь самолет может совершать маневр по отвороту в любом направлении.

После вхождения в связь ракета по заданной программе выходит на высоту маршевого полета. В зависимости от положения нижней кромки облачности штурман может изменять маршевую высоту полета ракеты.

Вывод ракеты в район цели может осуществляться как штурманским, так и автономным методом. После обнаружения цели штурман совмещает подвижное электронное перекрестие с изображением цели, изменением фокусного расстояния объектива, увеличивает размеры цели на экране видеоконтрольного устройства и удерживает перекрестие на выбранной точке изображения цели до попадания ракеты в цель. При этом круговое вероятное отклонение ракеты от точки прицеливания составляет 2...3 м в картинной плоскости. Подрыв фугасно-кумулятивной боевой части осуществляется по сигналу контактных датчиков при встрече с целью.

При создании ракеты Х-59 очень большого внимания потребовала отработка подсистемы адаптации бортовой системы управления ракеты. На этой ракете впервые реализована беспоисковая система самонастройки с эталонной моделью. Именно для этой темы нашими смежниками из Института проблем управления АН СССР была разработана теория таких систем, что сопровождалось получением нескольких авторских свидетельств, работа была оценена Государственной премией, были выпущены несколько монографий и защищено несколько диссертаций, в том числе докторских. Творческое сотрудничество по проблемам адаптации началось еше при А. Я. Березняке, но настоящие исследования и летные испытания пришлись на более поздние годы (1976—1980 гг.), когда в кабинете И. С. Селезнева проходили и солидные совещания с участием академика Б. Н. Петрова и сотрудников его лаборатории ИПУ, и азартные оперативные обсуждения «в своем кругу» очередного сеанса моделирования. Именно на этой теме была показана эффективность и незаменимость полунатурного моделирования как метода отработки новых систем.

Трудности испытаний и доводки адаптивной БСУ ракеты Х-59 были связаны с двумя моментами. Во-первых, контур самонастройки, оказавшись наилучшим идентификатором динамических характеристик ракеты, позволил провести ряд существенных доработок параметров БСУ. Во-вторых, в начале испытаний отсутствовали представления о методах контроля самонастраивающихся систем в процессе производства и эксплуатации в составе ракеты. В конце концов была разработана и внедрена встроенная в БСУ система контроля подсистемы самонастройки, опирающаяся на эталонную модель этой системы.

Многие сложные вопросы были решены в ходе ПНМ и летных испытаний (ЛИ) телевизионной системы наведения ракеты. В частности, были на практике решены вопросы обеспечения необходимых динамических и точностных характеристик контура наведения с учетом человека-оператора как звена этой системы. Был создан наземный тренажер для штурманов-операторов ракеты Х-59.

Телевизионная высокоточная система наведения впервые реализована имени но на ракете Х-59, и именно она обеспечила высокую эффективность ракеты, любовь к ней со стороны заказчика и все возрастающий интерес со стороны потенциальных покупателей за рубежом.

В целом ракета Х-59 получилась очень эффективной, особенно с учетом открывшихся позже возможностей по:
• увеличению дальности действия телевизионной радиолинии (ТРЛ) и командной радиолинии (КРЛ);
• замене твердотопливного маршевого двигателя на воздушно-реактивный двигатель;
• модернизации БСУ на базе современной цифровой техники.

С началом разработки первого в СССР образца высокоточного оружия с телевизионно-командным самонаведением (ТКСН) на базе ГосМКБ «Радуга» было впервые развернуто полунатурное моделирование человеко-машинной системы.

С этой целью была создана кабина самолета Су-24 с точным воспроизведением в ней места штурмана-оператора. С большим трудом из Киева привезли в портфеле реальную ручку управления перекрестием. Для проведения исследований влияния человека-оператора (Ч-О) на точность наведения ракеты была разработана специальная методика тренировки Ч-О и оценки результатов по фигурам Лиссажу. Комплекс ПНМ, кроме макета кабины самолета Су-24, реальной ручки управления перекрестием, включал реальное видеоконтрольное устройство, головку самонаведения, реальный автопилот и плакат с изображением местности и раз-, личных целей на ней. Плакат устанавливается на радиолокационном иммитаторе цели, которая в соответствии с относительным движением ракеты и цели перемещала его по двум координатам. Головка самонаведения устанавливалась на трехстепенном стенде, который воспроизводил угловые перемещения ракеты.

По результатам проведенного полунатурного моделирования были отработаны контур слежения Ч-О за целью, параметры закона наведения и логика работы САУ. Был разработан специальный тренажер на базе ВКУ. На экране появлялась цель в виде квадрата 3 х 3 м, которая с приближением ракеты к цели увеличивалась в размерах на экране пропорционально дальности до нее. Цель перемещалась в соответствии с динамикой полета ракеты, ее скоростью и высотой полета. С помощью подвижного перекрестия Ч-О следил за целью и выдавал соответствующие команды управления. По окончании режима наведения на экране на несколько секунд автоматически появлялся квадрат и в масштабе 3 х 3 м на экране высвечивалась точка попадания или промаха в картинной плоскости относительно центра квадрата. Было изготовлено два таких тренажера, один из которых был установлен на техпозиции и на нем проходили тренировку и адаптацию штурманы-операторы. Из-за придирок и всевозможных проволочек в течение трех лет так и не удалось на этот тренажер оформить заявку на изобретение. В дальнейшем оказалось, что это была первая телевизионная игра в мире.

Источник: Авиация ВВС России и научно технический прогресс. 2005 г.

Посмотреть профиль http://sovetarmy.2x2forum.com

Admin

avatar
Admin
К концу 1960-х годов советская авиация имела на вооружении управляемое оружие класса «воздух—поверхность», наведение которого осуществлялось либо по методу совмещения трех точек самолет—ракета—цель (Х-23, Х-23М), либо по методу удержания ракеты в радиолокационном луче, который тем или иным способом направлялся с самолета на цель (лучевой метод, ракета Х-66).

Это оружие имело существенные недостатки, главные из которых:
• недостаточная для эффективного поражения точность попадания ракеты в цель;
• необходимость нахождения самолета, с которого наводится ракета, в зоне контакта с целью, т. е. в зоне ее ПВО.

Эти причины потребовали разработки нового поколения управляемого оружия класса «воздух—поверхность», не имеющего отмеченных недостатков. К этому времени в СССР в результате научно-технической революции бурно развивалась электроника, в том числе и телевизионная техника. Появились малогабаритные отечественные телевизионные передающие трубки (типа видикон), обладающие повышенной чувствительностью и виброустойчивостью. Они могли работать в условиях ракетных вибраций и виброударов и обеспечивали нормальный сигнал в условиях работы в сумерках. В дальнейшем появились видиконы для работы в условиях освещенности Луны и звездного неба.

Быстрыми темпами совершенствовалась элементная база в части надежности и миниатюризации. Стремительное развитие космического и гражданского телевидения привело к существенному улучшению характеристик линий передачи телевизионного изображения на большие расстояния и их помехозащищенность.

Это обстоятельство, анализ развития зарубежного управляемого оружия (Франция, Англия — ракета «Мартель» Aj-168, США — ракета «Кондор»), а также результаты научно-исследовательских работ в СССР показали, что в стране можно перейти к созданию высокоточных систем наведения ракет класса воздух—поверхность с телевизионно-командным наведением. В этих системах приемник информации (телевизионная передающая трубка) должен находиться на борту ракеты, непрерывно сближающейся с целью. Информация в виде телевизионного изображения передается по радиолинии на борт самолета-носителя, где по этому изображению на телевизионном экране оператор формирует команды управления. Эти команды по командной радиолинии передаются обратно на борт ракеты, где используются для наведения. Такая система, по существу, является системой самонаведения, которая по предварительным прикидкам могла обеспечить точность наведения порядка КВО = 1...3 м.

Эти исследования были проведены в 1960-х годах с использованием экспериментальных телевизионных головок, передающие камеры для которых изготавливались инициативной группой инженеров ОКБ Московского телевизионного завода «Рубин».

На основе этих исследований и достижений советской промышленности, предприятий и организаций оборонной отрасли комиссией при СМ СССР по военно-промышленным вопросам в 1970 г. был задан для разработки комплекс вооружения самолета СУ-24М ракетой Х-59.

В процессе проектирования было определено, что часть комплекса телевизионно-командного наведения ракеты Х-59 должна располагаться по ее борту, а часть — на борту самолета-носителя.

Ракетная часть комплекса состояла из:
• гиростабилизированной телевизионной головки, располагаемой в головной части ракеты за светопрозрачным сферическим обтекателем. Объектив ТГН с переменным фокусным расстоянием (ƒ = 40...200 мм). В ТГН электронной схемой формировалось безынерционное подвижное перекрестие (ПП), управляемое по двум взаимно перпендикулярным осям (вверх-вниз, вправо-влево) по сигналам командной радиолинии с борта самолета-носителя. В ТГН реализована также автономная система слежения за заданной целью. Факт задания фиксировался наложением ПП на цель и нажатием кнопки «привязка» штурманом-оператором (система «Тубус» от ракеты Х-29Т);
• передатчика телевизионного изображения (Нить-А) с антенной, расположенной в хвостовой части ракеты, закрытой отделяющимся в полете стартовым двигателем (СД). Раскрыв диаграммы направленности (ДНА) около 6°;
• приемника команд управления, имеющего общую с передатчиком изображения антенну;
• системы наведения и автономного управления (СНАУ-59), предназначенной для приема, хранения данных полетного задания (ПЗ) и выработки сигналов стабилизации и управления ракеты.



Самолетная часть комплекса состояла из:
• подвесного контейнера, в котором располагались приемник телевизионного изображения (Нить-Б) и передатчик команд управления. Там же располагались две приемно-передающие антенны со следящими приводами. Передняя с ДНА около 20°, задняя около 6°. Обе антенны закрыты радиопрозрачными обтекателями;
• телевизионного видеоконтрольного устройства, на которое из ПК-9 передавалось телевизионное изображение (вместе с ПП), полученное по радиолинии из ТГН борта ракеты. Размер экрана ВКУ 23 см по диагонали. Устройство находилось в кабине самолета перед штурманом-оператором (Су-24М — двухместный самолет);
• механизма управления перекрестием (МУП), которое располагалось под правой рукой штурмана-оператора. Сигналы с МУП передавались в передатчик команд управления и далее по командной радиолинии на ракету в блок управления ПП и на гиростабилизатор (ГС) ТГН. На МУП под большим пальцем штурмана-оператора располагались кнопки изменения фокусного расстояния объектива ТГН (фокус больше, фокус меньше). Этот сигнал по командной радиолинии также передавался на борт ракеты (на привод изменения фокусного расстояния ТГН);
• галетного переключателя дистанционного изменения высоты ракеты, расположенного на лицевой панели приборной доски. Сигналы изменения высоты по командной радиолинии передавались на ракету (в контур стабилизации высоты). Высота полета дискретно изменялась от 50 до 1000 м.

Одной из наиболее важных особенностей комплекса телевизионно-командного наведения ракеты Х-59 является наличие в контуре наведения ракеты штурмана-оператора с многообразием его передаточных характеристик. Для реализации в ракете любого закона наведения штурман-оператор должен непрерывно совмещать оптическую ось передающей телевизионной камеры с изображением цели на экране ВКУ.

В процессе проектирования ракеты Х-59 в ГосНИИАС был создан комплекс полунатурного моделирования. На нем реализован аппаратный облик, подобный приведенному на рис. 4.14, с включением в контур наведения ракеты штурмана-оператора самолета и созданием системы визуализации, близкой к имеющейся при реальном наведении ракеты Х-59 на цель.

На комплексе был проведен большой объем исследований по отработке системы телевизионно-командного наведения ракеты Х-59 как на этапе проектирования, так и при отработке ее на этапах ЛКИ и ГИ.
...........................................................

В исследованиях на МК-61Т показана существенная роль предварительным тренировок человека-оператора для приобретения устойчивых навыков сопро-вождения цели меткой, расположенной на подвижном основании.

Во время проведения испытаний ракеты Х-59 на этапах ЛКИ и ГИ комплека интенсивно использовался как тренажер для штурманов-операторов ОКБ им. П. О. Сухого, что способствовало успешному проведению этих испытаний.

В процессе проектирования и отработки сформировался следующий облике комплекса.

Атаки ракетами Х-59 осуществляются по малоразмерным особо важным целям с заранее известными координатами. Эти координаты вводятся в прицельно-навигационную систему (ПНС-24) самолета СУ-24 до момента атаки. В ПНС-24 вводятся и координаты точки пуска. Эта точка должна выбираться заранее с учетом максимальной дальности полета ракеты и расположением средств ПВО противника. Пуск можно осуществлять и без ввода точки пуска в ПНМ-24, но при этом команда отделения ракеты от самолета будет проходить только в пределах разрешенной зоны пусков (РЗП), жестко зашитых в ПНС-24 (рассчитывается по известным координатам цели).

В процессе полета летчик или ПНС-24 должны выводить самолет СУ-24М в заранее заданную точку пуска. При этом ПНС-24 рассчитывает необходимые данные, которые вводятся в СНАУ-59 и используются при автоматическом выводе ракеты в район поиска цели.

Пущенная ракета под действием тяги стартового двигателя (СД) оказывается впереди самолета примерно на одной с ним высоте. После выгорания топлива СД отстреливается и открывает расположенную за ним приемопередающую антенну. Дальность между самолетом и ракетой к этому времени составляет около 1 км. После отстрела СД осуществляется взаимный поиск и вхождение в связь передней антенны ПК-9 и антенны ракеты. Далее самолет начинает маневр отворота от цели. Ракета по сигналу СНАУ-59, используя данные, полученные до пуска из ПНМ-24, летит в направлении атакуемой цели.

В процессе разворота самолета угол поворота передней антенны контейнера в горизонтальной плоскости увеличивается, а поскольку задняя антенна автоматически отслеживает положение передней, в некоторый момент времени равно-сигнальные зоны ДНА антенн оказываются направленными на ракету. При этом автоматически осуществляется переключение с передней широконаправленной антенны на заднюю узконаправленную, что существенно увеличивает дальность линий связи самолет-ракета и их помехозащищенность.

При подлете ракеты к цели на дальности около 10 км (эта дальность индицируется штурману на экране ВКУ) начинается этап обнаружения и опознавания цели по телевизионному изображению, транслируемому с ракеты и воспроизводимому на экране ВКУ.

При этом штурман-оператор имеет следующие возможности:
• разворачивать с помощью команд МУП камеру ТГН в горизонтальной и в вертикальной плоскостях;
• увеличивать или уменьшать масштаб изображения (примерно в 5 раз);
• изменять высоту полета ракеты в пределах 50... 1000 м.

Вывод ракеты в район поиска цели можно осуществлять и так называемым штурманским методом. При этом штурман по наиболее заметным ориентирам на трассе полета ракеты к цели, которые он наблюдает на экране ВКУ, может выводить ракету в район поиска цели.

После обнаружения и опознавания цели единственной задачей штурмана самолета является удержание с помощью команд МУП подвижного перекрестия на изображении цели. Он может по желанию, наложив перекрестие на изображение цели, нажать кнопку «Привязка» (расположена на МУП). После этого ракета без вмешательства штурмана будет автоматически наводиться на отмеченную штурманом цель (автономное самонаведение).

Характеристики комплекса с ракетой Х-59
Тип ракеты - тактическая средней дальности для поражения особо важных наземных малоразмерных целей
Система управления - телевизионно-командная + автономное телевизионное самонаведение
Дальность стрельбы - до 40 км
Точность, КВО - 2-3 м телевизионно-командное наведение и 3-5 м автономное самонаведение
Скорость полета - 250-350 м/с
Модель ракеты - 380 мм
Размах крыльев - 1260 мм
Стартовый вес - 760-790 кг
Боевая часть - фугасно-кумулятивная 147-148 кг
Стартовый двигатель - РДТТ
Маршевый двигатель - РДТТ
Пусковая установка - АКУ-58

Источник: Авиация ВВС России и научно технический прогресс. 2005 г.

Посмотреть профиль http://sovetarmy.2x2forum.com

Предыдущая тема Следующая тема Вернуться к началу  Сообщение [Страница 1 из 1]

Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения