Ocena wpływu manewrów obronnych celu na sterowanie rakietą

• Autorzy: Dziopa Z.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2013.21

Warianty tytułu

EN

The evaluation of the defensive maneuvers infuence on the missile control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest ocena możliwości osiągnięcia celu przez przeciwlotniczą rakietę bliskiego zasięgu samonaprowadzającą się na ten cel. Rakieta obraca się wokół osi podłużnej i jest wyposażona w parę sterów aerodynamicznych i opcjonalnie w układ dwóch silniczków gazodynamicznych. Układ sterowania posiada aparaturę jednokanałową i pracuje w trybie przekaźnikowym, generując siłę wypadkową określoną po każdym obrocie rakiety. Cel wykonuje manewry obronne, które mają prowadzić do nieskutecznego sterowania rakietą. W każdym przypadku start rakiety odbywa się z tzw. obszaru skutecznego strzelania. Okazuje się, że mimo uprzywilejowanego startu rakiety cel, wykonując odpowiedni manewr obronny, może uniknąć trafienia. Jeżeli w rakiecie jest zastosowany hybrydowy układ sterowania, to może ona wcześniej wypracować właściwy kąt wyprzedzenia. Ma to duże znaczenie, gdyż rakiety tej klasy muszą w krótkim okresie wypracować właściwą trajektorię lotu. Sterowanie aerodynamiczne jest mało efektywne na początku lotu. Po opuszczeniu wyrzutni rakieta porusza się ze zbyt mała prędkością, aby wygenerowana siła sterująca mogła istotnie zmienić trajektorię. Sterowanie gazodynamiczne jest natomiast bardzo efektywne na początku lotu. Mała prędkość rakiety tuż po opuszczeniu wyrzutni sprzyja wygenerowaniu wystarczająco dużej siły sterującej, aby wypracować odpowiedni tor lotu. W trakcie wzrostu prędkości lotu spowodowanej działaniem silnika rakietowego o startowym ciągu efektywność sterowania aerodynamicznego rośnie, a sterowania gazodynamicznego maleje. Dlatego sterowanie gazodynamiczne jest stosowane w pierwszej fazie lotu. Jego skuteczność potwierdzają przeprowadzone symulacje komputerowe. Odpowiednia zmiana trajektorii w pierwszej fazie lotu pozwala na wypracowanie optymalnego kąta wyprzedzenia i skuteczne naprowadzanie w trakcie działania silnika rakietowego o marszowym ciągu.

EN

The aim of the paper is to evaluate the possibilities of reaching the target by a short-range homing missile. The missile revolves around the longitudinal axis and it is equipped with a pair of aerodynamic controls and optionally with a system of two gas-dynamic small engines. The control system has a single-channel apparatus and works within the relay mode generating the resultant force determined after each revolution of the missile. The target performs defensive maneuvers, which are to lead to unsuccessful missile control. In each case the missile is launched from the socalled areas of effective shooting. It turns out that despite the favorable missile launch the target can avoid being hit by performing defensive maneuvers. If the missile has a hybrid control system it can work out a proper lead angle ahead of time. It is important because the missiles of this class have to reach the right flight trajectory in a short time. Aerodynamic control is of little effectiveness at the beginning of the flight. After launching the missile’s velocity is too low for the generated control force to change the trajectory in a significant way. Gas-dynamic control is very effective at the beginning of the flight. Low speed of the missile soon after launching helps to generate control force which is large enough to work out the right trajectory. When raising the flight velocity due to the rocket engine operation with launch thrust, aerodynamic control effectiveness grows, while gas-dynamic control decreases. Therefore, the gas-dynamic control is applied during the first stage of the flight. Its effectiveness is proved in computer simulations. The correct alteration of the trajectory in the first phase of the flight allows for developing the optimum lead angle and successful homing during the operation of the missile engine with the marching thrust.

Słowa kluczowe

PL

rakieta; samonaprowadzanie; sterowanie gazodynamiczne

EN

missile; short-range homing; gas-dynamic control

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 85[288], nr 3
• Strony: 229--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., wykr.

Twórcy

autor

Dziopa Z.

• Politechnika Świętokrzyska, al. Tysiąclecia P.P. 7, 25-314 Kielce

Bibliografia

• [1] Dziopa Z.: The dependence of the launch zone on the characteristics of the controlling gas-dynamic force. Problems of Mechatronics: Armament, Aviation, Safety Engineering. Quarterly, 4(6), 2011, 37-45.
• [2] Osiecki J., Koruba Z.: Budowa, dynamika i nawigacja pocisków rakietowych bliskiego zasięgu, cz. I. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 1999.
• [3] Dziopa Z.: Sterowanie aerodynamiczne rakieta o układzie „kaczka”. Proc. of 4th Int. Conf. Scientific Aspects of Unmanned Aerial Vehicle, Suchedniów 2010, 161-172.
• [4] Dziopa Z.: Sterowanie hybrydowe rakieta wystrzelona do nieruchomego celu. Mechanika w Lotnictwie ML-XIV, t. II. PTMTiS, Warszawa 2010, 471-485.
• [5] Dziopa Z.: Gazodynamiczna korekta toru lotu rakiety przeciwlotniczej, [w:] Wybrane zagadnienia sterowania obiektami latającymi, praca zbiorowa pod red. Jana Gruszeckiego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2011, 61-70.