RU2339904C2 - Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system - Google Patents
Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339904C2 RU2339904C2 RU2006143166/02A RU2006143166A RU2339904C2 RU 2339904 C2 RU2339904 C2 RU 2339904C2 RU 2006143166/02 A RU2006143166/02 A RU 2006143166/02A RU 2006143166 A RU2006143166 A RU 2006143166A RU 2339904 C2 RU2339904 C2 RU 2339904C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- caliber
- bombs
- bomb
- compartment
- air
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для доставки с самолета-носителя на землю боевой нагрузки для уничтожения при проведении боевых действий объектов боевой техники, самолетов на открытых стоянках и в обвалованиях, оборонительных сооружений, пунктов управления.The invention relates to aircraft and can be used to deliver a combat load from a carrier aircraft to the ground to destroy military equipment, aircraft in open parking lots and in debris, defensive structures, control points during combat operations.
Известны авиационные бомбы с лазерной головкой самонаведения, содержащие последовательно соединенные флюгерный насадок с приемником отраженного лазерного излучения и головной отсек с электронным блоком лазерного координатора и электронно-вычислительным устройством лазерной головки самонаведения, отсек боевой нагрузки с расположенным в его донной части взрывателем, а также хвостовой отсек, на котором Х-образно укреплены четыре стабилизатора с четырьмя аэродинамическими рулями.Known aerial bombs with a laser homing head, containing a serially connected weather vane nozzle with a reflected laser radiation receiver and a head compartment with an electronic unit of the laser coordinator and an electronic computing device of the laser homing head, a payload bay with a fuse located in its bottom, and a tail compartment on which four stabilizers with four aerodynamic rudders are X-shaped.
Наиболее широко распространены за рубежом авиационные бомбы с лазерной головкой самонаведения типа PAVEWAY 1, PAVEWAY 2 разработки США (см. JANE'S WEAPON SYSTEMS, 1987-88 г. PARIS, стр.170, 171, стр.782, 783 соответственно). В серию лазерных авиабомб PAVEWAY 1 входят авиабомбы GBU 10 А/В, GBU 11 А/В, GBU 12 А/В. В серию лазерных авиабомб PAVEWAY 2 входят авиабомбы GBU 10 Е/В, GBU 10 F/B, GBU 12 D/B, GBU 12 Е/В, GBU 16 В/В, GBU 12 С/В.The most widespread abroad are laser bombs with a laser homing type PAVEWAY 1, PAVEWAY 2 developed by the USA (see JANE'S WEAPON SYSTEMS, 1987-88 PARIS, pp. 170, 171, pp. 782, 783, respectively). The PAVEWAY 1 series of laser bombs includes GBU 10 A / B, GBU 11 A / B, GBU 12 A / B. The PAVEWAY 2 series of laser bombs includes GBU 10 E / V, GBU 10 F / B, GBU 12 D / B, GBU 12 E / V, GBU 16 V / V, GBU 12 C / V.
Указанные авиабомбы отличаются своим калибром, типом боевой нагрузки, наличием (или отсутствием) выдвижных стабилизирующих перьев.These bombs are distinguished by their caliber, type of combat load, the presence (or absence) of retractable stabilizing feathers.
Калибр авиабомбы определяется ее диаметром. Авиабомба GBU 10 Е/В содержит последовательно соединенные флюгерный насадок с приемником отраженного лазерного излучения и головной отсек с электронным блоком лазерного координатора, отсек с вычислительным устройством лазерного координатора, отсек системы управления с четырьмя установленными по Х-образной схеме аэродинамическими рулями, отсек боевой нагрузки с взрывателем, хвостовой отсек с четырьмя установленными по Х-образной схеме стабилизаторами с выдвижными стабилизирующими перьями.The caliber of an air bomb is determined by its diameter. The GBU 10 E / B aerial bomb contains a serially connected weather vane nozzle with a reflected laser radiation receiver and a head compartment with a laser coordinator electronic unit, a compartment with a laser coordinator computing device, a control system compartment with four aerodynamic rudders installed in an X-shaped pattern, and a combat load compartment with fuse, tail compartment with four stabilizers installed according to the X-shaped scheme with retractable stabilizing feathers.
Авиационная бомба GBU 10 Е/В обеспечивает точность попадания Екво=6...7 м, но имеет ряд недостатков, снижающих ее эффективность и ограничивающих зону ее сброса и условия применения.The GBU 10 E / B aerial bomb provides an accuracy of E quo = 6 ... 7 m, but has a number of disadvantages that reduce its effectiveness and limit its discharge zone and application conditions.
Авиационная бомба GBU 10 Е/В сбрасывается с самолета-носителя на цель из узкой, ограниченной области, начальные условия которой по дальности относа бомбы, скорости и углу планирования соответствуют попаданию бомбы в цель при практически баллистическом полете.A GBU 10 E / B aerial bomb is dropped from a carrier aircraft onto a target from a narrow, limited area, the initial conditions of which in terms of bomb range, speed and planning angle correspond to the bomb entering the target during an almost ballistic flight.
Это объясняется тем, что GBU 10 Е/В, выполнена с использованием боевых частей от уже имеющихся в арсеналах в большом количестве неуправляемых фугасных бомб. Масса GBU 10 Е/В, ее длина, диаметр, положение центра масс не оптимизировались, исходя из условий обеспечения высокой маневренности авиационной бомбы.This is because the GBU 10 E / B is made using warheads from a large number of unguided high-explosive bombs that are already in the arsenals. The mass of GBU 10 E / V, its length, diameter, and position of the center of mass were not optimized, based on the conditions for ensuring high maneuverability of an aircraft bomb.
Одним из существенных недостатков авиационных бомб, оснащенных флюгерной лазерной головкой самонаведения (ГСН), является заметное снижение точности наведения на цель в условиях ветра при скоростях ветра больше 10-15 м/с, в силу специфических особенностей флюгерной лазерной ГСН, а также невозможности реализации при данной ГСН оптимального закона наведения авиационной бомбы, обеспечивающего высокую точность и эффективность поражения заданных целей. Лазерные ГСН не обеспечивают всепогодность боевого применения изделия.One of the significant drawbacks of aircraft bombs equipped with a vane laser homing head (GOS) is a noticeable decrease in the accuracy of aiming at the target in wind conditions at wind speeds of more than 10-15 m / s, due to the specific features of the vane laser GOS, and the impossibility of This GOS of the optimal law of guidance of an aircraft bomb, providing high accuracy and efficiency of destruction of targets. Laser GOS do not provide all-weather combat use of the product.
Известна авиационная бомба, стабилизированная по крену, содержащая последовательно соединенные головной отсек с телевизионным координатором цели, блоком корреляционной обработки информации и установленными Х-образно на отсеке четырьмя дестабилизаторами, дополнительный тонкостенный переходный отсек с блоком бортовой автоматики, отсек боевой нагрузки с взрывателем, хвостовой отсек с блоком системы управления, турбогенераторным источником энергии и четырьмя Х-образно закрепленными на нем стабилизаторами с аэродинамическими рулями. В донную часть бомбы симметрично между боковыми стабилизаторами выведены выхлопные патрубки турбогенератора (патент РФ №2014559, заявка №92001864/23 от 22.10.92 г., Бюл. №11 от 15.06.94).A roll stabilized aerial bomb is known, comprising a head compartment connected in series with a television target coordinator, an information correlation processing unit and four destabilizers mounted X-shaped on the compartment, an additional thin-walled transition compartment with an onboard automation unit, a combat load compartment with a fuse, and a tail compartment with a control system unit, a turbogenerator energy source, and four stabilizers with aerodynamic rudders X-shaped fixed to it. Exhaust nozzles of a turbogenerator are symmetrically removed between the side stabilizers in the bottom of the bomb (RF patent No. 20144559, application No.92001864 / 23 of 10.22.92, Bull. No. 11 of 06.15.94).
Существенным недостатком авиационных бомб с телевизионными координатами цели (телевизионными головками самонаведения, ТВ ГСН) является отсутствие круглосуточности и всепогодности авиационных бомб с ТВ ГСН. Для обеспечения самонаведения авиационных бомб с ТВ ГСН необходима внешняя освещенность не менее 1...10 люкс (глубокие сумерки).A significant drawback of aviation bombs with television target coordinates (television homing heads, TV GOS) is the lack of round-the-clock and all-weather air bombs with TV GOS. To ensure homing of aerial bombs with a GOS TV, external illumination of at least 1 ... 10 lux (deep dusk) is required.
ТВ ГСН не являются всепогодными информационными приборами. При метеорологической дальности видимости (МДВ) менее 3 км боевое применение авиационных бомб с ТВ ГСН невозможно.GOS TVs are not all-weather information devices. With a meteorological range of visibility (MDV) of less than 3 km, the combat use of aerial bombs from GOS TV is impossible.
Известна самонаводящаяся бомба, стабилизированная по крену, с инерциально-спутниковой системой навигации (Патент РФ, RU 2247314 С1, заявка 2003123742/02 от 01.08.2003 г., опубликовано 27.02.2005 г., Бюл. №6).A roll-stabilized homing bomb with an inertial-satellite navigation system is known (RF Patent, RU 2247314 C1, Application 2003123742/02 of 08.08.2003, published 02.27.2005, Bull. No. 6).
В данной самонаводящейся авиационной бомбе, стабилизированной по крену, устанавливаются по бокам авиабомбы две антенны глобальной спутниковой связи и одна снизу для приема информации от наземной станции дифференциальных поправок, а также аппаратура глобальной спутниковой и инерциальной навигации.In this roll-stabilized homing bomb, two global satellite communications antennas and one below are installed on the sides of the bomb to receive information from the ground station of differential corrections, as well as global satellite and inertial navigation equipment.
Спутниковая радионавигационная система в настоящее время стала одним из основных средств обеспечения круглосуточной и всепогодной навигации наземных, морских и воздушных объектов.The satellite radio navigation system has now become one of the main means of providing round-the-clock and all-weather navigation of land, sea and air objects.
Глобальная спутниковая система местоопределения полностью соответствует обычным геодезическим методам определения положения по геодезическим знакам на местности. В геодезии, если есть два геодезических знака, положение которых на плоскости земли точно закоординировано, и если расстояние до этих знаков от того места, координаты которого необходимо найти, определены, то можно составить два уравнения для дальностей, в которых есть два неизвестных: координаты местоположения. Решая эти уравнения, потребитель найдет свое положение на плоскости. Если требуется найти и высоту местоопределения, то необходим еще один ориентир, координаты X, У, Z которого и дальность от точки местоположения известны. Для трех дальностей составляется уравнение, и, зная координаты трех опорных ориентиров, потребитель находит свое положение в трехмерном пространстве.The global satellite positioning system is fully consistent with conventional geodetic methods for determining the position of geodetic signs on the ground. In geodesy, if there are two geodetic signs whose position on the ground plane is precisely coordinated, and if the distance to these signs from the place whose coordinates you want to find is determined, then you can make two equations for ranges in which there are two unknowns: location coordinates . Solving these equations, the consumer will find his position on the plane. If you want to find the height of the location, then you need another reference point, the coordinates of X, Y, Z of which and the distance from the location point are known. An equation is drawn up for three ranges, and, knowing the coordinates of three reference points, the consumer finds his position in three-dimensional space.
В глобальной спутниковой радионавигационной системе вместо геодезических знаков используется система спутников, текущее положение которых в пространстве в каждый момент времени известно с высокой точностью.In the global satellite radio navigation system, instead of geodetic signs, a satellite system is used, the current position of which in space at each moment of time is known with high accuracy.
Спутники как бы представляют собой систему подвижных геодезических знаков. Координаты этих подвижных геодезических знаков определять потребителю не нужно.Satellites, as it were, are a system of moving geodetic signs. The coordinates of these moving geodetic signs do not need to be determined by the consumer.
Каждый спутник орбитальной системы сам в своем радиосигнале сообщает информацию о своем положении. В глобальной орбитальной спутниковой системе содержится 24 спутника, находящихся на круговых орбитах высотой ~20000 км.Each satellite of the orbital system itself in its radio signal reports information about its position. The global orbiting satellite system contains 24 satellites in circular orbits with an altitude of ~ 20,000 km.
Положение этих спутников на орбитах так распределено, что в любой точке Земли в любое время одновременно наблюдаются от 6 до 12 спутников, считая спутники отечественной глобальной навигационной спутниковой системы («ГЛОНАСС») и спутники глобальной системы местоопределения США («НАВСТАР»).The position of these satellites in orbits is so distributed that from anywhere in the world at any time from 6 to 12 satellites are simultaneously observed, including the satellites of the Russian global navigation satellite system (GLONASS) and the satellites of the US global positioning system (NAVSTAR).
Эти спутники образуют сплошное радионавигационное поле для потребителей, даже находящихся в космосе на орбитах высотой до 2000 км.These satellites form a continuous radio navigation field for consumers, even those in space in orbits up to 2000 km high.
Каждому спутнику навигационной системы присваивается наземным управляющим комплексом свой индивидуальный код.Each satellite of the navigation system is assigned its own individual code by the ground control system.
Дальность до движущихся геодезических знаков (спутников) потребитель определяет путем сравнения запаздывания кода спутника по отношению к такому же коду, генерируемому в аппаратуре потребителя. Это временное запаздывание, умноженное на скорость распространения радиосигнала (скорость света), и определяет дальность до движущегося геодезического знака (спутника).The consumer determines the range to moving geodetic signs (satellites) by comparing the delay of the satellite code with respect to the same code generated in the consumer’s equipment. This time delay, multiplied by the speed of propagation of the radio signal (speed of light), and determines the distance to the moving geodetic sign (satellite).
Для вычисления трех координат (положение в плане и высоты) потребителю необходимы три независимых уравнения, т.е. нужно определить три дальности по трем опорным знакам, которыми являются навигационные спутники системы.To calculate the three coordinates (position in plan and height), the consumer needs three independent equations, i.e. you need to determine three ranges by three reference signs, which are the navigation satellites of the system.
В подобной дальномерной системе местоопределения расхождение шкал системного времени орбитальной группировки спутников и шкалы времени потребителя Δt образует погрешность в определении дальностей до спутников, равную cΔt, где с - скорость света.In such a ranging ranging system, the discrepancy between the system time scales of the satellite orbital constellation and the consumer time scale Δt forms an error in determining the distances to satellites equal to cΔt, where c is the speed of light.
Величину Δt можно считать четвертой неизвестной, которая определяется, если добавить в систему из трех уравнений четвертое уравнение дальности до четвертого спутника.The value of Δt can be considered the fourth unknown, which is determined by adding the fourth equation of range to the fourth satellite to the system of three equations.
Поэтому приемники современной аппаратуры спутниковой радионавигации принимают и обрабатывают сигналы от 6 до 14 спутников.Therefore, receivers of modern satellite radio navigation equipment receive and process signals from 6 to 14 satellites.
Выбор потребителем 4 спутников для решения навигационной задачи из числа спутников, находящихся в зоне радиовидимости, осуществляется из условия получения наибольшей точности местоопределения.The consumer selects 4 satellites for solving the navigation problem from among the satellites located in the radio visibility zone, based on the condition of obtaining the highest accuracy of positioning.
Точность системного времени орбитальной группировки спутников поддерживается квантовым водородным стандартом частоты со стабильностью 10-14...10-15, находящимся в Центральном синхронизаторе пункта управления системой. На навигационных спутниках шкала времени стабилизируется рубидиевыми и цезиевыми атомными стандартами частоты со стабильностью 10-12...10-13. В состав аппаратуры потребителя входит кварцевый генератор со стабильностью 10-11. Командно-измерительный комплекс определяет орбиты навигационных спутников, осуществляет предсказание орбиты на период 12 часов с дискретностью 2 мин, вычисляет положение всех спутников системы на две недели вперед (альманах системы), вычисляет расхождение бортовых шкал времени каждого спутника относительно системного времени и закладывает всю эту информацию в память спутников. Свою временную поправку относительно системного времени каждый навигационный спутник транслирует потребителю в своем радиосигнале. Одновременно спутники сообщают потребителю альманах орбитальной группировки (расположение всех 24 спутников системы), что существенно сокращает время поиска остальных 3 спутников, после захвата первого спутника системы.The accuracy of the system time of the orbital constellation is supported by hydrogen quantum frequency standard with
Современная многоканальная (не менее шести каналов) аппаратура спутниковой навигации может обеспечить оперативную навигацию подвижных объектов с максимальными погрешностями определения координат: 60 м в плане и 100 м по высоте в период максимальной солнечной активности и 30 м в плане и 50 м по высоте в период минимальной солнечной активности.Modern multichannel (at least six channels) satellite navigation equipment can provide operational navigation of moving objects with maximum coordinate errors: 60 m in plan and 100 m in height during maximum solar activity and 30 m in plan and 50 m in height during minimum solar activity.
Информация о скорости объекта извлекается аппаратурой спутниковой навигации на основе определения доплеровского сдвига частот.Information about the speed of the object is extracted by satellite navigation equipment based on the determination of the Doppler frequency shift.
Точность определения скорости движения объектов по уровню 3σ составляет 5...15 см/сек.The accuracy of determining the speed of movement of objects at a level of 3σ is 5 ... 15 cm / sec.
Точность определения времени по уровню 3σ~0,1 мксек.The accuracy of determining time by the level of 3σ ~ 0.1 μs.
Системы наведения с аппаратурой спутниковой навигации специальных объектов для повышения точности попадания в цель используют так называемый дифференциальный режим работы.Guidance systems with satellite navigation equipment for special objects to increase the accuracy of hitting the target use the so-called differential mode of operation.
Для этого создается опорная широкозонная наземная станция с точно известными (ошибка по уровню 3σ составляет 0,5 м) геодезическими координатами. Свои координаты опорная станция определяет также с помощью аппаратуры глобальной спутниковой навигации. Так как систематические погрешности местоопределения мало меняются во времени и в пространстве, опорная станция вычисляет разность между своими фактическими координатами, определенными геодезически, и полученными с помощью штатной аппаратуры глобальной спутниковой системы местоопределения.To do this, a reference wide-area ground station is created with precisely known (error in the 3σ level is 0.5 m) geodetic coordinates. The reference station also determines its coordinates using global satellite navigation equipment. Since the systematic errors of positioning do not change much in time and space, the reference station calculates the difference between its actual coordinates, determined geodesically, and obtained using standard equipment of the global satellite positioning system.
Эта разность и есть дифференциальная поправка, которая автоматически передается по эфиру потребителям в районе опорной станции. Для этого аппаратура потребителя в свой состав должна включать приемник дифпоправок.This difference is a differential correction, which is automatically transmitted over the air to consumers in the area of the reference station. For this, consumer equipment should include a differential corrections receiver.
Зона действия опорной станции дифпоправок достаточно велика и может составлять 200...1000 км.The coverage area of the reference station of differential corrections is quite large and can be 200 ... 1000 km.
Максимальная ошибка определения координат потребителя при этом не хуже 3...5 м.The maximum error in determining the coordinates of the consumer is not worse than 3 ... 5 m.
Самонаводящаяся авиационная бомба, стабилизированная по крену, с аппаратурой спутниковой и инерциальной навигации, выполненная в соответствии с патентом РФ №2247314, обеспечивает сверхвысокую точность 3...5 м только при наличии станции дифференциальной привязки (опорной широкозонной наземной станции с точно известными координатами) круглосуточно и при любой погоде.Roll-stabilized homing bomb with satellite and inertial navigation equipment, made in accordance with RF patent No. 2247314, provides ultra-high accuracy of 3 ... 5 m only if there is a differential reference station (wide-area reference ground station with precisely known coordinates) around the clock and in any weather.
Одновременно авиационная бомба, выполненная по патенту РФ №2247314, обладает наиболее перспективной инерциально-спутниковой системой наведения авиабомбы на цель. Учитывая наметившийся прогресс в создании микромеханических акселерометров и гироскопов на кремневой основе, обладающих сверхмалыми габаритами, электропотреблением и стоимостью, бесплатформенных навигационных систем, малогабаритных приборов спутниковой навигации, в данной авиационной бомбе аккумулированы высокотехнологические достижения в области систем самонаведения КАБ и наиболее оптимальные конструктивно-аэродинамические решения, полученные ОАО «ГНПП «Регион» за последний период. Поэтому авиабомба, выполненная в соответствии с патентом РФ №2247314, выбрана в качестве прототипа.At the same time, an aerial bomb, made according to the patent of the Russian Federation No. 2247314, has the most promising inertial-satellite system for guiding an aerial bomb on a target. Taking into account the emerging progress in the development of silicon-based micromechanical accelerometers and gyroscopes with ultra-small dimensions, power consumption and cost, strap-on navigation systems, small-sized satellite navigation devices, this aircraft bomb accumulated high-tech achievements in the field of spacecraft homing systems and the most optimal structural and aerodynamic solutions received by OJSC GNPP Region for the last period. Therefore, the bomb, made in accordance with the patent of the Russian Federation №2247314, is selected as a prototype.
В процессе автономного самонаведения на цель корректируемая авиационная бомба (КАБ) при сбросе из достаточно широкой зоны начальных условий может изменить свой угол тангажа от 0° при горизонтальном полете в момент сброса с самолета-носителя до 90° при подходе к цели.In the process of autonomous homing on a target, an adjustable aerial bomb (CAB), when dropped from a sufficiently wide zone of the initial conditions, can change its pitch angle from 0 ° during horizontal flight at the moment of a drop from the carrier aircraft to 90 ° when approaching the target.
Для исключения влияния изменения угла тангажа авиабомбы на работу приборов спутниковой навигации (ПСН) в авиабомбе-прототипе используются две антенны, расположенные на боковых сторонах авиабомбы.To exclude the influence of changes in the pitch angle of the bomb on the operation of satellite navigation devices (PSN) in the prototype bomb bomb, two antennas are used located on the sides of the bomb.
Это позволяет сохранять направление диаграммы направленности спутниковых антенн в процессе всего автономного полета КАБ прототипа при всех возможных при самонаведении КАБ углах тангажа от 0° до 90°.This allows you to keep the directional pattern of the satellite antennas during the entire autonomous flight of the CAB of the prototype at all possible pitch angles from 0 ° to 90 ° during homing of the CAB.
При этом не обеспечивается оптимальный с точки зрения точности режим ПСН, при котором антенная система должна «смотреть» в зенит и сохранять это положение в процессе всего автономного полета КАБ.At the same time, the PSN regime that is optimal in terms of accuracy is not ensured, in which the antenna system must “look” at the zenith and maintain this position during the entire autonomous flight of the spacecraft.
Только тогда навигацию КАБ обеспечивает одна и та же выбранная спутниковая группировка, что существенно для точности навигации.Only then can the navigation of the CAB be provided by the same selected satellite constellation, which is essential for the accuracy of navigation.
В том случае, если антенны ПСН стоят по бокам КАБ, возможна при существенном изменении тангажа КАБ работа ПСН в условиях изменения состава выбранных спутников для навигации, что может ухудшить точность попадания авиабомбы в цель.In the event that PSN antennas are located on the sides of the KAB, PSN operation is possible with a significant change in the KAB pitch under conditions of a change in the composition of the selected satellites for navigation, which may impair the accuracy of the bomb hit at the target.
Кроме того, боковое расположение антенн ПСН нежелательно с точки зрения повышения помехоустойчивости ПСН. Даже маломощная организованная помеха в районе цели может привести к отказу ПСН, и дальнейшее самонаведение на цель будет осуществляться только с помощью инерциальной системы навигации, что может ухудшить точность авиабомбы.In addition, the lateral arrangement of PSN antennas is undesirable from the point of view of increasing the noise immunity of the PSN. Even a low-power organized interference in the target area can lead to PSN failure, and further homing on the target will be carried out only with the help of an inertial navigation system, which can impair the accuracy of the bomb.
Наличие двух приемников у авиабомбы-прототипа приводит к усложнению ПСН и увеличению его стоимости.The presence of two receivers in the prototype air bomb leads to the complication of PSN and increase its cost.
Для устранения отмеченных в авиабомбе-прототипе недостатков в предлагаемом изобретении вместо двух боковых антенн спутниковой навигации устанавливается на хвостовом отсеке авиабомбы одна спутниковая антенна, положение которой в тангажной плоскости определяется электромеханической стабилизацией.To eliminate the drawbacks noted in the prototype aerial bomb, instead of two side satellite navigation antennas, one satellite antenna is installed on the tail compartment of the bomb, whose position in the pitch plane is determined by electromechanical stabilization.
При этом информацию об угле рассогласования между направлением в зенит и положением антенны для корректирующего мотора вырабатывает инерциальная система КАБ.In this case, information on the angle of mismatch between the direction to the zenith and the position of the antenna for the corrective motor is generated by the inertial system of the CAB.
Если спутниковая антенна ориентирована «в зенит», то сигнал ошибки отсутствует.If the satellite dish is oriented "to the zenith", then there is no error signal.
Если спутниковая антенна изменила свое положение в угломестной плоскости, то инерциальная система КАБ формирует сигнал ошибки для корректирующего мотора, который и ориентирует спутниковую антенну «в зенит».If the satellite antenna has changed its position in the elevation plane, then the inertial system of the CAB generates an error signal for the corrective motor, which orientates the satellite antenna “to the zenith”.
В соответствии с изобретением все вышеперечисленные недостатки авиабомбы-прототипа устраняются.In accordance with the invention, all of the above disadvantages of the prototype bombs are eliminated.
Антенна ПСН при любой ориентации КАБ, изменяющейся в угломестной плоскости от 0° до 90°, «смотрит» в зенит, что обеспечивает оптимальную с точки зрения точности работу ПСН.The PSN antenna with any orientation of the KAB, changing in the elevation plane from 0 ° to 90 °, “looks” at the zenith, which ensures optimal operation of the PSN in terms of accuracy.
Ориентация антенны в зенит существенно повышает помехоустойчивость самонаведения КАБ, так как искусственная помеха с земли не воспринимается антенной ПСН.Orientation of the antenna to the zenith significantly increases the noise immunity of the homing of the KAB, since artificial interference from the ground is not perceived by the PSN antenna.
Кроме того, существенно упрощается аппаратура ПСН, так как исключается второй приемник ПСН. Одновременно уменьшается и стоимость аппаратуры ПСН.In addition, the equipment of the PSN is significantly simplified, since the second PSN receiver is excluded. At the same time, the cost of PSN equipment is also decreasing.
Вышеизложенное иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2, 3.The foregoing is illustrated by the drawings shown in figures 1, 2, 3.
На фиг.1 изображен общий вид авиационной бомбы-прототипа.Figure 1 shows a General view of an aircraft bomb prototype.
На фиг.2 представлен общий вид предлагаемой авиационной бомбы, стабилизированной по крену, с инерциально-спутниковой системой наведения.Figure 2 presents a General view of the proposed aircraft bomb, stabilized roll, with an inertial-satellite guidance system.
На фиг.3 представлен общий вид антенны со следящим приводом.Figure 3 presents a General view of the antenna with a follower drive.
Самонаводящаяся авиационная бомба-прототип, стабилизированная по крену с аппаратурой спутниковой и инерциальной навигации, выполненная в соответствии с патентом РФ №2247314, содержит (см. фиг.1) последовательно соединенные головной отсек (1), выполненный в виде конуса высотой, равной 0,9 калибра авиабомбы, и диаметром основания, равным 0,65 калибра авиабомбы, с блоком чувствительных элементов (двумя свободными гироскопами, каналы У и Z, и тремя акселерометрами, каналы X, У, Z), носовой стыковочный отсек (2), выполненный в виде усеченного конуса с диаметром оснований 0,65 и 0,85 калибра авиабомбы и высотой, равной 0,5 калибра авиабомбы, с блоком приемовычислительного устройства, блоком дифференциальных поправок, с четырьмя дестабилизаторами (3), расположенными по Х-образной схеме и имеющими жесткие размеры (они не раскрываются и не имеют выдвижных перьев), длина нижней кромки дестабилизатора - 0,5 калибра авиабомбы, длина верхней кромки дестабилизатора составляет 0,385 калибра авиабомбы, угол стреловидности дестабилизатора составляет 33°; переходный отсек (4) с блоком траекторного управления наведением, двумя антеннами глобальной спутниковой радионавигаци (5), приемной антенной дифференциальных поправок (6), выполненный в виде тонкостенного цилиндра с диаметром, равным калибру авиабомбы, и длиной 1,123 калибра авиабомбы, сопряженный с усеченным конусом, высота которого составляет 0,413 калибра авиабомбы, а диаметр сопряжения с носовым стыковочным отсеком (2) составляет 0,85 калибра авиабомбы, с двумя антеннами глобальной спутниковой навигации (5), выполненными в виде прямоугольных пластин с длиной 0,3 и шириной 0,2 калибра авиабомбы и расположенными симметрично по бокам авиабомбы на расстоянии, равном 1,9 калибра авиабомбы, от головной оконечности авиабомбы и одной антенной дифференциальных поправок (6) длиной 0,76 калибра авиабомбы и высотой 0,325 калибра авиабомбы, расположенной снизу в плоскости симметрии авиабомбы на расстоянии 2,175 калибра авиабомбы от ее головной оконечности.A homing prototype aerial bomb stabilized over roll with satellite and inertial navigation equipment, made in accordance with RF patent No. 2247314, contains (see FIG. 1) a head section (1) connected in series in the form of a cone with a height of 0, 9 caliber air bombs, and a base diameter equal to 0.65 caliber air bombs, with a block of sensitive elements (two free gyroscopes, channels U and Z, and three accelerometers, channels X, U, Z), the nose docking compartment (2), made in truncated cone with dia a base of 0.65 and 0.85 caliber air bombs and a height equal to 0.5 caliber air bombs, with a receiving device for a calculating device, a block of differential corrections, with four destabilizers (3) arranged in an X-shape and having rigid dimensions (they are not open and do not have retractable feathers), the length of the lower edge of the destabilizer is 0.5 caliber air bombs, the length of the upper edge of the destabilizer is 0.385 caliber air bombs, the sweep angle of the destabilizer is 33 °; transition compartment (4) with guidance guidance block, two antennas of global satellite radio navigation (5), receiving differential correction antenna (6), made in the form of a thin-walled cylinder with a diameter equal to the caliber of an air bomb, and a length of 1,123 caliber air bombs, paired with a truncated cone , whose height is 0.413 caliber air bombs, and the diameter of the interface with the bow docking compartment (2) is 0.85 caliber air bombs, with two antennas for global satellite navigation (5), made in the form of rectangular plates with a length of 0.3 and a width of 0.2 gauge bombs and located symmetrically on the sides of the bombs at a distance equal to 1.9 caliber bombs from the tip of the bombs and one antenna of differential corrections (6) 0.76 caliber long bombs and a height of 0.325 caliber air bombs located below in the plane of symmetry of the air bombs at a distance of 2.175 caliber air bombs from its head end.
Переходный отсек (4) сопряжен с отсеком боевой нагрузки (7).The transition compartment (4) is interfaced with the combat load compartment (7).
Отсек боевой нагрузки представляет собой цилиндр длиной 3,57 калибра авиабомбы и являющийся конструктивной частью авиабомбы.The combat load compartment is a 3.57-caliber cylinder bomb that is a structural part of the bomb.
Передняя оконечность отсека боевой нагрузки представляет собой оживальную часть, входящую на длине, равной 1,123 калибра, в переходной отсек авиабомбы. Задняя оконечность отсека боевой нагрузки представляет собой усеченный конус высотой 0,773 калибра авиабомбы с диаметром основания, сопряженного с хвостовым отсеком авиабомбы, равным 0,85-0,93 ее калибра.The front end of the combat load compartment is a live part that enters a transition compartment of the bomb on a length equal to 1,123 caliber. The rear end of the combat load compartment is a truncated cone with a height of 0.773 caliber bombs with a diameter of the base associated with the tail compartment of the bombs equal to 0.85-0.93 of its caliber.
Взрыватель (8) обеспечивает срабатывание боевой нагрузки при встрече с преградой.The fuse (8) provides the operation of the combat load when meeting with an obstacle.
Центр масс авиационной бомбы расположен на расстоянии 3,463 калибра авиабомбы от ее носовой оконечности.The center of mass of an aerial bomb is located at a distance of 3,463 caliber air bombs from its nasal tip.
Корпус отсека боевой нагрузки (7), как силовое звено авиабомбы, объединяет головной и хвостовой отсеки авиабомбы.The case of the combat load compartment (7), as the power link of the bomb, combines the head and tail bays of the bomb.
Длина хвостового отсека (9) составляет от 1,95 до 2,05 калибра авиабомбы.The length of the tail compartment (9) is from 1.95 to 2.05 caliber bombs.
В хвостовом отсеке (9) размещается аппаратура системы управления, система электропитания авиабомбы (турбогенераторный источник питания, ТТИП) и четыре газовые рулевые машинки.In the tail compartment (9) the control system equipment, the power supply system of the bomb (turbine-generating power supply, TTIP) and four gas steering machines are located.
Хвостовой отсек (9) выполнен в виде цилиндра диаметром от 0,85 до 0,93 калибра авиабомбы.The tail compartment (9) is made in the form of a cylinder with a diameter of 0.85 to 0.93 caliber bombs.
На хвостовом отсеке по Х-образной схеме установлены четыре стабилизатора (10), длина корневой хорды которых составляет от 1,4 до 1,5 калибра, высота от 0,6 до 0,65 калибра, длина концевой хорды от 0,8 до 0,9 калибра, а угол стреловидности стабилизаторов равен от 40° до 50°.Four stabilizers (10) are installed on the tail compartment according to the X-shaped scheme, the length of the root chord of which is from 1.4 to 1.5 caliber, the height is from 0.6 to 0.65 caliber, the length of the end chord is from 0.8 to 0 , 9 gauge, and the sweep angle of the stabilizers is from 40 ° to 50 °.
Конструкция корпуса хвостового отсека (9) представляет собой тонкостенный цилиндр, выполненный из алюминиевого сплава. В передней части этого цилиндра имеется фланец, являющийся стыковочным элементом отсека с отсеком боевой нагрузки (7).The design of the body of the tail compartment (9) is a thin-walled cylinder made of aluminum alloy. In front of this cylinder there is a flange, which is the docking element of the compartment with the payload compartment (7).
Хвостовой отсек авиабомбы (9) имеет люки, обеспечивающие доступ для установки взрывателя, регулировки блока управления, подстыковки контрольного разъема при наземных проверках авиабомбы.The tail compartment of the bomb (9) has hatches that provide access for installing a fuse, adjusting the control unit, and docking the control connector during ground-based bomb checks.
Ось вращения аэродинамических рулей (11) расположена на расстоянии от 0,09 до 0,11 калибра авиабомбы от передней кромки руля. Хорда каждого из поворотных аэродинамических рулей (11) составляет от 0,32 до 0,36 калибра авиабомбы, высота от 0,6 до 0,65 калибра авиабомбы.The axis of rotation of the aerodynamic rudders (11) is located at a distance from 0.09 to 0.11 caliber bombs from the front edge of the steering wheel. The chord of each of the rotary aerodynamic rudders (11) is from 0.32 to 0.36 caliber air bombs, the height is from 0.6 to 0.65 caliber air bombs.
Самонаводящаяся авиационная бомба-прототип работает следующим образом.Homing aircraft prototype bomb works as follows.
Авиабомба предназначена для поражения наземных неподвижных целей, координаты которых заранее известны. Эти координаты вводятся в прицельно-навигационный комплекс самолета-носителя. Координаты цели могут вводиться в вычислитель бомбы на земле, до взлета самолета-носителя, а также могут оперативно быть определены с помощью локатора самолета-носителя.The air bomb is designed to hit ground stationary targets, the coordinates of which are known in advance. These coordinates are entered into the sighting and navigation system of the carrier aircraft. The coordinates of the target can be entered into the calculator of the bomb on the ground, before take-off of the carrier aircraft, and can also be quickly determined using the locator of the carrier aircraft.
Атака цели может осуществляться круглосуточно и при любой погоде. После подачи на авиационную бомбу электропитания от самолета-носителя в блок управления наведением авиабомбы, находящийся в переходном отсеке (4), вводится информация о координатах цели. В процессе совместного полета с самолетом-носителем практически вплоть до сброса на борт авиабомбы в приемовычислительное устройство, расположенное в носовом стыковочном отсеке (2), выдается информация от антенн самолетной системы глобальной спутниковой навигации. При этом начало выдачи информации должно осуществляться за 2...2,5 мин до сброса.Attack of the target can be carried out around the clock and in any weather. After applying power to the aerial bomb from the carrier aircraft, information on the coordinates of the target is entered into the control unit for guiding the aerial bombs located in the transition compartment (4). In the process of a joint flight with the carrier aircraft, almost until the airborne bomb is dropped on board, the receiving device located in the bow docking compartment (2) receives information from the antennas of the aircraft's global satellite navigation system. At the same time, the beginning of the issuance of information should be carried out 2 ... 2.5 minutes before the reset.
В совместном полете на борт авиабомбы в приемник дифференциальных поправок, расположенный в носовом стыковочном отсеке (2), выдается также информация о дифференциальных поправках, с помощью которых компенсируются систематические ошибки глобальной спутниковой навигации. Дифпоправки принимаются также аппаратурой авиабомбы с помощью антенны дифпоправок (6).In a joint flight aboard an aerial bomb, the differential corrections receiver located in the bow docking compartment (2) also receives information on differential corrections, which compensate for systematic errors in global satellite navigation. Difference corrections are also received by the bomb equipment using the antenna of differential corrections (6).
После приема СВЧ-сигнала блок приемовычислительного устройства, расположенный в отсеке (2), переходит в режим решения навигационной задачи.After receiving the microwave signal, the receiver unit of the computing device located in the compartment (2) goes into the navigation task solution mode.
Самолетный приемно-навигационный комплекс (ПРНК) в зависимости от условий полета вычисляет зону возможных сбросов. За 2...3 мин до сброса ПРНК самолета-носителя выдает команду на раскрутку всех гиросистем авиабомбы. За 2...3 сек до сброса от ПРНК самолета-носителя выдается команда на запуск турбогенератора бомбы, расположенного в хвостовом отсеке (9).Aircraft receiving-navigation complex (PRNK), depending on the flight conditions, calculates the zone of possible discharges. 2 ... 3 minutes before the PRNK carrier aircraft reset, it issues a command to spin up all the gyro systems of the bomb. 2 ... 3 seconds before the carrier aircraft is discharged from the PRNA, a command is issued to launch a bomb turbo-generator located in the tail compartment (9).
При входе самолета-носителя в зону сброса штурман производит сброс авиабомбы.When the carrier aircraft enters the discharge zone, the navigator discharges the bomb.
Перед отделением бомбы от самолета-носителя происходит переход электропитания всех систем бомбы на питание от турбогенератора, находящегося в хвостовом отсеке (9).Before separating the bomb from the carrier aircraft, the power supply of all bomb systems is switched to power from a turbogenerator located in the tail compartment (9).
Для отработки стартовых возмущений сразу же после отделения система управления, расположенная в хвостовом отсеке (9), формирует команду, в соответствии с которой через 0,1 с включаются контуры стабилизации, и осуществляется угловая стабилизация авиабомбы по каналам крена, курса и тангажа.To work out the starting disturbances immediately after separation, the control system located in the tail section (9) forms a command, according to which stabilization loops are turned on after 0.1 s and angular stabilization of the aerial bomb through roll, heading and pitch channels is carried out.
Через 1 с после сброса производится отработка крена носителя, зафиксированного при отделении бомбы.After 1 s after the reset, the roll of the carrier fixed during the separation of the bomb is worked out.
Через 3 с после сброса и получения первой информации от приемовычислительного устройства спутниковой навигации начинается наведение авиабомбы на цель.3 s after the reset and the first information from the receiver of the satellite navigation computing device, guidance of the bomb begins on the target.
Антенны глобальной спутниковой связи (5) и антенна дифпоправок (6) на протяжении всего полета принимают информационные сигналы от спутников орбитальной группировки и от наземной станции дифпоправок.The antennas of global satellite communications (5) and the antenna of differential corrections (6) throughout the flight receive information signals from satellites of the orbital constellation and from the ground station of differential corrections.
Приемовычислительное устройство, расположенное в носовом стыковочном отсеке (2), в режиме реального времени может одновременно обрабатывать сигналы от 6...12 спутников. Информация о навигационных координатах авиабомбы передается в блок траекторного управления, расположенный в переходном отсеке (4).The receiving and computing device located in the bow docking compartment (2) in real time can simultaneously process signals from 6 ... 12 satellites. Information about the navigational coordinates of the aerial bomb is transmitted to the trajectory control unit located in the transition compartment (4).
Приемовычислительное устройство определяет также составляющие вектора путевой скорости авиабомбы и текущее время независимо от ориентации авиабомбы в пространстве.The receiving-computing device also determines the components of the vector of the ground speed of the bomb and the current time, regardless of the orientation of the bomb in space.
Блок траекторного управления реализует закон наведения, который оптимизирован таким образом, чтобы заключительный участок траектории был близок к вертикали. Это существенно повышает эффективность боевой нагрузки (7) и уменьшает промах авиабомбы, так как вертикальная координата изделий в глобальной спутниковой навигации определяется с наименьшей точностью.The trajectory control unit implements the guidance law, which is optimized so that the final portion of the trajectory is close to the vertical. This significantly increases the effectiveness of the combat load (7) and reduces missile bombs, since the vertical coordinate of the products in global satellite navigation is determined with the least accuracy.
При пропадании информации от спутников блок управления наведением реализует закон наведения на основе информации, полученной от собственных чувствительных элементов (датчиков), расположенных в головном отсеке (1). При этом используется два ДСУ-а (каналы У и Z) и три акселерометра (каналы X, У, Z).In the event of loss of information from satellites, the guidance control unit implements the guidance law based on information received from its own sensitive elements (sensors) located in the head compartment (1). In this case, two DSU-a (channels U and Z) and three accelerometers (channels X, Y, Z) are used.
В процессе полета авиабомба с помощью антенны дифференциальных поправок (6) принимает сигналы от наземной станции дифпоправок, обрабатывает принятую информацию в блоке дифпоправок в носовом стыковочном отсеке (2). Дифпоправки учитываются в приемовычислительном устройстве при решении навигационной задачи.During the flight, an air bomb using the antenna of differential corrections (6) receives signals from the ground station of differential corrections, processes the received information in the differential corrections block in the bow docking compartment (2). Difference corrections are taken into account in the computing device when solving a navigation problem.
Частота обновления информации о положении центра масс авиабомбы в пространстве составляет 10 Гц.The frequency of updating information on the position of the center of mass of the bomb in space is 10 Hz.
В том случае, если из-за траекторных эволюции авиабомбы потеряно слежение за выбранным для навигации созвездием спутников, восстановление информации осуществляется за время не более 3 сек.In the event that due to the trajectory evolution of the aerial bomb, tracking of the constellation of satellites selected for navigation is lost, information is restored in a time of no more than 3 seconds.
Источником электропитания авиабомбы при автономном полете является турбогенератор (ТГИП), находящийся в хвостовом отсеке (9), преобразующий энергию горячих газов, образующихся от сгорания пороховых шашек, в электрическую энергию. ТГИП также обеспечивает горячим газом четыре рулевые машинки газового привода авиационной бомбы, находящиеся в хвостовом отсеке (9).The power source of an aerial bomb during autonomous flight is a turbogenerator (TGIP) located in the tail section (9), which converts the energy of hot gases generated from the combustion of powder bombs into electrical energy. TGIP also provides hot gas to four steering gears of the gas drive of the aircraft bomb, located in the tail compartment (9).
Блок управления, расположенный в отсеке (4), формирует сигналы для каналов системы управления, которые, в свою очередь, управляют аэродинамическими рулями (11) авиабомбы, расположенными в хвостовом отсеке.The control unit located in the compartment (4) generates signals for the channels of the control system, which, in turn, control the aerodynamic rudders (11) of the bomb, located in the tail compartment.
Высокая маневренность бомбы обеспечивается балансировочными углами атаки (скольжения), создаваемыми аэродинамическими рулями (11), при наличии малой статической устойчивости бомбы, реализуемой при конструктивно-аэродинамической оптимизации бомбы и выборе соответствующей центровки бомбы.The high maneuverability of the bomb is ensured by balancing angles of attack (slip) created by the aerodynamic rudders (11), in the presence of a low static stability of the bomb, which is realized by constructive and aerodynamic optimization of the bomb and choosing the appropriate bomb centering.
Близкая к нейтральной устойчивость авиабомбы обеспечивается выбором геометрических размеров и местом установки дестабилизаторов (3) и стабилизаторов (10).The stability of the aerial bomb close to neutral is ensured by the choice of geometric dimensions and the installation site of destabilizers (3) and stabilizers (10).
Близкая к нейтральной устойчивость авиабомбы позволяет реализовать перегрузки при рулевых агрегатах малой мощности. Малые шарнирные моменты на аэродинамических рулях обеспечиваются их рациональным выбором.The stability of the aerial bomb close to neutral allows overloading with low power steering units. Small articulated moments on the aerodynamic rudders are provided by their rational choice.
Законы управления для авиабомбы выбраны так, чтобы обеспечить наиболее крутые траектории подхода авиабомбы к цели, что повышает эффективность боевой нагрузки авиабомбы и повышает точность, особенно при применении в горной местности.The control laws for the aerial bomb are selected so as to provide the steepest trajectories of the approach of the bomb to the target, which increases the effectiveness of the combat load of the bomb and increases accuracy, especially when used in mountainous areas.
При встрече авиабомбы с целью срабатывает взрыватель (8), через установленное в нем замедление происходит срабатывание боевой нагрузки (7).When a bomb encounters with a target, a fuse (8) fires, through the deceleration set in it, a combat load is triggered (7).
Авиабомба применяется по целям, координаты которых заранее известны, и по целям, оперативно обнаруженным с помощью локатора самолета-носителя.Aerial bomb is used for targets whose coordinates are known in advance, and for targets quickly detected using the locator of the carrier aircraft.
Высокая эффективность боевой нагрузки (7) обеспечена ее большой массой, выбором оживальной части боевой нагрузки, толщиной корпуса боевой нагрузки и крутыми траекториями подхода к прочным препятствиям.The high efficiency of the combat load (7) is ensured by its large mass, the choice of the lively part of the combat load, the thickness of the combat load corps and the steep paths of approach to solid obstacles.
Центр масс авиабомбы расположен на расстоянии 3,463 калибра авиабомбы от ее носовой оконечности.The center of mass of the bomb is located at a distance of 3,463 caliber bombs from its nasal tip.
Авиационная бомба-прототип обеспечивает круглосуточность, всепогодность боевого применения авиабомбы во всем диапазоне режимов применения, реализует принцип «сбросил-забыл».The prototype aerial bomb provides round-the-clock, all-weather combat use of an air bomb in the entire range of application modes, implements the “dropped-forgot” principle.
В процессе автономного самонаведения на цель корректируемая авиационная бомба (КАБ) при сбросе из достаточно широкой зоны начальных условий может изменить свой угол тангажа от 0° при горизонтальном полете в момент сброса с самолета-носителя до 90° при подходе к цели.In the process of autonomous homing on a target, an adjustable aerial bomb (CAB), when dropped from a sufficiently wide zone of the initial conditions, can change its pitch angle from 0 ° during horizontal flight at the moment of a drop from the carrier aircraft to 90 ° when approaching the target.
Для исключения влияния изменения угла тангажа авиабомбы на работу приборов спутниковой навигации (ПСН) в авиабомбе-прототипе используются две антенны, расположенные на боковых сторонах авиабомбы.To exclude the influence of changes in the pitch angle of the bomb on the operation of satellite navigation devices (PSN) in the prototype bomb bomb, two antennas are used located on the sides of the bomb.
Это позволяет сохранять направление диаграммы направленности спутниковых антенн в процессе всего автономного полета КАБ прототипа при всех возможных при самонаведении КАБ углах тангажа от 0° до 90°.This allows you to keep the directional pattern of the satellite antennas during the entire autonomous flight of the CAB of the prototype at all possible pitch angles from 0 ° to 90 ° during homing of the CAB.
Однако, при этом при наведении авиабомбы-прототипа на цель не обеспечивается оптимальный с точки зрения точности режим ПСН, при котором антенная система должна «смотреть» в зенит и сохранять это положение в процессе всего автономного полета КАБ.However, at the same time, when aiming the prototype aerial bomb on the target, the PSN regime that is optimal from the point of view of accuracy is not ensured, in which the antenna system must “look” at the zenith and maintain this position during the entire autonomous flight of the spacecraft.
Только при такой ориентации навигацию КАБ обеспечивает одна и та же выбранная спутниковая группировка, что существенно для точности навигации.Only with this orientation will the navigation of the CAB be provided by the same selected satellite constellation, which is essential for navigation accuracy.
Недостатком КАБ-прототипа является то, что антенны ПСН, стоящие по бокам КАБ, при существенном изменении тангажа КАБ будут работать в условиях изменения выбранного для навигации состава спутников, что может ухудшить точность наведения и попадания авиабомбы в цель.The disadvantage of the KAB prototype is that PSN antennas located on the sides of the KAB, with a significant change in the pitch of the KAB, will operate under conditions of a change in the composition of the satellites selected for navigation, which may impair the accuracy of pointing and hitting the bomb.
Кроме того, другим существенным недостатком КАБ-прототипа является то, что боковое расположение антенн ПСН нежелательно с точки зрения повышения помехоустойчивости ПСН. Даже маломощная организованная помеха в районе цели может привести к отказу ПСН, и дальнейшее самонаведение на цель будет осуществляться только с помощью инерциальной системы навигации, что может ухудшить точность КАБ.In addition, another significant drawback of the KAB prototype is that the lateral positioning of PSN antennas is undesirable from the point of view of increasing the noise immunity of the PSN. Even a low-power organized interference in the target area can lead to PSN failure, and further homing on the target will be carried out only with the help of an inertial navigation system, which can impair the accuracy of the CAB.
Кроме того, наличие двух приемников у авиабомбы-прототипа приводит к усложнению ПСН и увеличению его стоимости.In addition, the presence of two receivers in the prototype aerial bomb complicates the PSN and increases its cost.
Для достижения нового технического результата в предлагаемой авиационной бомбе вместо двух боковых антенн спутниковой навигации устанавливается на хвостовом отсеке авиабомбы одна спутниковая антенна, положение которой в тангажной плоскости определяется электромеханической стабилизацией.To achieve a new technical result, in the proposed aircraft bomb, instead of two side satellite navigation antennas, one satellite antenna is installed on the tail compartment of the bomb, whose position in the pitch plane is determined by electromechanical stabilization.
При этом информацию об угле рассогласования между направлением «в зенит» и положением антенны для корректирующего мотора вырабатывает инерциальная система КАБ.In this case, information on the angle of inconsistency between the direction of "zenith" and the position of the antenna for the corrective motor is generated by the inertial CAB system.
Если спутниковая антенна ориентирована «в зенит», то сигнал ошибки отсутствует.If the satellite dish is oriented "to the zenith", then there is no error signal.
Если спутниковая антенна изменила свое положение в угломестной плоскости, то инерциальная система КАБ формирует сигнал ошибки для корректирующего мотора, который и ориентирует спутниковую антенну «в зенит».If the satellite antenna has changed its position in the elevation plane, then the inertial system of the CAB generates an error signal for the corrective motor, which orientates the satellite antenna “to the zenith”.
Антенна ПСН при любой ориентации КАБ, изменяющейся в угломестной плоскости от 0° до 90°, «смотрит» в зенит, что обеспечивает оптимальную с точки зрения точности работу ПСН.The PSN antenna with any orientation of the KAB, changing in the elevation plane from 0 ° to 90 °, “looks” at the zenith, which ensures optimal operation of the PSN in terms of accuracy.
Ориентация антенны «в зенит» существенно повышает помехоустойчивость самонаведения КАБ, так как искусственная помеха с земли не воспринимается ПСН, так как диаграмма направленности антенны направлена вверх.Orientation of the antenna “to the zenith” significantly increases the noise immunity of homing of the KAB, since artificial interference from the ground is not perceived by the PSN, since the antenna radiation pattern is directed upwards.
Кроме того, существенно упрощается аппаратура ПСН, так как исключается второй приемник ПСН. Одновременно уменьшается и стоимость аппаратуры ПСН, а следовательно, и авиабомбы в целом.In addition, the equipment of the PSN is significantly simplified, since the second PSN receiver is excluded. At the same time, the cost of PSN equipment, and consequently the air bombs as a whole, is also decreasing.
Общий вид предлагаемой в изобретении авиационной бомбы, стабилизированной по крену, с инерциально-спутниковой системой наведения и антенной со следящим приводом, представлен на фиг.2.A general view of the roll stabilized aircraft bomb of the invention with an inertial-satellite guidance system and an antenna with a tracking drive is shown in FIG. 2.
Предлагаемая в изобретении самонаводящаяся авиационная бомба, стабилизированная по крену с инерциально-спутниковой системой навигации и следящей антенной, содержит (см. фиг.2) последовательно соединенные головной отсек (1), выполненный в виде конуса высотой, равной 0,9 калибра авиабомбы, и диаметром основания, равным 0,65 калибра авиабомбы, с блоком чувствительных элементов (двумя свободными гироскопами, каналы У и Z, и тремя акселерометрами, каналы X, У, Z), носовой стыковочный отсек (2), выполненный в виде усеченного конуса с диаметром оснований 0,65 и 0,85 калибра авиабомбы и высотой, равной 0,5 калибра авиабомбы, с блоком приемовычислительного устройства, блоком дифференциальных поправок, с четырьмя дестабилизаторами (3), расположенными по Х-образной схеме и имеющими жесткие размеры (они не раскрываются и не имеют выдвижных перьев), длина нижней кромки дестабилизатора 0,5 калибра авиабомбы, длина верхней кромки дестабилизатора составляет 0,385 калибра авиабомбы, угол стреловидности дестабилизатора составляет 33°; переходный отсек (4) с блоком траекторного управления наведением, приемной антенной дифференциальных поправок (6), выполненный в виде тонкостенного цилиндра с диаметром, равным калибру авиабомбы, и длиной 1,123 калибра авиабомбы, сопряженный с усеченным конусом, высота которого составляет 0,413 калибра авиабомбы, а диаметр сопряжения с носовым стыковочным отсеком (2) составляет 0,85 калибра авиабомбы, и с одной антенной дифференциальных поправок (6) длиной 0,76 калибра авиабомбы и высотой 0,325 калибра авиабомбы, расположенной снизу в плоскости симметрии авиабомбы на расстоянии 2,175 калибра авиабомбы от ее головной оконечности.Proposed in the invention homing bomb stabilized along the roll with an inertial-satellite navigation system and tracking antenna, contains (see figure 2) serially connected head compartment (1), made in the form of a cone with a height equal to 0.9 caliber air bombs, and with a base diameter of 0.65 caliber air bombs, with a block of sensitive elements (two free gyroscopes, channels U and Z, and three accelerometers, channels X, Y, Z), the nose docking compartment (2), made in the form of a truncated cone with a diameter grounds 0.65 and 0.85 caliber air bombs and a height equal to 0.5 caliber air bombs, with a receiving device for a calculating device, a block of differential corrections, with four destabilizers (3) located in an X-shaped pattern and having rigid dimensions (they do not open and do not have retractable feathers), the length of the lower edge of the destabilizer is 0.5 caliber air bombs, the length of the upper edge of the destabilizer is 0.385 caliber air bombs, the sweep angle of the destabilizer is 33 °; transition compartment (4) with guidance guidance block, differential correction antenna (6) made in the form of a thin-walled cylinder with a diameter equal to the caliber of an air bomb and a length of 1,123 caliber air bombs, paired with a truncated cone, the height of which is 0.413 caliber air bombs, and the diameter of the interface with the bow docking compartment (2) is 0.85 caliber air bombs, and with one antenna of differential corrections (6) 0.76 caliber long air bombs and 0.325 caliber high air bombs located below in the plane of symmetry Air bombs at a distance of 2.175 caliber bombs from its head end.
Переходный отсек (4) сопряжен с отсеком боевой нагрузки (7).The transition compartment (4) is interfaced with the combat load compartment (7).
Отсек боевой нагрузки представляет собой цилиндр, длиной 3,57 калибра авиабомбы и являющийся конструктивной частью авиабомбы.The combat load compartment is a cylinder, 3.57 caliber long air bombs and is a structural part of the air bombs.
Передняя оконечность отсека боевой нагрузки представляет собой оживальную часть, входящую на длине, равной 1,123 калибра, в переходной отсек авиабомбы. Задняя оконечность отсека боевой нагрузки представляет собой усеченный конус высотой 0,773 калибра авиабомбы с диаметром основания, сопряженного с хвостовым отсеком авиабомбы, равным 0,85-0,93 ее калибра.The front end of the combat load compartment is a live part that enters a transition compartment of the bomb on a length equal to 1,123 caliber. The rear end of the combat load compartment is a truncated cone with a height of 0.773 caliber bombs with a diameter of the base associated with the tail compartment of the bombs equal to 0.85-0.93 of its caliber.
Взрыватель (8) обеспечивает срабатывание боевой нагрузки при встрече с преградой.The fuse (8) provides the operation of the combat load when meeting with an obstacle.
Центр масс авиационной бомбы расположен на расстоянии 3,463 калибра авиабомбы от ее носовой оконечности.The center of mass of an aerial bomb is located at a distance of 3,463 caliber air bombs from its nasal tip.
Корпус отсека боевой нагрузки (7) как силовое звено авиабомбы объединяет головной и хвостовой отсеки авиабомбы.The case of the combat load compartment (7), as the power link of the bomb, combines the head and tail bays of the bomb.
Длина хвостового отсека (9) составляет от 1,95 до 2,05 калибра авиабомбы.The length of the tail compartment (9) is from 1.95 to 2.05 caliber bombs.
В хвостовом отсеке (9) размещается аппаратура системы управления, система электропитания авиабомбы (турбогенераторный источник питания, ТГИП) и четыре газовые рулевые машинки.The tail compartment (9) houses the control system equipment, the power supply system of the bomb (turbogenerator power supply, TGIP) and four gas steering machines.
Хвостовой отсек (9) выполнен в виде цилиндра диаметром от 0,85 до 0,93 калибра авиабомбы.The tail compartment (9) is made in the form of a cylinder with a diameter of 0.85 to 0.93 caliber bombs.
На хвостовом отсеке по Х-образной схеме установлены четыре стабилизатора (10), длина корневой хорды которых составляет от 1,4 до 1,5 калибра, высота от 0,6 до 0,65 калибра, длина концевой хорды от 0,8 до 0,9 калибра, а угол стреловидности стабилизаторов равен от 40° до 50°.Four stabilizers (10) are installed on the tail compartment according to the X-shaped scheme, the length of the root chord of which is from 1.4 to 1.5 caliber, the height is from 0.6 to 0.65 caliber, the length of the end chord is from 0.8 to 0 , 9 gauge, and the sweep angle of the stabilizers is from 40 ° to 50 °.
Конструкция корпуса хвостового отсека (9) представляет собой тонкостенный цилиндр, выполненный из алюминиевого сплава. В передней части этого цилиндра имеется фланец, являющийся стыковочным элементом отсека с отсеком боевой нагрузки (7).The design of the body of the tail compartment (9) is a thin-walled cylinder made of aluminum alloy. In front of this cylinder there is a flange, which is the docking element of the compartment with the payload compartment (7).
Хвостовой отсек авиабомбы (9) имеет люки, обеспечивающие доступ для установки взрывателя, регулировки блока управления, подстыковки контрольного разъема при наземных проверках авиабомбы.The tail compartment of the bomb (9) has hatches that provide access for installing a fuse, adjusting the control unit, and docking the control connector during ground-based bomb checks.
Ось вращения аэродинамических рулей (11) расположена на расстоянии от 0,09 до 0,11 калибра авиабомбы от передней кромки руля. Хорда каждого из поворотных аэродинамических рулей (11) составляет от 0,32 до 0,36 калибра авиабомбы, высота от 0,6 до 0,65 калибра авиабомбы.The axis of rotation of the aerodynamic rudders (11) is located at a distance from 0.09 to 0.11 caliber bombs from the front edge of the steering wheel. The chord of each of the rotary aerodynamic rudders (11) is from 0.32 to 0.36 caliber air bombs, the height is from 0.6 to 0.65 caliber air bombs.
Для достижения полезного технического результата на хвостовом отсеке авиабомбы (9) установлен радиопрозрачный обтекатель (12), имеющий форму цилиндра, диаметр которого равен 0,342 калибра авиабомбы, а высота 0,265 калибра авиабомбы, сопряженного с радиопрозрачной полусферой, радиус которой составляет 0,171 калибра авиабомбы.To achieve a useful technical result, a radiotransparent fairing (12) is installed on the tail section of the bomb (9), having the shape of a cylinder with a diameter of 0.342 caliber bombs and a height of 0.265 caliber bombs paired with a radiolucent hemisphere whose radius is 0.171 caliber bombs.
В радиопрозрачном обтекателе (12) установлена следящая антенна (13) (см. фиг.3), входящая в состав приемника спутниковой навигации, которая представляет собой параллелепипед со скругленными боковыми гранями размером 0,191×0,149×0,114 калибра авиабомбы. Антенна закрепляется на прямоугольной платформе размером 0,2×0,157 калибра авиабомбы. Платформа вращается на оси, соединенной с датчиком положения антенны (15) и с мотором (17).In the radio-transparent fairing (12), a follow-up antenna (13) is installed (see Fig. 3), which is part of the satellite navigation receiver, which is a parallelepiped with rounded side faces measuring 0.191 × 0.149 × 0.114 caliber bombs. The antenna is mounted on a rectangular platform measuring 0.2 × 0.157 caliber bombs. The platform rotates on an axis connected to the antenna position sensor (15) and to the motor (17).
Ось вращается в боковинах (16), имеющих форму трапеции высотой 0,375 калибра авиабомбы. Верхнее основание трапеции имеет длину 0,103 калибра авиабомбы, нижнее основание 0,2 калибра авиабомбы. Высота расположения оси от нижнего основания по центру трапеции составляет 0,285 калибра авиабомбы. Расстояние между боковинами составляет 0,243 калибра авиабомбы. Антенна может поворачиваться на угол ±90° от центрального положения.The axis rotates in the sidewalls (16), having the shape of a trapezium with a height of 0.375 caliber bombs. The upper base of the trapezoid has a length of 0.103 caliber air bombs, the lower base of 0.2 caliber air bombs. The height of the axis from the lower base in the center of the trapezoid is 0.285 caliber bombs. The distance between the sidewalls is 0.243 caliber bombs. The antenna can rotate an angle of ± 90 ° from its central position.
Самонаводящаяся авиационная бомба, стабилизированная по крену, с инерциально-спутниковой системой наведения и антенной со следящим приводом работает следующим образом.A roll-stabilized homing bomb with an inertial-satellite guidance system and an antenna with a follow-up drive works as follows.
Авиабомба предназначена для поражения наземных неподвижных целей, координаты которых заранее известны. Эти координаты вводятся в прицельно-навигационный комплекс самолета-носителя. Координаты цели могут вводиться в вычислитель бомбы на земле до взлета самолета-носителя, а также могут оперативно быть определены с помощью локатора самолета-носителя.The air bomb is designed to hit ground stationary targets, the coordinates of which are known in advance. These coordinates are entered into the sighting and navigation system of the carrier aircraft. The coordinates of the target can be entered into the calculator of the bomb on the ground before take-off of the carrier aircraft, and can also be quickly determined using the locator of the carrier aircraft.
Атака цели может осуществляться круглосуточно и при любой погоде. После подачи на авиационную бомбу электропитания от самолета-носителя в блок управления наведением авиабомбы, находящийся в переходном отсеке (4), вводится информация о координатах цели. В процессе совместного полета с самолетом-носителем практически вплоть до сброса на борт авиабомбы в приемовычислительное устройство, расположенное в носовом стыковочном отсеке (2), выдается информация от антенн самолетной системы глобальной спутниковой навигации. При этом начало выдачи информации должно осуществляться за 2...2,5 мин до сброса.Attack of the target can be carried out around the clock and in any weather. After applying power to the aerial bomb from the carrier aircraft, information on the coordinates of the target is entered into the control unit for guiding the aerial bombs located in the transition compartment (4). In the process of a joint flight with the carrier aircraft, almost until the airborne bomb is dropped on board, the receiving device located in the bow docking compartment (2) receives information from the antennas of the aircraft's global satellite navigation system. At the same time, the beginning of the issuance of information should be carried out 2 ... 2.5 minutes before the reset.
В совместном полете на борт авиабомбы в приемник дифференциальных поправок, расположенный в носовом стыковочном отсеке (2), выдается также информация о дифференциальных поправках, с помощью которых компенсируются систематические ошибки глобальной спутниковой навигации. Дифпоправки принимаются также аппаратурой авиабомбы с помощью антенны дифпоправок (6).In a joint flight aboard an aerial bomb, the differential corrections receiver located in the bow docking compartment (2) also receives information on differential corrections, which compensate for systematic errors in global satellite navigation. Difference corrections are also received by the bomb equipment using the antenna of differential corrections (6).
После приема СВЧ-сигнала блок приемовычислительного устройства, расположенный в отсеке (2), переходит в режим решения навигационной задачи.After receiving the microwave signal, the receiver unit of the computing device located in the compartment (2) goes into the navigation task solution mode.
Самолетный приемно-навигационный комплекс (ПРНК) в зависимости от условий полета вычисляет зону возможных сбросов. За 2...3 мин до сброса ПРНК самолета-носителя выдает команду на раскрутку всех гиросистем авиабомбы. За 2...3 сек до сброса от ПРНК самолета-носителя выдается команда на запуск турбогенератора бомбы, расположенного в хвостовом отсеке (9).Aircraft receiving-navigation complex (PRNK), depending on the flight conditions, calculates the zone of possible discharges. 2 ... 3 minutes before the PRNK carrier aircraft reset, it issues a command to spin up all the gyro systems of the bomb. 2 ... 3 seconds before the carrier aircraft is discharged from the PRNA, a command is issued to launch a bomb turbo-generator located in the tail compartment (9).
При входе самолета-носителя в зону сброса штурман производит сброс авиабомбы.When the carrier aircraft enters the discharge zone, the navigator discharges the bomb.
Перед отделением бомбы от самолета-носителя происходит переход электропитания всех систем бомбы на питание от турбогенератора, находящегося в хвостовом отсеке (9).Before separating the bomb from the carrier aircraft, the power supply of all bomb systems is switched to power from a turbogenerator located in the tail compartment (9).
Для отработки стартовых возмущений сразу же после отделения система управления, расположенная в хвостовом отсеке (9), формирует команду, в соответствии с которой через 0,1 с включаются контуры стабилизации и осуществляется угловая стабилизация авиабомбы по каналам крена, курса и тангажа.To work out starting disturbances immediately after separation, the control system located in the tail section (9) forms a command, according to which stabilization loops are turned on in 0.1 s and angular stabilization of the aerial bomb through roll, heading and pitch channels is carried out.
Блок управления, расположенный в переходном отсеке (4), в процессе полета авиабомбы с учетом информации от датчика положения следящей антенны (15) непрерывно вычисляет угол рассогласования текущего положения антенны (13) и направления «в зенит» и формирует сигнал управления для корректирующего мотора (17), отрабатывающего сигнал рассогласования.The control unit located in the transition compartment (4), during the flight of the air bomb taking into account information from the position sensor of the tracking antenna (15), continuously calculates the mismatch angle of the current position of the antenna (13) and the direction of “zenith” and generates a control signal for the correction motor ( 17), processing the error signal.
При любых возможных углах тангажа авиабомбы, изменяющихся в пределах от 0° до «минус» 90°, спутниковая антенна с помощью следящей системы ориентирована «в зенит». Это позволяет при навигации авиабомбы получать информацию от одной и той же выбранной группировки спутников, что существенно для получения наивысшей точности спутниковой навигации.At any possible pitch angle of the bomb, ranging from 0 ° to minus 90 °, the satellite antenna is oriented to the zenith using a tracking system. This allows you to receive information from the same selected satellite constellation when navigating an air bomb, which is essential for obtaining the highest accuracy of satellite navigation.
Антенна (13) на платформе (14), закрепленной в боковинах (16), может отрабатывать изменяющиеся углы тангажа авиабомбы от 0° до «минус» 90° и не терять выбранную для навигации спутниковую группировку.The antenna (13) on the platform (14), mounted in the sides (16), can work out the varying pitch angles of the bomb from 0 ° to “minus” 90 ° and not lose the satellite constellation selected for navigation.
Через 1 с после сброса производится отработка крена носителя, зафиксированного при отделении бомбы.After 1 s after the reset, the roll of the carrier fixed during the separation of the bomb is worked out.
Через 3 с после сброса и получения первой информации от приемовычислительного устройства спутниковой навигации начинается наведение авиабомбы на цель.3 s after the reset and the first information from the receiver of the satellite navigation computing device, guidance of the bomb begins on the target.
Антенна глобальной спутниковой связи (13) и антенна дифпоправок (6) на протяжении всего полета принимают информационные сигналы от спутников орбитальной группировки и от наземной станции дифпоправок. Приемовычислительное устройство, расположенное в носовом стыковочном отсеке (2), в режиме реального времени может одновременно обрабатывать сигналы от 6...12 спутников. Информация о навигационных координатах авиабомбы и текущее время передается в блок траекторного управления, расположенный в переходном отсеке (4).The global satellite communications antenna (13) and the differential corrections antenna (6) throughout the flight receive information signals from satellites of the orbital constellation and from the ground corrections corrections station. The receiving and computing device located in the bow docking compartment (2) in real time can simultaneously process signals from 6 ... 12 satellites. Information about the navigational coordinates of the bomb and the current time is transmitted to the trajectory control unit located in the transition compartment (4).
Приемовычислительное устройство определяет также составляющие вектора путевой скорости авиабомбы и текущее время независимо от ориентации авиабомбы в пространстве.The receiving-computing device also determines the components of the vector of the ground speed of the bomb and the current time, regardless of the orientation of the bomb in space.
Блок траекторного управления реализует закон наведения, который оптимизирован таким образом, чтобы заключительный участок траектории был близок к вертикали. Это существенно повышает эффективность боевой нагрузки (7) и уменьшает промах авиабомбы, так как вертикальная координата изделий в глобальной спутниковой навигации определяется с наименьшей точностью.The trajectory control unit implements the guidance law, which is optimized so that the final portion of the trajectory is close to the vertical. This significantly increases the effectiveness of the combat load (7) and reduces missile bombs, since the vertical coordinate of the products in global satellite navigation is determined with the least accuracy.
При пропадании информации от спутников блок управления наведением реализует закон наведения на основе информации, полученной от собственных чувствительных элементов (датчиков), расположенных в головном отсеке (1). При этом используются два ДСУ-а (каналы У и Z) и три акселерометра (каналы X, Y, Z).In the event of loss of information from satellites, the guidance control unit implements the guidance law based on information received from its own sensitive elements (sensors) located in the head compartment (1). In this case, two DSU-a (channels U and Z) and three accelerometers (channels X, Y, Z) are used.
Блок управления, расположенный в переходном отсеке (4), в процессе полета авиабомбы с учетом информации от датчика положения следящей антенны (15) непрерывно вычисляет угол рассогласования текущего положения антенны (13) и направления «в зенит» и формирует сигнал управления для корректирующего мотора (17), отрабатывающего сигнал рассогласования.The control unit located in the transition compartment (4), during the flight of the air bomb taking into account information from the position sensor of the tracking antenna (15), continuously calculates the mismatch angle of the current position of the antenna (13) and the direction of “zenith” and generates a control signal for the correction motor ( 17), processing the error signal.
При любых возможных углах тангажа авиабомбы, изменяющихся в пределах от 0° до «минус» 90°, спутниковая антенна с помощью следящей системы ориентирована «в зенит». Это позволяет при навигации авиабомбы получать информацию от одной и той же выбранной группировки спутников, что существенно для получения наивысшей точности спутниковой навигации.At any possible pitch angle of the bomb, ranging from 0 ° to minus 90 °, the satellite antenna is oriented to the zenith using a tracking system. This allows you to receive information from the same selected satellite constellation when navigating an air bomb, which is essential for obtaining the highest accuracy of satellite navigation.
Антенна (13) на платформе (14), закрепленной в боковинах (16), может отрабатывать изменяющиеся углы тангажа авиабомбы от 0° до «минус» 90° и не терять выбранную для навигации спутниковую группировку.The antenna (13) on the platform (14), mounted in the sides (16), can work out the varying pitch angles of the bomb from 0 ° to “minus” 90 ° and not lose the satellite constellation selected for navigation.
В процессе полета авиабомба с помощью антенны дифференциальных поправок (6) принимает сигналы также от наземной станции дифпоправок, обрабатывает принятую информацию в блоке дифпоправок в носовом стыковочном отсеке (2). Дифпоправки учитываются в приемовычислительном устройстве при решении навигационной задачи.During the flight, an air bomb using the antenna of differential corrections (6) also receives signals from the ground station of differential corrections, processes the received information in the differential corrections block in the bow docking compartment (2). Difference corrections are taken into account in the computing device when solving a navigation problem.
Частота обновления информации о положении центра масс авиабомбы в пространстве составляет 10 Гц.The frequency of updating information on the position of the center of mass of the bomb in space is 10 Hz.
Источником электропитания авиабомбы при автономном полете является турбогенератор (ТГИП), находящийся в хвостовом отсеке (9), преобразующий энергию горячих газов, образующихся от сгорания пороховых шашек, в электрическую энергию. ТГИП также обеспечивает горячим газом четыре рулевые машинки газового привода авиационной бомбы, находящиеся в хвостовом отсеке (9).The power source of an aerial bomb during autonomous flight is a turbogenerator (TGIP) located in the tail section (9), which converts the energy of hot gases generated from the combustion of powder bombs into electrical energy. TGIP also provides hot gas to four steering gears of the gas drive of the aircraft bomb, located in the tail compartment (9).
Блок управления, расположенный в отсеке (4), формирует сигналы для каналов системы управления, которые, в свою очередь, управляют аэродинамическими рулями (11) авиабомбы, расположенными в хвостовом отсеке.The control unit located in the compartment (4) generates signals for the channels of the control system, which, in turn, control the aerodynamic rudders (11) of the bomb, located in the tail compartment.
Высокая маневренность бомбы обеспечивается балансировочными углами атаки (скольжения), создаваемые аэродинамическими рулями (11), при наличии малой статической устойчивости бомбы, реализуемой при конструктивно-аэродинамической оптимизации бомбы и выборе соответствующей центровки бомбы.The high maneuverability of the bomb is ensured by the balancing angles of attack (slip) created by the aerodynamic rudders (11), in the presence of a low static stability of the bomb, which is realized by constructive and aerodynamic optimization of the bomb and the choice of the appropriate centering of the bomb.
Близкая к нейтральной устойчивость авиабомбы обеспечиваются выбором геометрических размеров и местом установки дестабилизаторов (3) и стабилизаторов (10).Close to neutral stability, air bombs are provided by the choice of geometric dimensions and the installation site of destabilizers (3) and stabilizers (10).
Близкая к нейтральной устойчивость авиабомбы позволяет реализовать перегрузки при рулевых агрегатах малой мощности. Малые шарнирные моменты на аэродинамических рулях обеспечиваются их рациональным выбором.The stability of the aerial bomb close to neutral allows overloading with low power steering units. Small articulated moments on the aerodynamic rudders are provided by their rational choice.
Разработанные для авиабомбы законы управления выбраны так, чтобы обеспечить наиболее крутые траектории подхода авиабомбы к цели, что повышает эффективность боевой нагрузки авиабомбы и повышает точность, особенно при применении в горной местности.The control laws developed for the aerial bomb are chosen so as to provide the steepest trajectories of the approach of the aerial bomb to the target, which increases the effectiveness of the combat load of the aerial bomb and increases accuracy, especially when applied in mountainous areas.
При подобных крутых оптимальных с точки зрения боевой эффективности авиабомбы траекторий особенно ценен технический результат, достигнутый с помощью предлагаемого изобретения. На таких траекториях следящая антенна ПСН (13) непрерывно смотрит «в зенит», не теряет даже на время 3 с спутниковую группировку, так как это возможно у авиабомбы-прототипа.With such steep trajectories that are optimal from the point of view of the combat effectiveness of the bomb, the technical result achieved with the help of the invention is especially valuable. On such trajectories, the PSN tracking antenna (13) continuously looks into the zenith, does not even lose the satellite constellation for 3 seconds, since this is possible with the prototype aerial bomb.
Радиопрозрачный обтекатель (12) защищает следящую антенну (13) от скоростного напора при полете авиабомбы.Radiolucent fairing (12) protects the tracking antenna (13) from high-speed pressure during the flight of the bomb.
При встрече авиабомбы с целью срабатывает взрыватель (8), через установленное в нем замедление происходит срабатывание боевой нагрузки (7).When a bomb encounters with a target, a fuse (8) fires, through the deceleration set in it, a combat load is triggered (7).
Авиабомба применяется по целям, координаты которых заранее известны, и по целям, оперативно обнаруженным с помощью локатора самолета-носителя.Aerial bomb is used for targets whose coordinates are known in advance, and for targets quickly detected using the locator of the carrier aircraft.
Высокая эффективность боевой нагрузки (7) обеспечивается ее большой массой, выбором оживальной части боевой нагрузки, толщиной корпуса боевой нагрузки и крутыми траекториями подхода к прочным препятствиям.The high efficiency of the combat load (7) is ensured by its large mass, the choice of the live part of the combat load, the thickness of the combat load corps and the steep paths of approach to solid obstacles.
Центр масс авиабомбы расположен на расстоянии 3,463 калибра авиабомбы от ее носовой оконечности.The center of mass of the bomb is located at a distance of 3,463 caliber bombs from its nasal tip.
В предлагаемой авиабомбе реализация самых совершенных принципов конструирования и высокотехнологичных приборов управления обеспечивает высокую точность попадания в цель ЕКВО=3...5 м.In the proposed bomb, the implementation of the most advanced design principles and high-tech control devices ensures high accuracy of hitting the target E KVO = 3 ... 5 m.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143166/02A RU2339904C2 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143166/02A RU2339904C2 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006143166A RU2006143166A (en) | 2008-06-20 |
| RU2339904C2 true RU2339904C2 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006143166/02A RU2339904C2 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339904C2 (en) |
-
2006
- 2006-12-07 RU RU2006143166/02A patent/RU2339904C2/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006143166A (en) | 2008-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2802838B1 (en) | Anti-rocket system | |
| CN1082656C (en) | GPS guided munition | |
| US6237496B1 (en) | GPS guided munition | |
| CN114502465B (en) | Determination of attitude by pulsed beacons and low cost inertial measurement units | |
| US3301508A (en) | Guidance system with stellar correction | |
| RU187275U1 (en) | Unmanned Aircraft Complex | |
| RU2339905C2 (en) | Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system | |
| RU2346232C1 (en) | High-accuracy bank-stabilised day-hight all-weather aviabomb with inertial-satellite guidance system | |
| Brand et al. | GN&C technology needed to achieve pinpoint landing accuracy at Mars | |
| CN109471103B (en) | Missile-borne double-base SAR data fusion positioning error correction method | |
| WO2022176734A1 (en) | Flight path model selection method, flying object tracking system, flying object handling system, and ground system | |
| RU2339904C2 (en) | Roll-stabilised air bomb with inertial-satellite guidance system | |
| JP2002162195A (en) | Missile guidance system | |
| RU2247314C1 (en) | Roll-stabilized homing aerial bomb | |
| US3421716A (en) | Vehicle guidance system | |
| McDonald | Navigation satellite systems: their characteristics, potential and military applications | |
| RU2253820C2 (en) | Mobile antiaircraft guided missile system | |
| RU2317515C1 (en) | Twenty-four-hour high-accuracy all-weather adjustable roll-stabilized air bombs with global satellite navigation unit | |
| US6130642A (en) | Method and system to improve GPS navigation | |
| Collinson | Navigation systems | |
| RU2319102C1 (en) | Packtile air bomb with inertial-satellite navigation system | |
| Kawaguchi | Hayabusa, summary of guidance, navigation and control achievement in its proximity phase | |
| WO2022176733A1 (en) | Flight location derivation method, flying body tracking system, terrestrial system, and flying body addressing system | |
| RU2156954C1 (en) | Corrected spin-stabilized homing aerial bomb | |
| Atkinson et al. | The B-2 navigation system |