Движение авиабомбы в безвоздушном пространстве. Влияние воздуха на баллистические качества авиабомбы
При движении авиабомбы в безвоздушном пространстве на нее действует только одна сила тяжести G, которая направлена к центру Земли.
где k —постоянная тяготения;
Mз — масса Земли;
m — масса тела (авиабомбы);
Rз — радиус Земли;
Н — высота тела над поверхностью Земли.
Анализ характера движения авиабомбы в безвоздушном пространстве при сбрасывании ее с горизонтального полета позволяет сделать ряд выводов:
— траектория авиабомбы является ветвью параболы, вид которой зависит только от начальной скорости сбрасывания;
— характер траектории не зависит от массы авиабомбы;
— положение продольной оси авиабомбы при ее движении сохраняется неизменным;
— горизонтальная скорость авиабомбы постоянна и равна скорости самолета в момент сбрасывания;
— по вертикали авиабомба движется равноускоренно с ускорением g0;
— при падении вертикальная скорость и скорость авиабомбы на траектории возрастают, а угол наклона вектора скорости к линии горизонта стремится к 90°.
Влияние воздуха на баллистические качества авиационной бомбы
Сила сопротивления воздуха.
Из аэродинамики известно, что величина силы сопротивления воздуха выражается зависимостью: ,
где: R― сила сопротивления воздуха;
S― площадь наибольшего поперечного (миделевого) сечения авиабомбы, м2;
— весовая плотность воздуха на высоте Н, кг/м3;
― скорость авиабомбы, м/с;
Cx ― сопротивления авиабомбы.
Из выражения видно, что сила сопротивления зависит диаметра и скорости авиабомбы, плотности воздуха и коэффициента сопротивления. Плотность воздуха, в свою очередь, зависит от его давления, температуры и влажности. Эти параметры в основном определяются высотой. При решении основной задачи баллистики учитывают некоторые средние значения параметров, характеризующих атмосферу, которые определяются по результатам многолетних наблюдений и носят название стандартной атмосферы. Так, например, баллистические таблицы БТ-39 и БТ-52 были составлены для условий нормальной артиллерийской атмосферы; БТ-64 — для условий временной стандартной атмосферы ВСА-60; БТ-79 — для условий стандартной атмосферы СА-73.
Параметры, характеризующие баллистические качества авиационной бомбы.
Для характеристики баллистических качеств авиабомбы используются баллистический коэффициент, характеристическое время и характеристическая скорость авиабомбы.
Баллистический коэффициент с отражает влияние формы, геометрических и массовых характеристик авиабомбы на ускорение силы сопротивления воздуха. В практике бомбометания в качестве основной баллистической характеристики авиационной бомбы чаще используется не баллистический коэффициент, а характеристическое время авиабомбы Θ, по физическому смыслу представляющее собой время падения авиабомбы, сброшенной с горизонтального полета с высоты 2000 м на скорости 40 м/с (144 км/ч) в условиях стандартной атмосферы.
Влияние ветра на траекторию авиационной бомбы.
Вектор ветра изменяется с изменением высоты. Но это изменение ветра практически не влияет на траекторию бомбы. Принято считать, что ветер, влияющий на бомбу, постоянен во всех слоях атмосферы, лежащих ниже самолета, и по направлению и скорости равен на высоте бомбометания. Для решения задачи прицеливания важное значение имеет определение относа бомбы А. Зная относ бомбы, штурман может определить ту точку, в которой нужно сбросить бомбу, чтобы поразить цель.
Вектор штилевого относа — это путь бомбы в горизонтальной плоскости при безветрии от момента сброса до момента ее падения. Относ бомбы в штилевых условиях выражается формулой
Вектор ветрового сноса — это путь бомбы в горизонтальной плоскости под воздействием промежуточных ветров за время ее падения
Общая схема прицеливания.
ЗАНЯТИЕ №3
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
Содержание задачи прицеливания при бомбометании.
Прицеливание при бомбометании — комплекс действий экипажа, направленных на вывод самолета в точку сбрасывания авиабомбы (бомб).
Задача прицеливания при бомбометании заключается в создании к моменту сбрасывания таких условий, при которых обеспечивается попадание сброшенной с самолета авиабомбы в заданную (расчетную) точку — точку взрыва. Прицеливание выполняется по визирной точке, называемой точкой прицеливания. С этой точкой в процессе прицеливания совмещается линия визирования (прицельное перекрестие) того или иного визирного устройства. Решение задачи прицеливания на борту самолета предполагает решение трех частных задач, а именно: определение вектора цели ц; определение вектора относа авиабомбы
; вывод самолета в точку сбрасывания авиабомбы.
Вектор цели ц — вектор, характеризующий положение самолета относительно цели в текущий момент времени. Он измеряется с помощью различных визирных устройств самолета. Вектор относа
вычисляется счетно-решающим устройством прицельной системы па основе решения основной задачи баллистики авиационной бомбы с учетом отклонения фактических условий бомбометания от расчетных.
Принцип решения задачи прицеливания
Вывод самолета в точку сбрасывания осуществляется на основе сравнения векторов ц и
. В момент, когда разность между ними станет равной нулю, сбрасывается авиабомба. В процессе вывода самолета в точку сбрасывания авиабомбы выполняется прицеливание по направлению и прицеливание по дальности.
Прицеливание по направлению заключается в приведении векторов цели и относа в одну плоскость. Часто прицеливание по направлению называют боковой наводкой. Прицеливание по дальности заключается в сравнении модулей векторов ц и
определении момента сбрасывания авиабомбы.
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ ПРИЦЕЛИВАНИЯ
Расчет элементов схемы прицеливания производится в УВК на основе вводимых и поступающих от датчиков исходных данных:
· характеристического времени падения бомбы Θ или времени падения бомбы T и ее отставания ∆;
· длины серии сбрасывания во времени tвыбр.;
· превышения цели ∆Н относительно уровня, давление которого установлено на УВО-15К (УВ-75 -15);
· высоты и скорости бомбометания — Н, Vист;
· скорости и направления ветра на высоте бомбометания — Uн, δн
Эти данные поступают в УВК от СВС-ПН-15-6 (СВС-1-72-1В), ДИСС-ЗП (ДИСС-013), ТКС-П и с пульта управления КП1-10М при программировании задачи бомбометания. На основе вышеперечисленных данных УВК производит расчет условного характеристического времени падения бомбы Θ, времени падения бомбы Т и отставания бомбы ∆.
При известном Θ в пределах 20,5─22,5с в БЦВМ ввести значение Θ (адрес 374) и ∆ = 0 (адрес 366). При неизвестном Θ или при 20,5 > Θ>22,5 в УВК ввести значение Т (адрес 374) и ∆ (адрес 366). Расчет штилевого относа выполняется по формуле: А0 = Vист · Т ─ ∆
Расчет ветрового сноса выполняется по формуле: Аu=Uн∙T
Если прицеливание осуществляется с помощью прицела НКПБ-7, то заранее рассчитываются прицельные данные (угол прицеливания φп и боковое смещение бомбы d) по формулам:
tgφп = (WT─∆cosα)/Н ≈ (WT─∆)/Н ; d = ∆sinα
где α — угол сноса самолета.
Вывод самолета в точку сбрасывания авиабомб может осуществляться с произвольного направления (ПН) или с заданного направления (ЗН) Бомбометание выполнять с прицеливанием по визуальной или радиолокационной цели по вспомогательным точкам.
ЗАНЯТИЕ №4
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назначение и классификация авиаполигонов. Схема и типовое оборудование.
2. Способы определения результатов бомбометания. Обеспечение безопасности.
1. Назначение и классификация авиаполигонов. Схема и типовое оборудование авиаполигонов.
Авиационный полигон — специально отведенный и оборудованный земельный (водный) участок с воздушным пространством над ним, предназначенный для обеспечения боевого применения авиационных средств поражения по планам боевой подготовки частей, планам учебного процесса военно-учебных заведений и работы научно-исследовательских учреждений.
Под авиационные полигоны отводятся земельные (водные) участки в постоянное или временное пользование. Полигоны, организуемые на длительное время, называются постоянными, на короткий период времени (период учений, лагерный период)— временными.
Авиационные полигоны, обслуживающиеся специальными подразделениями полигонной службы, существующими по самостоятельным штатам, называются штатными, обслуживающиеся нештатными командами и средствами — нештатными.
Авиационные полигоны предназначены:
· наземные, морские и воздушно-стрелковые — для отработки и совершенствования огневой и тактической выучки экипажей, подразделений и частей соответственно по наземным, морским и воздушным целям;
· специальные — для проведения научно-исследовательских работ и испытаний новых образцов авиационной техники, вооружения и средств поражения.
Наземные авиационные полигоны служат:
· оперативные и тактические — для отработки действий по целям соответственно оперативной и тактической глубины;
· учебные — для обучения боевому применению авиационных средств поражения в военно-учебных заведениях;
· подвижные — для обучения летного состава тактическим приемам поиска и уничтожения малоразмерных подвижных и неподвижных целей, а также для ведения воздушной разведки и определения координат наземных объектов.
Наземные и морские авиационные полигоны включают: территорию или акваторию; воздушное пространство (район авиационного полигона); мишенное, капитальное и специальное оборудование; средства управления, связи, наблюдения и сигнализации; средства контроля полетов и результатов боевого применения авиационных средств поражения.
Земельные (водные) участки, отводимые для авиационных полигонов, должны располагаться не ближе: 10км (считая от границы участка) от крупных населенных пунктов, железнодорожных узлов, электростанций, заводов; 500м от населенных пунктов сельского типа, шоссейных и железных дорог, судоходных рек, морских коммуникаций и рыболовецких районов; 30км от воздушных трасс, запретных зон и действующих аэродромов.
Полигоны должны размещаться по возможности в малонаселенных районах и на землях, не пригодных или малопригодных для народного хозяйства. Каждый наземный (морской) авиационный полигон огневой подготовки имеет рабочую зону и зону безопасности.
Рабочая зона — площадь, заключенная в границах возможных максимальных отклонений авиабомб, ракет, авиационных мин, торпед, снарядов. Границы рабочей зоны располагаются не ближе 200м от границы полигона и не ближе 2км от населенных пунктов, шоссейных и железных дорог, судоходных рек.
Зона безопасности — площадь, заключенная между границами полигона и его рабочей зоной.
Рабочая зона авиационного полигона, его рельеф должны позволять размещение всех необходимых полигонных сооружений и мишеней, создание мишенной обстановки, соответствующей задачам боевой подготовки частей, свободное наблюдение за разрывами авиабомб (ракет, снарядов) и определение расстояний от мишеней до мест разрывов. В центре рабочей зоны полигона устанавливается мачта с цветным флагом.
На наземных (морских) авиационных полигонах в соответствии с их размерами, расположением и инструкцией по эксплуатации полигона выполняются:
· бомбометания (торпедометания, постановки минных заграждений) всех видов в простых и сложных метеорологических условиях практическими и боевыми авиабомбами (торпедами, минами);
· пуски ракет класса «воздух — поверхность»;
· воздушные стрельбы по подвижным и неподвижным наземным мишеням из всех видов авиационного оружия;
· отработки тактических приемов нанесения ударов по наземным (морским) целям;
· боевое применение авиационных средств поражения при проведении летно-тактических и авиационных учений;
· испытания бомбардировочного, ракетного и стрелково-пушечного вооружения самолетов и средств поражения;
· отстрел авиационного оружия;
· уничтожение путем подрыва выбракованных (невзорвавшихся) боеприпасов.
Воздушно-стрелковые авиационные полигоны могут создаваться над специально отводимыми земельными (водными) участками и без отвода участков над малонаселенными, пустынными или водными районами. На воздушно-стрелковых полигонах проводятся воздушные стрельбы, пуски ракет класса «воздух — воздух» по воздушным буксируемым мишеням и радиоуправляемым самолетам-мишеням, парашютным мишеням и ракетам-мишеням. На этих полигонах могут также проводиться отстрел оружия, испытания образцов ракетного и стрелково-пушечного вооружения самолетов, а также стрельбы и пуски ракет по воздушным мишеням зенитно-ракетными частями. Размеры воздушно-стрелковых полигонов, их оборудование, работа и порядок использования определяются особыми положениями и инструкциями. Авиационные полигоны могут быть отдельными или входящими в состав учебных центров или баз ВВС.
Учебные центры — учебно-методические организации авиационных объединений. Они предназначены для поддержания высокого уровня и постоянного совершенствования боевой выучки авиационных подразделений и частей, а также для обучения летного состава новым способам боевого применения, проведения опытных (исследовательских) и показных учений. В учебный центр входят: управление центра (командование и штаб); оперативный и тактический авиационные полигоны; группы радиоэлектронной борьбы; подразделения обеспечения; базовый аэродром. Размеры земельных участков авиационных полигонов центра зависят от решаемых задач, условий местности и могут быть от 10Х10 до 40X40км и более.
Авиационные базы — высшее звено в системе боевой подготовки ВВС. Они предназначены для поддержания высокого уровня и постоянного совершенствования боевой подготовки авиационных частей и соединений. На базах проводятся итоговые проверки огневой и тактической выучки частей и соединений, опытные исследовательские и показательные учения, исследования новых видов боевого применения, новых прицельно-навигационных комплексов и средств поражения. В авиационные базы могут входить: наземные, морские и воздушно-стрелковые полигоны огневой подготовки; части и подразделения обслуживания; базовые аэродромы с частями обеспечения; части и подразделения РЭБ, ПВО и другие. Размеры земельных (водных) участков наземных (морских) авиационных полигонов авиационных баз устанавливаются в пределах 40X40км, а воздушно-стрелковых — 45X80÷ 90X150км.
КАПИТАЛЬНОЕ И СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АВИАЦИОННЫХ ПОЛИГОНОВ.
К капитальному оборудованию авиационного полигона относятся: служебные, жилые, казарменные, культурно-бытовые и хозяйственные постройки; постоянные линии проводной связи; ограждения территории полигонного городка.
Городок может располагаться как на территории полигона (в зоне безопасности), так и вне ее. Удаление городка от рабочей зоны полигона должно составлять не менее 1,5км.
К специальному оборудованию авиационного полигона относятся: командный пункт; наблюдательные пункты; площадки для размещения радиотехнических средств контроля и управления полетами; посадочная площадка для самолетов связи и вертолетов; смотровые площадки (вышки); блиндажи (укрытия) для отметчиков; линии внутренней и внешней связи; оборудование постов оцепления и другие сооружения.
Командный пункт (КП) авиационного полигона служит для контроля и управления полетами в районе полигона, обработки результатов боевого применения авиационных средств поражения, организации и управления всей работой полигона во время полетов.
Командные пункты авиационных полигонов могут быть постоянными, временными и подвижными. Постоянные КП обычно строятся в городках полигонов или вблизи них. Временные КП разворачиваются на время бомбометаний, пусков ракет и стрельб у одного из наблюдательных пунктов или вблизи мишенного поля на удалении не менее 1000м от стрелковых и 2000м от бомбардировочных мишеней. Во время авиационных учений или в исследовательских целях могут создаваться подвижные КП. Для этого могут использоваться автомобильные радиостанции или вертолеты. Командный пункт может быть объединен с наблюдательным пунктом. В этом случае он носит название командно-наблюдательного пункта.
Наблюдательные пункты (НП) авиационных полигонов служат для наблюдения за результатами боевого применения авиационных средств поражения. Они могут быть открытыми (в виде наблюдательных вышек) и закрытыми (в виде блиндажей) с круговым или секторным обзором. Количество НП устанавливается в зависимости от размеров полигона, характера местности, количества мишеней с таким расчетом, чтобы каждую мишень можно было наблюдать одновременно минимум с трех НП.
Наблюдательные пункты располагаются на безопасном удалении от мишеней и по возможности на возвышенностях. Взаимное расположение НП должно быть таким, чтобы линии визирования на место разрыва с двух соседних НП пересекались под углами от 45 до 135°. Высота вышек выбирается с учетом надежной видимости мишенных полей. Открытые НП, как правило, строятся в зоне безопасности авиационного полигона. Удаление от мишеней до НП, должно быть не менее 15 нормативных отклонений для предполагаемых условий бомбометания (пусков ракет).
Закрытые НП располагаются на территории рабочей зоны не ближе 1000м от бомбардировочных и 200м от стрелковых мишеней. Блиндажи рассчитываются на временное пребывание трех — пяти человек. Перекрытие блиндажа, расположенного на бомбардировочном поле, должно противостоять удару и взрыву фугасной авиабомбы максимального калибра, применяемого на полигоне, сброшенной с максимальной высоты, допускаемой на данном полигоне.
Площадки для размещения радиотехнических средств контроля и управления полетами располагаются в непосредственной близости от КП полигона. На них размещаются: KB и УКВ радиостанции; обзорные РЛС; радиовысотомеры, УКВ радиопеленгаторы; приводные радиостанции, светомаяки и другие средства.
Посадочные площадки для самолетов связи располагаются в зонах безопасности авиационных полигонов, а посадочные площадки для вертолетов также и на мишенных полях.
Смотровые площадки предназначены для наблюдения за результатами ударов по объектам и непосредственного показа результатов удара в период учений и показов боевого применения авиации и средств поражения. Удаление смотровых площадок от мишеней должно быть не менее 15 нормативных отклонений для предполагаемых условий бомбометаний (пусков ракет), но не ближе 2км.
Посты оцепления оборудуются постовыми будками или постовыми грибками. Удаленные посты могут оборудоваться жилыми домами на несколько человек.
МИШЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АВИАЦИОННЫХ ПОЛИГОНОВ.
Мишенное оборудование авиационного полигона включает все мишени, установленные на полигоне и находящиеся в резерве (на складах). Тип и количество мишеней, устанавливаемых на полигоне, определяется решением командира, в ведении которого находится полигон.
Все мишени, устанавливаемые на авиационных полигонах, подразделяются на учебные, тактические и специальные.
К учебным мишеням относятся:
· комплекс макетов (силуэтов) для индивидуальных стрельб и пусков ракет;
· мишени для бомбометания днем и ночью с использованием оптических и телевизионных прицелов;
· радиолокационные мишени;
· репер-мишени для бомбометания с радиотехническими системами и с прицеливанием по вспомогательной точке;
· вспомогательные точки прицеливания;
· движущиеся мишени.
Учебные мишени, предназначенные для первоначального обучения, должны обладать хорошей контрастностью и видимостью с воздуха во все периоды года.
Тактические мишени имитируют объекты тактической и оперативной глубины.
Специальные мишени предназначены для выполнения специальных задач в научно-исследовательских и других целях.
По своему расположению мишени могут быть наземными, морскими и воздушными.
По устройству наземные и морские мишени могут быть плоскостными, полуобъемными и объемными, а воздушные — в виде планеров-мишеней, самолетов-мишеней, ракет-мишеней, парашютных мишеней.
Мишенное оборудование авиационных полигонов должно в основном состоять из макетов или реальной военной техники, имитирующих различные военные объекты противника.
Участок рабочей зоны, где располагаются бомбардировочные мишени, называется бомбардировочным полем, а где располагаются стрелковые мишени, — стрелковым полем. Участок рабочей зоны, где располагаются и бомбардировочные и стрелковые мишени, называется стрелково-бомбардировочным полем.
Размеры бомбардировочного и стрелково-бомбардировочного полей — не менее 4X4км; стрелкового поля — не менее 2X2км. Бомбардировочные мишени размещаются так, чтобы удаление их от ближайшей границы рабочей зоны было бы не менее 15 нормативных отклонений рассеивания авиабомб, но не менее 1,5 км. Расстояние между мишенями выбирается таким, которое позволяет наблюдать их с воздуха как отдельные объекты, но не менее 1км. В центре каждой мишени устанавливается столб привязки высотой не менее 5м, окрашенный через каждый метр в белый и черный цвета.
Радиолокационные мишени могут обозначаться уголковыми отражателями, действующими РЛС, импульсными радиомаяками и другими радиосредствами.
С помощью уголковых отражателей могут создаваться сложные радиолокационные цели, изображение которых на экранах индикаторов подобно изображению крупных промышленных центров, заводов и других реальных объектов. Дальность уверенного обнаружения радиолокационной мишени должна быть не менее 45—50км на высотах полета 500—15000м и в секторе захода ±15° от заданного направления захода. Вспомогательная точка прицеливания оборудуется четырьмя уголковыми отражателями без маркеров.
Мишень для бомбометания с помощью радиотехнических систем обозначается столбом, координаты которого должны быть точно определены. Мишени — действующие РЛС, устанавливаются на специально оборудованной площадке бомбардировочного поля в месте, обеспечивающем безопасность применения ракет класса «воздух—РЛС». Координаты РЛС должны быть точно известны.
Мишени — радиомаяки, устанавливаются в центре любой мишени или отдельно в специально оборудованных бетонированных блиндажах (колодцах). Они являются самостоятельными радиолокационными точками прицеливания.
Для выполнения бомбометания и воздушных стрельб в сумерки и ночью на полигонах оборудуются ночные факельные или электрифицированные мишени.
Стрелковые мишени размещаются на полигоне так, чтобы удаление их от ближайшей границы рабочей зоны в направлении атаки и по перпендикуляру к этому направлению было бы не менее 1км. Расстояние между стрелковыми мишенями для индивидуальных стрельб должно составлять по фронту и глубине не менее 100м.