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.