第6章 導彈的結構與主要係統(4)(1 / 3)

當導彈在稠密大氣層內飛行時,氣動舵是最廣泛使用的操縱機構。氣動舵是安置在距離導彈質心不遠處的不大的承力麵,當氣動舵偏轉一個角度時,舵麵上就作用有氣動力,它作用在舵麵的壓力中心(壓心),並產生相對導彈質心的力矩。在此力矩作用下,導彈將繞其質心轉動而改變其飛行迎角,最終使迎角平衡在一定的數值上,並產生控製所需要的法向力。

2.推力矢量控製

所謂推力矢量控製,是用改變發動機排出的氣流方向控製導彈飛行的一種控製方法。推力矢量控製有著明顯的優點。隻要導彈處於推進階段,在高空和低速時,都能對導彈進行有效的控製,而且能獲得很高的機動性能。目前,這種方法一般用於彈道導彈的垂直發射段、垂直發射的戰術導彈以及某些空空導彈等。無論是依靠控製麵的偏轉還是依靠推力矢量的改變來使導彈在俯仰、偏航平麵的機動或繞彈體縱軸的運動,都是在沒有儀表反饋的情況下進行的控製,實際上是一種開環控製,在沒有外界幹擾的情況下這種載環控製也是有效的。但是一般說來外界幹擾是不可避免的,為了抑製幹擾,提高製導與控製精度,唯一有效的解決途徑是給控製係統引進反饋,將開環變成閉環。於是導彈的控製係統就由控製麵或推力矢量控製元件、伺服機構、彈體構件、反饋儀表(如加速度計、陀螺儀等)以及必須的控製設備構成,這種有儀表反饋的控製係統就是自動駕駛儀,它是一個自動控製係統。

五、導彈的導引係統

1.自主製導係統

自主製導的特點是導彈發射後,導彈、發射點、目標三者間沒有直接的信號聯係,導彈的飛行方向和命中目標的精確度完全由彈內製導設備決定,因而不易受到幹擾。但導彈一旦發射出去,就不能再改變其預定的航跡,因此,單用自主製導係統的導彈,隻適於對付固定目標或已知飛行軌跡的目標,不能攻擊活動目標。自主製導主要用於地地導彈(如彈道式導彈、飛航式導彈等)、空地導彈(如空地式飛航導彈),有些地空導彈的初製導段或末製導段也有應用。

(1)方案製導係統

方案就是根據導彈飛向目標的既定航跡擬製的一種飛行計劃。方案製導係統則能引導導彈按這種預先擬製好的計劃飛行。導彈在飛行中不可避免地要產生實際參量值與給定值間的偏差,導彈舵的位移量就決定於這一偏差量,偏差量越大,舵對中立位置的位移量越大。方案製導係統實際上是一個程序控製係統,所以,方案製導也稱為程序製導係統。

方案製導主要用於地地導彈。有些地空導彈從發射到進入主要控製段前,也采用方案製導係統,以使導彈發射後便有自主能力,這樣可增加發射密度,並具有多方向攻擊目標的能力。方案製導在地地導彈(如地地飛航式導彈、艦艦飛航式導彈等)製導中,多用於初、中段製導。

(2)慣性製導係統

慣性製導係統(簡稱慣導係統)是一種利用裝在彈上的慣性儀表測量導彈運動的速度和坐標而形成指令信息來導引導彈的係統。這種製導係統的基本原理是應用慣性加速度計,在三個互相垂直軸的方向上測量出導彈質心運動的加速度分量,然後用相應的積分裝置將加速度分量積分一次得到速度分量,把速度分量再積分一次得到坐標分量。由於導彈發射點的坐標和初始速度是知道的,因此,可以計算出導彈在每一時刻的速度值和坐標值。把這些值與程序值進行比較,便能得出偏差量而進行修正。這樣就保證了導彈沿預先規定的運動程序飛向目標。

(3)地圖匹配製導

地圖匹配製導技術是現代許多先進製導技術,諸如尋的製導、星光(天體)製導、GPS製導、匹配製導等製導與定位新技術的一種,它是現代遙感技術、微電子技術、精密測繪技術、數字圖像處理和模式識別技術的綜合應用結果。從20世紀70年代開始人們就進行了大量的研究,理論日趨成熟,國外把這項技術已成功地運用到巡航式和彈道式等導彈的製導係統中,從而大大改善了這些武器的命中精度。

地圖匹配製導就是利用地圖信息進行製導的一種自主式製導技術。目前,使用的地圖匹配製導有兩種:一種是地形匹配製導,它是利用地形信息來進行製導的一種係統,有時也叫地形等高線匹配(TRCOM)製導;另一種叫景象匹配區域相關器(SMAC)製導,它是利用景象信息來進行製導的一種係統,簡稱為景象匹配製導。它們的基本原理相同,都是利用彈上計算機(相關處理機)預存的地形圖或景象圖(基準圖),與導彈飛行到預定位置時攜帶的傳感器測出的地形圖或景象圖(實時圖)進行相關處理,確定出導彈當前位置偏離預定位置的縱向和橫向偏差,形成製導指令,將導彈引向預定的區域或目標。

(4)天文導航

天文導航是根據導彈、星球、星體三者之間的運動關係,來確定導彈的運動參量,將導彈引向目標的一種自主製導技術。83