Военинженер 1 ранга, кандидат технических наук, доцент Пчельников Н. И. Приборы управления артиллерийским зенитным огнем Книга II -------------------------------------------------------------------------------- Издание: Пчельников Н. И. Приборы управления артиллерийским зенитным огнем, книга II. — М.: Воениздат НКО СССР, 1940. — 112 с. Цена 3 руб. Scan: Danila - Master of Science (M.Sc.) in Physics Аннотация издательства: В книге описаны устройство, работа и методы испытаний ПУАЗО различных систем. Книга предназначается в качестве учебника для слушателей Артиллерийской академии и пособия для начальствующего состава артиллерии Красной Армии. Книга в формате DjVu: с разрешением 600 dpi — 4841 кб с разрешением 300 dpi — 1420 кб Невыправленный текст в формате TXT — 191 кб ОГЛАВЛЕНИЕ Глава I. Решение задачи встречи по гипотезам о движении цели в любой плоскости §1. Гипотезы, отличающиеся от гипотезы о прямолинейном, равномерном и горизонтальном движении цели (стр. 3) §2. Решение задачи встречи по гипотезе о прямолинейном и равномерном движении цели в любой плоскости (стр. 3) §3. Решение задачи встречи в системе координат в, е, Н (стр. 4) §4. Решение задачи встречи по гипотезе о перемещении цели по дуге окружности. Первый способ (стр. 6) §5. Решение задачи встречи по гипотезе о перемещении цели по дуге окружности. Второй способ (стр. 8) §6. Решение задачи встречи по гипотезе о перемещении цели по дуге окружности. Третий способ (стр. 10) §7. Общее решение задачи встречи по гипотезе о движении цели с переменными высотой, скоростью и курсом (стр. 11) Глава II. ПУАЗО Сперри Т-8 §8. Общие сведения (стр. 14) §9. Выработка текущих координат (стр. 14) §10. Определение составляющих скорости цели и решение задачи встречи (стр. 16) §11. Выработка упрежденной горизонтальной дальности и упрежденного азимута (стр. 17) §12. Точность определения координат (стр. 18) §13. Определение балистических данных и ввод корректур (стр. 19) §14. Стрельба по наземным целям и при перемещении цели на малых высотах (стр. 20) §15. Оценка прибора (стр. 20) Глава III. ПУАЗО фирмы Герц §16. Общие сведения (стр. 22) §17. Определение текущих координат и скоростей их изменения (стр. 23) §18. Определение упрежденных прямоугольных координат (стр. 24) §19. Определение упрежденной горизонтальной дальности и упрежденного угла места (стр. 27) §20. Принцип устройства механизмов для определения балистических данных (стр. 29) §21. Определение балистических данных и поправок (стр. 33) §22. Оценка ПУАЗО Герц (стр. 34) Глава V. ПУАЗО фирмы Сименс KR-U §23. Общие сведения (стр. 36) §24. Ввод текущих координат (стр. 36) §25. Определение составляющих скорости цели vx и vy (стр. 37) §26. Решение задачи встречи (стр. 40) §27. Выработка балистических данных и поправок (стр. 40) §28. Оценка прибора (стр. 42) Глава V. ПУАЗО фирмы Сименс KR-I §29. Общие сведения (стр. 43) §30. Ввод текущих координат и определение параметров движения (стр. 45) §31. Определение упрежденных координат (стр. 45) §32. Определение балистических данных (стр. 46) §33. Ввод поправок и корректур (стр. 47) Глава VI. Механический ПУАЗО Крузе §34. Общие сведения (стр. 49) §35. Устройство прибора (стр. 49) §36. Определение скорости и принцип решения задачи встречи (стр. 52) §37. Стрельба способом прямой наводки (стр. 54) §38. Работа на приборе при стрельбе способом прямой наводки (стр. 56) §39. Балистические графики для стрельбы способом прямой наводки при применении угломера с наклонным столом (стр. 58) §40. Работа на приборе (стр. 60) §41. Оценка прибора (стр. 61) Глава VII. ПУАЗО Вест §42. Общие сведения (стр. 62) §43. Планшет-построитель (стр. 62) §44. Принцип работы синхронной передачи (стр. 64) §45. Устройство балистическото преобразователя (стр. 66) Глава VIII. ПУАЗО Берког М-3 §46. Общие сведения (стр. 68) §47. Ввод текущих координат и определение скорости цели (стр. 68) §48. Выработка упрежденных координат (стр. 69) §49. Определение балистических данных (стр. 70) §50. Ввод поправок (стр. 71) §51. Оценка прибора (стр. 71) Глава IX. ПУАЗО Берког М-5 §52. Общие сведения (стр. 72) §53. Ввод текущих координат и определение скорости (стр. 72) §54. Выработка упрежденных координат (стр. 73) §55. Определение балистических данных и поправок (стр. 74) §56. Оценка прибора (стр. 75) Глава X. ПУАЗО фирмы Шнейдер М-3 §57. Общие сведения (стр. 75) §58. Выработка упреждений (стр. 76) §59. Определение балистических данных и поправок (стр. 78) Глава XI. ПУАЗО Буффи §60. Общие сведения (стр. 79) §61. Выработка текущих скоростей в' и е' (стр. 80) §62. Выработка упреждения азимута (стр. 81) §63. Выработка упрежденной наклонной дальности (стр. 82) §64. Выработка балистических данных (стр. 82) Глава XII. ПУАЗО Виког-6 §65. Общие сведения (стр. 84) §66, Ввод текущего азимута и определение упреждения азимута (стр. 84) §67. Ввод текущей и выработка упрежденной дальности (стр. 87) §68. Выработка балистических данных (стр. 88) §69. Выработка поправок (стр. 89) §70. Дополнительные сведения и оценка прибора (стр. 90) Глава XIII. Универсальный ПУАЗО Виккерс §71. Принцип, положенный в основу устройства прибора (стр. 90) §72. Принцип решения задачи встречи (стр. 92) §73. Описание принципиальной схемы ПУАЗО (стр. 93) §74. Выработка скоростей и ускорений при перемещении цели по криволинейному курсу (стр. 94) Глава XIV. Испытание ПУАЗО §75. Порядок испытания (стр. 96) §76. Испытание отдельных счетно-решающих механизмов. Фрикционные механизмы (стр. 97) §77. Испытание на чувствительность (стр. 100) §78. Испытание коноидов (стр. 101) §79. Испытание ПУАЗО как счетной машины (стр. 104) §80. Испытание в динамике (стр. 104) §81. Обработка результатов испытания приборов в динамике (стр. 105) §82. Испытание стрельбой и возкой (стр. 109) ========================================================== ВОЕНИНЖЕНЕР 1 РАНГА Н. И. ПЧЕЛЬНИКОВ кандидат технических наук, доцент ПРИБОРЫ УПРАВЛЕНИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИМ ЗЕНИТНЫМ ОГНЕМ (ПУАЗО) КНИГА ВТОРАЯ Утверждено Всесоюзным Комитетом по делам высшей школы при СНК СССР в качестве учебника для военных академий Красной Армии ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НАРКОМАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР МОСКВА-1940 Военинженер 1 ранга Я. И. Пчельников. "ПРИБОРЫ УПРАВЛЕНИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИМ ЗЕНИТНЫМ ОГНЕМ", книга II. В книге описаны устройство, работа и методы испытаний ПУАЗО различных систем. Книга предназначается в качестве учебника для слушателей Артиллерийской академии и пособия для начальствующего состава артиллерии Красной Армии. Редактор майор А. С. Еренин Технический редактор Д. Г. Моисеенко Корректор Б. К. Васильев Бригадир по чертежным работам А И. Кочевалов Обложка художника С. М. Копысова Сдано в производство 21,2,40. Подписано к печати 5.7.40. Формат 60VQ2/ Уполномоченный Главлита № Г-13553. Формат bOX92/16. ббъем 7 п л< + ш вкл> 2t5 п< л> 8>7 у^ авт< л Цена книги 1 р. 50 к., переплета № 7 1 p. 50 к. Изд. № 156. Зак. № 1Д> Отпечатано в 3-й типографии Воениздата riKO СССР Москва, ул, Разина, Елецкий пер., 7. Глава 1 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ВСТРЕЧИ ПО ГИПОТЕЗАМ О ДВИЖЕНИИ ЦЕЛИ В ЛЮБОЙ ПЛОСКОСТИ § 1. Гипотезы, отличающиеся от гипотезы о прямолинейном, равномерном и горизонтальном движении цели Ранее мы рассмотрели различные способы решения задачи встречи по гипотезе: за упредительное время цель движется прямолинейно и равномерно в горизонтальной плоскости. Известно, что современная авиация способна выполнять боевые за^-дания, применяя, сложные противозенитные маневры, выражающиеся в изменении курса, скорости и высоты полета. В соответствии с этим в основание устройства ПУАЗО должны быть прложены гипотезы, соответствующие возможным маневрам авиации. К таким гипотезам относятся: 1. За упредительное время цель движется прямолинейно и равномерно в любой плоскости. 2. За упредительное время цель движется прямолинейно в любой плоскости с равнопеременной скоростью. 3. За упредительное время цель движется равномерно в горизонтальной плоскости по д[уге окружности. 4. За упредительное время цель движется с переменными высотой, скоростью и курсом. Четвертая гипотеза является более общей. Она отвечает всем возможным маневрам, авиации. Вместе с тем, практическое осуществление ПУАЗО по этой гипотезе связано с большими трудностями (см. § 7). / § 2. Решение задачи встречи по гипотезе о прямолинейном и равномерном движении цели в любой плоскости Сначала рассмотрим это решение в цилиндрической системе Координат. Для этого обратимся к рис. 1, на котором А—насто-ь тотеа, Ау—упрежденная точка. Треугольник ОА'АУ является упредительным. Обозначив проекцию скорости v на горизонт через vr, получим: <0Г = v • cos X = const. Решение упредительного треугольника в данном случав ничем не будет отличаться от решения по гипотезе о прямолинейном и горизонтальном движении цели; поэтому соответственно выражениям (58)1 получим: sin Ар dp dt dd А dv Ad = — ту -)- dy • sin Ар • tg dt AP (1) Так как третья координата Н является переменной, то ее упреждение ДЯ будет: AW dH ДЯ =----т-- dt отсюда НУ=Н+ dH dt Рис. 1 Таким образом, решение задачи встречи в рассматриваемой системе координат сведется к решению системы уравнений: sin Ар Ad dp d * i— .____ l»v -------- Яу = Я+^Чу ^ dt =----T^y'----, Лч = Л-\-------- dt dy y ~ dt ~^ + 2dy.s\n^- T=/(//y,dy); -« -f • a -4 dy = d -f- Ad. ^. (2) § 3. Решение задачи встречи в системе координат р, s, я ч, В рассматриваемой системе координат решение задачи встречи по предыдущей гипотезе сводится к определению упреждений азимута и угла места цели. Упреждение азимута может быть найдено непосредственно из выражения (б9)2 заменой отношения 1 П ч е л ь н и к о в Н. И., Приборы управления артиллерийским зенит-м огнем, кн. 1. ным 2 Там же. дальностей отношением высот, умноженных на соответствующие им котангенсы углов е и sy : . Л0 d$ H ctgs sm Ар = —*- ty •-----—^—. at Ну ctgsy Определим теперь упреждение As. Для этого плоскость упрежденного угла места ОАУ Ау г наложим на плоскость настоящего места цели ОАА! (рис. 2). Искомое упреждение As должно равняться разности между упрежденным sy и текущим s углами места цели. Рис. 2 соответствует отрицательному значению As, что мы учтем в дальнейших своих выводах. Опустим перпендикуляр AN из точки А на направление ОАУ. Из треугольника OAN будем иметь sin ( —As) = AN ОА или sin As = — ДАЛ sin з H (3) так как Рис. 2 OA = H sins В свою очередь из подобия треугольников OAR и OAyL получим AR = (LAy)'OA -= (^У)'-* OL dy и LAy = (ML — ЛЯ) = М-tg з — ДЯ; отсюда л/?_ (Arf.tgs — Д//). о. или 2r-sin —В, угол 8 равен отношению дуги ААУ, равной v ту, к радиусу г, т. е. 8 -----Т У 9 отсюда Sy = 2r-sin v 2r v Обозначим отношение г через с и преобразуем последнее выражение, умножив и разделив правую его часть на v: :in (J-,) sin »Sy = У Ту * м Рис. 3 Отношение — представляет собой угловую скорость цели г относительно точки С; другими словами, она является скоростью изменения направления радиуса СА. Радиус этот всегда остается перпендикулярным к вектору скорости. Следовательно, скорость V изменения направления последнего должна быть тоже —; но скорость изменения направления вектора v есть скорость изменения путевого угла Q. Таким образом: Q/ = V с. Непрерывным измерением путевого угла • Q можно одновременно определять и значение его скорости Q/. На практике возможен и другой способ определения этой величины: заданием Скорости цели v и радиуса г. 7 Теперь дайдем фиктивный курсовой угол. Из рис. 3 видно, что 4i = q — (?AyAT), угол А у AT равен углу — 8; отсюда и 01 = « -8. В результате решение задачи встречи этим способом сводится к решению системы уравнений: УТу • sin (-1-8) ~ч О ту == f(dyt Н) ъ = я-±* dy = d -\~Sy. (в) В частном случае, когда движение прямолинейное, радиус г равен бесконечности. Тогда -1 = с = о. г 8 = 0, Я1 = Я- 10 2 ' X •j------будет в этом случае равно единице, no- sin Отношение 2 скольку sin (—8 ) и —8 являются бесконечно малыми эквива- \ Z / Li лентами; вектор перемещения вследствие этого получится в виде: S у — *^у. § 5. Решение задачи встречи по гипотезе о перемещении цели по дуге окружности (Второй способ) Разложим вектор перемещения 5У на составляющие S§ и Sa (рис. 4): S$ = Sy • sin дг-9 Sd — — Sy • cos q^. 8 Так как 9i = q 8. то p=Sy - sin (q 8 ~2 sd Sy • cos (q — 8 Развернем эти выражения: ^ ^ So = Sy • sin q • cos — — Sy • cos q • sin -~- ^ _j __J 8 5^ = — Sy • cos q • cos —— Sy • sin q • sin — , или S^ = (н • sin <7)ту • cos — — (u • cos q)iy • sin —, ^ ^ Sa = — (u-cos^)Ty • cos——(г?«sin q)ty • sin— . 2 z Обозначая г?«sin ^ через v^ и — г;-cos ^ через vd, окончательно получим: о / 5 , 8 \ 5p= г;р.со5 —+ yd.sin — \ * *) (л 5» yd -cos~------yR -sin— )Ty fit ^ (7) Сущность решения задачи встречи рассматриваемым способом заключается в геометрическом построении прямоугольного треугольника ОБА у по его катетам OB = d + Sd и ВА ^ Рис. 4 В частном случае, отвечающем прямолинейному курсу, угол 8-равен нулю; выражения (7) примут вид: 5Р = урту; Sd = Ud Ъу , что соответствует ранее рассмотренной гипотезе о прямолинейном движении цели. 9 § 6. Решение задачи встречи по гипотезе о перемещении цели по дуге окружности (Третий способ) Возьмем прямоугольную систему координат с началом в точке стояния прибора О.. Спроектируем вектор перемещения цели на направление осей ОХ и OY (рис. 5): Sy =Sy-cos (180° —ft-H), или Sy =Sy.sln(180°--fc + p) Sv = — SV • cos (ал — " X Sy =Sy -sin(fc —p), \) так как
  • + Sy X !- (9) dy= .Ky+JVy U ^У Ту =/ (flfy, Я) В частном случае, при прямолинейном движении цели система эта обращается в ранее полученную нами систему (57)1. Сравнивая выражения (8) и (9), видим, что практически они решаются одинаково. Вместе с тем третий способ более сложный, так как требует двухкратного перехода от одной системы координат к другой. Однако третий способ имеет и свои преимущества. По этому способу составляющие скорости не меняются при равномерном и прямолинейном движении цели; кроме того, наиболее просто учитывается смещение прибора относительно батареи. Что касается первого способа, то по своей принципиальной простоте он стоит выше других. Недостатком его является то, что построение косоугольного треугольника практически трудно осуществимо. § 7. Общее решение задачи встречи по гипотезе о движении цели с переменными высотой, скоростью и курсом Принципиально точное решение задачи встречи по этой гипотезе практически неосуществимо. Приближенно же решать задачу встречи можно многими способами; из них наиболее простым является способ, основанный на принципе разложения функции в ряд Тейлора. Любая координата цели может быть разложена в ряд Тейлора в зависимости от времени. Разложим упрежденный азимут ру и упрежденный угол места ?у в соответствующие ряды РУ = Р + РЧ + Г-^ + Г еУ = s + S% + 1 - 2 2 // Т /// -.3 1 • 2 • 3 т8 1 • 2 - 3 +. +. (10) 1 Пчельников Н. И., Приборы управления артиллерийским зенитным огнем, кн. 1. 11 Производные, начиная с первого порядка до любого высшего, принципиально определить можно. Однако практически определение их бывает настолько не точно, что теряется всякий смысл. Практически с допустимыми погрешностями можно находить производные второго и первого порядка; производные высших порядков можно считать равными нулю. Исходя из этого, упрежденные координаты в соответствии с выражениями (10) приближенно могут быть получены в виде: Ру = Р+РЧ + Р 2 1 // "У 2 — S -[- S'Ty -{--. У/ ТУ (11) В данном случае в качестве координат мы взяли азимут и угол места. С одинаковым основанием мы могли бы взять другие координаты. Представим себе, что приведенные здесь выражения представляют точное решение; взяв другую систему координат, мы не получим того же решения. Так как система координат не должна сказываться на точности, то в принципе данный способ решения задачи встречи всегда является приближенным; нас же будет интересовать точность определения координат именно этим способом. Коротко остановимся на анализе этого способа решения. В первую очередь рассмотрим точность решения задачи встречи по гипотезе о прямолинейном равномерном и горизонтальном движении цели. В этом случае производные от азимута по времени (от первого до четвертого порядка), выраженные через курсовой угол q, будут иметь вид: V Р' р"==2 1 sin2 q v sin3 q-cos q P"' = 2 (~ }3 [3 sin4 q • cos2 q - sin6 q] \PJ \ (12) P IV = 24 / V \р sin5 <7-cos <7-cos 2 q Анализ этих выражений, взятых соответственно ряду (10), показывает, что наибольшие ошибки в искомом упреждении др лежат в области курсовых углов, близких к 90°, при достаточно большом времени полета. Вместе с тем необходимо отметить, что большие ошибки встречаются редко, а поэтому рассматриваемый принцип решения не лишен практического интереса. Из выражений (12) видно, что во многих случаях третья и четвертая производные компенсируют друг друга; еледова- 12 .тельно пренебрежение ими заметно не отразится на точности решения задачи. Этот способ решения можно назвать независимым от гипотез. Как известно, вообще гипотеза формулирует вполне определенный закон движения цели, не зависимый от системы координат. В какой бы системе координат ни решалась задача встречи, результат должен получаться один и тот же, чего нет при данном способе; поэтому при таком способе решения можно взять или любую гипотезу и считать решение приближенным, или гипотезу, в которой говорилось бы: цель за упредительное время движется, так что ускорения ее координат остаются постоянными. При этом обязательно должна быть указана система координат. Возьмем другое решение, в принципе сходное с рассмотренным, но более точное. Представим себе, что первые производные от координат по времени непрерывно записываются на графике. Допустим, что такой производной будет скорость изменения азимута р' (рис. 6). Пусть к моменту ?0, отвечающему моменту Рис. б выстрела, производная р' равна РО. К этому моменту на графике записан учдсток кривой у (ЛШ0). Предположим, что скорость р' будет и в дальнейшем изменяться по тому же закону. Проэкстраполируем на-глаз кривую до точки Mlf отвечающей времени ? = ?0-{-%. Заштрихованная площадь (М^М^ может быть выражена в виде: 'о + ТУ О ру-р=др = г Р'« dt Интеграл этот йюжет быть определен приближенно по формуле трапеций, если разделить всю площадь на п участков: Д^ п тй+й+й+...+р»-1+4-р» (13) Практически величина п может быть взята в пределах от одного до четырех. В известном итальянском приборе Буффя, в котором упреждения координат определяются в соответствии с выражением (13), число промежутков п взято равным 4. Формулы упреждений для этого прибора имеют вид: Ар ТЙ + Pi + Pi + Pi + iu 2 1 Т \1Г?о + ?1 + ?2 / ' I ' . 1 '\ 2 + s3 + Y?4 I (14) 13 Этот способ решения нужно признать более точным в сравнении с ранее рассмотренным, в чем нетрудно убедиться, проанализировав оба способа для одинаковых условий стрельбы. Глава II ПУАЗО СПЕРРИ Т-8 § 8. Общие сведения В основание устройства ПУАЗО Сперри Т-8 положена гипотеза о прямолинейном равномерном и горизонтальном движении цели за упредительное время. Этот прибор отличается от предшествовавших ему образцов Сперри Т-4 и Сперри Т-б своей простотой. В нем не учитываются никакие поправки, за исключением приближенных поправок на деривацию и ветер. Кроме того, прибор имеет более совершенные по конструкции отдельные счетно-решающие механизмы. Наконец, в целях экономии обслуживающего персонала в прибор введены следящие электрические устройства. Благодаря этому прибор могут обслужить пять номеров, в то время как для Т-6 требуется десять номеров. Упрощение конструкции позволило уменьшить габариты и вес прибора; вместе с тумбой он весит около полутонны. Задача встречи решается в приборе геометрическим методом в прямоугольной системе координат. При наблюдении за целью с помощью визиров в прибор непрерывно вводятся азимут р и угол места г. Высота передается с высотомера. В дальнейшем эти координаты преобразуются в прямоугольные (л:, у, z). § 9. Выработка текущих координат (Приложение 1) Действием на маховик 1 прибор наводят по азимуту. Введенный азимут (J поступает в координатор KI и диференциалы 15 и 16. Действием на маховик 3 прибор наводят по углу места г, поступающему на шкалу совмещения 7. Третья координата — высота цели //—-поступает с помощью электрической синхронной передачи на „принимающий" 19 и шкалу 18. По этой шкале маховиком 8 в прибор вводят высоту цели //; корректура текущей высоты вводится маховиком 6. Высота поступает на коноид горизонтальной дальности АТ3 и на балистические коноиды А"4 и /C5- Коноид /C8 служит для выработки горизонтальной дальности d по высоте Н и углу места е соот-вегственно зависимости: d = //-Ctge. 14 Коноид при этом рассчитан так, что движок 20 пет^я™™* в нем на величину, пропорциональную углу MeSFSSSS" эта может быть прочтена на шкале совмещения /7. г?55? тальная дальность d поступает от маховика* на перемешен^ коноида. О правильности выработки горизонтальной[дадим™ судят по совмещению индексов на шкале 17 дальности Для плавности ввода горизонтальной дальности в щ>иб<го<-применен фрикцион F; диск 21 фрикциона вращается с постояв ной угловой скоростью. Маховиком 5 смещают обойму о mlm ками 22 на величину, пропорциональную скорости изменения горизонтальной дальности --|. Валик 23 при этом в каждый данный момент будет поворачиваться на величину приращения горизонтальной дальности: --у-цкицения .. dd ,, dd — —. dt. dt С течением времени с фрикциона сойдет величина топот)-циональная горизонтальной дальности: е-ш-шна, пропор- d — d. rdd о : / J dt • dt ;p»r^vu^^^ jsss-i "„Гь-н'осТг^дГначального™" ™P": натор /^служит для разложения вектора d на составляющие по двум взаимно-перпендикулярным 27 Неподвижным осям ОХ я. QY. Чаще веего прибор ориентируется так, что ось ОХ ориентируется по на-дравлению север — юг (С —Ю), а ось О у-—по направлению запад — восток (3 —В). Координатор состоит из двух дисков 25 и 26, двух кареток 27 и 28 и пальца 29, соединяющего ка-ретки и оба диска. Диск 26 устанавливается от валика 30 по азимуту р, а диск 25 поворачивается на угол, пропорциональный горизонтальной дальности, на диске вырезан спиральный (по закону Архимеда) паз Но которому скользит палец 29. Палец этот одновременно сколь-аит по радиальному пазу азимутального диска 26 и спиральным пазом устанавливается от центра диска на величину Plf щюпор-ршнальную горизонтальной дальности (рис. 1). Каретки 27 и -дг, ведомые пальцем 29, устанавливаются соответственно 15 28 Рис. 7 на величины: x = d-c,os$, y = d-s'm P; каретка 27 перемещается в направлении О—Ю, а координата х отсчитывается от направления 3—В; каретка 28 перемещается в направлении 3—В, а координата у отсчитывается от направления С—Ю. Полученные в прямоугольной системе координаты х и у в дальнейшем используются для решения задачи встречи. § 10. Определение составляющих скорости цели и решение задачи встречи Вновь выработанные координаты х и у с кареток 27 и 28 поступают на тахометры Тх и Ту. Последние служат для опре- /dx\ f dv\ *> деления средних скоростей координат ( — и ( — ) за наблюдательное время, равное 3 сек! \dt J \dtj Для определения этих скоростей нажимают на рычаг 14 и тем -самым заводят часовые механизмы тахометров. В определенный момент валики 31 и 32 автоматически подключаются к стрелкам тахометров, вследствие чего стрелки приводятся во вращение. Вращение стрелок продолжается 3 сек. Угол поворота стрелки тахометра Тх пропорционален величине изменения координаты х за 3 сек. Средняя скорость (— ) получается в виде отношения \dtjcp Ах —, где Ал: — приращение координаты х за 3 сек. Шкала тахо- о метра разградуирована в единицах скорости. Полученное значение скорости не считывается со шкалы, а совмещением стрелок вводится в прибор. Для этого вращают маховики 11 и 10 так, чтобы индексы на тахометрах были совмещены со стрелками. Тем самым скорости vx и vy будут введены в множительные механизмы Мх и Му. В качестве второго множителя в эти механизмы, кроме того, вводится упредительное время ту, поступаю* щее по движку 33 с коноида АГ4. В множительных механизмах, таким образом, вырабатываются упреждения координат Ах и Ду в виде: Дл: = vx ту ; Ay = vy Ту . Каретки 34 и 35 множительных механизмов переместятся на величины, пропорциональные этим упреждениям. С помощью кнопок 36 и 37 изменяют упреждения на величину составляющих параллакса рх и ру, вычисляемых предварительно по величине измеренного параллакса (смещения) и направлению. 1акгщ образом, в диференциалы 35 и 39 поступают, с одной стороны, измененные упреждения ивт:у+А и Ч^у+Яу, 16 с другой стороны, координаты х и у с кареток 27 и 28 соответственно. В результате с диференциалов сойдут упрежденные координаты: *у = * + А*+/У> УУ=У + АУ+РУ. Координаты эти далее подаются к контактным приспособлениям 40 и 41, в которых смещаются ролики 42 и 43. § 11. Выработка упрежденной горизонтальной дальности и упрежденного азимута Для выработки упрежденных координат dy и (Зу применен спиральный координатор К29 ничем не отличающийся от координатора /Ci- Каретки 44 и 45 координатора связаны с контактными кольцами 46 и 47. Каждое кольцо состоит из двух токопроводящих полуколец, разделенных изоляционными прокладками. Контактные приспособления связаны с сервомоторами 48 и 49. Первый из них при замкнутой электрической цепи связан через диференциал 15 и передачи 50, 51 о азимутальным диском координатора /С2, а второй через диференциалы 52, 53 и передачу 54 связан со спиральным диском упрежденной горизонтальной дальности. Для уяснения принципа работы координатора необходимо иметь в виду следующее: 1. Моторы вращаются только в случае, когда контактные ролики стоят на токопроводящих полукольцах, и останавливаются, Когда ролики устанавливаются на изоляционных прокладках. 2. Вращением моторов через соответствующие передачи смещаются координатные кареткд, а вместе с ними и контактные кольца 46 и 47. 3. Моторы вращаются всегда в сторону подвода изоляционных промежутков а и b к контактным роликам, что обеспечивается соответствующим включением в цепь контактных полуколец. 4. Положение роликов на изоляции соответствует равенству смещений контактных колец и их роликов. Отсюда следует, что при положении роликов на изоляции Перемещения кареток 44 и 45 пропорциональны упрежденным Координатам ху и уу, поскольку им пропорциональны углы поворота контактных роликов. В свою очередь, если координатные каретки установились на величины Ху и уу, то введенные в координатор от моторов величины dy и ру являются искомыми упрежденными координатами. Все эти величины связаны между собою зависимостями: dy • cos ру = Ху, dy • sin j-»y =Уу. Вполне определенным значениям ху и уу должны соответствовать и вполне определенные величины dy и ру. 17 В приборе имеется особый контактный переключатель 55, с помощью которого моторы отключаются от одного контактного приспособления и приключаются к другому. При полном изменении азимута в пределах 360° происходят четыре переключения. В I квадранте (315° — 45°) (рис. 8) мотор 48 приключается к контактному приспособлению 41, а мотор 49—к контактному приспособлению 40. Во II квадранте (45° — 135°) моторы переключаются: мотор 48 связывается с контактным приспособлением 40, а мотор 49—с контактным приспособлением 41. Таким же образом переключаются моторы в III и IV квадрантах. Эта система переключений моторов обеспечивает высокую точность определения упрежденных координат dy и ру. '315' § 12. Точность определения координат Рассмотрим точность получения координат в I квадранте в зависимости от ошибок ввода значений ху и уу на контактные приспособления. Ошибки ввода координат ху и уу обозначим через Ъх и 8у, тогда ошибки Ы в виде: и 8р координат dy и ру можно представить 8^ = 8х cospy 8л: rfysinp. 8rfv = 8у sinpy 8у dy • cos p: (15) Первое выражение отвечает случаю, когда мотор дальности 49 связан с контактным приспособлением 40 координаты х. Второе выражение отвечает случаю, когда этот мотор связан с другим контактным приспособлением. В I квадранте (315° — 45°) ошибки Ых будут меньше ошибок §dv. Следовательно, в этом квадранте упрежденную горизонтальную дальность выгоднее вырабатывать через координату х. Другими словами, мотор дальности нужно связывать с контактным приспособлением 40, соответствующим координате %. Из последних двух выражений системы (15) следует, что ошибки азимута в I квадранте получаются меньше, когда азимут определяется в зависимости от координаты у. Поэтому 18 азимут нужно определять в зависимости от координаты у а это значит, что мотор 48 азимута в I квадранте должен бытУь связан с контактным приспособлением 41, соответствующим координате у. Выводы, сделанные нами о порядке выработки значений dy и ру, относятся и к случаю, когда азимут ру заключен в III квадранте (135° —225°). Во II и IV квадрантах соотношение между ошибками Ы, 8р, Ъх и Sy изменяется. Из анализа ошибок следует, что для определения координат с большей точностью мотор дальности 49 необходимо связать с контактным приспособлением 41, соответствующим координате уу, а мотор азимута 48—с другим контактным приспособлением 40. § 13. Определение балистических данных и ввод корректур К балистическим данным, вырабатываемым в приборе, относятся: время полета t, угол возвышения <р и трубка п. Время полета и трубка вырабатываются на двойном коноиде Кь а угол возвышения — на коноиде Къ в функции от горизонтальной дальности dy и высоты Ну. Коноид /Q через передачу 67 прворачивается на угол пропорциональной дальности; при этом он имеет предельный угол поворота в два раза меньше предельного угла поворота коноида /G. Высота через передачу 59 и винт 61 поступает на перемещение коноидов вдоль их оси. С помощью маховика 9 дополнительно вводят упреждение высоты или ее корректуру. При Вводе корректуры винт 61 с помощью специальной муфты перемещается вдоль своей оси; тем самым коноиды К* и Кь получают дополнительное смещение на величину, пропорциональную •введенной корректуре. В результате ввода упрежденной высоты движки 33, 66 и 67 соответственно переместятся на величины, пропорциональные балистическим данным: времени полета, трубке и углу возвышения. Время полета поступает в множительные механизмы Мл и Му. Трубка через диференциал 69 следует на дающий мотор 77; угол возвышения через диференциал 68 следует на дающий Знотор 70. С помощью маховиков 12 и 13 в трубку и угол возвышения вводится корректура. Выработанные данные с помощью самосннхронизирующейся асинхронной передачи передаются на орудия. В приборе приближенно учитывается поправка на ветер. Для этого предварительно раскладывают скорость ветра W йа составляющие по прямоугольным осям Wx и Wy. Найденные «оставляющие ветра вводят в прибор по шкалам на тахометрах Тя И Ту. В результате составляющие скорости цели va и vy измеряются на величины, пропорциональные составляющим скоро- 19 юти ветра Wx и Wy. Таким образом, в множительные механизмы поступают величины vx-{-KWx и vy + KWy, где AT— коэфициент пропорциональности, зависящий от балистики. Упреждения координат, исправленные на ветер, определятся в виде: Дх = (»в + /ТОту, АУ = (»,+#»;) *у. § 14. Стрельба по наземным целям и при перемещении цели на малых высотах При стрельбе на малых высотах в качестве входной данной используется горизонтальная дальность, устанавливаемая в приборе по шкале текущей высоты 18. Горизонтальная дальность подводится к шкале 18 от диференциала 24 с помощью специального переключателя 62. Переключатель служит для расцепления муфты М о передачей высоты и сцепления с передачей горизонтальной дальности 64. Переключатель сконструирован так, что он переключается только при угле места е, равном 45°. В этом случае высота равна горизонтальной дальности. Поэтому шкала высоты может быть использована как шкала дальности. Работа на приборе в этом случае производится в следующем порядке. После установки переключателя в положение, отвечающее наземной стрельбе, по шкале 18 в прибор вводят горизонтальную дальность. Одновременно дальность поступает на перемещение коноида /С8 вдоль его оси. С помощью маховика 8 совмещают индексы по шкале 17 и тем самым вводят высоту на вращение коноида. Как видим в рассматриваемом случае, по заданной горизонтальной дальности и углу места в на коноиде /С3 вырабатывается высота цели. Во всем остальном работа на приборе протекает так же, как и в случае стрельбы по цели, движущейся на больших высотах. Для плавности ввода горизонтальной дальности используется фрикцион F. В случае, когда горизонтальная дальность поступает не непрерывно, а периодически, следят за тем, чтобы дальность, подобранная на фрикционе F и подведенная к шкале 18, совпадала со значением горизонтальной дальности, передаваемой с дальномера. § 15. Оценка прибора ЦУАЗО Сперри Т-8 представляет собой один из простейших образцов приборов. Вое счетно-решающие механизмы его собраны в закрытом -коробе, расположенном на тумбе (рис* 9). Прибор обслуживают пять номеров. Сокращение количества обслуживающего персонала достигнуто применением коноидов и сервомоторов. \20 Прибор имеет следующие недостатки. 1. Отсутствие механизма, обеспечивающего неррерывный ввод переменной высоты в соответствии с современной гипотезой о перемещении цели в любой плоскости. Рис. 9 2. Прибор не учитывает поправки на плотность и начальную Скорость снаряда, а также на запаздывание в установке трубки. 3. Введение сервомоторов снижает надежность работы прибора. При повреждении электрической цепи, служащей для Йодвода питания, прибор выбывает из строя. 21 Глава 111 ПУАЗО ФИРМЫ ГЕРЦ § 16. Общие сведения В основание устройства ПУАЗО положена гипотеза о прямолинейном равномерном перемещении цели в любой плоскости. Задача встречи решается в прямоугольной системе координат С*, Л г). Входными координатами являются азимут, угол места цели и высота. Визирам придается направление по углу места е посредством составляющих угла места эя и еу, взятых в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях (рис. 10). В плоскости ZO Y лежит проекция угла места е„ И В ПЛОСКОСТИ XOZ—ВТО- 'f рая проекция ея. Такая система проекций угла места цели облегчает целеуказание прибору от звукоулавливателя и стереовысотомера. На высотомере, как и ПУАЗО, имеется механизм, называемый параллаксером, назначение его разлагать угол места на составляющие *. п v '____\J/ По составляющим е^ щ и по высоте z (или Н) вырабатываются линейные координаты цели л; и у, в соответствии о выражениями: Рис. 10 X — Z'Gig e аз» y = z-cig sr По координатам и их измеренным скоростям в дальнейшем решается задача встречи в соответствии с выражениями: xy=x + va ту +KWX ту +л, Vy =y + vy ту +KWy ту +/>„, Zy=z + v3^Jrp «» где: Wx и Wv — составляющие скорости ветра; Рх> Ру и р3 — составляющие базы между прибором и батареей. При этом упредительное время в приборе в явном виде не вырабатывается. Оно связано с вырабатываемой в приборе некоторой фиктивной функцией Z>0 в виде: А 20000 т т + 80 Использование функции DQ в приборе, как увидим далее, позволяет упростить решение задачи встречи. 22 В приборе применен ряд оригинальных механизмов, как например: 1) механизмы упрежденных прямоугольных координат; 2) построитель упрежденной горизонтальной дальности; 3) балистические механизмы. § 17. Определение текущих координат и скоростей их изменения (Приложение 2) С помощью ламповой синхронной передачи в центральный прибор передаются проекции угла места гх и &у и высота цели Я (г). Действием на маховик 2 в прибор вводят высоту. О правильности ввода высоты судят по зажиганию лампочек в принимающем 7. Высота Н поступает: а) через передачу 3, 4 в построитель /С2, б) через передачу 5, 6, 7 в построитель At и в) в диференциал 8. С помощью принимающих ламповой передачи 9 и 10 и маховиков // и 12 в те же построители KI и К2 вводятся текущие координаты х и у соответственно. Построители KI и /С2 служат для выработки углов ех и ъу. Эти углы подбором координат х и у сравнивают с углами, поступающими на принимающие 9 и 10. Текущие координаты х, у и z исправляются на величины проекций базы между прибором и высотомером 8х, Ъу и 8г. Эти поправки (на параллакс) вводятся с помощью кнопок 13,14 и 15 в диференциалы 16, 17 и 8. В результате из диференциалов выйдут текущие координаты цели относительно центрального прибора и поступят в графические тахометры Тх, Ту и Тя. Графический тахометр представляет собой барабан с пишущим приспособлением. Барабан вращается с постоянной угловой скоростью мотором М. Кроме того, каждый из барабанов перемещается вдоль своей оси на величины, пропорциональные соответственно координатам _____^ х, у и z. В результате этих двух перемещений (вращательного и поступательного) на барабанах будут записываться кривые по закону: x=fi(t), v =/,(*), z = f*(t). ~ dx dy Скорости — = vx, — dt dt vy и dz ~dt Рис. 11 = v измеряются по углам на- клона касательной в текущей точке каждой кривой. 23 Для этого с помощью маховиков 27, 22 и 23 устанавливают пластинки 18, 19 и 20 всех трех тахометров так, чтобы каждая пластинка совпадала с мысленно проведенной касательной (рис. 11). При этом условии углы поворота указанных маховиков будут пропорциональны искомым скоростям vx, vy и va. § 18. Определение упрежденных прямоугольных координат Упрежденные координаты ху, уу и гу вырабатываются одинаково (в механизмах Х0, Y0 и Z0). Поэтому мы рассмотрим выработку одной из них (ху) с помощью механизма Х0: 2 Ху =X + Vat т-f вя Тр + - Wm T + /V Все математические действия, вытекающие из приведенного выражения, производятся с помощью комплексного прибора X* (рис. 12). Прибор этот состоит из двух множительных механизмов Л/1Э М2 и диференциала D с построителем. На множительном механизме М1 вырабатывается функция: m = l(v.+ W.)4, О а на другом множительном М2 — функция: 1 ^т- Одна из шестерен диференциала поворачивается на угол, пропорциональный текущей координате х. От вала 3 в прибор вводится некоторая величина Д,; она поступает на винты 2 и 7 24 Множительных механизмов. По винту 2 перемещается матка С пальцем. Палец поворачивает планку 4 вокруг точки Л. Муфта & при этом вызовет перемещение винта 6 вдоль его оси. На ,винт / додается величина a (vx -f- Wx), где а — const. В результате ввода указанных величин D0 и т муфта 5 переместится на величину *=-r*7^ ~ П ' Л * V10/ /-/о .ь/о М) -^о О правильности ввода указанной- функции судят по совпадению рисок, помещенных в фокальной плоскости оптической трубы. При этом одна риска устанавливается под углом, про- Y % g ^ порциональным сумме -^- + -/^~ > а ДРУгая риска — под углом, ^0 ^0 Dy2 j;y2 пропорциональным разности —^-------"ТГ"* ^0 ^0 § 19. Определение упреждений горизонтальной дальности и упрежденного угла места Упрежденный угол места определяется с помощью простого тангенсного построителя /С4; конструкция его на схеме не показана. В построитель вводятся: горизонтальная дальность dy и высота zy. Высота подводится к построителю из механизма К1. Горизонтальная дальность вырабатывается в построителе /С8. Построитель состоит из планки 28, движка 30 и эксцентрика 29. С одним концом планки связан трос 32 (или трос 33). При перемещении этого троса планка поворачивается вокруг пальца С; другой конец планки перемещает движок 34. При перемещении двйрка 30 планка вращается вокруг точки М\ движок 34 и в этом случае будет перемещаться. Эксцентрик имеет двойной профиль. Одна сторона его рассчитана по закону b I —sinpy Гл = — 1 2 ' 1 + sin ру 27 а другая по закону b 1 — cos [3y ~2~' l+cos ?У ' где 6 — конструктивная постоянная. Докажем это. Выберем произвольное положение ВМ0 планки (рис. 15). Пусть движок эксцентрика смещен на величину г. Отрезок В1С09 равный поло» ( ь вине диагонали прямоугольника, обозначим через с 1 с=-~ \ *• Из подобных треугольников В^ВС и CMQN имеем: л - тУу Usy ---- ~---------------- • у 2с —т Так как горизонтальная дальность относительно координат уу может быть выражена в виде _ УУ б, TV /• ТО м° туу_____1 sinpy ' 2с — т sin р. -J'y; Ууч отсюда т sin ру 2с — т * ./ Д1 ^v Решая относительно /я, будем 2с иметь т Рис. 15 1-t-sinpy' с другой стороны, т=с — г. Сравнивая правые части последних двух равенств, получим: г = с — 2с г, = — с 1 + sin p' 1 — sin p 1 + sin p' что и требовалось доказать. Построитель устроен так, что планка 28 (см. приложение 2) приводится в движение тросом 32, когда координата ху больше по своему абсолютному значению координаты уу . Наоборот, когда уу>л:у, планка 28 приводится в движение тросом 33. Эксцентрик в этом случае устанавливается соответственно другому его профилю. 28 § 20. Принцип устройства механизмов для определения балистических данных е. е. В ПУАЗО вырабатываются следующие балистические данные- D 2 трубка п9 угол прицеливания а, функция —- и боковой угол -Ь'О прицеливания 8. Для выработки этих данных применены особые механизированные графики. Рассмотрим устройство одного из этих графиков, а именно — графика D 2 функции -JL-. ^о Наклонная дальность Dy может быть определена в зависимости от полетного времени т и угла места еу ?>у=/(т, еу) или в виде Dy =/(De, ey), где D, го 20000 т + 30* Другие балистические данные, как трубка, угол прицеливания и боковой угол прицеливания, также могут быть определены в зависимости от тех же независимых переменных D0 и еу: n=fi(DQ, ey), -Л (А» ?' а т)> «=Л(Д, ?у)- Построим график функ- ции Г) 2 ^У а Для этого по оси абсцисс будем откладывать величину Ц» D 2 а по оси ординат величину функции -~- (рис. 16). За параметр -ь'о примем угол места еу. 29 Со Q> Pwc, 18 Каждой кривой, таким образом, будет отвечать вполне определенное значение угла места. Преобразуем это семейство кривых. Перенесем начало координат первой кривой в1 в точку А1 прямой ОА2, составляющей: с осью абсцисс угол, равный 45°. Подобным же образом перене-сем начало координат второй кривой е2 в том же направлении, УУЛ^ в точку А,. Проделав такое преобразование кривых, получим новый график (рис. 17). Расстояния между точками О1У А1У А2, . . , Ап взяты равными. В приборе график этот представлен в виде жестко установленных стальных лент (рис. 18). С лентами связаны движки /, 2, 3, 4 фис. 19). Все движки собраны в одной раме на направляющих стержнях alf а2 и т. д. Каждой жесткой кривой соответствует вполне определенный движок. Движок (рис. 20) имеет два захвата / и 2. При этом захват / свободно обхватывает жесткую кривую. Через верхние захваты проходит другая^ стальная лента /, соединяющая верхние захваты всех движков. При левом крайнем положении рамы АВ, соответствующем значению функции ДЛ равному нулю, верхняя стальная лента> D0 вытянется в прямую линейку. При перемещении всей рамы вдоль оси D0 все движки будут перемещаться вдоль осц абсцисс-вместе с рамой 38 (см. приложение 2) на величину D0; кроме того, каждый вз них будет смещаться вдоль своего направляющего стержня. Верхняя стальная лента при этом изогнется, так как верхние захваты движков сместятся на разные: величины. Первый движок поднимет ленту на величину:; Рис. 19 ; Рис. 20 D 2 is\ D =7(А» •.); О второй движок — на величину: D 2 ~=f(DQ, г2) и т. д. ^0 Верхняя кривая представляет собой закон изменения функ- D 2 Ции -у.5- в функции одной независимой переменной е соответ-i-J{\ 31 •о CM о x Pu 32 етвенно заданному значению Д. По отношению к рассматгт ваемой кривой функция Ц> является параметром. у j Для снятия значения ~^~ применена система кареток, с действием которых ознакомимся при дальнейшем изучении принципиальной схемы. На рис. 21 показан рассмотренный построитель в собранном виде. § 21. Определение балистических данных и поправок Ранее было установлено, что в оптическом диференциале Д рроизводится сложение четырех функций в соответствии о выражением (16). Три из них вырабатываются в построителях XQ, YQ и Z0, 2 а четвертая -^ —в балистическом построителе АГ9, с принци- •М» дом устройства которого мы познакомились. Действуя на маховик 35, вводят в балистический построитель величину D0 через передачу 36 и 37. Рама 38 вместе с движками сместится на величину D0. В диференциале 39 складываются D0 И Si/ . Сумма Д)-Ь?у следует через передачу 40 на церемещение каретки 41. .Последняя, таким образом, дополнительно перемещается относительно рамы 35 на величину еу. В прорези этой каретки установлен палец, сидящий на верхней стальной ленте. Палец движется по ленте и скользит по прорези каретки. С пальцем, кроме того, связана другая каретка 42. С помощью D 2 ее снимается искомая функции j~; значение последней посту- <^Л> пает в оптический диференциал через гибкую связь 44, 45 и 27. Два других балистичбских построителя АТ10 и KU B принципе ничем Н? отличаются от построителя К<>. На построителе /?10 вырабатывается угол прицеливания а. В диференциале 46 он складывается с углом места цели еу, рбразуя угол возвышения ср. Построитель Кп служит для выработки трубки /г. Боковой угол прицеливания 8 вырабатывается на коноиде К^ в функции одех же независимых еу и Д> и складывается как поправка в упрежденным азимутом в построителе. На этот построи-fель подводятся упрежденные координаты ху и уу, в функции которых определяется азимут ру. В заключение необходимо отметить, что в приборе учитывается дополнительное упреждение трубки. Для этого опреде- 33 ляют величину упреждения АД, функции ?>0 на время запаздывания в установке трубки, принимая АЛ -dDQ Д Д, — —гг^ • at Величина т3 устанавливается на множительном механизме, связанном с графическим тахометром (на схеме не показан) 7Ъ. Вращением маховика 46 в диференциал 47 непосредственйо вводится величина AD0, где она складывается с DQ. Сумма DQ -f- Д?>о Далее следует в балистический построитель трубки Кц. Поправки на ветер, как мы видели, вводятся в упрежденные координаты через составляющие скорости цели. Поправки на изменение начальной скорости и плотности вводятся через фиктивную дальность D0. Общая поправка от начальной скорости и плотности принимается пропорциональной поправке в DQ. При этом поправка вводится в величину фиктивной дальности DQ умножением последней на некоторый коэфициент А. Этот коэфициент связан с изменением начальной скорости зависимостью А С + Д»о' где С — постоянная, зависящая от балистики данной системы орудия и снаряда; величина е* находится эмпирическим путем. Однако здесь же следует отметить, что указанный способ ввода поправок груб и себя не оправдывает. § 22. Оценка ПУАЗО Герц При оценке данного прибора прежде всего необходимо отметить оригинальность конструкции ряда механизмов прибора. К таким механизмам относятся балистические построители и построители упрежденных координат. Центральный прибор благодаря особой системе визирования при работе остается неподвижным; поэтому обслуживающий персонал, кроме наводчиков, работает у прибора сидя, что представляет известное удобство. Прибор (рис. 22) помещается на специальной прицепке, с которой во время работы не снимается. Наряду с положительными ^качествами прибор имеет много недостатков, к которым относятся: 34 1. Большой вес прибора, затрудняющий транспортировку и обслуживание. 2. Громоздкость; из-за этого прибор не только сложен в производстве, но и ненадежен в эксплоатации. Рис. 22 3. Принятая система визиров затрудняет поимку цели при Непосредственной видимости цели наводчиками. Объясняется |то тем, что наводчики, работающие на разных маховиках, но Щрк одном угле места цели, мешают друг другу наводить. 4. Прибор требует 11—13 человек обслуживающего персонала. 35 Глава IV ПУАЗО ФИРМЫ СИМЕНС KR-U § 23. Общие сведения В основание устройства ПУАЗО KR-U положена гипотеза о прямолинейном равномерном перемещении цели в любой плоскости. Задача встречи в приборе решается в прямоугольной системе координат (х, j/, z). В отличие от ранее рассмотренных приборов ПУАЗО имеет визирную часть вне центрального прибора. Эта часть ПУАЗО называется визирной колонкой. Визирная колонка имеет два визира с механизмами наводки и дающие моторы синхронной передачи. На визирной колонке, в результате непрерывного наблюдения за целью и наводки, определяются угловые координаты цели — азимут р и угол места в. С помощью синхронной связи эти данные передаются в центральный прибор. Кроме этих данных, в центральный прибор вводится высота или дальность, передаваемая с дальномера. С центрального црибора на орудия синхронно передаются угол возвышения ср, установка трубки п и азимут р. ПУАЗО имеет механизм для выработки дополнительного упреждения трубки и механизм для непрерывного ввода в прибор линейных координат (Н или d). Визирную колонку обслуживают два наводчика, а центральный прибор —семь номеров. § 24. Ввод текущих координат (Приложение 3) На принимающие моторы 19 2 и 2а вводятся: высота Н (или горизонтальная дальность d), азимут р и угол места в. Действием на маховики 3 (или 4\ 5 и 6 совмещением стрелок на принимающих вводят в прибор названные координаты. Азимут р поступает в координатор Кг и компенсационный диференциал 7. Угол места е и высота Н поступают в построитель /С2, служащий для выработки горизонтальной дальности. Построитель Кг состоит из наклонной линейки 8 и двух перекрещивающихся подвижных волосков 9 и 10. Волосок 10 устанавливается автоматически (по высоте Н) маховиком 3. Действием на маховик 4 подводят второй волосок 9 под точку пересечения волоска 10 с наклонной линейкой 8. Величина смещения волоска 9 от оси вращения линейки 8 пропорциональна горизонтальной дальности d. Через передачу 11 и компенсационный диференциал 7 горизонтальная дальность поступает в координатор Кг. Этот координатор состоит из двух дисков. На одном из них вычерчена Архимедова спираль, каждый виток спирали имеет 36 |вою расцветку. Второй диск имеет радиальную риску. Пер-Цый диск служит для ввода горизонтальной дальности, а второй—для ввода азимута. В координаторе вектор горизонтальной Дальности разлагается на составляющие х и у по двум взаимно-перпендикулярным неподвижным осям ОХ и ОК. Величина горизонтальной дальности измеряется в коордйна-|оре радиусом-вектором р спирали. Пересечение радиальной азимутальной риски 12 со спиралью указывает, какая точка спирали соответствует данной горизон-$*альной дальности. Так как спираль имеет несколько витков, "to риска будет пересекать спираль одновременно в нескольких Дочках. Для выбора нужной точки имеется окошка 73, в котором Последовательно по ходу развертки спирали показывается цвет |жтка спирали, на котором в данный момент должна находиться |кзкомая точка пересечения спирали с риской. | С помощью маховиков 14 и 15 под точку пересечения подво-|рт срезы линеек 76 и 77. Эти линейки перемещаются лропор-|щонально составляющим по прямоугольным осям х и у. 5 Работа на маховиках 14 и 15 производится до первоначального, совмещения; в дальнейшем линейками 16 и 77 управляют ? помощью маховиков 18 и 19 посредством фрикционного устройства, служащего одновременно для определения параметров движения цели, в данном случае составляющих скорости цели va и vy по взятым прямоугольным осям. § 25. Определение составляющие скорости цели va и vy Составляющие скорости цели va и vy определяются как производные от координат л: и у с помощью двойного фрикциона Fr Этот фрикцион по своему устройству отличается от обычных фрикционных тахометров. Поэтому сначала рассмотрим принцип его устройства и затем снова вернемся к принципиальной Охеме прибора. ^ Рассматриваемый фрикцион (рис. 23) имеет дифе-ренциал Д в котором складывается переменная X, по-Ьтупающая с валика фрикциона, с равномерно изменяющейся переменной is Рис- 23 поступающей от мотора постоянной скорости, иначе говоря, от диска 1 фрикциона. В дифе-ренциале образовывается новая переменная функция z: Z = X — [А. 37 Продиференццруем это выражение по времени: dz d\ d^ dt dt dt ' Из теории фрикциона известно, что d\ dt = Лр, где k — коэфициент пропорциональности. Из условия равномерности изменения переменной следует: d\*> \ <*L dt dt =-= 0) = const •R ч a 2 ^\ Таким образом, имеем: dz dt — kp — «). p Рис. 24 0) Величины р и со взаимно обратны по знаку. т-- dz Найдем условие, при котором — > dt равно нулю: kp — со = 0. R Примем — равным половине радиуса диска k 2 тогда по- лучим: dz ( R — = к I р------ dt V 2 dz На рис. 24 графически представлен закон скорости -— в зависимости от р. Из графика видно, что при положении ролика фрикциона в центре диска (р = 0) скорость — будет макси- dt D мальной отрицательной, равной — k— ; при положении ролика & dz на краю диска (р == /?) скорость — будет максимальной поло- жительной, равной k R dt ^ Переход от отрицательных к положительным значениям про- Р исходит при р равном —. 2 Таков принцип устройства фрикционов, примененных в рассматриваемом ПУАЗО. 38 Теперь вернемся к схеме. С помощью маховиков 18 и 19 смещают обоймы 22 и 23 фрикциона Рг. О валиков фрикциона вращение подается к диференциалам 20 и 21. К этим же дифе-ренциалам от диска фрикциона подводится постоянная скорость о). В результате с диференциалов будут сходить в каждый данный момент приращения координат dx и dy . Наконец в дифе-ренцйалах 24 и 25 эти непрерывно поступающие приращения оудут складываться с первоначально введенными значениями координат х и у и поступать далее на смещение линеек }6 и 17. Работающие на маховиках 18 и 19 обязаны непрерывно совмещать коордийатные линейки 16 и 17 с соответствующей точкой спирали. При постоянной скорости цели составляющие vx и vy также не меняются. Поэтому при правильно определенных величинах Vjg и щ совмещение будет происходить автоматически. Маховики 18 и 19 через передачу 26 и 27 связаны с двумя перемещающиеся взаимно-перпендикулярными волосками 28 и 29 построителя /С3. Построитель имеет диск с радиальной риской и шкалой скорости. Диск поворачивают с помощью маховика 30 так, чтобы радиальная риска совпала с точкой пересечения волосков; направление риски будет отвечать курсу цеди, а угол поворота диска будет равен путевому углу цели Q. Построитель /С3 позволяет обеспечить непрерывный ввод координат в случае временного скрытия цели и при стрельбе по наземным целям, когда данные в центральный прибор поступают периодически. Во всех этих случаях в построитель вводятся скорость v и путевой угол Q. С помощью маховиков 18 и 19 раскладывают скорость на составляющие vx и vy установкой волосков против скомандованного деления шкалы скорости. Третья составляющая скорости VH определяется с помощью фрикциона /v Действием на маховик 31 через передачу 32 и 33 смещают обойму 34 с шариками фрикциона на величину, пропорциональную VH. Вращение валика фрикциона будет передаваться через диференциал 35 на шестерню 36, включенную в диференциал 37, и на шкалу совмещения /. Совмещение стрелок этой шкалы будет свидетельствовать о том, что скорость VH подобрана правильно. Таким образом, в построитель /С2 высота будет поступать непрерывно. В случае, когда на принимающий 7 поступает не высота, а, горизонтальная дальность, через фрикцион F2 в прибор автоматически вводится горизонтальная дальность d. В этом случае шестерня 36, связанная с принимающим, приключается к дифе-ренциалу 38. В этом диференциале складывается первоначально введенное значение горизонтальной дальности do с ее прираще-Нйем, следующим с валика фрикциона /v 39 § 26. Решение задачи встречи Решение задачи в рассматриваемом приборе основано на решении уравнений: ху — х +vxry+px; У?—У +ty*y-hpv; Ну = Н-\-Vffty, где ря и ру — составляющие базы р. Для разложения базы на составляющие в ПУАЗО имеется построитель /С4, подобный построителю скорости. В множительных механизмах Мх и Му воспроизводятся произведения и^у и vyiy. В дальнейшем эти произведения в ди-ференциалах 39 и 40 соответственно складываются с текущими координатами х и у. Наконец, в диференциалах 41 и 42 образовавшиеся суммы х + *W и у -f vy Ту складываются с составляющими базы ря и ру, образуя упрежденные прямоугольные координаты ху и уу. Координаты Ху и уу поступают на перемещение линеек 43 и 44 координатора /C5, по устройству одинакового с координатором Кг. Его назначение вырабатывать упрежденную горизонтальную дальность dy и упрежденный азимут ру. В диференциал 47 от маховика 4 через передачу 45 и 46 вводится как одно слагаемое настоящая горизонтальная дальность d\ от маховика 48 в него вводится второе слагаемое — упреждение горизонтальной дальности М. Сумма d-\-kd далее через компенсационный диференциал 49 поступает на вращение спирального диска. При этом величина Ad подбирается так, чтобы виток спирали, одинаковый по расцветке с полоской, видимой через окошко 50, прошел через точку пересечения линеек 43 и 44. Упрежденный азимут образуется в диференциале 51, к которому от маховика 5 подводится текущий азимут {J и от маховика 52 — упреждение др. Из этого диференциала упрежденный азимут через передачу 53 и 54 поступает в координатор Кщ и через диференциал 55 на дающий мотор 56. Упреждение Др подбирается так, чтобы азимутальная риска 57 проходила через ту же точку пересечения линеек 43 и 44. § 27. Выработка балистических данных и поправок Время полета т и угол возвышения ср вырабатываются на барабанах /fe и /Г8 в функции высоты цели Яу и горизонтальной дальности dy. Трубка п вырабатывается на барабане /С7 в функции времени полета т и высоты Ну * Графики балистических данных в целях улучшений их формы искажены. Так, надример, вместо кривых времени, отвечающих закону *-/(яу> а& 40 ранесены кривые по закону Tf=f(H7,dy) + kdy. (16) Искаженное время полета т' пропорционально углу поворота 0арабана /С6. Для получения истинного времени т, нужно от т' |тнять в соответствии с выражением (16) величину kdy. Для ^той цели служит диференциал 57; из этого диференциала исправленное время т поступает в диференциал 58, в котором оно укладывается с работным временем тр, образуя упредительное время ту . Последнее поступает в множительные механизмы Мх> ШУ и Мн и через диференциал 59, передачу 60 — на смещение Индекса 61 барабана трубки. С помощью маховика 62 вращают |арабан К7, так чтобы кривая графика, отвечающая упрежден-ргой высоте Ну, была совмещена с индексом 61. Угол поворота |арабана отвечает искаженной трубке. Кривые трубки нанесены ш, барабане по закону п! = п -f- съ, где с — коэфициент пропорциональности. В диференциале 63 трубка исправляется и далее следует к дающему мотору 64. Время полета, поступающее на смещение индекса 61, в диф$-ренциале 59 изменяется на величину Дт, отвечающую упреждению* трубки на время заряжания и производства выстрела. Принимается, что упрежденная трубка есть функция времени полета, измененного на величину 6?т ~Ш А ••* С Ат = —г-, - т3, где т3 — время запаздывания в установке трубки. Функция эта имеет вид n=f ( А/ / 1 ^Т (Ту~п#Тз тт &Ъ Для определения скорости изменения времени полета ,. используется двойной фрикцион /Y О помощью маховика 65 с1ъ смещают обойму с шариками на величину -тт-. Из диференциала 67 dt в каждый данный момент будет поступать в диференциал 68 приращение времени полета т. В диференциале 68 к времени полета т прибавится величина, пропорциональная упрежденной горизонтальной дальности kdy. Сумма т -f- kdy далее через диференциал 69 поступает на барабан /6>; последний, таким образом^ будет автоматически поворачиваться на угол, пропорциональный сумме T-f-My. 4$ Индекс 70 с соответствующей кривой высоты будет, автоматически совмещаться до тех пор, пока не изменится вели- fa чина —. dt Эта скорость в множительном механизме /И2 перемножается с временем заряжания ^3; произведение ^т3 в диференциале 59 складывается с временем полета. Образовавшееся время т-{- dt + 77^тз, отвечающее упрежденному значению трубки, посту- \4/v пает на перемещение индекса 61 барабана трубки. В случае применения механической трубки^ в барабане /С7 отпадает надобность. В этом случае на дающий 71 в качестве трубки поступает непосредственно время полёта, исправленное на время запаздывания в установке трубки. Угол возвышения, выработанный на барабане К9 и исправленный в диференциале 72 на величину искажения, поступает на .дающий 73. С помощью маховиков 74 и 75 вводится корректура в угол возвышения и азимут. Корректурные маховики и шкалы используются также и для ввода поправок, заранее рассчитанных вне прибора. § 28. Оценка прибора Главное достоинство ПУАЗО заключается в том, что он имеет отделенную от центрального прибора визирную колонку. Это позволяет установить центральный прибор в наиболее безопасном месте в районе позиции. Второе важное достоинство ПУАЗО KR-U состоит в том, что* он отвечает современной гипотезе о движении цели в любой плоскости. Продуманное применение в конструкции прибора фрикционных механизмов облегчает работу обслуживающего персонала и повышает точность работы. Недостатки прибора: 1. Необоснованное применение принципа определения скорости € помощью фрикциона рассмотренного типа. Вся область положительных и отрицательных значений скорости отвечает величине смещения ролику в пределах радиуса р от 0 до + R> а не от — R до-f/?, что конструктивно обеспечено в обычных фрикционах. Таким образом, масштаб скорости получается в два раза мельче. Правда, есть и преимущество этого вида фрикциона в сравнении с обычным. Оно заключается в том, что фрикционные детали (диск, шарики и валик) всегда работают в одну сторону, что создает лучшие условия работы фрикциона. 2. В приборе не учитываются поправки на метеорологические и балистические условия стрельбы. 3. Большое количество конических передач, приводящих часто к серьезным ошибкам от мертвых ходов. 42 Глава V ПУАЗО ФИРМЫ СИМЕНС KR-I § 29. Общие сведения ПУАЗО KR-I (рис. 25) является дальнейшим развитием ПУАЗО KR-U. Конструктивно оба эти прибора не похожи друг от друга. Общим у них являются принцип решения задачи встречи и некоторое сходство отдельных механизмов. Рис. 25 В этом ПУАЗО учтены многие недостатки предыдущего прибора. В нем уменьшено количество диференциалов и других механизмов; совершенно отсутствуют фрикционные механизмы. 43 В основание устройства ПУАЗО KR-I положена гипотеза о прямолинейном и равномерном движении цели на постоянной высоте. В этом состоит принципиальное различие названных приборов. Рис. 26 ПУАЗО KR-I также имеет вынесенную визирную колонку (рис. 26), синхронно связанную с центральным прибором. Задача встречи решается в прямоугольной системе координат (*, у, г). Прибор рассчитан на стрельбу способом непрямой и прямой наводки. В соответствии с этим в ПУАЗО вырабатываются: а; угол возвышения, упрежденный азимут и трубка—для непрямой наводки; д б) упреждения Ар и Дер и трубка —для прямой наводки. 44 30. Ввод текущих координат и определение параметров движения (Приложение 4) С визирной колонки в ПУАЗО непрерывно передаются угловые |соординаты цели — азимут р и угол места е; с высотомера передается высота. О помощью маховиков 7, 2 и 3 совмещением стре-рок данные эти вводятся в соответствующие механизмы прибора. |Ггол места е и высота Н поступают в построитель /d, служащий ря выработки горизонтальной дальности. Азимут р поступает р координатор К^ В этот же координатор о помощью маховика 4 доводится выработанная в построителе /d горизонтальная дальность. В координаторе горизонтальная дальность раскладывается на составляющие по прямоугольным осям координат л: и у. Каретки 5 и 6 перемещаются пропорционально значениям этих координат. Координата х через передачу 5, 7 и 9 поступает на тахометр 77; а координата у через передачу 6, 8 и 10 — на тахометр 72. Скорости координат vx и vy измеряются периодически, при этом определяется не мгновенное, а среднее значение скорости за 5 сек. Тахометры по принципу действия аналогичны тахометрам, применяемым в ПУАЗО Сперри Т-8. Необходимо указать на одну особенность тахометров этого прибора. Одна стрелка совмещения, связанная с часовым механизмом и подведенной координатой, вращается, а вторая стрелка, связанная с маховиком, перемещается линейно. При такой конструкции совмещать стрелки нельзя. Поэтому круговая и прямолинейная шкалы тахометра соединены рядом ломаных линий. Стрелки 77 и 18 при работе совмещаются с теми делениями прямолинейной шкалы, которым отвечают деления, установившиеся против стрелок круговой шкалы. Принятая система шкал совмещения в большей мере упрощает конструкцию механизмов скорости. Совмещением стрелок тахометров с помощью маховиков 13 и 14 скорости vx и vy вводятся на построитель скорости /С3 И в множительные механизмы Мх и Му. Действием на маховик 75 совмещают риску 16 с точкой пересечения волосков построителя; тем самым риска устанавливается по курсу цели; деления шкалы, расположенной вдоль риски, будут отвечать значению скорости цели v. Построитель скорости предназначается для ввода вектора скорости цели при стрельбе по временно скрывающейся цели и по наземным движущимся целям. § 31. Определение упрежденных координат Упр.ежденные координаты ху и уу определяются в соответствии с выражениями: Ху = Х-\--Ох^--{-рху Уу = y+Vy*y+Py 45 Упреждения vxiy и vyiy образуются в множительных механизмах Мх и My до поступающим в эти механизмы скоростям vx и vy и упредительному времени ту ; последнее подводится от диференциала 79 через передачу 20 и 21. В диференциалах 22 и 23 суммируются упреждения с текущими координатами х и у. В дифережциалах 25 и 24 к вырабо* тайным суммам -*-f-P*'cy И 'J/-f-fyty добавляются составляющие базы рх и ^, которые определяются о помощью построителя, называемого параллаксером. Для этого в параллаксер вводят азимут базы, р (от маховика 26); затем действием на маховики 27 и 28 совмещают волоски построителя с делением шкалы, отвечающим величине базы р. Шкала базы расположена вдоль радиальной риски, по которой устанавливается азимут базы. Углы поворота маховиков 27 и 28 соответственно пропорциональны значениям рх и ру. Упрежденные координаты ху и уу далее подводятся к кареткам 29 и 30 координатора, служащего для определения упрежденной горизонтальной дальности и упрежденного азимута. Координатор имеет диск с вырезанной в нем архимедовой спиралью. В вырезе помещается палец с особой квадратной меткой. Планки координатных кареток 29 и 30 соединены направляющими, в которых помещено оптическое приспособление. Сущность определения упрежденных координат dy и ру заключается в совмещении квадратной метки спирали с меткой, помещенной в фокальной плоскости оптического приспособления. Для этого действием на маховики 31 и 32 в координатор вводят величины ру и dy так, чтобы произошло указанное совмещение. При этом азимут ру образуется в диференциале 33 как сумма текущего азимута р и упреждения Др. Текущий азимут "подходит к дифе-ренциалу 33 через передачу 34 и 35, а упреждение Ар — ot маховика 31. Точно так же упрежденная горизонтальная дальность образуется в диференциале 36 как сумма текущей дальности d и упреждения Ad. Таким образом, маховик 32 служит для ввода упреждения Ad в диференциал 36. f Диференциал 37 является компенсационным. § 32. Определение балистических данных К основным балистическим данным, вырабатываемым в ПУА80, относятся: время полета т, угол возвышения <р и трубка п. Первые две данные определяются в функции от упрежденной горизонтальной дальности и высоты цели; третья данная (трубка) определяется в функции времени полета. Угол возвышения вырабатывается на графике /C6. График, намотанный на валики, перемещается от диференциала 39; в диференциал подводятся: от маховика 2 угол места е и от маховика 38 — угол прицеливания а. 46 Индекс графика 40 перемещается пропорционально величине-|щреэкденной горизонтальной дальности dy. Через передачу J1, 42 и 43 угол возвышения <р поступает на дающий мотор |инхронной передачи 44. | Для выработки времени полета применен также график /С7, Замотанный на валики. График перемещается по упрежденной ^горизонтальной дальности, а индекс смещается по искомому ^ремени полета от маховика 46. ? В диференциале 47 полетное время складывается с поправ-|к©й Stp, которая вводится в этот диференциал от маховика 48+ |& диференциале 19—с, работным временем тр, которое вводится Маховиком 49. J Полетное время т через передачу 50 и 57 поступает на График трубки Ks. График этот рассчитан по закону так называемой трубочной разности, а именно: kn = n — т. Величина смещения индекса пропорциональна времени полета, а угол поворота барабана пропорционален разности Дя; эта величина вводится от маховика 53. В диференциале 54 трубочная разность An складывается с временем полета т, образуя установку трубки п. Выработанная трубка через диференциал 55 поступает на дающий мотор синхронной передачи 56. § 33. Ввод поправок и корректур В ПУАЗО вырабатываются поправки на изменение начальной скорости Ди0, плотности----и ветра и поправка на запаздыва- "о ние в установке трубки. Поправки на изменение начальной скорости и плотности вырабатываются на поправочных графиках. Кривые графиков имеют числовые пометки соответственно высоте и изменению параметров ДУО и АП. На первом графике вырабатывается поправка к времени полета 8т, а на втором — поправка к углу прицеливания 8а. Выработанные поправки суммируются в диференциалах 47 и 42 с основными балистическими данными т и *р. Дополнительное упреждение трубки или поправка на запаздывание определяется временем полета т. Упрежденная трубка п' определяется в функции исправленного времени полета т': / j_W т' = т-}- ( — | .т3 , \dt /cp где ( ^ ] —средняя скорость изменения времени полета. • 47 Средняя скорость определяется с помощью тахометра 57, аналогично тахометрам 11 и 12. Тахометр имеет четыре разные шкалы соответственно значениям времени заряжания т3. При таком устройстве маховик 58 поворачиваете* на угол, пропор- /Л\ \dt) циональный упреждению i — i • ^з • \Ut / ср В диференциале 51 это упреждение складывается с временем полета т.> Сумма т + Г—) .т3 поступает на график трубочной \dt /ср разности. Поправки на ветер вводятся в упрежденную горизонтальную дальность и упрежденный азимут. Поправка в азимут вырабатывается в функции горизонтальной дальности dy , высоты Н и боковой составляющей скорости ветра W^ Поправка в горизонтальную дальность определяется в функции тех же координат и продольной составляющей скорости ветра Wd • Составляющие W$ и Wd вырабатываются в координаторах Кп и / взятую с обратным знаком. 55 Таким образом, от полюса будем откладывать не величину d, а величину R—d (рис. 35). В результате построения получим кривую, которую обозначим индексом AJ. Изменив значение А, взяв его равным постоянной величине Д2, построим другую кривую. Ар = arc sin / В ПУАЗО Крузе рассмотренный график нанесен для значений А от о до 5-00 на алюминиевом секторе (рис. 36). Таких секторов три пары. В каждой паре имеются правый и левый графикц. Одна пара графиков рассчитана для высоты i ooo м и Рис. 35 Рис. 36 Я-Л-.-ЙЗгЛЩ1^00' *" •••**• «ч- § 38. Работа на приборе при стрельбе способом Прямой наводки BPeM?HftaBSC06B°?VKTtnH РаС«Читаны -с У™том работного &**№^s№b 2WSK в3йТи встречи 5 = о(тр + т), гдеч'с~ время полета снаряда. равнГе^глуеЛОР/ СООТветствУет горизонтальное упреждение, r.sr.S?.*?»™" -"-SK пзв- •*-».K:ri:..rj SK «ts-ssssK 5S ' |6^очный винт смещают эксцентрик относительно валика карет-|ш, а вместе с ним и стрелку на величину, отвечающую определенному работному времени по соответствующей шкале скорости. rti г-------------------------- Рис. 37 Рис. 38 р Я .5 ^я } ИСТ • •••-•« — ~-^~~-^- vr li j 1 На рис. 39 показано положение эксцентрика при установке работного времени, равного нулю, а на рис. 38—при установка работного времени, не равного нулю. В первом случае стрелка проходит через ось 5, соответствующую текущей точке Л; во втором случае стрелка проходит через центр, еоответ-ствующий точке выстрела /IB» Отсюда видно, что стрелка 7 образует о направлением упрежденной дальности то упреждение Др, которое должно быть передано на батарею. Величина упреждения прочитывается по шкале упредите л ьного сектора против конца другой стрелки 5 (рис. 32), вращающейся вокруг оси прибора. Стрелка 5 служит одновременно направляющей для стрелки 7, связанной с эксцентриком; поэтому обе они лежат на одной прямой. Круговая шкала 5Х служит для определения горизонтального упреждения Др; для определения упреждения Д (в наклонной плоскости) пользуются графиком, нанесенным на секторе. Замечают, против какой кривой установился конед внутренней стрелки. Числовая пометка найденной кривой отвечает искомому упреждению А. 57 Рис. 39 § 39. Балистические графики для,стрельбы способом прямой наводки при применении угломера с наклонным столом Балистические графики, рассчитанные для непрямой наводки, непригодны для стрельбы способам прямой наводки при угло-:мере с наклонным столом. При стрельбе этим способом на приборе по высотной стойке устанавливают не измеренную высоту, а ту, по которой рассчитан упредительный сектор (1 ооо, 2 ооо или а 000), т. е. так называемую проекционную высоту //пр. При наводке в цель непрерывно вырабатываются угол места цели и горизонтальная дальность. Пусть проекционная высота равна Япр, а истинная — Я, тогда на основании рис. 40 получим: dno = d Я пр >пр н (18) Таким образом, в приборе в каждый данный момент будет вырабатываться некоторая проекционная горизонтальная дальность 74 В конце линейки 7 помещен прозрачный диск с параллельными рисками. Риски занумерованы. G помощью этих рисок определяют величину упреждения дальности за время т3. Для этого отыскивают риску, проходящую через деление шкалы 46\ отвечающее величине т3и. Номер этой риски соответствует вполне определенному значению упреждения А^т . По такой нумерации на индексе 31 графика трубки нанесена шкала значений А^тр. Значение трубки прочитывается по кривой, против которой устанавливается число, совпадающее с номером риски. Поправка в высоту вводится маховичком 48 по шкале 49. § 56. Оценка прибора Основные недостатки ПУАЗО Берког М-3 почти полностью относятся и к данному ПУАЗО. Достоинство этого прибора составляет лишь чрезвычайная простота его конструкции. Как положительное свойство можно отметить еще то, что в ПУАЗО вырабатывается упрежденная высота. Но так как высота вводится в прибор не непрерывно, а периодически, то курс цели будет определяться неверно. При этих условиях механизм упреждения высоты себя не оправдывает. Существуют еще образцы ПУАЗО фирмы Берког М-4, Берког М-8 и др. В сравнении с рассмотренными они наиболее полно решают задачу стрельбы. Вместе с тем по своей конструкции они настолько громоздки и в то же время не оригинальны, что рассматривать их здесь нет смысла. Глава X ПУАЗО ФИРМЫ ШНЕЙДЕР М-3 § 57- Общие сведения В юснову устройства прибора фирмы Шнейдер положена ги-ротеза о прямолинейном равномерном перемещении цели в горизонтальной плоскости. В прибор вводятся: азимут р, угол места в ж высота Н. Высота поступает с Z-м стереоскопического дальномера-высото-fffepa. Азимут и угол места определяются непрерывной наводкой прибора в цель. С внешней стороны прибор представляет собой алюминиевый (Вороб закрытого типа. Вес прибора около 150 кг. Прибор обслуживают восемь номеров. С начала до конца задача встречи в приборе решается в си-Шеме входных координат. 75 В основу решения задачи встречи положены формулы упреждений применительно к системе координат (Р, е, Я). sinAp=J4.^, r dt y tg e . A ds sin sy _ . . о А43 sin As = —77 TV ' —-—------2 sin s • cos Sy • sin2—f • dt У Sin e y 2 Формулы эти упрощены несколькими допущениями, а именно: sin Др = Aj3; sin Да = Дг; о ДВ A32 sin в • cos sy = sin s • cos s; sin2 ~—- — — — • Формулы, по которым решается задача встречи, окончательно имеют вид: ДВ-^т --fe Р~~ Льу tge> rfs Sin sv . Д82 /••• 0 •/ /-Ч * *"^ -К ^^ ^>V /*» _-ь • Л y ^IHT A U<=< Mil ?v Д? = —n Ty ' —.—- — Sin s • COS s Прибор рассчитан для стрельбы способами прямой и непрямой наводки. Окончательные данные передаются на орудия с помощью синхронной передачи потенциометрического типа. § 58. Выработка упреждений (Приложение 7) Действием на маховик 7 наводят прибор по азимуту. Значение азимута поступает на ролик фрикциона Fr Этот ролик а устанавливается от центра диска на расстояние, пропорциональ- \ О" *"* ное отношению ^ ° , вырабатываемому в коноиде /Q. Вращение *§ еу ролика передается диску. Ролик в каждый данный момент поворачивается на угол rfp; в то же время диск повернется на угол rfp. tg?y tge Второй ролик этого же фрикциона устанавливается от центра диска на расстояние, пропорциональное времени ту, поступающему от маховика 27. В результате этого ролик 2 будет ново- tgsy , рачиваться в каждый данный момент на угол ту • tge »P- За конечный промежуток времени ролик повернется на угол пропорциональный величине *g?y "У • j. у tge U= ty.-^-fL^. С ролика фрикциона величина и поступает на электромагнитный тахометр, с помощью которого определяется скорость 76 рзменения и. Скорость этой функции численно равна подинте-гральной функции, отнесенной к dt. >-- .*JL W tge dt U t -=-- Ту Стрелка тахометра 3 будет отклоняться на угол, пропорциональный величине м/, а следовательно, и искомому упреждению Ар, так как Др = яД Действием на маховик 5 совмещают эту стрелку со стрелкой 4. Сущность этого совмещения заключается в том, что отклоненную в тахометре стрелку раскручиванием пружины 6 возвращают в начальное (нулевое) положение. Стрелка 4 (рис. 50) устанавливается на угол, пропорциональный боковому углу прицеливания 8. Боковой угол прицеливания вырабатывается на коноиде KL в функции полетного времени и упрежденного угла места еу. При такой системе «совмещения угол поворота маховика 5 будет пропорционален упреждению А^, исправленному на деривацию. В диференциале 7 упреждение Af3 складывается с текущим азимутом p. \L При стрельбе способом прямой наводки упре- Ф ft ждение прочитывается по шкале и передается на •орудия по телефону. Рис. 50 Упреждение Дг вырабатывается так же, как упреждение азимута. В выражение для Де входят функции Sin ?v у _____ j sin е ' ДЗ2 у = sin ?-cos ?•—~- Первая из них воспроизводится на коноиде /С3 и вторая—на коноиде /С2. Коноид /С3 вращается по углу места s от маховика 28, а перемещается по упреждению Де. С помощью фрикциона воспроизводится функция вида rsiney w == \ —.—- TV . иг. J S1 "V Sin г у Скорость изменения этой функции равна величине sin гу dz _____________?_ I— ^________ . sin s у * dt Совмещением стрелок 8 и 9 эта скорость исправляется на величину у, поступающую на стрелку 9. 77 Угол поворота маховика 10 в этом случае будет пропорционален искомому упреждению As. Найденное упреждение As служит, с одной стороны, для образования угла возвышения, а с другой—непосредственно используется для прямой наводки; в последнем случае она считывается по шкале 77 и передается вместе с углом прицеливания на орудия по телефону. > § 59. Определение балистических данных и поправок Время полета т и угол прицеливания а вырабатываются на барабанах с графиками изовысотных кривых в функции упрежденного угла места еу. Барабан /С7 вращается по углу места, а указатель 72 перемещается по винту 13 по времени. Помимо семейства изовысотных кривых на барабане имеется семейство изотрубочных кривых, с которых против указателя считывается величина трубки и по телефону передается на орудия. Угол прицеливания а вырабатывается на коноиде А"5, который поворачивается по углу места цели и перемещается вдоль своей оси по времени полета т. С коноида угол прицеливания снимается и подается в диференциал 14 через движок /5. На коноиде К8 вырабатывается единичная поправка на ветер в функции 8^0==/(^o>Sy, *)- Функция эта с коноида поступает в множительный механизм М19 к которому вторым множителем подводят с коноида А"6 величину боковой составляющей .ветра W$. В результате с множительного механизма сойдет окончательная поправка ^w=Wpf(W0, еу, ,). Эта поправка в диференциале 16 складывается с упреждением Ар; вращение маховика 5 при этом будет пропорционально величине Ap-f-8p^. Коноид /С6 представляет собой прямой цщщндр, насаженный на вал с таким эксцентриситетом, что его ось симметрии и ось вала пересекаются. Коноид вращается по углу ( ру — р^.), образующемуся направлением плоскости стрельбы с направлением ветра; угол этот подводится от диференциала 17 через цепную передачу. Для этого в качестве одного слагаемого в диференциал от маховика 18 вводят азимут ветра $w, а другим слагаемым 'в него входит упрежденнный азимут ру . Маховиком 19 коноид перемещается на величину, пропорциональную скорости ветра. Движки 20 и 21 78 перемещаются пропорционально составляющим W& и Wd. Пос-иедняя— Wd поступает в множительный механизм УИ2, в кот ~рый цругим множителем входит высота Н. Высота подводится от ма~ ровика 22. С множительного механизма сходит произведение Ае^= kHWd, которое принимают за поправку на ветер в вертикальном упреждении. Поправка эта складывается в диференциале 23 с упреждением угла места As. С помощью кнопок 24 и 25 вводят корректуры и другие поправки. В механизме упреждения 26, не показанного на схеме в развернутом виде, вырабатывается дополнительное упреждение трубки. При этом принимается, что упреждение трубки равно произведению скорости изменения времени полета на время заряжания. Скорость изменения времени полета измеряется тахометром. Величина —-т3 поступает на смещение особой стрелки, по dt которой и считывают трубку. Глава XI ПУАЗО БУФФИ (Приложение 8) § 60. Общие сведения В ПУАЗО Буффи задача встречи решается в сферической системе координат. В прибор в качестве входных координат вводятся: наклонная дальность D, азимут р и угол места г. Сущность решения задачи встречи заключается в определении упреждений координат цели методом графической экстраполяции закона текущих координат за промежуток упредительного времени. Этот метод экстраполяции был уже рассмотрен нами. Упреждения азимута др и угла места Аз определяются в соответствии с выражениями (14). Упреждение наклонной дальности принимается равным про- dD изведению скорости изменения дальности —гг- на упредительное U>L- время. ПУАЗО предназначен для стрельбы способами непрямой и прямой наводки. При стрельбе способом прямой наводки на орудия передаются упреждение азимута и упреждение угла места. 79 § 61. Выработка текущих скоростей Р' и ^ Упреждения азимута Ар и упреждения Аг вырабатываются •€ помощью совершенно одинаковых механизмов; поэтому мы ограничимся рассмотрением лишь той части принципиальной схемы ПУАЗО, которая связана с определением упреждения Ар. Для определения упреждения Ар в соответствии с выражением Po' + Pi' + P/ + Pa'+ l необходимо установить закон изменения производной р'. Этот закон устанавливается с помощью графика К\, на котором непрерывно зацисывается кривая по закону. Р'=/(*)• Мгновенное значение скорости р' вырабатывается на фрикционном тахометре /v Диск этого фрикциона вращается с достоянной угловой скоростью от мотора 7. Ролик перемещается от сервомотора 2, связанного с контактным приспособлением 3. Контактный ролик этого приспособления вращается от дифе-ренциала 4. В диференциал 4 с помощью маховика 5 при наводке прибора в цель непрерывно вводится азимут р. В этот же диференциал с валика фрикциона поступает некоторая функция [А. Ролик фрикциона смещается мотором так, что скорость изменения функции р, равна скорости изменения азимута. В самом деле, мотор 2 работает до тех пор, пока цепь не разомкнется через контактное приспособление. Контактный ролик всегда будет колебаться вблизи изоляционного промежутка. Положение ролика вблизи изоляционного промежутка соответствует разности р—[А, равной нулю. Отсюда р = [хи y=vf. Скорость р,' измеряется величиной смещения ролика фрикциона (радиусом р); следовательно, этой же величиной может измеряться и скорость В'. Вращение вала 6, связанного с обоймой ролика, будет происходить по закону изменения Р'. По тому же закону будет вращаться винт 7, на который посажена матка с карандашом 8. Карандаш соприкасается с движущимся с постоянной скоростью полотном графика Кг. В результате движения карандаша по закону Р' и полотнп с постоянной скоростью на графике непрерывно будет записываться кривая р'=/ ft). Экстраполяция этого закона и выработка упреждения Ар производятся с помощью экстраполирующего механизма. SO § 62. Выработка упреждения азимута Экстраполирующий механизм состоит из четырех винтов 9, $0, 11 и 12, четырех валиков 13, 14, 75 и 16, четырех диферен-циалов 77, 18, 19, 20 и ряда других деталей. На всех винтах посажены перемещающиеся матки с планками 27, 22, 23 и 24. Винты связаны между собой так, что угол поворота винта 10 в 2 раза больше угла поворота винта 9; а углы поворота винтов 77и72вЗи4 раза соответственно больше угла поворота винта 9. Матка, сидящая на винте 9, смещается вдоль оси винта на 1 величину, пропорциональную ~~г ту , остальные- три матки, сидящие на винтах 10, 11 и 72, соответственно перемещаются на 1 3 величины, пропорциональные — ту , — ту и ту . Вместе с матками перемещаются и планки 27, 22, 23 и 24. Вдоль планок проходят ленты, перекинутые через блоки, посаженные на шпоночных валах 13, 14, 15 ж 16. На лентах имеются штифты, между которыми зажата стальная эластичная лента, связанная с карандашом 8. Действуя на маховики 25, 26, 27 и 28, вращают шпоночные валики с блоками; при вращении блоков перемещаются ленты со штифтами. Эластичная лецта, сидящая на штифтах, будет изгибаться, принимая определенную форму. Сущность экстраполяции заключается в придании ленте такой формы изгиба, которая соответствовала бы предполагаемому закону изменения скорости р'. Кривизна ленты сопрягается на-глаз с кривизной вычерченной линии на графике К\. Углы поворота валиков 73, 14, 15 и 16 при этом условии" будут пропорциональны значениям производных р/, [V, Р'а и ту р/, взятых через промежуток времени —. Все эти производные последовательно складываются в диференциалах 77, 18, 19 и 20. (В ' I В ' \ Р°~ГР4—(-IV+ р2' + рз') сходит с диференци-2 / ала 18 и поступает в множительный механизм М. Вторым множителем в этот механизм поступает время Ту через передачу 29 и 30. Рейка 31, служащая для снятия произведения, перемещается на величину, пропорциональную др. В диференциале 32 упреждение др складывается с корректурой и далее поступает на дающий, мотор 33 и в диференциал 34, к которому в качестве второго слагаемого подводится текущий азимут р. Из диференциала выходит упрежденный азимут р У, поступающий на принимающий мотор 35. Принимающий 35 служит для передачи данных на орудия при стрельбе способом непрямой наводки, а принимающий 33 — для передачи данных дри стрельбе прямой наводкой. 81 § 63. Выработка упрежденной наклонной дальности . Упрежденная наклонная дальность определяется также ме тодом графической экстраполяции с помощью графика. График 36 представляет собой полотно, намотанное на валики. Валик графика вращается с постоянной скоростью от мотора 7. Вдоль графика расположен винт 37, на котором сидят матка с карандашом. С карандашом одним концом связана стальная лента 38, другой конец ленты зажат и вставлен между двумя штифтами, связанными с тросом. Трос расположен вдоль планки 39 и перекинут через блок 40. Действием на маховик 41 в прибор по шкале 42 вводят наклонную дальность D. При этом матка 37 с карандашом будет устанавливаться на величину, пропорциональную введенной дальности. Карандаш при этом будет чертить на графике кривую по закону D = F (О- / Одновременно дальность поступает в диференциал 43, а через него на блок 40. Маховиком 44 через этот же диференциал дополнительно поворачивают блок 40 и вместе с ним перемещают трос; штифты, сидящие на тросе, будут поворачивать планку 38. Маховиком 44 действуют так, чтобы линейка 38 установилась по касательной к * кривой, вычерченной на графике. Планка 39 с помощью рейки 45 перемещается параллельно самой себе, устанавливаясь на расстоянии, пропорциональном ту, от винта 46. При этом условии перемещение штифтов и троса, а также поворот блока 40 будут происходить по выработанной упрежденной наклонной дальности Dy. В дальнейшем наклонная дальность используется для определения балистических данных. § 64. Выработка балистических данных К балистическим данным, вырабатываемым в приборе, относятся: время полета ту, угол прицеливания а, трубка л и так называемое трубочное время ттр. Упрежденная дальность через передачу 40 и 47 поступав! на рейку, служащую для перемещения коноидов Кз и К*, и на вал 49 с эксцентриками 50 и 51. Эксцентрик 50 рассчитан по углу прицеливания и 57 па времени полета в функции дальности Dy для некоторого постоянного угла места еа: «o=A(D)B== тв=Д(Л)|е е» / 82 s. — е0. Для других значений угла места е на коноидах /G и /& вырабатываются разности Ат и Аа, которые суммируются с выработанными на эксцентриках данными а0 и т0. Они суммируются в диференциалах 52 и 53. В первом образуется полное время полета ту и во втором—угол прицеливания а. Угол прицеливания из диференциала 53 поступает в дифе-ренциал 54 и складывается с корректурой; далее он идет на дающий мотор 55. Время полета поступает на все экстраполирующие механизмы и во множительные приборы. . На коноиде KQ вырабатывается трубочное время ттр; трубочное время используется для определения дополнительного упреждения трубки. Действием на маховик 56 поворачивают блок 57 с тросом. С тросом перемещается индекс, который устанавливается под линейку 38. Планка 58 при помощи рейки 59 устанавливается на расстояние, пропорциональное трубочному времени. В соответствии с этим индекс, совмещенный с линейкой, переместится от нулевого положения на величину, пропорциональную трубочной дальности. Пропорционально этой величине переместится и рейка 60 с коноидами /Се и KG . Кроме того, по наклонной дальности устанавливаются эксцентрики 61 и 62. На эксцентриках вырабатываются значения трубки я0 и трубочного времени тотр при постоянном угле места цели е0 в функции трубочной дальности: я0 = /1 (АР), Т0тр =/( Агр). На коноидах вырабатываются разности А/г и Аттр, которые в диференциалах 63 и 64 складываются с величинами /г0 и т0тр, Трубка посредством дающего 65 передается на орудия. Все четыре коноида поворачиваются по упрежденному углу места еу . Угол месча еу образуется в диференциале 66 как сумма угла г, поступающего от маховика 67, и упреждения Де, вырабатываемого в множительном механизме Мг. На орудия в зависимости от способа наводки передается или упреждение Аз или упрежденный угол места sy с помощью дающих 68 или 69 соответственно. Недостатки прибора: 1) неудобство работы . на экстраполирующих механизмах одновременно четырьмя рукоятками; 2) отсутствие поправочных механизмов; 3) ошибки экстраполяции. 83 Глава XII ПУАЗО ВИКОГ-6 (Приложение 9) § 65. Общие сведения Подобно прибору Буффи рассматриваемый ПУАЗО Виког-6 основан на гипотезе: при движении цели за упредительное время ускорения координат не изменяются. Задача встречи решается в сферической системе координат Р, е, D. В результате решения этой задачи определяются упреждения Ар, Дз, AD в соответствии с выражениями: d$ , d^ т У 2 2 др = _±г_ . ^_ Л Л XT г* У у « »--» ,«• ы д С?* • М- о LV Дг = —_. ту + у • Л dP 2 лп ^D AD =---------. TV • I dt У При этом упреждение дальности ДО находят графическим способом, а угловые упреждения Д^ и Дз определяют автоматически. Прибор рассчитан для стрельбы по зенитным и по наземным целям. Данные с прибора передаются на орудия с помощью синхронной передачи. При стрельбе способом прямой наводки вместо упрежденного азимута передается его упреждение. Угол возвышения и трубка передаются при обоих методах стрельбы. Прибор рассчитан на работу по дальности и высота. Переход от дальности к высоте обеспечен соответствующими механизмами. § 66. Ввод текущего азимута и определение упреждения азимута Азимут цели вводится в прибор с помощью маховика 7, свя-"занного через диференциал 2 с визиром 3. С момента поимки цели с помощью муфты 4 включают передачу 6 и 7. Вращение маховика через эту передачу вызывает смещение ролика фрикционного тахометра Fr С валика фрикциона движение будет передаваться через диференциал 2 на визир, вращающийся по азимуту; следовательно величина смещения ролика фрикциона будет пропорциональна скорости изменения азимута d$ dt d$ Если прекратить действие маховика 7, то производная —— не dt будет изменяться^ визиры же будут вращаться с постоянной скоростью. В действительности азимут изменяется с переменной 84 скоростью; поэтому для удержания цели в перекрестии визиров необходимо непрерывно вводить величину ——. Непрерывный dt ввод ее обеспечивается грибовидным фрикционом /v Валик 9 грибовидного фрикциона поворачивается ;в каждый данный момент на величину d$' приращения скорости ——. at Таким образом, с помощью грибовидного фрикциона будет х dp непрерывно вырабатываться скорость —-—, поступающая на dt ролик фрикциона F19 а с помощью фрикциона /^ будет вырабатываться текущий азимут р. Углы поворота маховика 8 пропор- d2B циональны ускорению——, а угол поворота винта 10 пропор- dt* d$ ционален скорости ——. После ввода скорости—— переходят на работу маховиком 8, dt связанным с грибовидным фрикционом. Винт 77 через передачу // -л d$ и 12 поворачивается на угол, пропорциональный скорости——, dt и вызывает смещение матки 16 с контактным язычком 75; матка 16 установится на высоте, пропорциональной ——. dt Ускорение азимута от маховика 8 передается винту 73, связанному с контактным язычком сектором 14. Контактный язычок при этом повернется вместе с сектором на угол f, пропорцио- ^ нальный ускорению —^-: \л>1/ d*$ Т dt* Язычок 15 проходит между двумя контактами вилки 18. Замыкание электрической цепи через эти контакты вызывает вращение, в ту нли другую сторону, сервомотора 19. Под действием этого вращения вилка 18 будет перемещаться и устанавливаться в нейтральное положение, при котором ни один контакт вилки не будет соприкасаться с язычком 75. Кроме этого перемещения в направлении, параллельном оси винта УЗ, вилка перемещается под действием винта 20 в найравлении, перпендикулярном к оси винта 13. При этом перемещении она устанавливается на расстоянии, пропорциональном —ту от винта 13. Из _.< рис. 51 видно, что положение контактной вилки по высоте определяется отрезком СМ. Определим его величину: СМ = АА' + СК, 85 где СК=-У- tg Y и ЛА'= -------; отсюда СМ = dp dt + tgT ТУ Принимая tg у равным самому углу 7, на основании предыдущего выражения получим: Jf~l _*ОП т. СМ dp rf-p d? 'Л* 2 ' Умножим правую и левую части этого равенства на ту. СЛГ-т, множительных механизмов Мр, Md и коноидов /С7 и /С8. Коноиды АГ7 и Ks служат для выработки боковой (W$) и продольной (Wd} составляющих ветра. Для этого действием на маховик 63 коноиды перемещают на величину, пропорциональную скорости ветра W, и поворачивают их на угол, равный разности ру — $w азимутов цели и ветра. Перемещение движков обоих коноидов передается в множительные механизмы MQ и Md- На коноиде /С5 вырабатывается функция /М~)в = /<^.«У.^)- Ту Эта функция, соответствующая единичной боковой составляющей \Fp, является поправкой на единицу ^времени, т. е. уменьшенной в ту раз окончательной поправкой Sp^. тч ^ ^$W d$ В дальнейшем величина —г— , сложенная со скоростью -~ ,. "Ту , W'l' используется для выработки окончательной средней скорости азимута р0к7 РОК — Рср "т" Q$W ТУ Так как упреждение Д[3 равно произведению этой скорости на время ту, то получим: Ap^pcp^y + Spir. Поправка -~ вырабатывается следующим образом. Единичная ТУ поправка —- с коноида поступает в множительный механизм,, ту :де умножается на боковую составляюшую W§. ПроизведевЕв счп ___ —г— этих двух величай и равно величине -^ <• ty 89 Совершенно так же по продольной составляющей ветра Wd с помощью коноида ЛГ6 вырабатывается поправка на ветер к углу прицеливания. Поправки на начальную скорость и плотность вырабатываются с помощью коноида Кд и связанного с ним множительного механизма Mv • Отработанная мотором поправка в дальность на упомянутые параметры вводится в диференциал, в котором она добавляется к наклонной дальности. § 70. Дополнительные сведения и оценка прибора Мы рассмотрели решение задачи стрельбы с помощью ПУАЗО Виког-6 для случая, когда в прибор вводится наклонная дальность. Конструкцией прибора предусмотрено и решение по высоте. В этом случае вместо дальности на принимающий мотор дальности подается высота. Все механизмы дальности, за исключением фрикциона, используются в данном случае как механизмы высоты. На полотне вместо кривой дальности прочерчивается кривая по закону изменения высоты, а по ней уже определяется упрежденная высота. Коноид KI переключается на работу по высоте. Движок его в данном случае будет перемещаться на величину, пропорциональную высоте. Перемещение коноидов, как и в первом случае, будет пропорционально упрежденной дальности. Основные недостатки прибора: 1. Чрезмерно большое количество различных моторов, снижающих надежность прибора. В случае отказа в работе одного мотора прибор выбывает из строя. 2. Решение задачи встречи приближенное, что при большой скорости цели будет приводить к большим ошибкам. Достоинства прибора состоят в простоте его конструкции, небольшом весе, а также в том, что его обслуживает небольшое количество номеров (4 человека). Глава XIII УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПУАЗО ВИККЕРС (Приложение 10) •» § 71. Принцип, положенный в основу устройства прибора В основу устройства универсального ПУАЗО Виккерс положена гипотеза о движении цели по криволинейному курсу. Эта же гипотеза, как мы видели, положена в основу устройства рассмотренных нами приборов Буффя и Виког-6. Задача встречи в последних двух приборах решается принципиально неточно даже в случае прямолинейного и равномер- 90 ного перемещения цели. В ПУАЗО Виккерс эта задача соответственно гипотезе о прямолинейном и равномерном перемещении цели решается принципиально точно, что в дальнейшем будет доказано. Это является главным достоинством прибора в сравнении с Буффи и Виког-6. В прибор вводятся азимут, угол места и наклонная дальность. В построителе горизонтальной дальности эта система координат преобразуется в цилиндрическую систему координат р, d, Н. Особенность этого ПУАЗО заключается в том, что текущие координаты в нем вводятся автоматически. Обычно при таком способе ввода ограничиваются подбором только скоростей изменения координаты. Как правило, эти скорости являются переменными; поэтому подбор должен производиться непрерывно. Непрерывность ввода скоростей может быть осуществлена непрерывным вводом ускорений. Ускорения зависят от самих координат и других параметров движения. Зобр Рис. 54 Это позволяет, определив ускорения, найти скорости, а по ним и координаты. Возьмем азимут цели и рассмотрим схему его ввода автоматическим способом (рис. 54). Й23 Пусть в начальный момент найдено ускорение -~~ ; по этому ускорению в каждый данный момент скорость будет получать приращения в виде d ®-** dt a-~dt-~dp dt- Интегрирование ускорений дает скорость *1- Сн(Ф di~ \dt Наконец, интегрирование скорости позволяет определить и самый азимут fJ в виде В -Т----! *~)dt • di. 91 Этот принцип положен в основу устройства механизмов ввода текущих координат в данном ПУАЗО. В качестве параметров движения взяты линейные составляющие скорости цели vr и VH и up, которые со своими ускорениями связаны зависимостями: dv$ ~df dxd_ dt нру* 2 V p f. .. -• • Ч flj d Последовательное интегрирование этих уравнений дает: d-d О и lleW-fiv-jftt, rf / f- J d Отсюда видно, что для непрерывного ввода координат необходимо установить начальные значения координат (р0> rf0) и составляющих скорости (up , ud). < § 72. Принцип решения задачи встречи Задача встречи решается геометрическим методом. При прямолинейном движении цели строится упрежденная горизонтальная дальность по двум векторам: 6 d -f- Vd Ту И Vo Ту ; р .А d + UdTy -}-^p ту При движении по криволинейному курсу должны учитываться ускорения Vd 'Ж Up '. Пусть цель движется по курсу ^оДу7 (рис. 55). Возьмем прямоугольную систему координат (у, х) с началом в текущей точке А. Спроектируем вектор перемещения цели за упредительное время 5 на оси координат. Его проекции у и л могут быть определены в виде: т.. Рис. 55 j у = J Vd dt; о т. X = fv^dt. о 92 Разложим подъинтегральные функции в ряды Тейлора, ограничившись при этом первыми двумя членами: Ud = Ud0+W^ Vo — Уо +Uq 't. Р Ро ' Ро Отсюда W V — / (»«*. + vdu'f) dt, x==f(°h + °^^dt- ' О После интегрирования получим: У = ^оту + ^0' «» / V - 2 / 'У * = dpa d}va d^n где производные —-гг-> —^ri .. представляют собой уско- ut dt ut рения, являющиеся функцией лгшь одного курса цели. Если курс цели не меняется, то эти ускорения будут равны нулю. От маховиков 20, 21 и 22 функции а, Ь и с подаются в дифе- ренциалы 29, 30 и 31, где они складываются со скоростями LV, г;рИ VH. 95' Образовавшиеся суммы , d1 va ^ + ~Ж"Ту' d, ^3 "Р+-5ГТЛ i dlvH „ v"+-dT^ далее в множительных механизмах, связанных с построителем упрежденных координат, перемножаются на время ту, образуя таким образом упреждения координат: т 2 / ТУ y=vdty-\-vd .-^-, т 2 X^UpTy+Ур'.-^-, Z = VH1y -f- ^я' т 2 -Су По этим упреждениям и настоящим координатам строится вектор наклонной дальности Dy : Dy = d + y + x + H+z. В функции наклонной дальности и высоты находятся бали- I4ftfiKHA ЯЯТТ1ТКТР этические данные. Глава XIV ИСПЫТАНИЕ ПУАЗО § 75. Порядок испытания Испытание опытного образца —один из важных моментов в принятии образца прибора на вооружение. Поэтому цель испытания—выявить все положительные и отрицательные свойства прибора. Надо различать: испытание в заводских условиях и испытание в полигонных условиях. Испытания первого вида преследуют цель выявить производственные недостатки прибора и по возможности их устранить. Испытания второго вида проводятся с целью выяснить, в какой мере дрнбор отвечает современным тактико-техническим 36 требованиям. Вместе с тем выявленные недочеты прибора являются ценным материалом и для промышленности, использующей выводы полигонных испытаний в целях усовершенствования последующих конструкций прибора. В дальнейшем главное внимание мы уделим испытанию прибора в полигонных условиях. На полигоне ПУАЗО проходят испытания: 1) в лабораторных условиях; 2) в динамике; 3) стрельбой; 4) возкой и другие. Испытание в лабораторных условиях преследует цель выявить точность прибора как счетно-решающего механизма. Эти же испытания проводятся и в заводских условиях, но несколько шире. § 76. Испытание отдельных счетно-решающих механизмов. Фрикционные механизмы Отдельные счетно-решающие механизмы испытываются на заводе в процессе производства ПУАЗО, по мере готовности механизмов. Задача и методы испытания для многих видов меха- Рис. 56 ) низмов являются общими; поэтому здесь мы рассмотрим два наиболее встречающихся механизма, а именно: фрикционный механизм и коноид. В результате испытания фрикционного механизма должна быть установлена точность работы прибора в зависимости от его конструкции и ошибок вводящихся в него величин, а также от нагрузки на механизм. Возьмем простейшую схему фрикционного механизма (рис. 56). Напомним, что угловая скорость X валика 2 выражается в виде где г OJ Р- х'=-*Ч г радиус валика 2, -угловая скорость диска У, величина отстояния шариков фрикциона от центра дисжа. 97 Точность механизма можно установить по точности совмещения шкалы 3. В свою очередь ошибка совмещения, которую обозначим через 88, будет зависеть от ошибок радиусов риг и скорости ш. Пусть эти ошибки соответственно будут <5р, 8г и 8о>. Будем считать их систематическими. Угловая скорость валика в зависимости от перечисленных независимых ошибок будет определяться с точностью 8Х= — 8р + — и» — Л-0^- (20) <•••*• «•? ?х находится для различных установок р следующим образом. Устанавливают радиус р = рх и запускают в работу механизм. Отсчитывают по шкале 3 за определенный промежуток времени tQ число оборотов N! стрелки (или шкалы). По числу оборотов Л/- и наблюдательному времени t0 определяют среднюю скорость пв валика 2: м — • t, Лв == ''О Далее находят теоретическое значение скорости пвт. /JBT----- О). Скорость (о должна быть выражена в оборотах в секунду, если tQ выражено в секундах. Ошибка 8Х определится в виде SX^^-Ao, t, г Далее нужно произвести новую установку радиуса р = р2 и повторить опыт. В результате получится: 8Х ----- N* P* О). 'о г Проделав еще один опыт при новой установке р = р3, можно получить новую зависимость: &,„*•_*.„. гв г По найденным значениям 8Ц, 8Х2 и 8Х3 составляют три уравнения в соответствии с выражением (20): ш Pi ».„ ш SX^^Sp-f-^-Su)--^Pl8r, 03 S. I P2 *.„ °> 8X2 = — 8p + --f. So)— — p28r, 8Х3 = ^8Р+А8(В_^.рз8г. Неизвестными в этих уравнениях являются 8р, 8<о и 8г, 98 Для того чтобы эта система была определенной, нужно во время опыта изменить величину со или, измерив во время опыта величину ш и 8о>. составить только два уравнения в виде: fci - А 8ш в ^8р - -? Р18г, 8Х2_А8ш=^8р-^р28г, или Л = у 8Р - 7^-РА, л __ ш * ш Л 2---— Ор-----— р2ОГ. Решая их совместно, получим: 8р= —. Л2 Pi — Л Р2з Ш Pi — Р2 8г где — ^2 г~ Аг г Ш ' ~~Pl—P2 ' А=^—^-fo; Л =8Х2-------^8со. я .. г Пример 1. Для проведения опыта взят®: ш —1 об/сек; рх —20 л«л«; р2 = 40 мм; г =10 мм. При опыте установлено: 8ш = о,02 об\сек\ SXj ='о,0в; 8Х2 = о,12. Найти 8р и 8г. Сначала находим свободные членыMj и Лй 20----- ___ 10 0,04-20 — 0,02-40 A j — 0,06 — — • 0,02 — 0,02 AS = 0,12 -^-0,02 = 0,04 (•W JL *^ T*S у ^S JL 4W V ЧУ * ЧЛ *• * V -^ , 10 10 (0,04-0,02) 8г = —-• ———-—-------=~0,1 мм. Пример 2. Значения ошибок* 8Х при тех же условиях следующие: 8Х1==0,08; 8X^=0,16; Лг = 0,04; Л2|=0,07. b? = W°-^^^-^ = -0,l мм; Ъг=10.(()>07-^^^ = -0,16 мм. Во избежание искажения результатов при расчете ошибок угловую скорость со следует брать равной ее величине, измеренной при опыте. 99 Найдя указанным образом величину 8р, следует сравнить ее с допустимой орд. Рассмотрим это на конкретном примере. Пусть р = 100 sin a. При этом требуется, чтобы величина а определялась с помощью фрикционного механизма с допустимой ошибкой Еа. Про-диференцируем последнее выражение: Sp = 100 cos a • 8а, отсюда 8р = 100 cos a • /?а, или "-•« ор У 100/ • Е. а. Пусть ?а = 0,005. Сравним допустимую ошибку ?рд с полученной на опыте (пример 2), взяв среднее значение р, равное 50 мм\ 8р==10о|/: i — ) . 0,005 = 0,433 мм. \100/ Полученные на опыте ошибки 8р=—ОД мм, как видим, выходят из пределов допустимой; необходимо регулировкой прибора ее исключить. § 77. Испытание на чувствительность В некоторых случаях приходится испытывать фрикционный механизм на чувствительность его к изменениям радиуса р. Представим себе фрикционный механизм (рис. 57), с валика которого вращение передается в дифе-ренциал 3. К этому йсе дифе-ренциалу пусть подводится другая какая-либо функция, равная по величине интегралу с . / X dtt где с—коэфици-ент пропорциональности. Пусть радиус р фрикциона If- л~тт 2 V \. / -И 1 ^ i— -\ 1 г -г-"-. • Лг подобран так, что функция <р, поступающая в диференциал, Рис. 57 образует в сумме с величи- ной, следующей с фрикциона, величину, равную нулю. В этом случае стрелка шкалы 3 будет стоять неподвижно. Сместим шарики (или ролик) фрикциона на такую величину (минимальную), чтобы можно было заметить смещение стрелки в течение времени 8?; тогда скорость X изменится на величину ^ §р 8Х= —±-ш. г 100 В течение времени Ы стрелка сместится на величину 86 = ^ ор = " 120 12 о) 8? об.; ш = 2 об\сек\ §t — 2 сек., 0,025 лш. 120-2-2 Этим мы ограничимся при рассмотрении испытания фрикционов. § 78. Испытание коноидов Цель испытания коноидов и эксцентриков—установить точность и выявить условия работы механизма при различных нагрузках. Возьмем коноид (рис. 58), рассчитанный по закону Р = Л) + /7 (х> Т)- Главные ошибки коноида будут складываться из ошибок аргументов и ошибок от упругих деформаций. Другие ошибки (от допусков на изготовление), как перекос щупа, перекос оси коноида, эксцентриситет, в большинстве случаев будут сравнительно малы; поэтому рассматривать их мы не будем. Для нас существенными являются ошибки аргументов и самой функции, которые могут быть по их выявлении устранены соответствующей регулировкой. Общая ошибка 8р будет: dF д , dF я . й 8Р = —^Р+-^7^И-8, д® дх Рис. 58 ^ где оф ? * ох 8 -ошибка от установки коноида по углу поворота ср, ошибка от установки коноида вдоль его оси на величину х\ ошибка в установке щупа вдоль его оси. 101 Предположим, что все эти ошибки постоянные. Для их определения следует произвести следующий опыт. Введем в коноид вполне определенные аргументы x = xl и cp = ?i и снимем показание коноида PJ. После этого определим расчетное значение p = plp; ошибка 8рх будет: 8Pi =Pi — PIP-" Повторив этот опыт два раза для других значений аргументов *«>, х% и ср2 и ?з» найдем новые значения радиусов р и соответствующие им значения ошибок 8р?. По полученным данным из опыта составляют уравнения: , дР ? . dF , , , Sp1==-^-8cp + —8^ + 8, 8р5 dF , , dF , . й 8^ + -^г8^ + 8; (?Ф d^;f 8р3 = 4^ + -|^8^ + 8. п а?, ^ а^8 ^ Решив совместно эти уравнения, получим: dF +-^ (^Р2 - ад ^ А§ Д ^ Д dF ( dF , ~5— I ~5— "Рг oxl \ dcp3 2 ^ <*?! 8Р8) + ^F /^F ^ V -»?i °РЗ 8р, д/Г х \ i -^SP1) + ,dF/dF. dF , \] +-te3\W* ?1~~*h9*). где д= dF дхг \ 27- 8Р2 = Р2 — Р2Р = — О'26»' 8РЗ = Рз — РЗР = = — 0,25. дР дР Теперь рассчитаем частные производные ~^г и ~^ дР дР 4?- = 0,328;-^- = 3,125; 8Pl = — 0,272; дх1 d?i ж=°'267;1; - М2; 5р2=~0)258; '2 VT2 Ц = °'189'С = 5'42'^ = -0'254-Найдем главный определитель Д: А = 0,328 (5,42 —4,42)+ 0,267 (3,125 — 5,42) + 0,189 (4,42 — 3,12) = = 0,328 — 0,614 + 0,246 = — 0,040. Далее найдем другие определители Д*, А? и As: &х = — 3,12 (0,004)-[-4,42 (0,018)+ 5,42 (—0,014) =— 0,0086; 5 Дд; --- 0,0086 П01 8^-f = -=^0400^°'21^ Д? = 0,328 (0,004) + 0,267 (—0,018)+ 0,189 (0,014) =0,00086; to- Д? _ ~°>00086^OQ21 д?_ Д - _а>04000^0'021 Дб=— 0,328 (5,42 . 0,258 — 4,42 . 0,254) + 0,267 (3,12 . 0,254— — 5,42 • 0,272) +0,189 (4,42 . 0,272 — 3,125 . 0,258)-=: = — Ь [0,328 . 0,27 — 0,267 . 0,681 +0,189 . 0,39] — 0,018; Дв _ 0,018 ^ О — i —• Л Л . _. /-•--/ ~~"" U.4«5 лхи*. Д — 0,040 В результате, как видим, коноид сдвинут вдоль оси ОХ на 0,21 лш и повернут на угол <$ср = 0,02 радиана, а щуп коноида смещен на—0,45 мм. Все эти ошибки легко могут быть выбраны на шкалах. При испытании коноидов нужно иметь в виду и ошибки от упругих деформаций. Последние можно выявлять лишь учетом возникающих в механизме усилий. 103 § 79. Испытание ПУАЗО как счетной машины Прибор как счетно-решающая машина испытывается после его окончательной сборки. Целью испытания является определение точности прибора и выявление ошибок, которые могут быть устранены при окончательной регулировке. Ниже рассмотрим общую схему, по которой производятся .испытания. Как правило, всякий прибор имеет неодинаковую точность в различных областях поражаемого пространства. Поэтому проверка (испытание) прибора должна производиться соответственно данным, которыми охватывается вся область возможных положений цели. Для этого в указанной области выбирают ряд точек и путем расчета находят балистические данные, отвечающие им. При этом все это делается в определенной системе, позволяющей наиболее легко сравнить расчетные данные с полученными на опыте. Выбрав несколько курсовых параметров, высот Н и скоростей и, решают задачу встречи для всех точек на каждом из параметров по методу обратного решения, рассмотренному нами в § 50 части 1 настоящей книги. Настоящие координаты, найденные при расчете, служат входными данными для прибора при его испытании. При этом испытании обычно достаточно взять несколько задач соответственно наибольшим, средним и малым дальностям. Каждая из задач решается на приборе не менее пяти раз. За окончательные данные принимают средние из результатов испытания. Испытание рассмотренного вида производится как на заводе, так и на полигоне. Данные испытания в дальнейшем используются для сравнения с данными последующих испытаний, к рассмотрению которых мы и перейдем. § 80. Испытание в динамике Испытание в динамике производится в условиях, близких к действительным. Общая схема проведения испытания следующая. Прибор устанавливается на позиции батареи. Если в приборе учитывается смещение, то он устанавливается на требуемом удалении от позиции батареи и ориентируется при испытании в районе расположения прибора. Самолет летает на за данной высоте по определенному курсу в том же районе. Работа на приборе в это время непрерывно производится так, как прибор должен работать в боевых условиях. Через определенные промежутки времени с помощью теодолитов или кинотеодолитов засекается положение самолета. Соответственно этим моментам записываются и показания прибора. В дальнейшем все данные обрабатываются, а по ним делаются выводы относительно точности и других качеств прибора. В дальнейшем мы рассмотрим обработку результатов испытания; не касаясь подробностей организации испытания, укажем здесь лишь различные способы записи данных. Существует несколько способов записи: а) фото- 104 запись, б) фотокинозапись, в) запись путем считывания данных с соответствующих шкал с помощью специально выставленных записывающих номеров, г) графическая запись. Второй и третий способы являются наиболее простыми и наиболее часто применяющимися. При всех способах запись производится по определенному сигналу, в качестве которого служит ревун или звонок. § 81. Обработка результатов испытания приборов в динамике Представим себе, что во время испытания самолет пролетел по курсу МгМп (рис. 59); координаты самолета при нахождении его в точках У, 2, 3 . . . . измерены контрольными приборами.. В качестве координат самолета х берут угол места г, азимут 8 и ^ высоту цели. По этим данным строят курс цели на миллиметровой бумаге в соответствующем масштабе. Проведем через точку стояния О прибора ориентирное направление O/V, которое примем за одну из осей прямоугольной системы координат. По зависимости V^\P ^>S \ У V / Мл у d = H-c,lg ? Рис. 59 найдем «горизонтальную дальность d и определим проекции этой дальности х и у: x = d-cosp; j/ = d-sinp. По этим проекциям строим курс цели. Возьмем таблицу значений риг, полученных после обработки данных кинотеодолитов и приведенных к данным относительна точки стояния прибора. Таблица е и р ^^\^ JNft коор-^--^ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ь 10 дпнаты ^"\ р • • • • • ЮР ЗС' 98° 12' 93° 25' 86° 20' 75° 05' 56° 30' 30° 00' 3° 24' 345° 02' 333° 40' 326° 35' 17° 30' 20° 25' 24° 05' 29° 03' 35° 14' 41° 50' 45° 05' 41° 45' 35° 12' 29° 05' 24° С2' 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2 ОСО 2000 2000 2СОО 2000 Высота цели по всему курсу, измеренная по данным с двух теодолитных пунктов, оказалась равной 2000 м. Данные вышеприведенной таблицы угловых координат и высота цели достаточны для расчета курса цели. Расчеты, произведенные в соответствии с выражениями d = #-etge; ;c = rf-cosp; y = d-sinp, сведены в нижепомещенную таблицу. Дополнительно укажем, 105 что наблюдательное время, отделяющее один отсчет координат от другого, равно 10 сек. Н 03 О Н <У « э---»