ЗРК «Стрела-10»

1. Назначение, состав, основные характеристики ЗУР

Зенитная управляемая ракета (ЗУР) 9М37 предназначена для непосредственного уничтожения самолетов, вертолетов, крылатых ракет и других воздушных целей.

Поражение целей обеспечивается при стрельбе по визуально видимым целям днем на встречных и догонных курсах, а ночью – только на догонных курсах.

Ракета представляет собой беспилотный летательный аппарат, на борту которого установлены аппаратура управления, реактивный двигатель и боевая часть.

Тактико-технические характеристики ЗУР 9М37:

- калибр   -120 мм;

- длина ракеты - 2190 мм;

- размах крыльев - 360 мм;

- масса ракеты - 39,2 кг;

- масса ракеты с контейнером -70 кг;

- масса ракеты с контейнером в укупорке - 110 кг;

- масса боевой части - 3 кг;

- масса взрывчатого вещества - 1,1 кг;

- максимальная скорость полета ракеты - 700 м/с;

- средняя скорость полета ракеты - 550 м/с;

- время подготовки ракеты к пуску - 5 с;

- зона ограничения стрельбы в направлении Солнца - 20°;

- условия эксплуатации - в любое время года днем и ночью при температуре от -50°С до +50˚;

- вероятность поражения цели - 0,5 – 0,6.

2. Общее устройство ракеты

Ракета 9М37 представляет собой одноступенчатую, малогабаритную твердотопливную ракету, выполненную по аэродинамической схеме «утка», которая наводится на цель системой пассивного самонаведения по методу пропорционального сближения.

Состав ЗУР 9М37:

- планер;

- головка самонаведения;

- автопилот;

- боевая часть; 

- взрывательное устройство;

- реактивный двигатель;

- блок крена;

- бортовой источник питания.

Планер является несущей конструкцией ракеты и состоит из корпуса и аэродинамических поверхностей (рулей и крыльев). Корпус имеет цилиндрическую форму с конической головной частью и разделен на отсеки, в которых размещается аппаратура ракеты. Рули ракеты расположены в передней части, а крылья - в хвостовой части (схема «утка»).

Реактивный двигатель обеспечивает полет ракеты.

Головка самонаведения служит для автоматического сопровождения цели и выработки команд наведения ракеты на цель.   

Автопилот управляет рулями ракеты в соответствии с командами наведения.

Боевая часть и взрывательное устройство осуществляют непосредственное поражение воздушной цели.

Блок крена предназначен для ограничения угловой скорости вращения ракеты вокруг продольной оси.

Бортовой источник питания обеспечивает электрической энергией работу аппаратуры ракеты в полете.

Все вышеперечисленные элементы ракеты размещены в 5 отсеках:

- отсек 1 – головка самонаведения;

- отсек 2 – автопилот и контактный датчик цели взрывательного устройства;

- отсек 3 – боевая часть, предохранительно-исполнительный механизм взрывательного устройства и бортовой источник питания;

- отсек 4 – неконтактный датчик цели взрывательного устройства;

- отсек 5 – двигательная установка с размещенными на ней крыльями и блоком крена.

Собранная ракета помещается в металлический контейнер (рис. 1). 

Рис. 1. Компоновка ЗУР 9М37.

3. Принцип действия ракеты при подготовке к пуску, пуске, в полете и при встрече с целью

При подготовке к пуску с аппаратуры запуска БМ на ракету последовательно выдаются питающие напряжения и сигналы для запуска и работы необходимых систем и узлов.

После наведения оператором пусковой установки с ракетами на цель, выдается команда на открывание передней крышки контейнера первой ракеты.

Головка самонаведения захватывает цель и осуществляет слежение за ней. Аппаратура запуска вырабатывает и выдает в автопилот ракеты сигналы, обеспечивающие при необходимости стрельбу на встречном или догонном курсе, по малоскоростной и низколетящей цели.

Для пуска ракеты при устойчивом слежении ГСН за целью оператором с аппаратуры запуска выдается команда ПУСК.

По этой коман­де начинает работу блок питания ракеты и газогенератор канала крена. После выхода блока питания на рабочий режим через 1,1 с, подается сигнал на запуск двигательной установки ракеты. За счет давления газов, образующихся при ее работе и истекающих через сопло, выключается  ме­ханизм стопорения ракеты в контейнере.

Под действием тяги двигателя ракета движется по контейнеру, при этом отрезными устройствами перерезаются переходной трубопро­вод, подводящий азот к ГСН для охлаждения, и жгут электрических проводов, соединяющий ра­кету с контейнером.

Ракета теряет связь с контейнером, переходит на бортовое электропитание от блока питания и начинает самостоятельный полет.

В полете происходит автоматическое наведение ракеты на цель по сигна­лам ГСН, по которым автопилот вырабатывает команды управления рулями.

В полете последовательно снимаются три ступени предохра­нения взрывательного устройства, и на удалении 250 м от БМ оно перево­дится в боевое положение.

Вращение ракеты относительно продольной оси ограничивается блоком крена.

При встрече ракеты с целью по сигналу, выдаваемому контактным датчиком цели, а при промахе до 4 м - по сигналу неконтактного датчика цели, срабатыва­ет боевая часть и осуществляется поражение цели.

В случае промаха более 4 м по истечении 16 секунд полета взрывательное устройство переводится в безопасное положение, и ракета падает на землю, не взрываясь.

В полете ракета наводится на цель по методу пропорционального сближения (рис. 2.2). Рассмотрим его более подробно. 

Рис. 2.2. Метод пропорционального сближения

При этом методе во все время наведения ракеты на цель угловая скорость поворота вектора скорости ракеты пропорциональна угловой скорости вращения линии РАКЕТА-ЦЕЛЬ. Проще говоря, угол поворота ракеты пропорционален углу поворота направления на цель - отсюда и название метода.

На рис. 2.3 показано понятие угловой скорости вращения линии ракета-цель. Эта линия соединяет две точки – ракету и цель и в момент времени t1 имеет определенное направление. Через 5 секунд цель перемещается в другую точку t2, и соответственно вращается линия РАКЕТА-ЦЕЛЬ. В нашем примере она переместилась на угол 40°. Таким образом, угловая скорость вращения линии РАКЕТА-ЦЕЛЬ Vуц будет равна 8°/с.

Рис. 2.3. Понятие угловой скорости линии ракета-цель

Рис. 2.4. Понятие угловой скорости поворота вектора скорости ракеты

Понятие угловой скорости поворота вектора скорости ракеты изображено на рис. 2.4. В момент времени t1 вектор скорости ракеты имеет угол поворота относительно горизонта 60°. Через 5 секунд полета в момент t2 за счет действия рулей вектор скорости ракеты развернулся уже на угол 40°. Таким образом, угловая скорость поворота вектора скорости ракеты Vур составила 4°/с.  

В приведенном примере соотношение угловых скоростей составило 0,5 (4°/сек / 8°/сек = 0,5). Этот коэффициент К постоянен во время всего наведения ракеты на цель, т.е. угловая скорость поворота вектора скорости ракеты пропорциональна угловой скорости вращения линии РАКЕТА-ЦЕЛЬ:

Vур = К · Vуц.

Таким образом, на какую угловую величину переместится цель в пространстве, на аналогичную величину развернется ракета в направлении цели.

Если в момент пуска правильно введено угловое упреждение и ракета будет направлена не в цель, а в точку встречи, то траектория полета будет практически прямолинейная, что увеличивает вероятность поражения цели. В этих условиях большую роль играет умение операторов комплекса вводить рекомендованные углы упреждения при пуске ракет.

4. Назначение, состав, основные характеристики и принцип действия ЗУР 9М31

Зенитная управляемая ракета 9М31 предназначена для непосредственного уничтожения самолетов, вертолетов, крылатых ракет и других воздушных целей.

Как и ЗУР 9М37, ракета 9М31 - одноступенчатая, малогабаритная, твердотопливная, выполнена по аэродинамической схеме «утка», наводится на цель системой пассивного самонаведения по методу пропорционального сближения.

В состав ракеты 9М31 входят те же элементы, что и в ракете 9М37, однако отсутствует блок крена.

Сравнительные характеристики ЗУР 9М37 и 9М31

Устройство ракеты.

По общему устройству, компоновке и принципу действия ракета 9М31 аналогична ракете 9М37, но имеется ряд существенных отличий:

- ГСН имеет только один канал наведения – фотоконтрастный, поэтому в ракете отсутствуют устройства и элементы, обеспечивающие работу ИК-канала (фотоприемник ИК-канала, система азотного охлаждения ИК-канала ГСН, на контейнере отсутствует металлический нож для среза трубопровода подвода азота при старте ракеты);

- отсутствует канал крена; вращение ЗУР по крену ограничивается  роллеронами - небольшими рулями на крыльях, внутри которых вмонтированы диски; на диск намотан тросик, закрепленный на контейнере; при старте роллероны раскручиваются тросиком аналогично пуску лодочных моторов; в полете быстровращающиеся диски разворачивают роллероны таким образом, что возникающая аэродинамическая сила затормаживает креновое вращение ракеты;

- в автопилоте отсутствует блок астатизма и селекции помех (обеспечение сопровождения ГСН цели при кратковременном ее пропадании и  автоматической отстройки ГСН от тепловых помех);

- боевая часть осколочного типа, вес осколков – 2,6 г (в ЗУР 9М37 – стержневого типа с весом стержней 9 г).

Принцип действия ракеты при подготовке к пуску, пуске, в полете и при встрече с целью.

Принцип действия ракет 9М31 и 9М37 аналогичен.

При подготовке к пуску с аппаратуры запуска БМ на ракету последовательно выдаются питающие напряжения и сигналы для запуска и работы необходимых систем и узлов.

После наведения оператором пусковой установки с ракетами на цель, выдается команда на открывание передней крышки контейнера первой ракеты.

Головка самонаведения захватывает цель и осуществляет слежение за ней.

Для пуска ракеты при устойчивом слежении ГСН за целью оператором с аппаратуры запуска выдается команда ПУСК.

По этой коман­де начинает работу блок питания ракеты. После выхода блока питания на рабочий режим через 1,1 секунды, подается сигнал на запуск двигательной установки ракеты. За счет давления газов, образующихся при ее работе и истекающих через сопло, выключается  ме­ханизм стопорения ракеты в контейнере.

Под действием тяги двигателя ракета движется по контейнеру, при этом отрезным устройством перерезается жгут электрических проводов, соединяющий ра­кету с контейнером.

Ракета теряет связь с контейнером, переходит на бортовое электропитание от блока питания и начинает самостоятельный полет.

В полете происходит автоматическое наведение ракеты на цель по сигна­лам с ГСН, по которым автопилот вырабатывает команды управления рулями.

В полете последовательно снимаются три ступени предохра­нения взрывательного устройства, и на удалении 250 м от БМ оно перево­дится в боевое положение.

При встрече ракеты с целью по сигналу, выдаваемому контактным датчиком цели, а при промахе до 4 метров - по сигналу с неконтактного датчика цели, срабатыва­ет боевая часть и осуществляется поражение цели.

В случае промаха более 4 метров по истечении 16 секунд полета взрывательное устройство переводится в безопасное положение, и ракета падает на землю, не взрываясь.

Тестовое задание