Управление пулей влёт

Если посмотреть на проблематику “самоуправляемых пуль будущего” чуть более системно, то окажется, что там есть три главных инженерных интерпретации задачи. Две – едва ли не реальных, а одна – совсем фантастическая.

Интерпретация первая. Пуля, после того, как покинула ствол, автономно корректирует свой полёт и следует идеальной траектории, как если бы выстрел был произведён из оружия без изъянов, в вакууме. Строго говоря, это вовсе не самонаводящаяся пуля, а лишь “корректируемая”. Отличие от самонаводящейся тут фундаментальное: если за время полёта пули цель переместилась, а стрелок не взял нужного упреждения, то корректируемая пуля промахивается. Иными словами, активная корректируемая пуля – просто демонстрирует сверхстабильный полёт, компенсируя действие внешних (атмосферных) факторов. Цель такая пуля не преследует: хорошо прицелился стрелок – есть попадание; прицелился плохо или цель увернулась – промах.

Второй вариант. Действительно самонаводящаяся пуля: летит не по заданной траектории, а, напротив, сама изменяет траекторию для того, чтобы попасть в цель. Это как раз пуля из фантастических произведений. Стрелок отметил цель, потом выстрелил “как придётся”, примерно в направлении этой цели, а пуля сама наводится, агрессивно маневрируя. Если стрелок неряшливый, то пули потребуется больше энергии для того, чтобы компенсировать ошибки.

В случае с корректируемой пулей решение может быть полностью автономным: внутри пули размещается инерциальная навигационная система, на основе её данных корректируется полёт. Не требуется загружать “на борт” пули какие-нибудь траекторные указатели. Ускорение при выстреле – известно (либо его можно измерить); второй необходимый параметр – длина канала ствола, – также известен заранее. Корректируемая пуля подходит для снайпера и, если вычеркнуть необходимый учёт атмосферных условий при точной стрельбе на большую дальность, вроде бы, не противоречит сложившейся стрелковой практике. При стрельбе по движущейся цели потребуется брать упреждение, вообще нужно выставлять правильные углы прицеливания, учитывая баллистику, ну и так далее – читайте соответствующие наставления, как говорится.

Пуля самонаводящаяся устроена заведомо сложнее, так как здесь ещё требуется либо система связи с прицелом оружия, для передачи целеуказания, либо собственные сенсоры, позволяющие не только “наблюдать” цель, но и распознавать её, либо и то, и другое, и ещё куча электронного барахла на борту – ибо получается уже не пуля, а некая “ракета” (пусть и без двигателя). Заметьте, что из-за размеров пули заведомо возникают большие трудности с размещением сенсоров системы наведения: ни антенны, ни мощного объектива к пуле прикрепить не получится. Тем не менее, проект пули, вокруг которого сейчас некоторая шумиха, как раз представляет собой самонаводящийся вариант.

Ну а третий, фантастический, вариант появляется, если представить, что между самонаводящейся пулей и её целью возникло препятствие. По условиям задачи, пуля умеет маневрировать. Вопрос: может ли она облететь препятствие? Понятно, что информация о текущем положении цели имеется. Есть проблема с детектированием самого этого препятствия и определением его формы. Хотя, на фоне того, что самонаводящаяся пуля уже как-то справляется с селекцией цели, следующий уровень, подразумевающий наблюдение прочих объектов, не выглядит недостижимым. Или всё ж выглядит?

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 10

  • 1. 4th February 2012, 23:49 // Читатель filin написал:

    Первый вариант самый сложный и наимение точный поскольку разместить в пуле гироскопы и акселерометры нужной тосности не возможно.

    Второй вариант решается как в противотанковых управляемых снарядах по трассеру или организацией информационного поля. Нужна только вертикаль её можно еделать используя магнитное поле земли и (или) разницу между температурой земли и неба… Громадные обьективы и антенны не нужны на пуле, а размещаются в системе наведения. В задней части пули достаточно светодиода трассера и ИК-фотодиода приёмника команд.Сенсоры вертикали само собой.

    Для наведения в подсвечиваемую цель не нужена вертикаль, но объектив нужен. Также можно стрелять по укрытым за препятствиями целям. Мина 120мм миномёта “Грань” так и работает. Один светит другой стреляет.

  • 2. 5th February 2012, 12:07 // Александр Венедюхин ответил:

    Я так думаю, что гироскопы вполне реальны внутри пули. Другое дело, что это будут особые гироскопы: https://dxdt.ru/2011/07/28/3907/

  • 3. 5th February 2012, 15:28 // Читатель filin написал:

    Инерциальная (гиро) стабилизация применяется для морских торпед, промах в несколько метров на результат не влияет. Точность балистических ракет зависит не от инерциальной системы, а от астроарентатора.

    В пуле нужно стабилизировать не только направление, но и поперечные перемещения, делать это за счёт двойного интегрирования сигнала с аксилирометров? Накопление ощибки приведёт к промаху. Поэтому создание первого варианта пули практически не возможно.

    Второй и последний варианты реализованы в управляемых снарядах. Нужно только миниатюризировать до калибра пригодного для индивидуального оружия, эдеи рабочие.

    С вертикалью проблем тоже нет можно поставить магнитометры или если пуля вращается то катушки, и по магнитному полю определять на какой исполнительный механизм подавать сигналы Вверх-вниз, влево-вправо.
    Можно поставить на боковые стороны пули ИК пирометры определять холодное небо и тёплую землю.

    Можно сделать очень хороший оптический координатор светодиода трассера взяв за основу в качестве фотоприёмника диссектор.

  • 4. 5th February 2012, 18:17 // Читатель arcman написал:

    Читатель filin написал:

    > Точность балистических ракет зависит не от инерциальной системы, а от астроарентатора.

    Вообще не так.
    Астрокоррекция нужна что бы скомпенсировать ошибку в навигации носителя, а не ракеты.
    Стационарная шахтная ракета имеет меньший КВО, чем ракета запущенная с ПЛ и использующая астрокоррекцию.
    Наиболее совершенная ИНС AIRS, установленная на ракете МХ, позволяет достичь КВО до 90 м.

    И снова: ИНС и гирокомпас это не одно и тоже, не надо их синонимами считать.

  • 5. 5th February 2012, 19:07 // Читатель filin написал:

    http://pratom.ru/bomba/atom_airs.htm

    …один акселерометр, используемый в AIRS (всего их там три), стоил 300 000 долларов и требовал полгода на сборку. …Такая конкуренция со стороны систем внешнего позиционирования ведет к закату ИНС по изложенным выше причинам.

    Проще всего конечно ледорубом, но своих бойцов нужно жалеть.

    Чем вам не нравится использовать магнитное поле ЗЕМЛИ которое практически везде(кроме экватора) имеет вертикальную составляющую. намотал две ортоганальные катушки оси которых перпендикулярны траектории полёта, при вращении на них будет напряжение мах + верх мин-низ, вот тебе вертикать вместо сложного гироскопа.

    Потом отклоняемый носик или аэродинамические рули это тоже слишком жирно для снайперской пули пули, у которой промах составлят дециметры, думаю достаточно будет изменять плотность воздуха перед пулей, чтобы немного скоректировать её траекторию. Плотность можно изменить ионизацией с помощью разрядников в носике…
    т.к. при наведении трёхточкой передачик-трассер и приемник-коректирующих команд расположены с зади, точнее их радио или оптические антенны.

  • 6. 5th February 2012, 19:48 // Читатель зашел в гости написал:

    с акселерометрами могут возникнуть проблемы.
    Каждый измерительный прибор расчитан на определенный диапазон величин. Обычно точность прибора у верхнего и у нижнего предела меньше, чем в середине. Например, если динамометр расчитан на силу от 1N до 100N, то совсем малую силу (1.2N) и совсем большую (98N) он будет измерять с большой погрешностью. В середине шкалы точность будет выше. С нашими акселерометрами та же проблема. Прибор должен выдерживать колоссальные перегрузки при выстреле, измеряемые тысячами g, и в то же время невероятно точно измерять малейшее отклонение пули от траектории. Возможно ли вообще создать акселерометр до такой степени и живучий, и точный?

  • 7. 5th February 2012, 19:51 // Александр Венедюхин ответил:

    Можно использовать два (или больше) датчиков, под разные диапазоны. Чувствительные активируются после того, как пуля покинула ствол.

  • 8. 5th February 2012, 20:36 // Читатель зашел в гости написал:

    “Чувствительные активируются …”

    а не откинутся от перегрузок в 10000g? они же чувствительные?

  • 9. 5th February 2012, 20:39 // Александр Венедюхин ответил:

    Не-а, они же заблокированы, когда эти тысячи g действуют.

  • 10. 5th February 2012, 21:38 // Читатель jno написал:

    Правды ради скажем, что астрокоррекция на ракетах, таки, была – на той же “Буре”, скажем. Она, правда, КР…

    А арретирование датчиков для “переживания” неблагоприятных условий – распространённая практика. Например тепловые ГСН ПЗРК “освобождаются” только перед пуском.