Основными элементами гиростабилизированных платформ (ГСП), позволяющими замерять угловые параметры летательного аппарата, являются гироскопы.[4]
СПРАВКА 1
С помощью трех гироскопов ракета обеспечивается инерциальной (невращающейся) системой координату ориентированной в пространстве системой отсчета — создается основной КОМАНДНЫЙ прибор в инерциальных системах управления ракетой — ГИРОСТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА (ГСП), угловое положение которой относительно заданных направлений в пространстве удерживается неизменным с высокой точностью или изменяется по заданной программе.
ГСП несет на себе АКСЕЛЕРОМЕТРЫ, измеряющие кажущееся ускорение или кажущуюся скорость центра масс (ЦМ) ракеты в строго определенных направлениях.
КАЖУЩЕЕСЯ УСКОРЕНИЕ — часть полного ускорения ракеты (или КА), сообщаемая всеми действующими внешними силами, за исключением сил тяготения.
Кажущееся ускорение измеряется АКСЕЛЕРОМЕТРОМ.
Добавлением к кажущемуся ускорению гравитационного определяется полное ускорение ракеты (или КА).
КАЖУЩАЯСЯ СКОРОСТЬ - скорость ракеты (или КА), определенная по значению кажущегося ускорения.
Кажущаяся скорость измеряется бортовыми приборами — интеграторами линейных ускорений — или вычисляется по кажущемуся ускорению интегрированием.
Если измерить ускорение ЦМ ракеты по трем направлениям: «вперед-назад», «вверх-вниз» и «вправо-влево», то можно вычислить и отклонение ее от заданной траектории во всех плоскостях.
Три акселерометра, установленных на ГСП, и служат для этого.
Значения ускорений в виде электрических напряжений с акселерометров идут на входы интеграторов. Информация на выходе каждого из них пропорциональна скорости.
Если нужно вычислить и путь, пройденный ракетой, добавляется второй интегратор — интегратор скорости: информация с выхода этого интегратора пропорциональна пройденному пути.
Очевидно, нужно иметь точные «часы», которые бы выдавали время в обработанном виде, например, в виде напряжения. Этот отсчет «времени» нужен для вычисления скорости ракеты и ее положения в пространстве.
По-настоящему все началось с А-4, ракеты, в которой победители Германии увидели то, «чего не может быть!»
Ракета после электрических проверок всех ее систем, после испытаний, имитирующих работу автоматики, уходила в полет из вертикального положения.
После отрыва ракеты от пускового стола срабатывал контакт подъема (КП), фиксируя начальный момент ее подъема. Сигнал от него являлся первой бортовой командой, по которой обесточивались электромагниты, удерживающие отрывные штекеры (электрические разъемы); включался в работу интегратор перегрузок; начинал действовать программный токораспределитель (ПТР), который предназначен для подачи управляющих команд в определенной временной последовательности группе приборов, находящихся на борту ракеты.
Конструктивно ПТР представляет собой кулачковый валик, связанный через шестеренчатый редуктор с электродвигателем постоянного тока. При вращении валика кулачки замыкают контакты, что и дает начало соответствующим командам.
Когда скорость ракеты становилась равной заданной, подавалась команда на прекращение работы двигателя. Далее ракета двигалась по баллистической траектории, подчиняясь законам движения свободно брошенного тела.
Программный токораспределителъ ракеты А-4 (Фау-2) без кожуха.
1 — программный валик, 2 — группа контактов, 3 — нижняя плата, 4 — верхняя плата, 5 и 6 — стойки, 7 — зубчатый редуктор, 8 — штекер (электрический разъем), 9 — реле.
Эта схема в общих чертах сохранялась для ракет первого поколения, до появления счетно-решающих приборов и БЦВМ.
Заметим, что идея аналоговой системы управления ракеты А-4 на более совершенной элементной базе получила продолжение в ракетах 8К64 (Р-16), 8К63 (11К63), 8К67. К тому времени вошли в жизнь магнитные усилители, шаговые двигатели, полупроводниковые приборы, сильноточные дистанционные переключатели и слаботочные реле.
Толчок дальнейшему развитию ракетной техники дало рождение атомной бомбы. Чтобы она стала оружием, ей требовалось соединение ракетной техники, радиолокации, автоматики, приборостроения. Потребовались электронные машины для вычислений и управления.
4
Гироскоп — это массивный, сбалансированный маховик, вращающийся с большой угловой скоростью.