|
Комплексы полунатурного моделирования – основа ресурсосберегающей технологии доводки и испытаний образцов высокоточного оружия
Известная сегодня во многих странах российская противокорабельная ракета (ПКР) типа Х-35Э (авиационная версия) и ее корабельный аналог 3М-24Э изначально создавалась Корпорацией «Тактическое ракетное вооружение» как элемент корабельного ракетного комплекса (КРК) «Уран-Э». Удачная идеология и прогрессивные технические решения, заложенные в этот образец высокоточного оружия (ВТО), привели к идее целесообразности его использования и на других носителях.
В настоящее время Х-35Э является одной из немногих в мире ПКР, используемых в качестве унифицированного боевого элемента, который может применяться на носителях трех различных сред: морских, береговых и авиационных.
Сертификацию ракеты Х-35Э, как унифицированного боевого средства, удалось выполнить в очень сжатые сроки.
В июле 2003 года корабельный комплекс типа «Уран-Э», созданный на базе ПКР 3М-24Э, успешно прошел государственные испытания.
Осенью 2004 года были завершены госиспытания берегового мобильного комплекса «Бал-Э».
Этап адаптации противокорабельной ракеты на авиационном носителе, начатый 01 июня 2004г., был завершен 27 октября 2005г.
После этого ПКР типа Х-35Э де-факто приобрела статус унифицированной.
Быстрому завершению работ, определяемых Программой наземных и летных испытаний с учетом всего диапазона заданных условий применения, подтверждением и оценкой ТТХ образца, в большой степени способствовало широкое использование методов математического и полунатурного (ПН) моделирования, проводимое Корпорацией совместно с ГосНИИАС.
Представляет интерес накопленная в ходе Государственных испытаний практика использования методов математического и ПН моделирования ракеты Х-35Э при ее выводе в заданный район поиска цели. При этом для повышения достоверности оценки точностных характеристик успешно использовались статистические данные, полученные на других проектах в процессе проведения практических стрельб и сопоставления их с контрольными замерами.
Привлечение этих данных позволило повысить достоверность вероятностных оценок точностных характеристик в условиях ограниченного количества практических пусков.
Актуальность ПН моделирования сегодня возрастает, как никогда. Обуславливается это рядом причин, среди которых наиболее значимой является возросшая сложность бортового комплекса управления (БКУ) на основе цифровых систем, включающаяся в себя бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС), радиовысотомерные системы (РВС), спутниковые навигационные системы (СНС), бортовые цифровые вычислительные системы (БЦВС).
Вторым важным фактором широкого использования методов ПН моделирования в ходе создания новых образцов ВТО является все возрастающая их стоимость и, соответственно, стоимость натурных испытаний. Возможность совместной отработки элементов БКУ на ПН стендах позволяет существенно сократить необходимое количество реальных пусков, ускорить и удешевить процессы Летно-конструкторских и Государственных испытаний. При этом возможность более детальной проработки элементов и БКУ в целом способна повысить не только точностные характеристики изделия, но и надежность его наиболее важных подсистем.
Головное предприятие Корпорации «Тактическое ракетное вооружение» приступило к созданию стендов полунатурного моделирования с начала 90-х годов и на сегодняшний день в эксплуатации находится полномасштабный стенд Главного конструктора для отработки БКУ авиационного изделия с пассивной ГСН. Комплекс предназначен для полунатурного моделирования, испытаний по отработке и стыковке систем БКУ и проведению предполетного моделирования разрабатываемых изделий.
В состав стенда входят:
- 3-х степенной динамический стенд;
- 2-х степенной стенд имитатора цели;
- стенд шарнирных моментов;
- безэховая экранированная камера;
- специальное и обеспечивающее оборудование, а также рабочие места операторов. На рис. 1 представлена структурная схема взаимодействия элементов КПМ.
Комплекс полунатурного моделирования (КПМ) позволяет решать следующие основные задачи:
1)отработку информационной стыковки элементов БКУ и БКУ с носителем;
2)отработку предстартовой подготовки и начальной выставки инерционной системы БКУ;
3)отработку алгоритмов управления и стабилизации БКУ;
4)отработку систем наведения, включая оценку точностных характеристик;
5)предполетное моделирование реальных комплексов БКУ в соответствии с программой летных испытаний;
6)производство записи и обработку информации при имитации полета изделия с реальным БКУ.
В настоящее время совершенствование КПМ Корпорации решается в соответствии с заданиями по выполнению Комплексной целевой программы по АСП на периоды до 2010 и 2015 годы с учетом возможности отработки перспективных изделий не только головного предприятия, но и других предприятий Корпорации. В течение ближайших лет новый КПМ должен быть введен в строй.
Основные требования к проекту КПМ: комплекс должен позволять проводить отработку изделий с активными и пассивными системами наведения в широком диапазоне частотных характеристик.
Замена изделий для отработки на КПМ должна проводиться за счет смены специального программного обеспечения и не требовать изменения структуры комплекса. Частотные характеристики и размеры безэховой экранированной камеры комплекса (24 х 18 х 12 м) КПМ уникальны. Создание безэховой камеры с показателем радиогерметичности ~(–120) Дцб, коэффициентом безэховости -30Дцб и другими требуемыми электродинамическими характеристиками, представляет собой самостоятельную, достаточно сложную задачу.
В настоящее время в мировой практике привлекается внимание к освоению миллиметрового диапазона. Работа КПМ в области миллиметрового диапазона приводит к необходимости введения в полетное задание внеш¬него эталона для идентификации и выбора цели и создания многоточечной модели целей. В свою очередь технология имитации боевого применения с использованием внешне¬го эталона потребует разработки идеологии облика, состава и структуры КПМ с учетом отработки алгоритмической и программной части схемы применения.
Наличие в Корпорации КПМ, как обязательного, легко адаптируемого под решение конкретных задач (в необходимом диапазоне частотных характеристик) инструмента, позволит осуществлять оперативное вмешательство разработчиков при возникновении проблем с надежностью элементной базы на этапах разработки и испыта¬ний образцов, а также при подготовке их серийного производства.
Комплекс позволяет реализовать ресурсосберегающую технологию подтверждения и оценки ТТХ изделий во всём диапазоне заданных условий применения.
При использовании КПМ появляется возможность сократить «брак» при проведении лётных испытаний и снизить затраты на создание изделий в целом. С введением в практику испытаний КПМ появилась возможность с большой достоверностью имитировать натурные пуски изделий методами ПН моделирования. Это в особенности важно тогда, когда, когда проведение реальных пусков в необходимых объемах сопряжено с рядом ограничений. Использование КПМ позволяет уменьшить количество натурных пусков при сертификации изделий в 2-3 раза и сокращает сроки отработки, как БКУ, так и изделий в целом. По предварительным оценкам, экономическая выгода в этом случае может составить величину порядка 250...300 млн. руб.
|
