精準(zhǔn)制導(dǎo)導(dǎo)彈與伺服控制系統(tǒng)
近日的俄烏沖突事件相信大家的印象還十分深刻,誰(shuí)也沒(méi)能想到俄國(guó)真的會(huì)和烏克蘭發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng),戰(zhàn)斗中雙方的武器也備受關(guān)注。
沖突在北京時(shí)間2022年2月24日凌晨爆發(fā),俄軍24日兵分三路,從烏克蘭南部敖德薩、東北部的哈爾科夫以及從白俄羅斯境內(nèi)向?yàn)蹩颂m首都基輔方向發(fā)動(dòng)大規(guī)模攻擊。北京時(shí)間2月24日12時(shí),俄軍已突破哈爾科夫州界 。對(duì)烏克蘭各地軍事設(shè)施的火箭彈襲擊始于凌晨5時(shí)。俄羅斯武裝部隊(duì)對(duì)烏克蘭多個(gè)城市的機(jī)場(chǎng)發(fā)動(dòng)導(dǎo)彈襲擊,包括***波爾、楚古耶夫、克拉馬托爾斯克等多個(gè)城市并在當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年2月24日,據(jù)烏克蘭緊急情況部消息,俄軍已摧毀了烏克蘭國(guó)民衛(wèi)隊(duì)司令部。 當(dāng)?shù)貢r(shí)間24日,俄羅斯國(guó)防部表示,烏克蘭邊防軍沒(méi)有對(duì)俄羅斯部隊(duì)進(jìn)行抵抗。目前,烏克蘭武裝部隊(duì)空軍的軍事基礎(chǔ)設(shè)施已癱瘓,烏克蘭武裝部隊(duì)的防空力量已被完全壓制。 烏克蘭國(guó)防部長(zhǎng)列茲尼科夫表示,俄軍開(kāi)始對(duì)烏軍東部部隊(duì)和其他地區(qū)的軍事指揮中心、機(jī)場(chǎng)進(jìn)行炮擊。
不難看出,在戰(zhàn)斗剛打響時(shí)烏克蘭的許多重要的軍事基地以及軍用場(chǎng)所就已經(jīng)被俄羅斯的導(dǎo)彈精確打擊掉了,這直接導(dǎo)致了烏克蘭的空中力量受到了極大打擊,空中力量幾乎直接癱瘓。這其中,俄羅斯精確的制導(dǎo)技術(shù)起到了關(guān)鍵作用。
如此精準(zhǔn)的打擊是如何完成的呢?實(shí)際上,每顆制導(dǎo)導(dǎo)彈都裝有導(dǎo)引頭,導(dǎo)引頭是精確制導(dǎo)武器的核心部件,用來(lái)完成對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)搜索、識(shí)別和跟蹤。按照不同的控制導(dǎo)引方式,可將制導(dǎo)武器的制導(dǎo)方式分為:自主式、尋的式、指令式、波束式、復(fù)合式等5種。導(dǎo)引頭伺服機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)視軸穩(wěn)定和目標(biāo)跟蹤的執(zhí)行裝置,其性能直接影響導(dǎo)引頭的制導(dǎo)精度。導(dǎo)引頭是精確制導(dǎo)武器的重要組成部分,用來(lái)完成對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)搜索、識(shí)別與跟蹤,它由光學(xué)傳感器、圖像跟蹤器和伺服機(jī)構(gòu)組成。在導(dǎo)彈的飛行過(guò)程中,受發(fā)動(dòng)機(jī)及氣動(dòng)力矩的影響,彈體始終處于復(fù)雜的振動(dòng)和擺動(dòng)狀態(tài),這種運(yùn)動(dòng)會(huì)通過(guò)多種方式耦合到與彈體直接連接的成像系統(tǒng)中,使光電探測(cè)器的成像質(zhì)量下降,嚴(yán)重影響圖像跟蹤器的正常工作。為了克服彈體運(yùn)動(dòng)及其它外部擾動(dòng)對(duì)制導(dǎo)精度的影響,通常采用陀螺穩(wěn)定裝置來(lái)隔離外部擾動(dòng),以實(shí)現(xiàn)視軸的穩(wěn)定。陀螺穩(wěn)定裝置由于能夠精確保持視軸在慣性空間的基準(zhǔn),并通過(guò)圖像跟蹤器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤,成為導(dǎo)引頭的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
導(dǎo)引頭伺服機(jī)構(gòu)作為典型的光、機(jī)電一體化裝置,其性能的提高需要光電探測(cè)、精密機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和突破作為保證。美國(guó)、俄羅斯及以色列等軍事強(qiáng)國(guó)在導(dǎo)引頭伺服機(jī)構(gòu)及陀螺穩(wěn)定裝置的研制、設(shè)計(jì)和應(yīng)用上處于世界領(lǐng)先水平。這些國(guó)家在已列裝或在研的各類(lèi)精確制導(dǎo)武器中,都裝有性能優(yōu)良的陀螺穩(wěn)定裝置,以確保光電制導(dǎo)武器系統(tǒng)的精度。國(guó)內(nèi)對(duì)精確制導(dǎo)技術(shù)的研究起步較晚,經(jīng)過(guò)多年的努力探索與實(shí)踐,已初步具備自行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的能力,但在性能上與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品相比仍有一定差距,原因主要有兩點(diǎn):首先,在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、精密機(jī)械裝配以及慣性傳感器技術(shù)方面均落后于國(guó)外先進(jìn)水平;其次,在應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)控理論與方法來(lái)提高伺服機(jī)構(gòu)的性能方面研究的還不夠深入細(xì)致。從先進(jìn)測(cè)控制理論與方法的應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)突破,對(duì)短期內(nèi)縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距具有顯著意義。