Задачи и содержание летной отработки ЛА

Летные испытания — наиболее полные и сложные натурные ис­пытания всего комплекса. В ходе летной отработки проверяют рабо­тоспособность комплекса в условиях полигона при подготовке ракет­ного ЛА к пуску, проведении пуска и в полете; вскрывают и устраняют причины отказов или неисправностей путем доработки конструкций, технологии производства и эксплуатации составляющих элементов комплекса; оценивают степень соответствия основных характеристик комплекса требованиям ТТЗ.

Суть летных испытаний заключается в подготовке и запуске ракет­ного ЛА. В зависимости от конкретных задач, решаемых при пуске, выбирают условия и программу движения изделия, что также обуслав­ливает некоторые особенности наземной подготовки комплекса.

Для осуществления перечисленного выше в процессе полета из­делия необходимо получить опытную информацию о его движении, работе систем и агрегатов на борту, т. е. провести измерения большо­го числа параметров. При натурных наземных и в особенности лет­ных испытаниях невозможна регистрация измеряемых величин в мес­те измерения. Поэтому процесс получения опытной информации включает ряд характерных этапов, разделенных во времени и про­странстве: измерение, передачу сигнала, регистрацию и дешифриро­вание измеренных значений (так называемую первичную обработку). Полученную опытную информацию обычно подвергают автоматизи­рованному анализу. Этот этап часто называют вторичной обработкой результатов испытаний.

При опытном пуске измерения в полете, как правило, выполня­ют на активном участке и на нисходящем атмосферном пассивном участке траектории. Это связано с тем, что при движении на внеат­мосферном пассивном участке не работают двигатели и бортовая ап­паратура, а также на ЛА практически не действуют возмущения, поэтому параметры движения центра масс могут быть с высокой точ­ностью рассчитаны аналитически.

На активном и атмосферном пассивном участках траектории осу­ществляются внешнетраекторные измерения (ВТИ), обеспечивающие контроль параметров движения ракетного ЛА. Это позволяет опреде­лить траекторию полета, которая интегрально характеризует действие тяги двигателей, силы земного притяжения, аэродинамических сил и различных возмущений.

Для контроля работы конструкции, агрегатов и бортовой аппара­туры ЛА организуют систему телеметрических измерений (СТИ). Если предполагается спасение отработавших ступеней изделия или его по­лезного груза, то часть информации о работе агрегатов и систем мо­жет быть зафиксирована бортовыми автономными системами изме­рения, например, на магнитную ленту и обработана на Земле после завершения пуска.

Для проведения ВТИ в районе старта ракетного ЛА и падения его полезного груза создают по два-четыре измерительных пункта, раз­мещаемых на некотором удалении от предполагаемого пункта пус­ков. Если район падения расположен в акватории, то измеритель­ные пункты организуют на кораблях. На пунктах размещают аппаратуру для определения параметров движения ЛА и приема теле­метрической информации с борта изделия.

В предполагаемых районах падения полезного груза и отработав­ших ступеней размещаются специальные подразделения, в задачу которых входят поиск, осмотр, дефектация остатков конструкций и сбор информации бортовых измерительных систем.

Для выполнения бортовых и телеметрических измерений на ра­кетном ЛА устанавливаются датчики, телеметрическая и записываю­щая аппаратура. Тарировку датчиков и телеметрических каналов, а также другие измерения, необходимые для анализа характеристик ЛА, осуществляют при подготовке к пуску. Так, например, для опреде­ления удельной тяги двигателей и максимальной прицельной дально­сти пуска можно производить взвешивание доз заправки компонен­тов топлива или заправленного ЛА, контрольные запуски бортовой аппаратуры системы управления полетом и т. д.

Для более полного учета возмущений, действующих на ракетный ЛА в полете, в районах старта и падения проводят метеорологические зондирования атмосферы. Запуски радиозондов на высоты до 40—80 км позволяют определить давление, температуру и влажность возду­ха, а также оценить направление и скорость ветра. Обычно парамет­ры воздуха измеряются с малой погрешностью и позволяют суще­ственно уточнить действующие в полете аэродинамические силы. Скорость и направление ветра удается определить с меньшей точнос­тью, в особенности на больших высотах. К тому же резкие измене­ния этих параметров во времени существенно затрудняют их учет при анализе аэродинамических нагрузок, действующих на ЛА в полете.

Таким образом, при каждом опытном пуске измеряется большое количество характеристик ракетного ЛА в удаленных друг от друга районах. Для привязки во времени всех этих работ создают службу единого времени (СЕВ), включающую в себя обычно центральный пункт, который имеет проводные и радиоканалы связи с измери­тельными пунктами. Часть аппаратуры СЕВ располагают на измери­тельных пунктах, что позволяет объединять с отметками единого вре­мени результаты внешнетраекторных и телеметрических измерений. В качестве основных отсчетов обычно используются сигналы, пере­даваемые по радиовещательной сети. По этим сигналам контролиру­ется работа кварцевых генераторов высокой частоты, обеспечиваю­щих текущие отсчеты времени. На измерительные пункты сигналы единого времени приходят с центрального пункта СЕВ, который на­ходится в районе старта. Вся опытная информация по каждому пуску поступает в вычислительный центр.

Для организации летных испытаний необходимо создание не толь­ко сложнейших взаимосвязанных систем внешнетраекторных и теле­метрических измерений, но и мощных автоматизированных систем обработки этой дорогостоящей информации. Построение таких сис­тем должно основываться на комплексах алгоритмов и программ, обеспечивающих определение по опытным данным основных харак­теристик ЛА.