Рассмотрены вопросы инфракрасного излучения целей и внешней среды и прохождения излучений в атмосфере и космическом пространстве, а также основы теории встречи летательных аппаратов.
Книга является учебным пособием для студентов втузов и может быть также полезна научным работникам и инженерам промышленности.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Во второй половине XX века в развитии техники использования электромагнитных волн, прошедшей со времени открытия радио великим русским ученым А. С. Поповым (1885 г.) громадный путь от длинных и средних до сантиметровых и миллиметровых волн, наступил новый важный этап — массовое применение электромагнитных колебаний оптического диапазона— инфракрасных и световых волн. Использование энергии электромагнитных излучений наиболее высоких частот заметно расширяет возможности многих областей науки и техники.
Оптика была известна еще в древности и, получила большое развитие на основе трудов И. Ньютона, М. В. Ломоносова, В. Гер-шеля, О. Френеля, П. Н. Лебедева, А. Г. Столетова, Д. Максвелла, М. Планка, А. Эйнштейна, Л. де Брольи и др. В последние десятилетия оптика особенно быстро совершенствуется и развивается. Выдающиеся научные открытия советских ученых — академика С. И. Вавилова в области теории излучения и люминесценции, академиков Н. Г. Басова и А. М. Прохорова, создавших оптические квантовые генераторы, играют выдающуюся роль в развитии науки и техники.
В настоящей книге изложены основы теории, методы расчета и проектирования бортовых инфракрасных и световых приборов самонаведения и наведения летательных аппаратов. Учебное пособие рассчитано на студентов старших курсов и специалистов, знакомых с теорией оптических систем, физической оптикой, электроникой, автоматикой, вычислительной техникой, прикладной теорией гироскопов, оптическими квантовыми приборами, технологией оптических деталей, приемниками и преобразователями излучения.
В первой части книги основное внимание уделено вопросам прохождения электромагнитной энергии в атмосфере и космосе, а также излучения воздушных целей и внешней среды. Во второй части кратко изложены основы теории встречи летательных аппаратов, ^без знания которой невозможно рассматривать материалы важнейшей, третьей части книги: «Основные элементы оптических и оптико-электронных приборов самонаведения и наведения летательных аппаратов».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр. Предисловие........................... 3
Часть первая Каналы связи и внешняя среда приборов самонаведения и наведения
Глава I. Физические основы действия каналов связи.......... 5
§ 1.1. Основные параметры внешней среды............ 5
§ 1.2. О методике выбора электромагнитных излучений для приборов
наведения и самонаведения................ 12
§ 1.3. Радиоволны сантиметрового и миллиметрового диапазонов . 16
Глава II. Основные понятия и законы инфракрасного излучения ... 22
§ 2.1. Природа инфракрасного излучения............. 23
§ 2. 2. Энергетические и светотехнические величины........ 25
§ 2.3. Основные законы инфракрасного излучения......... 31
Глава III. Прохождение инфракрасного и светового излучения в атмосфере и космосе....... 39
§ 3. 1. Молекулярное поглощение лучистой энергии в атмосфере . . 40 § 3.2. Расчет молекулярного поглощения лучистой энергии в атмосфере ......................... 43
§ 3. 3. Молекулярное рассеяние лучистой Энергии в атмосфере ... 49 § 3.4. Расчет общего ослабления лучистой энергии в чистой атмо-
/»Лог»л
сфере
51
i-^w^lC . . ........................
§ 3. 5. Графики пропускания лучистой энергии атмосферой..... 53
§ 3.6. Природа рассеяния лучистой энергии в атмосфере инородными
частицами....................... 59
§ 3. 7. Расчет прохождения лучистой энергии в дымке....... 61
§ 3. 8. Расчет прохождения лучистой энергии в тумане...... . 67
§ 3.9. Экспериментальные данные о прозрачности туманов, облаков
и дождя........................ 71
§ 3. 10. Рассеяние лучистой энергии в атмосфере твердыми инородными частицами..................... 75
Глава IV. Излучение целей и внешней среды.............. 77
§ 4.1. Лучистая энергия серых излучателей............ 77
§ 4.2. Лучистая энергия спектральных излучателей......... °5
§ 4.3. Графический метод определения излучательной способности . 88
§ 4.4. Коэффициенты полезного действия излучателей....... °°
§ 4.5. Кажущиеся температуры излучателей .........• • • •?
§ 4. 6. Влияние среды на реальные излучатели........... ?~
§ 4. 7. Излучение летательных аппаратов...........' ' 11 ч
§ 4.8. Излучение внешней среды................. '"*
386
Стр. Часть вторая
Основы теории встречи летательных аппаратов
Глава V. Основные понятия теории встречи. Траектории встречи летательных аппаратов......................... И"
§ 5. 1. Краткие сведения из аэродинамики ЛА.......... 116
§ 5. 2. Основные начальные гипотезы теории встречи ЛА..... 1^
§ 5. 3. Траектории встречи ЛА.................. 1^
§ 5.4. Методика сравнительной оценки траекторий встречи ЛА . . . 132 § 5. 5. Оценка траекторий погони и преследования с упреждением . 134 § 5.6. Оценка траекторий параллельного и пропорционального сближения ......................... 143
Глава VI. Основные прицельные схемы старта снаряда с летательного
аппарата-носителя........................ 148
§ 6.1. Введение........................ 148
§ 6.2. Прицельная схема старта снаряда вдоль вектора воздушной
скорости летательного аппарата-носителя.......... 152
§ 6. 3. Прицельная схема старта снаряда под углом к вектору скорости летательного аппарата-носителя............ 156
§ 6.4. Фиктивное полетное время................ 160
§ 6.5. Расчет поправок на отставание снаряда, стартующего под углом к вектору воздушной скорости летательного аппарата-носителя......................... 161
§ 6.6. Разложение вектора отставания снаряда на составляющие
в системе координат прицела ............... 163
§ 6. 7. Расчет поправок на гравитационное понижение снаряда ... 166 § 6.8. Расчет поправок на параллакс оружия относительно прицела 169 § 6.9. Расчет поправок на скольжение снаряда при старте из неподвижной установки ЛА.................. 172
§ 6.10. Расчет поправок на вращательный эффект снаряда .... 173
Ч асть третья
Основные элементы оптических и оптико-электронных приборов самонаведения и наведения летательных аппаратов
Глава VII. Структурные схемы оптических и оптико-электронных приборов самонаведения и наведения летательных аппаратов...... 178
§ 7. 1. Методы самонаведения .................. 178
§ 7.2. Структурные схемы оптико-электронных приборов самонаведения.......................... 185
§ 7.3. Структурная схема оптического прицела неподвижно закрепленного оружия ЛА................... 189
§ 7.4. Структурная схема оптического прицела поворотного оружия ЛА........................ 192
Глава VIII. Оптические и оптико-электронные системы приборов самонаведения и наведения летательных аппаратов............ 194
§ 8.1. Структурные схемы оптических и оптико-электронных систем
приборов наведения и самонаведения ........... 194
§ 8.2. Защитные элементы оптических бортовых приборов наведения
и самонаведения ..................... 199
§ 8. 3. Специальные технические требования к оптическим преобразующим устройствам................... 207
§ 8. 4. Конструктивные схемы оптических преобразующих устройств 211
§ 8. 5. Материалы оптических преобразующих устройств...... 226
§ 8. 6. Отражающие покрытия инфракрасного диапазона...... 233
§ 8.7. Просветляющие покрытия инфракрасного диапазона .... 238 § 8.8. Оптические спектральные фильтры........... . 241
387
Стр
§ 8. 9. Выбор приемника лучистой энергии и условий его действия . 24!
§ 8.10. Дальность действия оптико-электронной системы...... 25!
§8.11. Оптические системы прицелов воздушной стрельбы..... 25!
§ 8.12. Принцип действия и перспективы применения оптических квантовых, приборов в системах наведения и самонаведения ЛА . . 2К Глава IX. Анализаторы изображения оптико-электронных систем .... 27{
§ 9.1. Назначение и классификация............... 27?
§ 9,2. Анализаторы изображения без несущей частоты....... 281
§ 9.3. Основные свойства несущих колебаний лучистого потока в анализаторах изображения ................. 287
§ 9.4. Двухчастотные анализаторы изображения с амплитудной модуляцией ........................ 292
§ 9. 5. Частотная и фазовая модуляция в анализаторах изображения 302 § 9.6. Двухчастотные анализаторы изображения с частотной и фа
зовой модуляцией........,........... 306
§ 9. 7. Импульсная модуляция в анализаторах изображения..... 314
§ 9. 8. Анализ изображения координирующими приемниками лучистой
энергии......................... 321
. § 9.9. Методика оценки анализаторов изображения........ 328
Глава X. Электромеханические элементы оптико-электронных приборов
самонаведения и наведения летательных аппаратов........ 332
§ 10.1. Построитель упреждения с трехстепенным отклоняющимся
гироскопом....................... 332
§ 10.2. Построитель упреждения с двухстепенным нулевым гироскопом ........................ 363
§ 10. 3. Оптико-электронные следящие координаторы цели с гироскопической системой . , . . ,............... 367
Приложение............................ 374
Литература . . . ........................... 382
Цена: 300руб.
