CC BY
116
УДК 621.59; 621.642.8
АНАЛИЗ СХЕМНЫХ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМАХ РЕКОНДЕНСАЦИИ ПАРОВ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ И СТАЦИОНАРНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ДОЛГОВРЕМЕННОГО ХРАНЕНИЯ
Е.С. Солдатов, И.А. Архаров
Рассчитаны оценки степени термодинамического совершенства и удельных затрат электроэнергии для схемных решений с дросселированием, с применением газовых холодильных машин, с вакуумной откачкой, с охлаждением с помощью жидкого азота. Для систем на циклах с дросселированием выполнен энтропийно-статистический анализ распределения затрат по элементам криогенных установок, по результатам которого показаны преимущества использования автономных систем реконденсации паров сжиженного природного газа, в том числе с питанием от инновационных аккумуляторных батарей, и даны практические рекомендации по применению систем охлаждения для транспортных и стационарных резервуаров долговременного хранения.
Ключевые слова: сжиженный природный газ, реконденсация паров, схемные решения, криогенный резервуар, танк-контейнер, энтропийно-статистический анализ.
В настоящее время, безусловно, возрастает интерес к использованию сжиженного природного газа (СПГ) в качестве эффективного экологически чистого энергоносителя. Наряду с существенным возрастанием доли этого вида топлива на зарубежных рынках энергоресурсов, его распространение в Российской Федерации затруднено ввиду ряда причин, существенное место среди которых занимают проблемы с транспортировкой и хранением СПГ [1].
Создание серийного производства систем долговременного хранения СПГ в России необходимо для обеспечения прорыва в решении проблемы газификации отдаленных регионов, прокладка газопроводов в которые экономически нецелесообразна. Дело в том, что в настоящее время в нашей стране практически отсутствуют в широком пользовании транспортные системы для сжиженного природного газа с длительным временем бездренажного хранения, с помощью которых можно осуществлять доставку продукта в удаленные районы. Подобные резервуары, как правило, представляют собой криогенные сосуды объемом 20 м3, 30 м3 и 40 м3, с максимально допустимым рабочим давлением 1,0, 2,2, 2,4 МПа (в некоторых случаях до 3,6 МПа), смонтированные в раме стандартного ISO-контейнера (рис.1).
ISO-контейнеры являются мультимодальными, позволяющими осуществить перевозку партии СПГ различными видами транспорта без перезаправки, что особенно актуально для его доставки в отдаленные районы Сибири и Дальнего Востока, где при отсутствии сети автомобильных
263
дорог можно использовать речной, морской, железнодорожный и авиационный транспорт. ISO-контейнеры также удобны при погрузочно-разгрузочных работах (их можно складировать в несколько ярусов) и при использовании для временного стационарного хранения. Организация доставки СПГ в удаленные негазифицированные регионы России обеспечит возможность замены широко используемого в качестве топлива бурого угля более эффективным и экологически чистым природным газом.
Рис. 1. ШО-коншейнеры для сжиженных криогенных газов
Срок бездренажного хранения СПГ при использовании современных ISO-контейнеров без системы реконденсации паров достигает 109 суток [2]. Оборудование ISO-контейнеров такой системой позволит увеличить время хранения СПГ до 180-200 суток и более. Это поможет успешно решать задачи по газификации удаленных районов, а также практически полностью исключит потери СПГ при транспортировке и хранении. Ре-конденсация паров СПГ внутри резервуара будет противодействовать температурному и компонентному расслоению СПГ, которое неизбежно возникает в процессе долговременного хранения.
Однако наличие оборудования для получения холода ведёт к серьёзному удорожанию системы, а также обусловливает дополнительные энергетические затраты в процессе эксплуатации. К тому же криогенная установка, предназначенная для использования в транспортных резервуарах, должна быть простой в исполнении и максимально компактной.
Системы охлаждения, предназначенные конкретно для реконденса-ции паров СПГ в хранилищах небольшого объема, до сих пор недостаточно изучены и мало распространены. Потому перед исследователями и конструкторами стоит задача поиска технических решений, оптимизированных для резервуаров долговременного хранения. Определяющим фактором при оценивании эффективности рассматриваемых холодильных систем являются удельные величины затрат электроэнергии.
Поэтому актуальным является анализ схемных решений в системах реконденсации паров СПГ, которые могут быть использованы как для хранения продукта под избыточным давлением, так и для создания в некоторых случаях вакуума в паровом пространстве с целью получения жидкости повышенной плотности [1].
Рассмотрим криогенные установки на базе циклов с дросселированием (рис. 2), в качестве рабочего тела которых используется чистый метан ^50) или природный газ, дроссель-эффект которых значительно выше, чем, например, у воздуха или азота.
Рис. 2. Схемы установки реконденсации паров СПГ на простом дроссельном цикле (а) и на дроссельном цикле с предварительным охлаждением (б): pi - давление всасывания;
Р2 - давление нагнетания
Кроме того, при реализации такого решения отпадает необходимость в приготовлении для охлаждающей установки специального хладагента: дозаправку и перезаправку системы можно осуществлять газом непосредственно из системы долговременного хранения: циклы в этом случае используются в рефрижераторном режиме. Для увеличения эффективности цикла можно использовать фреоновое или пропановое предварительное охлаждение. Применение пропана (R290) в последнее время становится популярным в транспортных системах, благодаря относительно невысокой стоимости, отсутствию токсичности, неплохим экологическим характеристикам (потенциал разрушения озонового слоя ODP=0, потенциал глобального потепления GWP=3). Пропан хорошо растворяется в минеральном масле, и во многих случаях его можно использовать в качестве замены покидающего рынок фреона R22.
Анализ эффективности циклов с дросселированием, осуществляющих охлаждение на температурном уровне -160°С, проведен энтропийно-статистическим методом [3, 4]. Параметры хладагентов и природного газа в характерных точках, соотношения расходов материальных потоков определены путем решения материально-энергетического баланса установки в программном комплексе Aspen HYSYS v.10 [5] с учетом рекомендаций [6].
265
Рассматриваемый химический состав природного газа представлен в табл. 1 [7].
Таблица 1
Химический состав природного газа
Химическая формула компонента Мольная доля компонента
в жидкой фазе в паровой фазе
СН4 0,9749 0,9185
С2Н6 0,009 0
С3Н8 0,005 0
С4Н10 0,0005 0
C5Hl2 0,0005 0
N2 0,0101 0,0815
Работа, минимально необходимая для генерации холода в цикле, рассчитывалась по формуле:
Т - т
I . — аполн 0 х
тгп 1х
Тх
„ полн
где Чх - полная удельная холодопроизводительность; То=300 К - средняя температура окружающей среды; Тх=112,5 К - температурный уровень охлаждения.
Тогда степень термодинамического совершенства установки:
П - 1тт
терм 1 '
л действ
где действ,[кДж/кг] - действительные удельные затраты работы
(электроэнергии) на компенсацию 1тт и производство энтропии. Эти удельные величины в расчете приведены к 1 кг сжимаемого в компрессоре рабочего тела цикла.
Полученные в результате энтропийно-статистического анализа значения действительных затрат работы были дополнительно приведены к 1 м3 природного газа в паровом пространстве резервуара долговременного хранения:
кВт ■ ч
1 — 1 ^ ПГ Рпг
Ъ.действ.ПГ Ъ.действ
вРТ 3600
3
м
где Опг/Орт - отношение расхода реконденсируемого в теплообменном аппарате природного газа к расходу рабочего тела в цикле; рпг - плотность паров природного газа.
Результаты расчета затрат работы на получение холода и производство энтропии по элементам установки на базе рефрижераторного цикла простого дросселирования показали, что 40% затрат приходится на ком-
прессор, 27,2% - на дроссель, 12% - на теплообменные аппараты (ТОА) и 1,3% - на окружающую среду. При этом минимально необходимая работа составляет 19,6% от общих удельных затрат энергии в цикле.
Затраты работы на получение холода и производство энтропии по элементам установки на базе цикла с предварительным пропановым охлаждением распределились следующим образом: компрессоры - 38,3%, дроссели - 17,0%, теплообменники - 9,5%, окружающая среда - 0,8%. Минимальная необходимая работа составляет 34,4%.
Оценки степени термодинамического совершенства установок для реконденсации паров СПГ с различными вариантами технической реализации цикла охлаждения оказались равными: обратный цикл Стирлинга -0,132, рефрижераторный цикл простого дросселирования - 0,196, рефрижераторный цикл с предварительным охлаждением - 0,344, цикл с многопоточным ТОА на смесевом хладагенте - 0,362.
Существуют также циклы с дросселированием, где применяется смесевой хладагент (СХА), содержащий в своем составе метан, этан, пропан, бутан и азот. Использование правильно подобранной смеси компонентов СХА позволяет существенно повысить коэффициент эффективности различных циклов ожижения природного газа. Схема установки, работающей по циклу однократного дросселирования с применением многопоточного теплообменного аппарата на смесевом хладагенте [8], представлена на рис. 3.
Рис. 3. Схема установки реконденсации паров СПГ на цикле
со смесевым хладагентом
Рассчитанная оценка степени термодинамического совершенства установки может достигать значения 0,362. Тем не менее, использование такого цикла для систем долговременного хранения может быть экономически нецелесообразно по ряду причин: трудности в практической реали-
267
зации многопоточного теплообменника, необходимость специального приготовления СХА для заправки системы. Здесь также важно поддерживать неизменный состав смеси в процессе дальнейшей работы, обеспечивая таким образом максимальную холодопроизводительность системы, поскольку при возможном наличии утечек будет изменяться компонентный состав, что приведет к заметному снижению эффективности цикла.
Пары природного газа также можно конденсировать с помощью газовых холодильных машин (ГХМ) [1]. Целесообразно использование установки, работающей по обратному циклу Стирлинга (рис. 4) с использованием в качестве рабочего тела цикла гелия.
Рис. 4. Реконденсация паров СПГ с помощью газовой холодильной машины: 1 - система автоматического управления; 2 - газовая холодильная машина Стирлинга; 3 - электродвигатель; 4, 5 - указатели давления и уровня с токовым выходом
Холодопроизводительность идеальной холодильной машины Стир-линга с гармоническим движением поршней рассчитывалась по формуле
в
ид
пп ТГ 8$тв
—РУ0-
60 1
82)
где п - число оборотов, мин-1; р - среднее давление рабочего тела; Уо -максимальный объем полости расширения, м3; в - угол фазового сдвига между максимальным давлением и минимальным объемом полости расширения; 8 - безразмерный коэффициент, рассчитываемый по формуле
._ ^т2 + 2шсо$,ф+а>2
8-
Т + Ю+2а,
где т - отношение температур холодильника и охладителя; ш- отношение максимальных объемов полостей сжатия и расширения; ф - угол фазового сдвига между максимальными объемами полостей сжатия и расширения;
а
х - суммарный относительный приведенный мертвый объем.
268
При этом холодопроизводительность реальной машины
0реал 0-идПотн
где Потн - относительный КПД, определяющий потери вследствие тепло-притоков из окружающей среды, недорекуперации, гидравлических сопротивлений и прочие потери. На исследуемом температурном уровне значение относительного КПД не превышает 0,3 [3]. Известны малогабаритные системы для сжижения природного газа на основе холодильной машины Стирлинга, имеются модели как зарубежного (Sun Power), так и отечественного производства, в частности, установка «Газотрон», имеющая производительность 20 л/ч [3, 7]. Расчетная степень термодинамического совершенства установки на базе ГХМ Стирлинга составила 0,132.
В стационарных системах электроснабжение двигателя холодильной машины может быть организовано стандартным способом от заводской электросети. Для транспортных установок должна быть организована система автономного электропитания (САЭП), эффективная реализация которой также является предметом отдельного исследования. На рис. 5 изображена схема системы электроснабжения бортовой холодильной машины с генератором переменного тока и блоком аккумуляторов.
Рис. 5. Система автономного электропитания холодильной машины
Вращательный момент на вал генератора может быть передан с любого транспортного средства, на котором осуществляется перевозка резервуара с СПГ. При отсутствии подключения к бортовой сети, например, во время перевалочных операций, питание электродвигателя происходит от аккумулятора. В перспективе возможна также прямая подзарядка аккумуляторов от солнечных батарей или любого другого альтернативного источника энергии.
Недавние научные исследования открывают перспективы для использования аккумуляторов в качестве источников питания транспортной холодильной машины. Усовершенствованные литий-ионные аккумулято-
ры, обладающие ресурсом до 3000 циклов, можно использовать в качестве источника энергии уже сегодня. В 2017 году в России отмечено значительное увеличение объемов производства инновационных литий-ионных аккумуляторов [9]. Особый интерес в перспективе представляют также литий-кислородные аккумуляторы. Результатом новейших научных разработок стал прототип литий-кислородного аккумулятора с удельной энергией в 5 раз выше, чем у литий-ионного аналога (коэффициент эффективности нового аккумулятора достиг значения 93,2%) [10].
Также представляют интерес установки с применением откачки паров СПГ из газового пространства емкости с помощью вакуумного струйного насоса (рис. 6).
Рис. 6. Схема системы хранения с откачкой паров из газового
пространства резервуара
Наилучшим устройством для создания разрежения при криогенных температурах является эжектор, наилучшим активным газом - азот. При сбросе в атмосферу пары метана в этом случае будут разбавляться инертным азотом, что обеспечивает относительно безопасную работу системы. Тем не менее, ввиду того, что рассматриваемая схема не обеспечивает бездренажное хранение СПГ, при откачке со временем будет изменяться компонентный состав природного газа, так как будут удаляться, главным образом, пары метана и, соответственно, будет возрастать доля тяжелых примесей СПГ в сосуде.
Изменение температуры жидкости в процессе вакуумной откачки из теплоизолированного сосуда рассчитывается по формуле
АТж =
Гср Ат - Я с - Я до
с — 0,5Атс + т с
ж.ср ' ж.ср ст ст.ср
где Гср - средняя теплота испарения жидкости; Сж.ср, Сст.ср - средние теплоемкости жидкости и стенок сосуда; Ат = Ат / тнач - отношение масс испарившейся жидкости к начальной; тст = тст / тнач - отношение масс
стенок и жидкости; дс = Qcm / тнач - относительный теплоприток через
изоляцию; ^доп - коэффициент, учитывающий дополнительные потери,
связанные с переменностью режимов откачки, наличием смесителей и другими конструктивными особенностями.
В табл.2 приведены результаты расчета температурных изменений и затрат электроэнергии при вакуумировании парового пространства криогенного резервуара объемом 43,5 м3, с экранно-вакуумной теплоизоляцией, начальной массой заполнения СПГ тнач=20000 кг. Давление нагнетания азотного компрессора принималось равным 8 бар, расчетный коэффициент эжекции - 0,25.
Таблица 2
Результаты расчета температурных изменений и затрат электроэнергии при вакуумировании парового пространства
криогенного резервуара
Относительные потери продукта, Ат Изменение массы СПГ, Ат кг Снижение температуры, АТж, К Затраты работы (электроэнергии), кВтч
0,005 100 1,547 31,48
0,010 200 3,293 62,95
0,015 300 5,084 94,43
0,020 400 6,922 125,9
0,025 500 8,791 157,4
Помимо схем с вакуумированием, для получения жидкости повышенной плотности можно использовать внешний холодильный цикл. В частности, целесообразно применить ГХМ на базе обратного цикла Стир-линга (рис. 7).
Рис. 7. Охлаждение жидкости с помощью внешнего холодильного цикла
271
Применять схемы с получением СПГ повышенной плотности следует только в тех случаях, когда внутренний сосуд рассчитан для работы в условиях вакуума. Даже если не планируется осуществление искусственного охлаждения с целью создания разрежения в газовом пространстве резервуара, при заправке охлажденного СПГ повышенной плотности, в сосуде возникает давление ниже атмосферного.
Рис. 8. Реконденсация паров СПГ за счет холода жидкой фазы Резервуара: а - с помощью испарителя-конденсатора; б - с помощью распыления жидкости в газовой подушке резервуара; 1 - охлаждающий змеевик; 2 - запорный пневмоклапан подачи СПГ в теплообменник; 3 - запорный пневмоклапан подачи подогретого азота на продувку;
4 - предклапан; 5 - обратный клапан; 6 - спринклерный трубопровод;
7 - обратный клапан на нагнетании насоса;
8 - жидкостной насос
Возможны также схемы поддержания постоянного давления в резервуаре хранилища без дополнительного источника внешнего холода. Основной причиной существенного повышения давления в резервуаре является температурная стратификация по высоте столба жидкости [11]. Следовательно, за счет периодического охлаждения перегретого пара в подушке резервуара можно существенно замедлить рост давления.
На рис. 8а показан вариант реконденсации паров СПГ с организацией подачи небольшой части жидкости в теплообменный аппарат, смонтированный в паровом пространстве емкости. За счет разности температур между жидкостью и паром на внешней поверхности теплообменника будут конденсироваться пары метана, следовательно, будет снижаться давление в паровом пространстве. В свою очередь, на внутренней поверхности теплообменника осаждаются в твердой фазе примеси тяжелых углеводородов, а испаряющиеся компоненты - метан и азот - сбрасываются в атмосферу. Для удаления осажденных примесей змеевик необходимо периодически продувать подогретым азотом. Подобная схема применима только для сосудов с небольшим избыточным давлением.
Вариант принудительной подачи жидкости в верхнюю часть сосуда с помощью насоса показан на рис. 8б. В процессе распыления капель жидкости будет происходить их взаимодействие с перегретым паром, результатом которого будет являться понижение температуры в паровом пространстве резервуара и, соответственно, снижение давления. Таким образом, путем периодического включения насоса можно в течение определенного времени поддерживать необходимое давление в резервуаре.
272
Существует также возможность осуществлять конденсацию паров природного газа за счет теплообмена с жидким азотом (рис. 9).
Рис. 9. Реконденсация паров СПГ с помощью жидкого азота
Такая схема может оказаться актуальной для крупных хранилищ СПГ, например, изотермических резервуаров, где имеет место значительный теплоприток к продукту через изоляцию. С другой стороны, можно использовать небольшие танк-контейнеры (20...30 м3) с вмонтированным во внутренний сосуд охлаждающим теплообменником для криогенной жидкости с более низкой, чем у хранимого в резервуаре продукта, температурой кипения (рис. 10).
Рис. 10. Принципиальная схема танк-контейнера с охлаждающим
теплообменником
К сожалению, все схемы с жидким азотом работают только в случае, когда в непосредственной близости доступен его источник, например, база хранения или криогенная воздухоразделительная установка. К тому же, испарение 3 кг азота позволит реконденсировать только 1 кг СПГ из-за большой разницы в удельной теплоте парообразования и потерь в теплообменнике.
Анализ термодинамической эффективности установок, рекомендованных к применению в системах реконденсации паров СПГ, показал, что применение пропанового предварительного охлаждения позволяет повысить степень термодинамического совершенства с 0,196 до значения 0,344, а наибольший коэффициент эффективности 0,362 достигается с применением смесевого хладагента в цикле с многопоточным теплообменным аппаратом.
В результате энтропийно-статистического анализа рефрижераторных дроссельных циклов применительно к системам реконденсации установлено, что:
- наибольшие затраты электроэнергии на производство энтропии приходятся на компрессор (37... 40%) и дроссель (17.. .27%),
- ориентировочные удельные затраты электроэнергии на реконден-сацию 1 м3 парового пространства составляют 3.9 кВтч/м3 при низком давлении хранения (0,3 МПа) и достигают значений 12.35 кВтч/м3 при более высоком рабочем давлении (1,6 МПа);
- для резервуаров, работающих под небольшим избыточным давлением 0,03.0,05 МПа, при отсутствии дополнительных источников холода, наиболее рациональной является схема с конденсацией паров на поверхности змеевика, вмонтированного в паровом пространстве внутреннего сосуда;
- осуществление циркуляции жидкости в резервуаре с помощью насоса в различных схемных решениях позволяет существенно повысить время хранения жидкого продукта даже без использования дополнительных источников холода, а также предотвращает возможную температурную и компонентную стратификацию.
Показано, что охлаждение жидким азотом целесообразно применять в крупных изотермических резервуарах и при наличии в непосредственной близости источника жидкого азота, а часть серийно выпускаемых КО-контейнеров для транспортировки и хранения СПГ следует выполнять с охлаждающим теплообменником для возможности подключения к линии жидкого азота. Перспективным является применение в системах автономного питания транспортных холодильных установок, в том числе, смонтированных на специальных танк-контейнерах для СПГ современных литий-ионных аккумуляторов, обладающих ресурсом до 3000 циклов и имеющих коэффициент эффективности более 90%.
Список литературы
обращения 27.11.2018)
(дата
3. Архаров А.М. Основы криологии. Энтропийно-статистический анализ низкотемпературных систем. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2014. 507 с.
4. Архаров А.М., Шишов В.В. Анализ низкотемпературных холодильных циклов с помощью энтропийно-статистического метода // Холодильная техника. 2014. № 8. С. 50-53.
5. Aspen HYSYS. AspenONE® V10. [Электронный ресурс] URL: https://www.aspentech.com (дата обращения 18.11.2018).
6. Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В., Ушаков И.Б. Математическое обеспечение оценивания состояния материальных систем // Информационные технологии. 2004. № 7 (приложение). 32 с.
7. Архаров А.М., Буткевич И.К. Машины низкотемпературной техники. Криогенные машины и инструменты. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2011. 582 с.
8. Chang H.M., Lim H.S., Choe K.H. Effect of multi-stream heat exchanger on performance of natural gas liquefaction with mixed refrigerant. Cryogenics, 2012, № 52. P. 642-647.
9. Увеличение производства инновационных литий-ионных аккумуляторных батарей. [Электронный ресурс] URL: http://www.liotech.ru/ news_8_1085 (дата обращения 09.10.2018).
10. Grey C.P. Cycling Li-O2 batteries via LiOH formation and decomposition. Liu T., Leskes M., Yu W., Moore A.J., Zhou L., Bayley P.M., Kim G., Grey C.P. Science, 2015. Vol. 350. Issue 6260. 530 p.
11. Mokhatab S., Mak J.Y., Valappil J.V., Wood D.A. Handbook of Liquefied Natural Gas. Elsevier, 2014. 593 p.
Солдатов Евгений Сергеевич, инженер направления «Нефть и Газ», volshe-bnoekoltso@,mail.ru, Россия, Балашиха, Акционерное общество «Линде Газ Рус»,
Архаров Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, 20 [email protected], Россия, Москва, МГТУ им Н.Э. Баумана
ANALYSIS OF DIAGRAM SOLUTIONS IN THE SYSTEMS OF RECONDENSATION OF LIQUEFIED NATURAL GAS VAPORS FOR TRANSPORT AND STATIONARY TANKS
OF LONG-TERM STORAGE
E.S. Soldatov, I.A. Arkharov
Estimates of the degree of thermodynamic perfection and the unit cost of electricity for circuit solutions with throttling, with the use of gas refrigerating machines, with vacuum pumping, with cooling using liquid nitrogen are calculated. For systems on cycles with throttling, an entropy-statistical analysis of the distribution of costs across elements of cryogenic plants was performed, the results of which show the advantages of using autonomous systems for the recondensation of liquefied natural gas vapors, including those powered by innovative rechargeable batteries, and give practical recommendations on the use of cooling systems for transport and stationary tanks for long-term storage.
275
Key words: liquefied natural gas, vapor recondensation, circuit solutions, cryogenic tank, tank container, entropy-statistical analysis.
Soldatov Evgeny Sergeevich, Application engineer, Oil and Gas Directorate, volshe-bnoekoltso@,mail.ru, Russia, Balashikha, Linde Gas Rus Joint Stock Company,
Arkharov Ivan Alekseevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, 20 [email protected], Russia, Moscow, BaumanMoscow State Technical University
УДК 621.396
ОПТИМИЗАЦИЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ПОМЕХАМИ ПРИ ГРУППОВОЙ АТАКЕ УПРАВЛЯЕМЫХ БОЕПРИПАСОВ
А.А. Донцов, Ю.Л. Козирацкий, В.В. Калачев, Е.А. Левшин
С использованием метода сопряженных систем разработана методика оптимизации временных параметров помех, поочередно воздействующих на атакующие боеприпасы с кодированным подсветом. Определены требуемые значения начала формирования и длительности воздействия помех, при которых достигается максимально возможный промах всех управляемых боеприпасов при групповой атаке пространственно-распределенной цели.
Ключевые слова: управляемый боеприпас, кодированный подсвет, алгоритм управления помехами.
Современные системы высокоточного поражения обеспечивают возможность групповой атаки важных элементов пространственно-распределенных объектов за счет применения управляемых боеприпасов с кодированным подсветом [1]. В этих условиях существенно усложняется задача оптико-электронного подавления систем самонаведения этих боеприпасов, т.к. комплекс защиты последовательно формирует эффективную помеху в виде вынесенной ложной цели только одному из них [2]. Поэтому является актуальной задача определения оптимальных (рациональных) временных параметров алгоритма управления помехами, при которых обеспечивается максимально возможный промах всех атакующих боеприпасов.
Цель работы - разработка методики оптимизации временных параметров алгоритма управления помехами при групповой атаке управляемых боеприпасов с кодированным подсветом.
Будем использовать модель динамической системы самонаведения управляемого боеприпаса в одной плоскости с законом управления по методу усовершенствованной пропорциональной навигации, которая представлена в стационарном виде с помощью метода сопряженных систем [3,4]. Считаем, что помеха в виде вынесенной ложной цели находится на
276
