Активная радиолокационная головка самонаведения. Головка самонаведения Телевизионная головка самонаведения принцип работы

Создание систем высокоточного наведения на цель дальнобойных ракет класса «земля–земля» – одна из важнейших и сложных проблем при разработке высокоточного оружия (ВТО). Это обусловлено прежде всего тем, что при прочих равных условиях сухопутные цели имеют значительно меньшее соотношение «полезный сигнал/помеха» по сравнению с морскими и воздушными, а пуск и наведение ракеты осуществляются без непосредственного контакта оператора с целью.

В высокоточных ракетных комплексах дальнего огневого поражения класса «земля–земля», реализующих концепцию эффективного поражения наземных целей боевыми частями обычного снаряжения независимо от дальности стрельбы, для управления на конечном участке траектории системы инерциальной навигации комплексируются с системами самонаведения ракет, в которых используется принцип навигации по геофизическим полям Земли. Инерциальная навигационная система как базовая обеспечивает высокую помехозащищенность и автономность комплексированных систем. Это дает ряд неоспоримых преимуществ, в том числе в условиях непрерывного совершенствования систем противоракетной обороны.

Для комплексирования инерциальных систем управления с системами самонаведения по геофизическим полям Земли в первую очередь необходима специальная система информационного обеспечения.

Идеология и принципы системы информационного обеспечения определяются основными характеристиками объектов поражения и собственно комплексов вооружения. Функционально информационное обеспечение высокоточных ракетных комплексов включает в себя такие основные составляющие, как получение и дешифрование разведывательной информации, выработка целеуказания, доведение информации целеуказания до комплексов ракетного оружия.

Важнейшим элементом систем высокоточного наведения ракет являются головки самонаведения (ГСН). Одной из отечественных организаций, занимающейся разработками в данной области, является Центральный НИИ автоматики и гидравлики (ЦНИИАГ), расположенный в Москве. Там был накоплен большой опыт по разработке систем наведения ракет класса «земля–земля» с головками самонаведения оптического и радиолокационного типов с корреляционно-экстремальной обработкой сигналов.

Применение корреляционно-экстремальных систем самонаведения по картам геофизических полей путем сравнения значений геофизического поля, измеренного в полете, с заложенной в память бортовой ЭВМ его эталонной картой позволяет исключить ряд накопленных ошибок управления. Для систем самонаведения по оптическому изображению местности эталонной картой может служить оптический разведывательный снимок, на котором цель определяется практически без ошибок относительно элементов окружающего ландшафта. В силу этого ГСН, ориентирующаяся по элементам ландшафта, наводится именно в указанную точку независимо от того, с какой точностью известны ее географические координаты.

Появлению опытных образцов оптических и радиолокационных корреляционно-экстремальных систем и их ГСН предшествовал огромный объем теоретических и экспериментальных исследований в области информатики, теорий распознавания образов и обработки изображений, основ разработки аппаратного и программного обеспечения для текущих и эталонных изображений, организации банков фоно-целевой обстановки различных участков земной поверхности в различных диапазонах электромагнитного спектра, математического моделирования ГСН, вертолетных, самолетных и ракетных испытаний.

Конструкция одного из вариантов оптической ГСН приведена на рис. 1 .

Оптическая ГСН обеспечивает в полете распознавание участка ландшафта в районе цели по его оптическому изображению, сформированному объективом координатора на поверхности матричного многоэлементного фотоприемника. Каждый элемент приемника преобразует яркость соответствующего ему участка местности в электрический сигнал, который поступает на вход кодирующего устройства. Сформированный этим устройством бинарный код записывается в память ЭВМ. Здесь же хранится эталонное изображение искомого участка местности, полученное по фотоснимку и закодированное по тому же алгоритму. При сближении с целью ведется ступенчатое масштабирование путем вызова из памяти ЭВМ эталонных изображений соответствующего масштаба.

Распознавание участка местности производится в режимах захвата и сопровождения цели. В режиме сопровождения цели используется беспоисковый метод, основанный на алгоритмах теории распознавания образов.

Алгоритм работы оптической ГСН предоставляет возможность формировать сигналы управления как в режиме непосредственного наведения, так и в режиме экстраполяции углов наведения. Это позволяет не только повысить точность наведения ракеты на цель, но и обеспечить экстраполяцию сигналов управления в случае срыва сопровождения цели. Достоинство оптических ГСН – пассивный режим работы, высокая разрешающая способность, малые масса и габариты.

Радиолокационные ГСН обеспечивают высокую погодную, сезонную и ландшафтную надежность при существенном уменьшении инструментальных ошибок системы управления и целеуказания. Общий вид одного из вариантов радиолокационной ГСН приведен на рис. 2 .

Принцип действия радиолокационной ГСН основан на корреляционном сравнении текущего радиолокационного яркостного изображения местности в районе цели, получаемого на борту ракеты с помощью радиолокатора, с эталонными изображениями, синтезированными предварительно по первичным информационным материалам. В качестве первичных информационных материалов используются топографические карты, цифровые карты местности, аэрофотоснимки, космические снимки и каталог удельных эффективных поверхностей рассеяния, характеризующих отражательные радиолокационные свойства различных поверхностей и обеспечивающих перевод оптических снимков в радиолокационные изображения местности, адекватные текущим изображениям. Текущие и эталонные изображения представляются в виде цифровых матриц, и их корреляционная обработка проводится в бортовой ЭВМ в соответствии с разработанным алгоритмом сравнения. Главной целью работы радиолокационной ГСН является определение координат проекции центра масс ракеты относительно точки цели в условиях работы по местности различной информативности, заданных метеорологических условиях с учетом сезонных изменений, наличия радиотехнического противодействия и влияния динамики полета ракеты на точность съема текущего изображения.

Разработка и дальнейшее совершенствование оптических и радиолокационных ГСН базируются на научных и технических достижениях в области информатики, вычислительной техники, систем обработки изображений, на новых технологиях создания ГСН и их элементов. Разрабатываемые в настоящее время высокоточные системы самонаведения вобрали в себя накопленный опыт и современные принципы создания таких систем. Они используют высокопроизводительные бортовые процессоры, позволяющие реализовать сложные алгоритмы функционирования систем в масштабе реального времени.

Следующим шагом в создании точных и надежных систем самонаведения высокоточных ракет класса «земля–земля» стала разработка многоспектральных систем коррекции видимого, радио-, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, комплексированных с каналами прямого наведения ракет на цель. Разработка каналов прямого наведения на цель сопряжена со значительными трудностями, связанными с особенностями целей, траекторий ракет, условиями их применения, а также типом головных частей и их боевыми характеристиками.

Сложность распознавания целей в режиме прямого наведения, определяющая сложность программно-алгоритмического обеспечения высокоточного наведения, привела к необходимости интеллектуализации систем наведения. Одним из ее направлений следует считать реализацию в системах принципов искусственного интеллекта на базе нейроподобных сетей.

Серьезные успехи фундаментальных и прикладных наук в нашей стране, в том числе в области теории информации и теории систем с искусственным интеллектом, позволяют реализовать концепцию создания суперточных, прецизионных ракетных систем поражения наземных целей, обеспечивающих эффективность работы в широком спектре условий боевого применения. Одной из последних реализованных разработок в данной области является оперативно-тактический ракетный комплекс «Искандер».

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

_____________________________________________________________

Кафедра радиоэлектронных устройств

РАДИОЛОКАЦИОННАЯ ГОЛОВКА САМОНАВЕДЕНИЯ

Санкт-Петербург

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЛГС.

2.1 Назначение

Радиолокационная головка самонаведения устанавливается на ракете класса "земля-воздух" для обеспечения на конечном этапе полета ракеты автоматического захвата цели, ее автосопровождения и выдачи сигналов управления на автопилот (АП) и радиовзрыватель (РБ).

2.2 Технические характеристики

РЛГС характеризуется следующими основными тактико-техническими данными:

1. зона поиска по направлению:

По углу места ± 9°

2. время обзора зоны поиска 1,8 - 2,0 сек.

3. время захвата цели по углу 1,5 сек (не более)

4. маμмальные углы отклонения зоны поиска:

По азимуту ± 50° (не менее)

По углу места ± 25° (не менее)

5. маμмальные углы отклонения равносигнальной зоны:

По азимуту ± 60° (не менее)

По углу места ± 35° (не менее)

6. дальность захвата цели типа самолета ИЛ-28 с выдачей сигналов управления на (АП) при вероятности не ниже 0,5 -19 км, а при вероятности не ниже 0,95 -16 км.

7 зона поиска по дальности 10 - 25 км

8. рабочий диапазон частот f ± 2,5%

9. средняя мощность передатчика 68 Вт

10. длительность ВЧ-импульса 0,9 ± 0,1 мксек

11. период следования ВЧ-импульсов Т ± 5%

12. чувствительность приемных каналов - 98дб (не менее)

13.потребдяема мощность от источников питания:

От сети 115 в 400 Гц 3200 Вт

От сети 36 в 400 Гц 500 Вт

От сети 27 600 Вт

14.вес станции – 245 кг.

3. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ И ПОСТРОЕНИЯ РЛГС

3.1 Принцип действия РЛГС

РЛГС представляет собой радиолокационную станцию 3-х сантиметрового диапазона, работающую в режиме импульсного излучения. При самом общем рассмотрении РЛГС может быть разбита на две части: - собственно радиолокационную часть и автоматическую часть, обеспечивающую захват цели, ее автоматическое сопровождение по углу и дальности и выдачу сигналов управления на автопилот и радиовзрыватель.

Радиолокационная часть станции работает обычным образом. Высокочастотные электромагнитные колебания, генерируемые магнетроном в виде очень коротких импульсов, излучаются с помощью остронаправленной антенны, принимаются той же антенной, преобразуются и усиливаются в приемном устройстве, проходят далее в автоматическую часть станции - систему углового сопровождения цели и дальномерное устройство.

Автоматическая часть станции состоит из трех следующих функциональных систем:

1. системы управления антенной, обеспечивающей управление антенной во всех режимах работы РЛГС (в режиме "наведение", в режиме "поиск" и в режиме "самонаведение", который в свою очередь, подразделяется на режимы "захват" и "автосопровождение")

2. дальномерного устройства

3. вычислителя сигналов управления, подаваемых на автопилот и радиовзрыватель ракеты.

Система управления антенной в режиме "автосопровождение" работает по так называемому дифференциальному методу, в связи с чем в станции применена специальная антенна, состоящая из сфероидального зеркала и 4-х излучателей, вынесенных на некоторое расстояние перед зеркалом.

При работе РЛГС на излучение формируется одно-лепестковая диаграмма направленности с маμмумом совпадающим с осью антенной системы. Это достигается за счет разной длины волноводов излучателей - имеется жесткий сдвиг по фазе между колебаниями разных излучателей.

При работе на прием диаграммы направленности излучателей сдвинуты относительно оптической оси зеркала и пересекаются на уровне 0,4.

Связь излучателей с приемопередающим устройством осуществляется через волноводный тракт, в котором имеются два последовательно включенных ферритовых коммутатора:

· коммутатор осей (ФКО), работающий с частотой 125 Гц.

· коммутатор приемников (ФКП), работающий с частотой 62,5 Гц.

Ферритовые коммутаторы осей переключают волноводный тракт таким образом, что сначала подключают к передатчику все 4 излучателя, формируя одно-лепестковую диаграмму направленности, а затем к двухканальному приемнику, то излучатели, создающие две диаграммы направленности, расположенные в вертикальной плоскости, то излучатели, создающие две диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. С выходов приемников сигналы попадают на схему вычитания, где в зависимости от положения цели относительно равносигнального направления, образованного пересечением диаграмм направленности данной пары излучателей, вырабатывается разностный сигнал, амплитуда и полярность которого определяется положением цели в пространстве (рис. 1.3).

Синхронно с ферритовым коммутатором осей в РЛГС работает схема выделения сигналов управления антенной, с помощью которой вырабатывается сигнал управления антенной по азимуту и по углу места.

Коммутатор приемников переключает входы приемных каналов с частотой 62,5Гц. Коммутация приемных каналов связана с необходимостью усреднения их характеристик, так как дифференциальный метод пеленгации цели требует полной идентичности параметров обоих приемных каналов. Дальномерное устройство РЛГС представляет собой систему с двумя электронными интеграторами. С выхода первого интегратора снимается напряжение, пропорциональное скорости сближения с целью, с выхода второго интегратора - напряжение, пропорциональное дальности до цели. Дальномер осуществляет захват ближайшей цели в диапазоне 10-25км с последующим ее автосопровождением до дальности 300 метров. На дальности 500 метров с дальномера выдается сигнал, служащий для взвода радио-взрывателя (РВ).

Вычислитель РЛГС является счетно-решающим устройством и служит для Формирования сигналов управления, выдаваемых РЛГС на автопилот (АП) и РВ. На АП подаётся сигнал, представляющий проекции вектора абсолютной угловой скорости луча визирования цели на поперечные оси ракеты. Эти сигналы используются для управления ракетой по курсу и тангажу. На РВ с вычислителя поступает сигнал, представляющий проекцию вектора скорости сближения цели с ракетой на полярное направление луча визирования цели.

Отличительными особенностями РЛГС по сравнению с другими аналогичными ей по своим тактико-техническим данным станциями являются:

1. применение в РЛГС длиннофокусной антенны, характеризующейся тем, что Формирование и отклонение луча осуществляется в ней с помощью отклонения одного довольно легкого зеркала, угол отклонения которого вдвое меньше угла отклонения луча. Кроме того, в такой антенне отсутствуют вращающиеся высокочастотные переходы, что упрощает ее конструкцию.

2. использование приемника с линейно-логарифмической амплитудной характеристикой, что обеспечивает расширение динамического диапазона канала до 80 дб и, тем самым, делает возможным пеленгацию источника активной помехи.

3. построение системы углового сопровождения по дифференциальному методу, обеспечивающему высокую помехозащищенность.

4. применение в станции оригинальной двухконтурной замкнутой схемы компенсации рыскания, обеспечивающей высокую степень компенсации колебаний ракеты относительно луча антенны.

5. конструктивное выполнение станции по так называемому контейнерному принципу, характеризующемуся целым рядом преимуществ в отношении снижения общего веса, использовании отведенного объема, уменьшении межблочных связей, возможности применения централизованной системы охлаждения и т. п.

3.2 Отдельные функциональные системы РЛГС

РЛГС может быть разбита на ряд отдельных функциональных систем, каждая из которых решает вполне определенную частную задачу (или несколько более или менее близких между собой частных задач) и каждая из которых в той или иной мере оформлена в виде отдельной технологической и конструктивной единицы. Таких Функциональных систем в РЛГС четыре:

3.2.1 Радиолокационная часть РЛГС

Радиолокационная часть РЛГС состоит из:

· передатчика.

· приемника.

· высоковольтного выпрямителя.

· высокочастотной части антенны.

Радиолокационная часть РЛГС предназначена:

· для генерирования высокочастотной электромагнитной энергии заданной частоты (f±2,5%) и мощности 60 Вт, которая в виде коротких импульсов (0,9 ± 0,1 мксек) излучается в пространство.

· для последующего приема отраженных от цели сигналов, их преобразования в сигналы промежуточной частоты (Fпч=30 МГц), усиления (по 2-м идентичным каналам), детектирования и выдачи на другие системы РЛГС.

3.2.2. Синхронизатор

Синхронизатор состоит из:

· узла манипуляции приема и синхронизации (МПС-2).

· узла коммутации приемников (КП-2).

· узла управления ферритовыми коммутаторами (УФ-2).

· узла селекции и интегрирования (СИ).

· узла выделения сигнала ошибки (СО)

· ультразвуковой линии задержки (УЛЗ).

· формирование импульсов синхронизации для запуска отдельных схем в РЛГС и импульсов управления приемником, узлом СИ и дальномером (узел МПС-2)

· формирование импульсов управления ферритовым коммутатором осей, ферритовым коммутатором приемных каналов и опорного напряжения (узел УФ-2)

· интегрирование и суммирование принятых сигналов, нормирование напряжения для управления АРУ, преобразование видеоимпульсов цели и АРУ в радиочастотные сигналы (10 МГц) для осуществления задержки их в УЛЗ (узел СИ)

· выделение сигнала ошибки, необходимого для работы системы углового сопровождения (узел СО).

3.2.3. Дальномер

Дальномер состоит из:

· узла временного модулятора (ЕМ).

· узла временного дискриминатора (ВД)

· двух интеграторов.

Назначением этой части РЛГС является:

· поиск, захват и сопровождение цели по дальности с выдачей сигналов дальности до цели и скорости сближения с целью

· выдача сигнала Д-500 м

Государственный комитет РФ по высшему образованию

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

_____________________________________________________________

Кафедра радиоэлектронных устройств

РАДИОЛОКАЦИОННАЯ ГОЛОВКА САМОНАВЕДЕНИЯ

Санкт-Петербург

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЛГС.

2.1 Назначение

2.2 Технические характеристики

РЛГС характеризуется следующими основными тактико-техническими данными:

1. зона поиска по направлению:

По азимуту ± 10°

По углу места ± 9°

2. время обзора зоны поиска 1,8 - 2,0 сек.

3. время захвата цели по углу 1,5 сек (не более)

4. маμмальные углы отклонения зоны поиска:

По азимуту ± 50° (не менее)

По углу места ± 25° (не менее)

5. маμмальные углы отклонения равносигнальной зоны:

По азимуту ± 60° (не менее)

По углу места ± 35° (не менее)

7 зона поиска по дальности 10 - 25 км

8. рабочий диапазон частот f ± 2,5%

9. средняя мощность передатчика 68 Вт

10. длительность ВЧ-импульса 0,9 ± 0,1 мксек

11. период следования ВЧ-импульсов Т ± 5%

12. чувствительность приемных каналов - 98дб (не менее)

13.потребдяема мощность от источников питания:

От сети 115 в 400 Гц 3200 Вт

От сети 36 в 400 Гц 500 Вт

От сети 27 600 Вт

14.вес станции – 245 кг.

3. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ И ПОСТРОЕНИЯ РЛГС

3.1 Принцип действия РЛГС

Автоматическая часть станции состоит из трех следующих функциональных систем:

2. дальномерного устройства

3. вычислителя сигналов управления, подаваемых на автопилот и радиовзрыватель ракеты.

· коммутатор осей (ФКО), работающий с частотой 125 Гц.

· коммутатор приемников (ФКП), работающий с частотой 62,5 Гц.

3.2 Отдельные функциональные системы РЛГС

3.2.1 Радиолокационная часть РЛГС

Радиолокационная часть РЛГС состоит из:

· передатчика.

· приемника.

· высоковольтного выпрямителя.

· высокочастотной части антенны.

Радиолокационная часть РЛГС предназначена:

3.2.2. Синхронизатор

Синхронизатор состоит из:

· узла манипуляции приема и синхронизации (МПС-2).

· узла коммутации приемников (КП-2).

· узла управления ферритовыми коммутаторами (УФ-2).

· узла селекции и интегрирования (СИ).

· узла выделения сигнала ошибки (СО)

· ультразвуковой линии задержки (УЛЗ).

· выделение сигнала ошибки, необходимого для работы системы углового сопровождения (узел СО).

3.2.3. Дальномер

Дальномер состоит из:

· узла временного модулятора (ЕМ).

· узла временного дискриминатора (ВД)

· двух интеграторов.

Назначением этой части РЛГС является:

· выдача сигнала Д-500 м

· выдача импульсов селекции для стробирования приемника

· выдача импульсов ограничения времени приема.

3.2.4. Система управления антенной (СУА)

Система управления антенной состоит из:

· узла поиска и гиростабилизации (ПГС).

· узла управления головкой антенны (УГА).

· узла автомата захвата (A3).

· узла запоминания (ЗП).

· выходных узлов системы управления антенной (УС) (по каналу φ и каналу ξ).

· узла электрической пружины (ЗП).

Назначением этой части РЛГС является:

· управление антенной при взлете ракеты в режимах наведение, поиск и подготовка к захвату (узлы ПГС, УГА, УС и ЗП)

· захват цели по углу и ее последующее автосопровождение (узлы A3, ЗП, УС, и ЗП)

4. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ УГЛОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ЦЕЛИ

В функциональной схеме системы углового сопровождения цели отраженные импульсные сигналы высокой частоты, принятые двумя вертикальными или горизонтальными излучателями антенны, через ферритовый коммутатор (ФКО) и ферритовый коммутатор приемных каналов - (ФКП) поступают на входные фланцы радиочастотного приемного блока. Для уменьшения отражений от детекторный секций смесителей (СМ1 и СМ2) и от разрядников защиты приемника (РЗП-1 и РЗП-2) в течение времени восстановления РЗП, ухудшающих развязку между приемными каналами, перед разрядниками (РЭП) поставлены резонансные ферритовые вентили (ФВ-1 и ФВ-2). Отраженные импульсы, поступившие на входы радиочастотного приемного блока, через резонансные вентили (Ф A-1 и Ф В-2) подаются на смесители (CM-1 и СМ-2) соответствующих каналов, где смешиваясь с колебаниями клистронного генератора, преобразуются в импульсы промежуточной частоты. С выходов смесителей 1-го и 2-го каналов импульсы промежуточной частоты поступают на предварительные усилители промежуточной частоты соответствующих каналов - (узел ПУПЧ). С выхода ПУПЧ усиленные сигналы промежуточной частоты поступают на вход линейно-логарифмического усилителя промежуточной частоты (узлы УПЧЛ). Линейно-логарифмические усилители промежуточной частоты производят усиление, детектирование и последующее усиление по видеочастоте поступивших с ПУПЧ импульсов промежуточной частоты.

Каждый линейно-логарифмический усилитель состоит из следующих функциональных элементов:

· Логарифмического усилителя, в состав которого входит УПЧ (6 каскадов)

· Транзисторов (ТР) для развязки усилителя от линии сложения

· Линии сложения сигналов (ЛС)

· Линейного детектора (ЛД), который в диапазоне входных сигналов порядка 2-15дб дает линейную зависимость входных сигналов от выходных

· Суммирующего каскада (Σ), в котором происходит сложение линейной и логарифмической составляющей характеристики

· Видеоусилителя (ВУ)

Линейно-логарифмическая характеристика приемника необходима для расширения динамического диапазона приемного тракта до 30 дб и устранения перегрузок, обусловленных действием помех. Если рассматривать амплитудную характеристику, то на начальном участке она линейна и сигнал пропорционален входному, при возрастании входного сигнала приращение выходного сигнала уменьшается.

Для получения логарифмической зависимости в УПЧЛ применен метод последовательного детектирования. Первые шесть каскадов усилителя работают как линейные усилители при малых уровнях входных сигналов и как детекторы - при больших уровнях сигналов. Видеоимпульсы, образующиеся при детектировании, с эмиттеров транзисторов УПЧ поступают на базы транзисторов развязки, на общей коллекторной нагрузке которых происходит их сложение.

Для получения начального линейного участка характеристики, сигнал с выхода УПЧ подается на линейный детектор (ЛД). Общая линейно-логарифмическая зависимость получается в результате сложения логарифмической и линейной амплитудной характеристики в каскаде сложения.

В связи с необходимостью иметь достаточно стабильный уровень шумов приемных каналов. В каждом приемном канале применена система инерционной автоматической регулировки усиления по шумам (АРУ). Для этой цели выходное напряжение с узла УПЧЛ каждого канала поступает на узел ПРУ. Через предварительный усилитель (ПРУ), ключ (КЛ) это напряжение поступает на схему выработки ошибки (СВО), в которую вводится также опорное напряжение "уровень шумов" с резисторов R4, R5, величина которых определяет, уровень шумов на выходе приемника. Разница между напряжением шумов и напряжением опоры является выходным сигналом видеоусилителя узла АРУ. После соответствующего усиления и детектирования сигнал ошибки в виде постоянного напряжения подается на последний каскад ПУПЧ. Для исключения работы узла АРУ от различного рода сигналов, которые могут иметь место на входе приемного тракта (АРУ должно работать только по шумам), введена коммутация как системы АРУ, так и клистрона блока. Система АРУ нормально заперта и открывается лишь на время строб-импульса АРУ, который расположен вне зоны приема отраженных сигналов (через 250 мксек после импульса запуска ПРД). Для того, чтобы исключить влияние различного рода внешних помех на уровень шумов, генерация клистрона срывается на время работы АРУ, для чего строб-импульс поступает также и на отражатель клистрона (через выходной каскад системы АПЧ). (рис 2.4)

Необходимо отметить, что срыв генерации клистрона во время работы АРУ приводит к тому, что составляющая шумов, которая создается смесителем, не учитывается системой АРУ, что приводит к некоторой нестабильности общего уровня шумов приемных каналов.

На узлы ПУПЧ обоих каналов, которые являются единственными линейными элементами приемного тракта (по промежуточной частоте) заводятся почти все управляющие и коммутирующие напряжения:

· Регулирующие напряжения АРУ;

В радиочастотном приемном блоке РЛГС находится также схема автоматической подстройки частоты клистрона (АПЧ), в связи с тем, что в системе подстройки применен клистрон с двойным управлением по частоте - электронным (в небольшом диапазоне частот) и механическим (в большом диапазоне частот) система АПЧ также подразделяется на электронную и электромеханическую систему подстройки частоты. Напряжение с выхода электронной АПЧ подается на отражатель клистрона и осуществляет электронную подстройку частоты. Это же напряжение поступает на вход схемы электромеханической подстройки частоты, где преобразуется в переменное напряжение, и далее подается на обмотку управления двигателя, который осуществляет механическую подстройку частоты клистрона. Для нахождения правильной настройки гетеродина (клистрона), соответствующей разностной частоте порядка 30 МГЦ, в АПЧ предусмотрена схема электромеханического поиска и захвата. Поиск происходит во всем диапазоне перестройки частоты клистрона при отсутствии сигнала на входе АПЧ. Система АПЧ работает лишь во время излучения зондирующего импульса. Для этого питание 1-гo каскада узла АПЧ осуществляется продифференцированным старт-импульсом.

С выходов УПЧЛ видеоимпульсы цели поступают в синхронизатор на схему суммирования (СХ "+") в узле СИ и на схему вычитания (СХ "-") в узле СО. Импульсы цели с выходов УПЧЛ 1-го и 2-го каналов, промодулированные частотой 123 Гц (с этой частотой осуществляется коммутация осей), через эмиттерные повторители ЗП1 и ЗП2 попадают на схему вычитания (СХ "-"). С выхода схемы вычитания разностный сигнал, полученный в результате вычитания сигналов 1-го канала из сигналов 2-го канала приемника, попадает на ключевые детекторы (КД-1, КД-2), где осуществляется его селективное детектирование и разделение сигнала ошибки по осям "ξ" и "φ". Разрешающие импульсы, необходимые для работы ключевых детекторов, формируются в специальных схемах в этом же узле. На одну из схем формирования разрешающих импульсов (СФРИ) поступают импульсы интегрированной цели из узла "СИ" синхронизатора и опорное напряжение 125– (I) Гц, на другую - импульсы интегрированной цели и опорное напряжения 125 Гц – (II) в противофазе. Разрешающие импульсы формируются из импульсов интегрированной цели в момент положительного полупериода опорного напряжения.

Опорные напряжения 125 Гц –(I), 125 Гц – (II), сдвинутые относительно друг друга на 180, необходимые для работы схем формирования разрешающих импульсов (СФРИ) в узле СО синхронизатора, а также опорное напряжение по каналу "φ" вырабатывается путем последовательного деления на 2 частоты повторения станции в узле КП-2 (коммутация приемников) синхронизатора. Деление частоты производится с помощью делителей частоты, представляющих собой RS-триггеры. Схема формирования импульса запуска делителей частоты (ОΦЗ) запускается задним фронтом продифференцированного отрицательного импульса ограничения времени приема (Т= 250 мксек), который поступает с дальномера. Со схемы выдачи напряжения 125 Гц - (I), и 125 Гц – (II) (СВ) снимается импульс синхронизации с частотой 125 Гц, поступающий на делитель частоты в узле УФ-2 (ДЧ).Кроме этого напряжение 125 Гц поступает на схему формирования сдвига на 90 относительно опорного напряжения. Схема формирования опорного напряжения по каналу (TOH φ) собрана на триггере. Импульс синхронизации 125 Гц подается на схему делителя в узле УФ-2, с выхода этого делителя (ДЧ) снимается опорное напряжение "ξ" с частотой 62,5 Гц, подаваемое в узел УС и также в узел КП-2 для Формирования сдвинутого на 90 градусов опорного напряжения.

В узле УФ-2 также формируются импульсы тока коммутации осей с частотой 125 Гц и импульсы тока коммутации приемников с частотой 62,5 Гц, (рис. 4.4).

Разрешающий импульс открывает транзисторы ключевого детектора и конденсатор, являющийся нагрузкой ключевого детектора, заряжается до напряжения, равного амплитуде результирующего импульса, приходящего со схемы вычитания. В зависимости от полярности приходящего импульса заряд будет носить положительный или отрицательный знак. Амплитуда результирующих импульсов пропорциональна углу рассогласования между направлением на цель и направлением равносигнальной зоны, поэтому напряжение до которого заряжен конденсатор ключевого детектора, является напряжением сигнала ошибки.

С ключевых детекторов сигнал ошибки с частотой 62,5 Гц и амплитудой, пропорциональной углу рассогласования между направлением на цель и направлением равносигнальной зоны, поступают через ЗП (ЗПЗ и ЗПЧ) и видеоусилители (ВУ-3 и ВУ-4) на узлы УС-φ и УС-ξ системы управления антенной (рис. 6.4).

Импульсы цели и шумы УПЧЛ 1-го и 2-го каналов подаются также на схему сложения СХ+ в узла (СИ) синхронизатора, в котором осуществляется временная селекция и интегрирование. Временная селекция импульсов по частоте повторения используется для борьбы с несинхронными импульсными помехами. Защита РЛС от несинхронных импульсных помех может быть осуществлена путем подачи на схему совпадения не задержанных отраженных сигналов и тех же сигналов, но задержанных на время, точно равное периоду повторения излучаемых импульсов. При этом через схему совпадения пройдут лишь те сигналы период следования которых точно равен периоду следования излучаемых импульсов.

С выхода схемы сложения импульс цели и шумы через фазоинвертор (Φ1) и эмиттерный повторитель (ЗП1) поступают на каскад совпадения. Схема суммирования и каскад совпадения являются элементами замкнутой системы интегрирования с положительной обратной связью. Схема интегрирования и селектор работают следующим образом. На вход схемы (Σ) поступают импульсы суммированной цели с шумами и импульсы интегрированной цели. Их сумма поступает на модулятор и генератор (МиГ) и на УЛЗ. В данном селекторе используется ультразвуковая линия задержки. Она состоит из звукопровода с электромеханическими преобразователями энергии (пластины кварца). УЛЗ могут использоваться для задержки как ВЧ импульсов (до 15 МГц), так и видеоимпульсов. Но при задержке видеоимпульсов происходит значительное искажение формы сигнала. Поэтому в схеме селектора сигналы, подлежащие задержке, вначале преобразуются с помощью специального генератора и модулятора в ВЧ импульсы с частотой заполнения 10 МГц. С выхода УЛЗ задержанный на период повторения РЛС импульс цели поступает на УПЧ-10, с вывода УПЧ-10 задержанный и продетектированный на детекторе(Д) сигнал через ключ (КЛ) (УПЧ-10) подается на каскад совпадения (КС), на этот же каскад подается суммированный импульс цели.

На выходе каскада совпадения получается сигнал, пропорциональный произведению выгодных напряжений, поэтому импульсы цели, синхронно поступающие на оба входа КС, легко проходят каскад совпадения, а шумы и несинхронные помехи сильно подавляются. С выхода (КС) импульсы цели через фазоинвертор (Φ-2) и (ЗП-2) снова поступают на схему (Σ), замыкая тем самым кольцо обратной связи, кроме тoгo, интегрированные импульсы цели поступают в узел СО, на схемы формирования разрешающих импульсов ключевых, детекторов (ОФРИ 1) и (ОФРИ 2).

Интегрированные импульсы с выхода ключа (КЛ) помимо каскада совпадения поступают на схему защиты от несинхронной импульсной помехи (СЗ), на второе плечо которой поступают импульсы суммированной цели и шумы с (3П 1). Схема защиты от несинхронной помехи представляет собой схему совпадения на диодах, которая пропускает наименьшее из двух синхронно действующих на ее входах напряжении. Так как интегрированные импульсы цели всегда значительно больше суммированных, а напряжение шумов и помех сильно подавляется в схеме интегрирования, то в схеме совпадения (СЗ), по существу, происходит селекция суммированных импульсов цели импульсами интегрированной цели. Получаемый в результате импульс "прямой цели" обладает той же амплитудой и формой, что и суммированный импульс цели, в то время как шумы и несинхронные помехи подавляются. Импульс прямой цели поступает на временной дискриминатор схемы дальномера и узел автомата захвата, системы управления антенной. Очевидно, что при использовании данной схемы селекции необходимо обеспечить весьма точное равенство времени задержки в УЛЗ и периода следования излучаемых импульсов. Это требование можно выполнить путем использования специальных схем формирования импульсов синхронизации, в которых стабилизация периода повторения импульсов осуществляется УЛЗ схемы селекции. Генератор импульсов синхронизации расположен в узле МПС - 2 и является блокинг-генератором (ЗВГ) с собственным периодом автоколебаний, немного больше времени задержки в УЛЗ, т.е. больше 1000 мкс. При включении РЛС, первый импульс ЗВГ дифференцируется и запускает БГ-1, с выхода которого снимается несколько импульсов синхронизации:

· Отрицательный импульс синхронизации Т=11 мкс подается вместе с импульсом селекции дальномера на схему (СУ), которая формирует импульсы управления узла СИ на время действия которых открывается каскад манипуляции (КМ) в узле (СИ) и происходит работа каскада сложения (СХ +) и всех последующих. В результате импульс синхронизации БГ1 проходит через (СХ +), (Φ 1), (ЭП-1), (Σ), (МиГ), (УЛЗ), (УПЧ-10), (Д) и задержанный на период повторения РЛС (Тп=1000мкс), запускает ЗБГ передним фронтом.

· Отрицательный импульс запирания УПЧ-10 Т = 12 мкс запирает ключ (КЛ) в узле СИ и тем самым препятствует попаданию импульса синхронизации БГ-1 в схему (КС) и (СЗ).

· Отрицательный дифференцированный импульс синхронизации запускает схему формирования импульса запуска дальномера (СΦЗД) импульс запуска дальномера синхронизирует временной модулятор (ВМ), а также через линию задержки (ЛЗ) поступают на схему формирования импульса запуска передатчика СΦЗП. В схеме (ВМ) дальномера по фронту импульса запуска дальномера формируются отрицательные импульсы ограничения времени приема f = 1 кГц и Т =250 мкс. Они подаются назад в узел МПС-2 на ЗБГ для исключения возможности срабатывания ЗБГ от импульса цели, кроме того задним фронтом импульса ограничения времени приема запускается схема формирования строб-импульса АРУ (СФСИ), а строб-импульсом АРУ - схема формирования импульсов манипуляции (СΦМ). Эти импульсы подаются в радиочастотный блок.

Сигналы ошибки с выхода узла (СО) синхронизатора поступают в узлы углового сопровождения (УС φ, УС ξ) системы управления антенной на усилители сигнала ошибки (УСО и УСО). С выхода усилителей сигнала ошибки сигналы ошибки поступают на парафазные усилители (ПФУ), с выходов которых сигналы ошибки в противоположных фазах подаются на входы фазового детектора - (ФД 1). На фазовые детекторы подаются также опорные напряжения с выходов ФД 2 мультивибраторов опорных напряжений (МВОН), на входы которых подаются опорные напряжения с узла УФ-2 (канал φ) или узла КП-2 (каналу ξ) синхронизатора. С выходов фазовых детекторов напряжения сигналов, ошибки подаются на контакты реле подготовки захвата (РПЗ). Дальнейшая работа узла зависит от режима работы системы управления антенной.

5. ДАЛЬНОМЕР

В дальномере РЛГС 5Г11 применена электрическая схема измерения дальности с двумя интеграторами. Данная схема позволяет получить большую скорость захвата и сопровождения цели, а также выдавать дальность до цели и скорость сближения в виде постоянного напряжения. Система с двумя интеграторами осуществляет запоминание последней скорости сближения при кратковременном пропадании цели.

Работа дальномера может быть описана следующим образом. Во временном дискриминаторе (ВД) временная задержка импульса, отраженного от цели, сравнивается с временной задержкой импульсов сопровождения ("Ворот"), создаваемой электрическим временным модулятором (ВM),в который входит схема линейной задержки. Схема автоматически обеспечивает равенство между задержкой ворот и задержкой импульса цели. Так как задержка импульса цели пропорциональна расстоянию до цели, а задержка ворот пропорциональна напряжению на выводе второго интегратора, то в случае линейной зависимости между задержкой ворот и этим напряжением, последнее будет пропорционально расстоянию до цели.

Временной модулятор (ВМ), кроме импульсов "ворот", Формирует импульс ограничения времени приема и импульс селекции дальности, причем, в зависимости от того находится ли РЛГС в режиме поиска или захвата цели меняется его длительность. В режиме "поиск" Т = 100мкс, а в режиме "захват" Т = 1,5мкс.

6. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АНТЕННОЙ

В соответствии с задачами, выполняемыми СУА, последняя может быть условно разбита на три отдельные системы, каждая из которых выполняет вполне определенную функциональную задачу.

1. Система управления головкой антенны. В нее входит:

· узел УГА

· схема запоминания по каналу "ξ" в узле ЗП

· привод - электродвигатель типа СД-10а, управляемый посредством электромашинного усилителя типа УДМ-3А.

2. Система поиска и гиростабилизации. В нее входят:

· узел ПГС

· выходные каскады узлов УС

· схема запоминания по каналу "φ" в узле ЗП

· привод на электромагнитных поршневых муфтах с датчиком угловых скоростей (ДУСос) в цепи обратной связи и узла ЗП.

3. Система углового сопровождения цели. В нее входят:

· узлы: УС φ, УС ξ, A3

· схема выделения сигнала ошибки в узле СО синхронизатора

· привод на электромагнитных порошковых муфтах с ДУСом в обратной связи и узла ЗП.

Рассмотрение работы СУА целесообразно провести последовательно, в порядке выполнения ракетой следующих эволюций:

1. "взлет",

2. "наведение" по командам с земли

3. "поиск цели"

4. "предварительный захват"

5. "окончательный захват"

6. "автоматическое сопровождение захваченной цели"

С помощью специальной кинематической схемы блока обеспечивается необходимый закон движения зеркала антенны, а следовательно и перемещение характеристик направленности по азимуту (ось φ) и наклону (ocь ξ) (puc.8.4).

Траектория движения зеркала антенны зависит от режима работы системы. В режиме "сопровождение" зеркало может совершать только простые движения по оси φ - на угол 30°, и по оси ξ - на угол 20°. При работе в режиме "поиск", зеркало совершает синусоидальное колебание относительно оси φ н (от привода оси φ) с частотой 0.5 Гц и амплитудой ± 4°, и синусоидальное колебание относительно оси ξ (от профиля кулачка) с частотой f = 3 Гц и амплитудой ± 4°.

Таким образом обеспечивается просмотр зоны 16"х16" т.к. угол отклонения характеристики направленности в 2 раза больше угла поворота зеркала антенны.

Кроме того, просматриваемая зона перемещается по осям (приводами соответствующих осей) командами с земли.

7. РЕЖИМ "ВЗЛЕТ"

При взлете ракеты зеркало антенны РЛГС должно находиться в нулевом положении "слева-вверху", что обеспечивается системой ПГС (по оси φ и по оси ξ).

8. РЕЖИМ "НАВЕДЕНИЕ"

В режиме наведения положение луча антенны (ξ =0 и φ =0) в пространстве задается с помощью управляющих напряжений, которые снимаются с потенциометров и узла гиростабилизации зоны поиска (ГС) и заводится соответственно в каналы узла ПГС.

После вывода ракеты в горизонтальный полет, в РЛГС через бортовую станцию подачи команд (СПК) подается разовая команда "наведение". По этой команде узел ПГС удерживает луч антенны в горизонтальном положении, разворачивая его по азимуту в направлении, задаваемом командами с земли "доворот зоны по "φ".

Система УГА в этом режиме удерживает голову антенны в нулевом положении относительно оси "ξ".

9. РЕЖИМ "ПОИСК".

При сближении ракеты с целью до расстояния примерно равного 20-40 км, через СПК на станцию подается разовая команда "поиск". Эта команда поступает в узел (УГА), при этом происходит переключение узла в режим скоростной следящей системы. В этом режиме на вход усилителя переменного тока (УС) узла (УГА) поступает сумма фиксированного сигнала частоты 400 Гц (36В) и напряжение скоростной обратной связи с токогенератора ТГ-5А. При этом вал исполнительного двигателя СД-10А начинает вращаться с фиксированными оборотами, и через кулачковый механизм заставляет качаться зеркало антенны относительно штока (т.е. относительно оси "ξ") с частотой 3 Гц и амплитудой ± 4°. Одновременно двигатель вращает синусный потенциометр - датчик (СПД), выдающий напряжение "заводка" с частотой 0,5 Гц на азимутальный канал системы ПГС. Это напряжение подается на суммирующий усилитель (УС) узла (КС φ) и далее на привод антенны по оси. В результате этого зеркало антенны начинает совершать колебания по азимуту с частотой 0,5 Гц и амплитудой ± 4°.

Синхронное качание зеркала антенны системами УГА и ПГС, соответственно по углу места и азимуту, создает поисковое движение луча, показанное на рис. 3.4.

В режиме "поиск" выходы фазовых детекторов узлов (УС - φ и УС - ξ) контактами обесточенного реле (РПЗ) отключены от входа суммирующих усилителей (СУ).

В режиме "поиск" на вход узла (ЗП) по каналу "φ" поступает напряжение отработки "φ н " и напряжение с гироазимута "φ г ", по каналу "ξ" - напряжение обработки "ξ п ".

10. РЕЖИМ "ПОДГОТОВКА ЗАХВАТА".

Для уменьшения времени обзора поиск цели в РЛГС осуществляется с большой скоростью. В связи с этим в станции применяется двухступенчатая система захвата цели, с запоминанием положения цели при первом обнаружении, с последующим возвратом антенны в запомненное положение и вторичным окончательным захватом цели, после которого уже следует ее автосопровождение. Как предварительный, так и окончательный захват цели осуществляете схемой узла A3.

При появлении цели в зоне поиска станции видеоимпульсы "прямой цели" со схемы защиты от несинхронных помех узла (СИ) синхронизатора начинают поступать через усилитель сигнала ошибки (УСО) узла (АЗ) на детекторы (Д-1 и Д-2) узла (A3). При достижении ракетой дальности, на которой отношение сигнал/шум оказывается достаточным для срабатывания каскада реле подготовки захвата (КРПЗ), последний вызывает срабатывание реле подготовки захвата (РПЗ) в узлах (УС φ и УС ξ). Автомат захвата (A3) при этом сработать не может, т.к. он отпирается напряжением со схемы (АПЗ), которое подается только через 0,3 сек после срабатывания (АПЗ) (0,3 сек - время, необходимое для возврата антенны в точку, где была первоначально обнаружена цель).

Одновременно со срабатывании реле (РПЗ):

· от узла запоминания(ЗП) отключаются входные сигналы "ξ п " и "φ н "

· со входов узлов (ПГС) и (УГА) снимаются напряжения, управляющие поиском

· узел запоминания (ЗП) начинает выдавать запомненные сигналы на входы узлов (ПГС) и (УГА).

Для компенсации ошибки схем запоминания и гиростабилизации на входы узлов (ПГС) и (УГА) одновременно с запомненными напряжениями с узла (ЗП) подается напряжение качания (f = 1,5 Гц), вследствие чего, при возвращении антенны в запомненную точку происходит качание луча с частотой 1,5 Гц и амплитудой ± 3° .

В результате срабатывания реле (РПЗ) в каналах узлов (УС) и (УС) на вход приводов антенны по каналам "φ" и "ξ" одновременно с сигналами с ПГС подключаются выходы узлов (УС), в результате чего приводы начинают управляться также и сигналом ошибки системы углового сопровождения. Благодаря этому при повторном попадании цели в диаграмму направленности антенны система сопровождения втягивает антенну в равносигнальную зону, облегчая возврат в запомненной точку, повышая, таким образом, надежность захвата.

11. РЕЖИМ "ЗАХВАТА"

По истечении 0,4 сек после срабатывания реле подготовки захвата, снимается блокировка. В результате этого, при повторном попадании цели в диаграмму направленности антенны происходит срабатывание каскада реле захвата (КРЗ), который вызывает:

· срабатывание реле захвата (РЗ) в узлах (УС "φ" и УС "ξ") отключающих сигналы, поступающие с узла (ПГС). Система управления антенной переходит в режим автоматического сопровождения цели

· срабатывание реле (РЗ) в узле УГА. В последнем происходит отключение сигнала, поступающего с узла (ЗП) и подключение потенциала "земли". Под воздействием появившегося сигнала система УГА возвращает зеркало антенны в нулевое положение по оси "ξ п ". Возникающий при этом, вследствие увода равносигнальной зоны антенны с цели, сигнал ошибки отрабатывается системой СУД, по основным приводам "φ" и "ξ". Во избежание срыва сопровождения, возврат антенны к нулю по оси "ξ п " производится с пониженной скоростью. При достижении зеркалом антенны нулевого положения по оси "ξ п ". срабатывает система фиксации зеркала.

12. РЕЖИМ "АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ЦЕЛИ"

С выхода узла СО со схем видеоусилителей (ВУЗ и ВУ4) разделенный по осям "φ" и "ξ" сигнал ошибки частотой 62,5 Гц поступает через узлы УС "φ" и УС "ξ" на фазовые детекторы. На фазовые детекторы также заводится опорное напряжение "φ" и "ξ" , поступающее со схемы триггера опорных напряжений (ТОН "φ") узла КП-2 и схемы формирования импульсов коммутации (СΦИКМ "П") узла УФ-2. С фазовых детекторов сигналы ошибки поступают на усилители (СУ "φ" и СУ "ξ") и далее на приводы антенны. Под воздействием поступившего сигнала привод поворачивает зеркало антенны в сторону уменьшения сигнала ошибки, осуществляя тем самым слежение за целью.

Рисунок расположен в конце всего текста. Схема разбита на три части. Переходы выводов из одной части в другую, обозначены цифрами.

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Управляемая ракета класса «воздух-поверхность»

Составили:

Бузинов Д.

Ваньков К.

Кужелев И.

Левин К.

Сичкарь М.

Соколов Я.

Москва. 2009 г.

Введение.

Ракета выполнена по нормальной аэродинамической схеме с Х-образными крыльями и оперением. Корпус ракеты сварной выполнен из алюминиевых сплавов без технологических разъёмов.

Силовая установка состоит из маршевого турбореактивного двигателя и стартового твердотопливного ускорителя (на ракетах самолётного базирования отсутствует). Воздухозаборник маршевого двигателя расположен в нижней части корпуса.

Система управления - комбинированная, включает инерциальную систему и активную радиолокационную головку самонаведения АРГС-35 для конечного участка, способную работать в условиях радиопротиводействия. Для обеспечения быстрого обнаружения и захвата цели антенна ГСН имеет большой угол поворота (по 45° в обе стороны). ГСН закрыта стеклопластиковым радиопрозрачным обтекателем.

Проникающая осколочно-фугасно-зажигательная боевая часть ракеты позволяет надежно поражать надводные суда водоизмещением до 5000т.

Боевая эффективность ракеты повышается за счет полета на предельно малых высотах (5-10 м в зависимости от высоты волн), что значительно усложняет ее перехват корабельными антиракетными системами, и тем, что пуск ракеты производится без входа носителя в зону ПВО атакуемых кораблей.

Технические характеристики.

Модификации ракеты:

Рис. 1. Ракета 3М24 "Уран".

3М24 "Уран" - ракета корабельного и наземного базирования, применяется с ракетных катеров с комплексом "Уран-Э" и береговых ракетных комплексов “Бал-Э”

Рис. 2. Ракета ИЦ-35.

ИЦ-35 - мишень (имитатор цели). Отличается отсутствием БЧ и ГСН.

Рис. 3. Ракета Х-35В.

Х-35В - вертолётная. Отличается укороченным стартовым ускорителем. Применяется на вертолетах Ка-27, Ка-28, Ка-32А7.

Рис. 4. Ракета Х-35У.

Х-35У - авиационная (самолётная) ракета. Отличается отсутствием стартового ускорителя, применяется с катапультных пусковых устройств АКУ-58, АКУ-58М или АПУ-78 на МиГ-29К и Су-27К

Рис. 5. Ракета Х-35Э.

Х-35Э - экспортная.

Планер ракеты.

2.1. Общие сведения.

Планер ракеты имеет следующие основные конструктивные элементы: корпус, крылья, рули и стабилизаторы. (рис.6).

Корпус служит для размещения силовой установки, аппаратуры и систем, обеспечивающих автономный полет ракеты, наведения на цель и поражение ее. Он имеет монококовую конструкцию, состоящую из силовой обшивки и шпангоутов, и выполнен из отдельных отсеков, собранных в основном с помощью фланцевых соединений. При стыковке радио прозрачного обтекателя с корпусом отсека 1 и стартового двигателя (отсек 6) со смежными отсеками 5 и 7 применены клиновые соединения.

Рис.6. Общий вид.

Крыло является основной аэродинамической поверхностью ракеты, создающей подъемную силу. Крыло состоит из неподвижной части и раскладываемых модулей. Раскладываемая консоль выполнена по однолонжеронной схеме с обшивкой и нервюрами.

Рули и стабилизаторы обеспечивают управляемость и устойчивость в продольном и боковом движении ракеты; как и крылья, имеют раскладываемые консоли.

2.2. Конструкция корпуса

Корпус отсека 1 (рис.7) представляет собой каркасную конструкцию, состоящую из силовых шпангоутов 1,3 и обшивки 2, соединенных сваркой.

Рис.7. Отсек 1.

1.Шпангоут передний; 2. Обшивка; 3. Шпангоут задний

Корпус отсека 2(рис.8) – это каркасная конструкция; состоящая из шпангоутов 1,3,5,7 и обшивки 4. Для установки боевой части предусмотрен люк, усиленный кронштейнами 6 и шпангоутами 3,5. Люк с окантовкой 2 предназначен для крепления колодки бортового отрывного разъема. Для размещения оборудования и прокладки жгутов внутри отсека имеются кронштейны.

Рис.8. Отсек 2

1. Шпангоут передний; 2. Окантовка; 3. Шпангоут; 4. Обшивка;

5. Шпангоут; 6. Кронштейн; 7. Шпангоут задний

Корпус отсека 3 (рис.9)представляет собой сварную каркасную конструкцию из шпангоутов 1,3,8,9,13,15,18 и обшивок 4,11,16. Составные части корпуса отсека - каркас аппаратурной части 28, топливный бак 12 и воздухозаборное устройство (ВЗУ) 27. На шпангоутах 1,3 и 13,15 установлены бугели 2,14. На шпангоуте 9 находится такелажный узел (втулка) 10.

Посадочные поверхности и места крепления крыльев предусмотрены на шпангоуте 8. Для размещения оборудования имеются кронштейны 25,26. Подход к электрооборудованию и пневматической системе осуществляется через люки, закрытые крышками 5,6,7,17. Для крепления обтекателя к корпусу приварены профили 23. На кронштейнах 21,22 устанавливается пневмоблок. Кронштейн 20 и крышка 24 предназначены для размещения агрегатов топливной системы. Кольцо 19 необходимо для обеспечения герметичной стыковки канала ВЗУ с маршевым двигателем.

Рис.9. Отсек 3.

1. Шпангоут; 2. Бугель; 3. Шпангоут; 4. Обшивка; 5. Крышка;

6. Крышка; 7. Крышка; 8. Шпангоут; 9. Шпангоут; 10. Втулка;

11. Обшивка; 12. Бак топливный; 13. Шпангоут; 14. Бугель;

15. Шпангоут;16. Обшивка; 17. Крышка; 18. Шпангоут; 19. Кольцо; 20. Кронштейн; 21. Кронштейн;; 22. Кронштейн; 23. Профиль;

24. Крышка; 25. Кронштейн; 26. Кронштейн; 27. ВЗУ;

28. Аппаратурная часть отсека

Корпус отсека 4 (рис.10) – это сварная каркасная конструкция, состоящая из шпангоутов 1,5,9 и обшивок 2,6. Для установки двигателя в шпангоут 1 и 5 имеются посадочные поверхности и отверстия.

Рис.10. Отсек 4.

1. Шпангоут; 2. Обшивка; 3. Окантовка; 4. Крышка;

5. Шпангоут; 6. Обшивка; 7. Окантовка; 8. Крышка;

9. Шпангоут; 10. Кронштейн; 11. Кронштейн.

Для крепления рулей в шпангоуте 5 выполнены посадочные площадки и отверстия. Кронштейны 10,11 предназначены для размещения оборудования. Подход к оборудованию, установленному внутри отсека, обеспечивается через люки с окантовками 3,7, закрываемые крышками 4,8.

Корпус отсека 5 (рис.11) представляет собой сварную каркасную конструкцию из силовых шпангоутов 1,3 и обшивки 2.

Для соединения разъема жгута стартового двигателя предусмотрен люк, усиленный окантовкой 4, который закрывается крышкой 5. Для установки 4 пневмостов в корпусе выполнены отверстия.

Рис. 11. Отсек 5.

1. Шпангоут. 2. Обшивка. 3. Шпангоут. 4. Окантовка. 5. Крышка.

В корпусе отсека 6 (рис.12) расположен стартовый двигатель. Корпус отсека является и корпусом двигателя. Корпус представляет собой сварную конструкцию из цилиндрической обечайки 4, обойм передней 3 и задней 5, днища 2 и горловины 1.

Рис.12. Отсек 6.

1. Горловина; 2. Днище; 3. Обойма передняя; 4. Обечайка;

5. Обойма задняя

Отсек 7 (рис.13) – это силовое кольцо, на котором имеются посадочные места под стабилизаторы и бугель. Сзади отсек закрыт крышкой. В нижней части отсека выполнено отверстие, используемое в качестве загрузочного узла.

Рис. 13. Отсек 7.

Примечание. Отсеки 5,6 и 7 имеются только на ракетах, используемых в комплексах ЗУР.

2.3. Крыло.

Крыло (рис.14) состоит из неподвижной части и поворотной части 3, соединенных осью 2. В неподвижную часть входят корпус 5, передний 1 и заданий 6 обтекатели, закрепленные к корпусу винтами 4. В корпусе размещен пневматический механизм раскладывания крыла. В поворотной части находится механизм стопорения крыла в разложенном положении.

Раскладывание крыла осуществляется следующим образом: под действием давления воздуха, подаваемого через проходник 12, поршень 7 с проушиной 8 с помощью звена 10 приводит в движение поворотную часть. Звено соединено с проушиной и поворотной частью крыла штифтами 9 и 11.

Стопорение крыльев в разложенном положении производится с помощью штырей 14, утопающих в конических отверстиях втулок 13 под действием пружин 17. Воздействие пружин передаётся через штифты 15, которыми штыри зафиксированы в гильзах 16 от выпадения.

Расстопорение крыла производится подъемом штырей из отверстий втулок намоткой на валик 19 канатов 18, концы которых закреплены в штырях. Вращение валика производится против часовой стрелке.

Установка крыла на ракете производится по поверхности Д и Е и отверстию В. Для крепления крыла к ракете служат четыре отверстия Г под винты.

Рис.14. Крыло

1. Обтекатель передний; 2. Ось; 3. Поворотная часть; 4. Винт; 5. Корпус; 6. Обтекатель задний; 7. Поршень; 8. Проушина;

9. Штифт; 10. Звено; 11. Штифт; 12. Проходник; 13. Втулка;

14. Штырь; 15. Штифт;16. Гильза;17. Пружина;18. Канат;

2.4. Руль.

Руль (рис.15) представляет собой механизм, состоящий из лопасти 4, соединенной подвижно с хвостиком 5, который установлен в корпусе 1 на подшипниках 8. Усиление на руль перелается через рычаг 6 с шарнирным подшипником 7. Лопасть клепаная конструкция, состоящая из обшивки и элементов жесткости. Задняя кромка лопасти сварная. Лопасть приклепана к кронштейну 11, который соединен подвижно осью 10 с хвостиком.

Раскладывание руля производится следующим образом. Под действием давления воздуха, подаваемого в корпус через штуцер 2, поршень 13 через серьгу 9 приводит в движение лопасть, которая поворачивается вокруг оси 10 на 135 градусов и фиксируется в разложенном положении фиксатором 12, входящим в конусное гнездо хвостовика и удерживаемым в этом положении пружиной.

Рис.15. Руль.

1. Корпус; 2. Штуцер;3. Стопор; 4. Лопасть; 5. Хвостовик; 6. Рычаг; 7. Подшипник; 8. Подшипник; 9. Серьга; 10. Ось; 11. Кронштейн; 12. Фиксатор; 13. Поршень

Складывание руля производится следующим образом: через отверстие Б фиксатор с помощью специального ключа выводится из конусного отверстия и руль складывается. В сложенном положении руль удерживается с помощью подпружиненного стопора 3.

Для установки руля на ракете в корпусе предусмотрены четыре отверстия В под болты т отверстие Г и паз Д под штифты, а также выполнены посадочные места с резьбовыми отверстиями Е для крепления обтекателей.

2.5. Стабилизатор.

Стабилизатор (рис.16) состоит из платформы 1, основания 11 и консоли 6. В основании имеется отверстие под ось, вокруг которой происходит вращение стабилизатора. Консоль – клепаная конструкция, состоящая из обшивки 10, стрингера 8 и законцовки 9. Консоль через штифт 5 соединена с основанием.

Рис.16. Стабилизатор.

1. Платформа; 2. Ось; 3. Серьга; 4. Пружина; 5. Штифт; 6. Консоль;

7. Петля; 8. Стрингер; 9. Законцовка; 10. Обшивка; 11. Основание

Стабилизаторы закреплены на ракете шарнирно и могут находится в двух положения – сложенном и разложенном.

В сложенном положении стабилизаторы располагаются вдоль корпуса ракеты и удерживаются за петли 7 штоками пневмостопров, установленных на отсеке 5. Для приведения стабилизаторов из сложенного положения в раскрытое служит пружина 4, которая одним концом соединена с серьгой 3, шарнирно установленной на платформе, другим – со штифтом 5.

При подаче сжатого воздуха из пневмосистемы пневмостопоры освобождают каждый стабилизатор, и он под действием растянутой пружины устанавливается в раскрытое положение.

Силовая установка

3.1. Состав.

В качестве силовой установки на ракете использованы два двигателя: стартовый двигатель твердого топлива (СД) и маршевый турбореактивный двухконтурный двигатель (МД).

СД – отсек 6 ракеты, обеспечивает старт и разгон ракеты до скорости маршевого полета. По окончании работы СД вместе с отсеками 5 и 7 отстреливаются.

МД размещен в отсеке 4 и служит для обеспечения автономного полета ракеты и для обеспечения ее систем электропитанием и сжатым воздухом. В состав силовой установки также входит воздухозаборное устройство и топливная система.

ВЗУ – тоннельного типа, полу утопленное с плоскими стенками, расположено в отсеке 3. ВЗУ предназначено для организации воздушного потока, поступающего в МД.

3.2. Стартовый двигатель.

Стартовый двигатель предназначен для старта и разгона ракеты на начальном уровне траектории полета и представляет собой однорежимный ракетный двигатель твердого топлива.

Технические данные

Длина, мм__________________________________________________550

Диаметр, мм________________________________________________420

Масса, кг___________________________________________________103

Масса топлива, кг____________________________________________69±2

Максимально допустимое давление в камере сгорания, МПА________11,5

Скорость истечения газов на срезе сопла, м/с______________________2400

Температура газов на срезе сопла, К______________________________2180

СД состоит из корпуса с зарядом твердого ракетного топлива (ТРТ) 15, крышки 4, соплового блока, воспламенителя 1, и пиропатрона 3.

Стыковка СД со смежными отсеками осуществляется при помощи клиньев, для чего на обоймах имеются поверхности с кольцевыми проточками. Для правильной установки СД на обоймах предусмотрены продольные пазы. На внутренней поверхности задней обоймы выполнена кольцевая проточка под шпонки 21 для крепления соплового блока. Шпонки вставляются через окна, которые затем закрывают сухарями 29 и накладками 30, скрепляемыми винтами 31.

На горловине 8 навинчена гайка 9; правильность ее установки обеспечивается штифтом 7, запрессованным в горловине.

На внутренней стороне поверхности корпуса нанесено теплозащитное покрытие 11 и 17, с которым скреплены манжеты 13 и 18, уменьшающие напряжение в заряде ТРТ при изменении его температуры.

Рис.17. Стартовый двигатель.

1. Воспламенитель; 2. Заглушка; 3. Пиропатрон; 4. Крышка;

5. Вставка теплозащитная; 6. Кольцо уплотнительное; 7. Штифт;

8. Горловина; 9. Гайка; 10. Днище; 11. Покрытие теплозащитное;

12. Пленка; 13. Манжета передняя; 14. Обойма передняя; 15. Заряд ТРТ; 16. Обечайка; 17. Покрытие теплозащтное; 18. Манжета задняя; 19. Обойма задняя; 20. Кольцо уплотнительное; 21. Шпонка; 22. Крышка; 23. Диск теплозащитный; 24. Обойма; 25. Кольцо уплотнительное; 26. Раструб; 27. Вкладыш; 28. Мембрана;

29. Сухарь; 30. Накладка; 31. Винт.

Заряд ТРТ – прочно скрепленный с манжетами моноблок, изготовленный путем заливки топливной массы в корпус. Заряд имеет внутренний канал трех разных диаметров, что обеспечивает при горении топлива по каналу и заднему открытому торцу примерно постоянную поверхность горения и,следовательно, практически постоянную тягу. Между передней манжетой и теплозащитным покрытием проложена разделяющая их пленка 12.

На крышке 4 имеются: резьба для крепления воспламенителя, отверстие с резьбой для пиропатрона, отверстие с резьбой для установки при испытаниях датчика замера давления в камере сгорания, кольцевая проточка для уплотнительного кольца 6, продольный паз для штифта 7. При эксплуатации отверстие под датчик давления закрыто заглушкой 2. На внутренней поверхности крышки закреплена теплозащитная вставка 5. Сопловой блок состоит из крышки 22, обоймы 24, раструба 26, вкладыша 27 и мембраны 28.

На внешней цилиндрической поверхности крышки имеются кольцевые проточки для уплотнительного кольца 20 и шпонок 21, на внутренней цилиндрической поверхности -резьба для соединения с обоймой 24. Спереди к крышке прикреплен теплозащитный диск 23. На обойме 24 имеются резьба и кольцевая проточка под уплотнительное кольцо 25.

СД начинает работать при подаче на пиропатрон постоянного тока напряжением 27 В. Пиропатрон срабатывает и поджигает воспламенитель. Пламя воспламенителя зажигает заряд ТРТ. При горении заряда образуются газы, которые прорывают диафрагму и, выходя из сопла с большой скоростью, создают реактивную силу. Под действием тяги СД ракета разгоняется до скорости, на которой вступает в работу МД.

3.3. Маршевый двигатель

Турбореактивный двухконтурный двигатель – короткоресурсный одноразового применения, предназначен для создания реактивной тяги в автономном полете ракеты и для обеспечения ее систем электропитанием и сжатым воздухом.

Технические данные.

Время запуска, с,не более:

На высотах 50м________________________________________________6

3500м______________________________________________8

Двухконтурный турбореактивный двигатель МД включает в себя компрессор, камеру сгорания, турбину, сопло, систему сказки и суфлирования, систему запуска, топливопитания и регулирования, электрооборудование.

Первый контур (высокого давления) образован проточной частью компрессора, жаровой трубой камеры сгорания и проточной частью турбины до среза корпуса сопла.

Второй контур (низкого давления) ограничивается с внешней стороны средним корпусом и наружной стенкой МД, а с внутренней стороны – разделителем потоков, корпусом камеры сгорания и корпусом сопла.

Смешение потоков воздуха первого и второго контуров происходит за срезом корпуса сопла.

Рис.18. Маршевый двигатель.

1. Маслобак; 2. Корпус вентилятора; 3. Вентилятор;

4. Спрямляющий аппарат 2-й ступени; 5. Турбогенератор;

6. 2-й контур; 7. Компрессор; 8. 1-й контур; 9. Пиросвеча; 10. Камера сгорания; 11. Турбина; 12. Сопло; 13. Газогенератор.

МД закреплен на ракете с помощью кронштейна подвески через резьбовые отверстия переднего и заднего поясов подвески. Кронштейн подвески – силовой элемент, на котором размещены агрегаты и датчики МД и коммуникаций, соединяющие их. В передней части кронштейна имеются отверстия для крепления его на МД и проушины для крепления МД на ракете.

На наружной стенке МД предусмотрены два люка для установки пиросвечей и фланец отбора воздуха на рулевые приводы. На корпусе расположен штуцер отбора воздуха на наддув топливного бака.

3.3.1. Компрессор.

На МД установлен одновальный, осевой восьмиступенчатый компрессор 7, состоящий из двухступенчатого вентилятора, среднего корпуса с устройством для разделения потока воздуха на первый и второй контуры и шестиступенчатого компрессора высокого давления.

В вентиляторе 3 осуществляется предварительное сжатие поступающего в МД воздуха, а в компрессор высокого давления – сжатие воздушного потока только первого контура до расчетной величины.

Ротор вентилятора барабанно-дисковой конструкции. Диски первой и второй ступеней соединены проставкой и радиальными штифтами. Ротор вентилятора и обтекатель закреплены на валу болтом и гайками. Крутящий момент от вала к ротору вентилятора передается с помощью шлицевого соединения. Рабочие лопатки первой и второй ступеней установлены в пазы типа «ласточкин хвост». От осевых перемещений лопатки зафиксированы обтекателем, проставкой и стопорным кольцом. На валу вентилятора имеется шестерня, служащая приводом редуктора блока насосов. Суфлирование масляной полости компрессора производится через полости валов трансмиссии МД.

Корпус вентилятора 2 сварной с паянными в него консольными лопатками спрямляющего аппарата первой ступени. Спрямляющий аппарат второй ступени выполнен отдельным узлом и состоит из двух колец, в пазы которых впаяны лопатки.

В передней верхней части корпуса расположен маслобак 1. Корпус вентилятора вместе с маслобаком закреплен к фланцу среднего корпуса шпильками.

Средний корпус – основной силовой элемент МД. В среднем корпусе выходящий из вентилятора воздушный поток разделяется по контурам.

К среднему корпусу прикреплены:

Кронштейн подвески МД к ракете

Блок насосов

Крышка средней опоры (шарикоподшипника)

Статор турбогенератора

Корпус камеры сгорания.

На наружной стенке среднего корпуса установлены топливномасляный теплообменник, масляный фильтр, клапан откачки и датчик П-102 замера температуры воздуха за вентилятором. Стенки корпуса соединены четырьмя силовыми стойками, внутри которых выполнены каналы для размещения топливных, масляных и электрических коммуникаций.

В средней корпусе размещен корпус компрессора высокого давления со спрямляющими аппаратами 3-7 ступеней. В корпусе компрессора высокого давления имеются отверстия для нерегулируемого перепуска воздуха из первого во второй контур, что повышает запасы газодинамической устойчивости на малых и средних частотах вращения ротора МД.

Ротор компрессора высокого давления барабанно-дисковой конструкции, двухпорный. С валом вентилятора и валом турбины ротор компрессора высокого давления имеет шлицевые соединения. Рабочие лопатки установлены в кольцевые Т-образные пазы дисков ротора.

3.3.2. Камера сгорания.

В камере сгорания происходит превращение химической энергии топлива в тепловую и повышение температуры газового потока. На МД установлена кольцевая камера сгорания 10, которая состоит из следующих основных узлов:

Жаровой трубы

Коллектора основного топлива

Коллектора дополнительного топлива

Двух пиросвечей с электровоспламенителями

Пиросвечи.

Корпус камеры сгорания паяно-сварной конструкции. В его передней части впаяны два ряда спрямляющих лопаток восьмой ступени компрессора. Кроме этого к корпусу припаяны коммутации маслосистемы. На наружной стенке корпуса расположены четырнадцать фланцев крепления форсунок основного коллектора, фланцы двух пиросвечей, штуцер замера давления воздуха за компрессором, фланец крепления переходника к пиросвече.

Жаровая труба – кольцевая сварная конструкция. На передней стенке приварены четырнадцать литых «улиточных» завихрителей. Коллектор основного топлива выполнен из двух половин. На каждой установлено по восемь форсунок.

Для улучшения качество смеси и повышения надежности запуска МД, особенно при отрицательных температурах окружающей среды, в жаровой трубе установлен коллектор дополнительного топлива с четырнадцатью центробежными форсунками.

3.3.3. Турбина

Турбина предназначена для превращения тепловой энергии газового потока первого контура в механическую энергию вращения и привода компрессора и агрегатов, установленных на МД.

Осевая двухступенчатая турбина 11 состоит из:

Соплового аппарата первой ступени

Соплового аппарата второй ступени

Ротор турбины состоит из двух колес (первой и второй ступеней), соединительной междисковой проставки, колеса пусковой турбины и вала турбины.

Колеса ступеней и пусковой турбины отлиты вместе с венцами рабочих лопаток. Сопловой аппарат первой ступени имеет 38 пустотелых лопаток и закреплен к корпусу камеры сгорания. Сопловой аппарат второй ступени имеет 36 лопаток. Колесо первой ступени охлаждается воздухом, отбираемым из корпуса камеры сгорания. Внутренняя полость ротора турбины и ее вторая ступень охлаждаются воздухом, отбираемым из пятой ступени компрессора.

Опора ротора турбины – роликоподшипник без внутренней обоймы. В наружной обойме имеются отверстия для уменьшения давления масла под роликами.

3.3.4. Сопло.

В реактивном сопле 12 происходит смешение воздушных потоков первого и второго контуров. На внутреннем кольце корпуса сопла расположены 24 лопатки для раскрутки потока газов, выходящих из пусковой турбины при запуске, и четыре бобышки со шпильками для крепления газогенератора 13. Сужающееся сопло образовано профилем наружной стенки МД и поверхностью корпуса газогенератора.

3.3.5. Система запуска.

Система запуска, топливопитания и регулирования осуществляет раскрутку ротора, подачу дозированного топлива на запуске, «встречном запуске» и на режиме «максимал» при запуске в камеру сгорания подается кислород от кислородного аккумулятора через пиросвечи.

Система состоит из следующих основных узлов:

Твердотопливного газогенератора

Пиросвечей с электровоспламенителями

Кислородного аккумулятора

Топливной системы низкого давления

Топливной системы высокого давления

Комплексного регулятора двигателя (КРД)

Кислородный аккумулятор предоставляет собой баллон объемом 115 куб.см. Масса заправляемого кислорода 9,3 - 10,1 г.

Газогенератор твердотопливный (ГТТ) одноразового действия предназначен для раскрутки ротора МД при его запуске. ГТТ состоит из неснаряженного газогенератора и элементов снаряжения: заряда твердого топлива 7, воспламенителя 9 и электровоспламенителя (ЭВП)

Неснаряженный газогенератор состоит из цилиндрического, переходящего в усеченный конус корпуса 10, крышки 4 и крепежных деталей.

В корпусе предусмотрено резьбовое отверстие для установки штуцера замера давления в камере сгорания ГТТ при испытаниях. При эксплуатации отверстие закрыто заглушкой 11 и прокладкой 12. С внешней стороны корпуса выполнена кольцевая проточка под уплотнительное кольцо 5.

В крышке имеются восемь сверхзвуковых сопел 1, которые расположены тангенциально к продольной оси ГТТ. Сопла закрыты вклеенными заглушками, обеспечивающими герметичность ГТТ и необходимое для зажигания заряда твердого топлива начальное давление в камере сгорания ТГГ. Крышка соединена с корпусом с помощью гайки 6. Внутренняя полость корпуса является камерой сгорания размещенных в нем заряда твердого топлива и воспламенителя.

Рис.19. Газогенератор твердотопливный.

1. Сопло; 2. Прокладка; 3. Электровоспламенитель; 4. Крышка;

5. Кольцо уплотнительное; 6. Гайка; 7. Заряд ТТ; 8. Гайка;

9. Воспламенитель; 10. Корпус; 11. Заглушка; 12. Прокладка.

Воспламенитель установлен в гайке 8, ввинченной в днище корпуса. Заряд твердого топлива размещен в камере сгорания между уплотнителем и упором, предохраняющим его от механических повреждений при срабатывании.

ГТТ срабатывает при подаче электрического импульса на контакты электровоспламенителя. Электрический ток разогревает нити накаливания мостиков электровоспламенителя и поджигает воспламенительные составы. Форс пламени пробивает футляр воспламенителя и зажигает размещенный в нем дымный порох. Пламя от воспламенителя поджигает заряд твердого топлива. Продукты сгорания заряда и воспламенителя разрушают заглушки сопел и вытекают из камеры сгорания через сопловые отверстия. Продукты сгорания, попадая на лопатки ротора МД, раскручивают его.

3.3.6. Электрооборудование.

Электрооборудование предназначено для управления запуском МД и питания агрегатов ракеты постоянным током при ее автономной полете.

Электрооборудование включает в себя турбогенератор, датчики и агрегаты автоматики, агрегаты запуска, коллектор термопар и электрокоммуникаци. К датчикам и агрегатам автоматически относятся датчики температуры воздуха за вентилятором, датчик давления воздуха за компрессором и установленные в дозатор топлива датчик положения дозирующей иглы, электромагнит клапана управления дозатором, электромагнит клапана останова.

К агрегатам запуска относятся устройства, обеспечивающие подготовку к запуску и запуску МД, а также «встречный» запуск МД при его заглохании или помпажа.

Активная радиолокационная головка самонаведения АРГС

4.1. Назначение

Активная радиолокационная головка самонаведения (АРГС) предназначена для точного наведения ракеты Х-35 на наводную цель на конечном участке траектории.

В обеспечение решения этой задачи АРГС включается по команде из инерциальной системы управления (ИСУ) при достижении ракетой конечного участка траектории, осуществляет обнаружение наводных целей, выбор цели, подлежащей поражению, определяет положение этой цели по азимуту и углу места, угловые скорости линии визирования (ЛВ) цели по азимуту и углу места, дальность до цели и скорость сближения с целью и выдает эти величины в ИСУ. По сигналам, поступающим из АРГС, ИСУ осуществляет наведение ракеты на цель на конечном участке траектории.

В качестве цели может быть использована цель-отражатель (ЦО) или цель-источник активной помехи (ЦИАП).

АРГС может применяться как при одиночном, так и при залповом пуске ракет. Максимальное число ракет в залпе – 100 шт.

АРГС обеспечивает функционирование при температуре окружающей среды от минус 50˚С до 50˚С, при наличии осадков и при волне моря до 5-6 баллов и в любое время суток.

АРГС выдает в ИСУ данные для наведения ракеты на цель при уменьшении дальности до цели до 150 м;

АРГС обеспечивает наведение ракеты на цель при воздействии активных и пассивных помех, создаваемых с кораблей-целей, корабельных и авиационных сил прикрытия.

4.2. Состав.

АРГС расположена в отсеке 1 ракеты.

По функциональному признаку АРГС может быть разделена на:

Приемно-передающее устройство (ППУ);

Вычислительный комплекс (ВК);

Блок вторичных источников питания (ВИП).

В состав ППУ входят:

Антенна;

Усилитель мощности (УМ);

Усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

Формирователь сигналов (ФС);

Модули эталонных и опорного генераторов;

Фазовращатели (ФВ1 и ФВ2);

Модули СВЧ.

В состав ВК входят:

Цифровое вычислительное устройство (ЦВУ);

Синхронизатор;

Блок обработки информации (БОИ);

Узел управления;

Преобразователь СКТ-код.

4.3. Принцип действия.

В зависимости от назначенного режима работы ППУ формирует и излучает в пространство СВЧ- радиоимпульсы четырех видов:

а) импульсы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и средней частотой f0;

б) импульсы с высокостабильными по частоте и фазе (когерентными) СВЧ- колебаниями;

в) импульсы, состоящие из когерентной зондирующей части и отвлекающей части, в которой частота колебаний СВЧ- излучения меняется по случайному или линейному закону от импульса к импульсу;

г) импульсы, состоящие из зондирующей части, в которой частота СВЧ- колебаний меняется по случайному или линейному закону от импульса к импульсу, и когерентной отвлекающей части.

Фаза когерентных колебаний СВЧ- излучения при включении соответствующей команды может изменяться по случайному закону от импульса к импульсу.

ППУ формирует зондирующие импульсы и осуществляет преобразование и предварительное усиление отраженных импульсов. АРГС может формировать зондирующие импульсы на технологической частоте (частоте мирного времени – fмв) или на боевых частотах (fлит).

Для исключения возможности формирования импульсов на боевых частотах при проведении испытаний, экспериментальных и учебных работ в АРГС предусмотрен тумблер «РЕЖИМ В».

При установке тумблера «РЕЖИМ В» в положение ВКЛ формируются зондирующие импульсы только на частоте fлит, а при установке тумблера в положение ОТКЛ – только на частоте fмв.

Кроме зондирующих импульсов, ППУ формирует специальный пилотный сигнал, используемый для подстройки приемного сигнала ППУ и организации встроенного контроля.

ВК производит преобразование в цифровую форму и обработку радиолокационной информации (РЛИ) по алгоритмам, соответствующим режимам и задачам АРГС. Основные функции обработки информации распределены между БОИ и ЦВУ.

Синхронизатор формирует синхронизирующие сигналы и команды для управления блоками и узлами ППУ и выдает БОИ служебные сигналы, обеспечивающие запись информации.

БОИ – быстродействующее вычислительное устройство, обрабатывающее РЛИ в соответствии с режимами, перечисленными в табл. 4.1, под управление ЦВУ.

БОИ осуществляет:

Аналогово-цифровое преобразование РЛИ, поступающей от ППУ;

Обработку цифровой РЛИ;

Выдачу в ЦВУ результатов обработки и прием из ЦВУ управляющей информации;

Синхронизацию ППУ.

ЦВУ предназначено для вторичной обработки РЛИ и управления блоками и узлами АРГС во всех режимах функционирования АРГС. ЦВУ решает следующие задачи:

Выполнение алгоритмов режима включения рабочих и контрольных режимов АРГС;

Прием исходной и текущей информации от ИСУ и обработку принятой информации;

Прием информации из БОИ, её обработку, а так же передачу в БОИ управляющей информации;

Формирование расчетных углов для управления антенной;

Решение задач АРУ;

Формирование и передача в ИСУ и автоматизированную контрольно-проверочную аппаратуру (АКПА) необходимой информации.

Узел управления и преобразователь СКТ-код обеспечивают формирование сигналов управления двигателями приводов антенны и прием из ЦВУ и передачу в ЦВУ информации углового канала. Из ЦВУ в узел управления поступают:

Расчетные углы положения антенны по азимуту и углу места (11- разрядный двоичный код);

Синхросигналы и управляющие команды.

Из преобразователя СКТ-код в узел управления поступают значения углов положения антенны по азимуту и углу места (11- разрядный двоичный код).

ВИП предназначены для электропитания блоков и узлов АРГС и осуществляют преобразование напряжения 27 В БС в постоянные напряжения

4.4. Внешние связи.

АРГС связана с электросхемой ракеты двумя разъемами У1 и У2.

Через разъем У1 в АРГС поступают напряжения электропитания 27 В БС и 36 В 400 Гц.

Через разъем У2 в АРГС подаются команды управления в виде напряжения 27 В и осуществляется обмен цифровой информацией двуполярным последовательным кодом.

Разъем У3 предназначен для контроля. Через него в АРГС подается команда «Контроль», а из АРГС выдается интегральный аналоговый сигнал «Исправность», информация о работоспособности блоков и устройств АРГС в виде двуполярного последовательного кода и напряжения вторичного источника питания АРГС.

4.5. Электропитание

Для питания АРГС от электросхемы ракеты поступают:

Напряжение постоянное БС 27 ± 2,7

Переменное трехфазное напряжение 36 ± 3,6 В частотой 400 ± 20 Гц.

Токи потребления от системы электроснабжения:

По цепи 27 В – не более 24,5 А;

По цепи 36 В 400 Гц – не более 0,6 А по каждой фазе.

4.6. Конструкция.

Моноблок выполнен из литого магниевого корпуса, на котором установлены блоки и узлы, и крышка, которая крепится к задней стенки корпуса. На крышке установлены разъемы У1 – У3, технологический разъем «КОНТРОЛЬ», не используемые в эксплуатации, тумблер «РЕЖИМ В» зафиксирован в определенном положении защитным колпачком (втулкой). В передней части моноблока расположена антенна. Непосредственно на волноводно-щелевой решетке антенны расположены элементы высокочастотного тракта и устройства управления ими. Корпус отсека 1 выполнен в виде сварной титановой конструкции со шпангоутами.

Конус выполнен керамического радиопрозрачного стеклопластика и заканчивается титановым кольцом, обеспечивающим крепление конуса к корпусу отсека 1 с помощью клинового соединения.

По периметру крышки и конуса установлены резиновые прокладки, обеспечивающие герметизацию АРГС.

После окончательной настройки на заводе-изготовителе перед установкой моноблока в корпус все наружные металлические детали, не имеющие лакокрасочного покрытия, обезжириваются и покрываются смазкой.