Как сделать зрс
Обновлено: 06.07.2024
1. ЗАНЯТИЕ №3. Зондирующие сигналы, используемые в ЗРС
Тема №1.Теоретические основы
построения систем вооружения ЗРВ
ЗАНЯТИЕ №3. Зондирующие сигналы,
используемые в ЗРС
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Общая характеристика зондирующих сигналов;
2. Влияние вида зондирующих сигналов на возможности РЛС.
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1. Справочник офицера противоздушной обороны.
Дополнительная:
2.Импульсная техника, Ю.А. Браммер, И.Н. Пащук.
2. 1. Общая характеристика зондирующих сигналов
Зондирующие сигналы формируется передающим устройством РЛС и
излучается в пространство с помощью передающей антенны, т.е. как бы
зондирует пространство. Отсюда, и их название. Зондирующие сигналы
определяют тактико-технические характеристики (ТТХ) РЛС такие как:
дальность действия, разрешающие способности по дальности, скорости и
другие. Радиолокационный зондирующий сигнал чаще всего является
детерминированным.
Зондирующие
сигналы
можно
характеризовать
следующими параметрами: закон модуляции, длительность, мощность и
энергия, автокорреляционная функция, время корреляция, энергетический
спектр (амплитудно-частотный и фазочастотный спектры), ширина спектра.
Все эти характеристики сигналов играют важную роль в определении ТТХ РЛС
и в целом системы ЗУРО.
Эти характеристики различны для конкретных видов зондирующих сигналов, и
во многом будут определять структуру устройств обработки радиолокационных
сигналов.
Рассмотрим характеристики некоторых видов зондирующих сигналов.
Зондирующий сигнал, как объект излучения, в силу его волновой
структуры может быть описан математически, т.е. может быть создана его
математическая модель. Математическая модель сигнала позволяет
описать не только его структуру, но и процессы распространения сигнала в
пространстве, процесс отражения сигнала и дальнейшей его обработки в
приемных трактах РЛС. Зондирующий сигнал может быть описан
математически с временной точки зрения (т,е. может быть создана его
временная модель) и со спектральной точки зрения(т.е. может быть описан
частотный спектр сигнала).
С временной точки зрения зондирующий сигнал можно представить в
виде произведения гармонической и негармонической составляющих
(1.1)
U(t) – амплитудный сигнал модуляции сигнала.
f0 – несущая частота.
ψ0 – начальная фаза несущего колебания.
Длительность сигнала связана со спектром сигнала следующим отношением
т.е длительность сигнала определяется как длительность прямоугольного
радиоимпульса, имеющего одинаковую с рассматриваемым сигналом амплитуду и
энергию.
Формулу (1.2 ) можно пояснить графически следующим образом
(1.3)
(1.4)
(1.5)
Из (1.5) видно, что для увеличения энергии сигнала следует увеличить либо среднею
мощность зондирующего сигнала либо его длительность
Важной характеристикой сигнала является автокорреляционная функция
(AКФ). АКФ отражает взаимосвязь ДВУХ значений одного И ТОГО же
сигнала, взятых в различные моменты времени.
(1.6)
Подставим значение u(t) из формулы 1.1 и получим
(1.7)
(1.8)
АКФ законa модуляции зондирующего сигнала, причем, максимальное
значение, равное единице, она принимает при нулевом временном
рассогласовании
Таким образом значение АКФ зондирующего сигнала при нулевом временном
рассогласовании определяется только мощность сигнала.
Графически АКФ произвольного зондирующего сигнала можно показать следующим
образом:
Из выражений (1.6) и (1.8) видно, что для нахождения аппаратурным путем
необходимо иметь последовательно включенные перемножитель напряжений
и интегратор
С помощью обратного преобразования Фурье находят АКФ по известному
энергетическому спектру
Энергетический
спектр
зондирующего
сигнала
характеризует
усредненное
распределение энергии сигнале в диапазоне частот, занимаемом сигналом. Вид
энергетического спектра определяет форму АЧХ приемника РЛC. Ширина
энергетического спектра сигнала характеризует полосу частот, в которой сосредоточена
основная часть энергии сигнала. Аналитически ее можно выразить следующим образом
(1.11)
т.е. ширина энергетического спектре определяется как основание прямоугольника,
площадь которого равновелика площади под кривой S(f)
Из выражений (1.9 ,
1.10 1.11) следует важный вывод, что чем шире
энергетический спектр сигнала, тем уже пик АКФ, т.е. меньше время корреляции
зондирующего сигнала.
Существует следующая связь между шириной энергетического спектра
зондирующего сигнала и его временем корреляции
Таким образом, при любом законе модуляции ширина энергетического спектра
обратно пропорциональна времени корреляции зондирующего сигнала.
Конкретные зондирующие сигналы получают путём модуляции (то
есть изменения по определенному закону параметров исходного
колебания. Различают два основных вида модуляции:
- амплитудную (когда изменяется амплитуда колебания);
- угловую (когда изменяется либо фаза либо частота f).
Но независимо от вида модуляции зондирующие сигналы делятся
на:
импульсные;
непрерывные.
В свою очередь, импульсные сигналы могут подразделяться на:
одиночные;
пачечные (то есть последовательности импульсов).
Процесс получения графика АКФ поясним с помощью схемы рис, I..I0 и
последовательности рисунков 1.13, поясняющих процесс задержки опорного
сигнала в линии задержки, Штриховкой показаны области перекрытия
незадерженного и задержанного импульсов.
Таким образом, можно сделать вывод: длительность зондирующего
радиоимпульса без внутриимпульсной модуляции и ширина его спектрА связаны
обратно пропорциональной зависимостью. Увеличение длительности сигнала
приводит к увеличению его энергии (а значит дальности действия РЛс), но при
этом уменьшается ширина спектра (разрешающая способность по дальности) и
наоборот.
C П M TП
n f Ñ Ñ
f Ã
1
1
Ñ L TÏ
L TÏ
L q
È
∆r = с/2∆fс. Для КППРИ ∆fс = 1/ τи
∆ Vr = λ/2τс. Для КППРИ τс = τпач.
f С
1
И
Задача №1
Условия. Рассмотрим РЛС импульсного типа с
шириной диаграммы направленности основного луча
∆Θε =∆Θβ = 1°. Зондирующий сигнал имеет вид
когерентной пачки радиоимпульсов с параметрами:
τс = τпач = 5 мс; τи = 1мкс; Fп= 14 кГц; λ = 4 см. В
зоне действия РЛС на дальности Dц = 30 км находится
воздушная цель, летящая со скоростью
Vr = 800 м/с.
Вопрос: Чему равна разрешающая способность РЛС
по азимуту (β), углу места (ε), дальности и скорости.
Решение:
1). Все цели, находящиеся в пределах одного положения диаграммы
направленности, имеют одно и то же значение угловой координаты (рис. 1.26).
Все цели, обнаруживаемые при перемещении ДН в следующее угловое
положение,
так же имеют одно и то же значение угловой координаты, но отличающееся от
предыдущего на величину перемещения. Меньше ширины диаграммы это
перемещение быть не может, следовательно, разрешающая способность РЛС по
угловым координатам определяется шириной диаграммы направленности
антенной
системы:
∆ε=∆Θε =1°; ∆β =∆Θβ,= 1°.
2). Как отмечалось ранее, разрешающая способность РЛС по дальности
определяется выражением ∆r = с/2∆fс. Для КППРИ ∆fс = 1/ τи, следовательно,
∆r = с τи /2 = 3*108*10-6/2=150 м.
3). Разрешающая способность РЛС по скорости определяется выражением
∆ Vr = λ/2τс. Для КППРИ τс = τпач. Следовательно,
∆ Vr = 4*10/(2*5*10) = 4*10/10 = 4 м/с.
Задача №2
Условия. Зондирующий сигнал импульсной РЛС имеет
вид
КППРИ с параметрами: τс = 3мс; τи = 1мкс; Fп= 20 кГц;
λ = 3 см.
В зоне действия РЛС находятся две воздушные цели на
дальностях
Dц1 = 11 км 250 м и Dц2 = 12 км 750 м соответственно.
Вопрос: Возможно ли раздельное сопровождение целей
по дальности.
Решение:
Раздельное сопровождение целей возможно в случае, если расстояние между
ними превышает значение разрешающей способности РЛС по дальности
∆r. Численно ∆r определяется по формуле: ∆r = с τи /2.
В нашем случае ∆r = 3*10 *10 /2 = 150 м. Расстояние между целями по
условиям задачи составляет 12750 - 11250 = 1500 м. Так как оно
превышает величину разрешающей способности, то можно сделать
вывод, что РЛС будет сопровождать обе цели раздельно.
Ответ на этот вопрос может быть получен и по другому. Возможность
раздельного сопровождения целей по дальности (то есть их разрешения)
определяется длительностью импульса в пачке τи. Иначе говоря, разница
времен запаздывания отраженных сигналов ∆ tзап от обеих целей должна
превышать величину τи. В этом случае РЛС сможет воспринимать эти
сигналы раздельно (рис. 1.27).Из условий задачи значение времени
задержки ОС для каждой цели составляет:
tзап1 = 2Dц1/с = 2*11250/3*108 = 75*10-6 = 75 мкс;
tзап2 = 2Dц2/с = 2*12750/3*108 = 85*10-6= 85 мкс.
Разница ∆ tзап = tзап2- tзап1 = 85 - 75 = 10 мкс, что превышает
длительность τи.
Следовательно, цели по дальности разрешаются, то есть РЛС сможет
сопровождать их раздельно.
Задача №3
Условия. В зоне действия импульсной РЛС,
зондирующий
сигнал которой имеет вид КППРИ с параметрами: τс =
2мс; τи = 1мкс; Fп= 20 кГц; λ = 4 см, находятся две
воздушные цели, летящие со скоростями Vr1 = 600 м/с
и Vr2 = 608 м/с соответственно.
Вопрос: Возможно ли раздельное сопровождение целей
по скорости.
Решение:
Возможность раздельного сопровождения целей по скорости
определяется разрешающей способностью РЛС по скорости. Как
известно, ее численное значение определяется поформуле: ∆Vr =
λ/2τс. В нашем случае ∆Vr = 4*10/2*2*10 =1/10 = 10 м/с.
Следовательно, если разница ∆V = |Vr1 – Vr2 |> ∆Vr раздельное
сопровождение целей по скорости возможно.Подставляя в это
выражение значения скоростей полета целей из условий задачи,
имеем: ∆V = |600 - 608 | = 8 м/с. Так как эта величина меньше 10 м/с,
следует сделать вывод, что цели по скорости не разрешаются, то есть
обеим целям будет определена одна и та же скорость.
Возможен и другой вариант решения данной задачи. Выше уже
отмечалось, что скорость полета цели Vr определяется путем
измерения значения доплеровского смещения Fд частоты отраженного
сигнала. Осуществляется это с помощью системы (набора)
узкополостных фильтров (УПФ), полоса пропускания каждого из
которых выбирается равной ширине основного лепестка АЧС
зондирующего сигнала. Фактически это означает, что сигналы,
попадающие в разные узкополостные фильтры (фильтровые каналы),
отражаются от целей, обладающих разным значением доплеровского
смещения ∆Vд (то есть имеющих разные скорости).
Отсюда следует, что раздельное сопровождение по скорости
возможно в случае, когда разность доплеровских частот ∆Fд
сигналов, отраженных от обеих целей, превышает ширину ∆F
основного лепестка АЧС зондирующего сигнала. Определяется ∆F
по формуле: ∆F = 1/ τс, и в нашем случае составляет 500 Гц
(∆F = 1/2*10 3 = 500 Гц).
Таким образом, если ∆Fд будет превышать 0,5 кГц, цели будут
сопровождаться по скорости раздельно.Значение доплеровского
смещения частоты отраженного сигнала для каждой цели
определяем по формуле: Fд = 2 Vr / λ
Итак:
Fд1 = 2*600/4*10'2 = 30 кГц;
Fд2 = 2*608/4*10'2 = 30,4 кГц;
∆Fд = (30,4 - 30) кГц = 0,4 кГц.
Так как эта величина меньше 0,5 кГц, необходимо сделать вывод,
что раздельное сопровождение данных целей по скорости
невозможно (рис.1.28).
Кто сейчас уничтожает баллистические ракеты
В настоящее время единственная в мире боедежурящая система стратегической противоракетной обороны, способная поражать боевые блоки межконтинентальных баллистических ракет (МБР) – подмосковная А-135.
Несмотря на все свои несомненные (а порой и просто выдающиеся) достоинства, у А-135 есть два существенных недостатка.
Во-вторых, высокоскоростной атмосферный перехватчик ПРС-1 комплектуется только ядерной боевой частью, а это очень резко сужает возможную сферу боевого применения А-135: ядерный взрыв прямо над столицей будет катастрофой. Следовательно, сбивать вблизи Москвы МБР с помощью А-135 нельзя.
Поставить пирамиду на колеса
Поэтому главные задачи, которые стоят перед разработчиками перспективной С-550, – придать ей качества мобильности и неядерного перехвата. Это позволит передислоцировать ЗРС на те или иные театры военных действий и обеспечить с необходимой эффективностью в районах ведения военных действий стратегическую противоракетную оборону.
Разумеется, за последнее время в сфере миниатюризации радиолокационного вооружения достигнуты весьма значительные успехи. Тем не менее, есть все основания полагать, что РЛК С-550 будет располагаться на многоосном шасси (вплоть до семи осей) и вес конструкции будет достигать 90-100 тонн. И вряд ли получится меньше. Помимо всего прочего, систему желательно вписать в требуемые железнодорожные габариты и геометрические размеры кабины тяжелого военно-транспортного самолета типа Ан-124.
Можно, конечно, ограничиться одним стрельбовым радиолокатором, но это будет стрельба только в каком-то определенном секторе, что существенно ограничит боевые возможности системы.
К радиолокационному комплексу надо добавить пункт боевого управления (командно-вычислительный центр). Причем требования к его работе будут однозначны – исключить человека-оператора из контура управления и полностью автоматизировать боевой цикл. В противном случае боевая стрельба по МБР представляется невозможной.
Неядерный кинетический перехват
Пока нет никакой определенности, что будет собой представлять зенитная управляемая ракета для С-550. Если перед разработчиками поставлена задача обеспечить боевую стрельбу на высоту не менее 350 км, то в этом случае ЗУР должна быть весом не менее 30 тонн. И вряд ли получится меньше. В противном случае не удастся выйти на заданные высоты поражения целей.
Предполагаемый вес ЗУР означает, что мобильная пусковая установка в этом случае будет представлять собой как минимум шестиосное шасси типа МАЗ-7905/7916. Насколько известно, пока противоракеты подобного типа в арсенале российской армии нет. Есть, конечно, определенный технологический задел на основе противоракет А-350Ж и А-925.
В составе перспективной ЗРС С-550 надо иметь как минимум 30 мобильных пусковых установок, чтобы обеспечить необходимую огневую производительность системы в целом.
Задача большой сложности – обеспечить неядерный перехват перспективной С-550. Классической осколочно-фугасной боевой частью это обеспечить не удастся. Тут никак не обойтись без кинетического перехвата, а эта концепция предусматривает уничтожение цели (боевого блока МБР) прямым ударом противоракеты.
Однако и от ядерной боевой части для перспективной противоракеты отказываться не стоит. Неизвестно, что может потребоваться в той или иной конкретной обстановке.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
Биография автора:
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.
Аннотация к презентации
Содержание
Основы радиолокации и построения ЗРК (ЗРС)
Слайд 2
Тема №9
Автоматические системы РЛС Общие сведения об автоматических системах. Элементы автоматических систем. Занятие №1
Слайд 3
Учебные и воспитательные цели:
Изучить структурную схему САУ и принцип работы ее основных систем. Воспитывать у студентов дисциплинирован-ность и организованность в ходе занятия.
Слайд 4
Список литературы:
Слайд 5
Учебные вопросы:
1. Структурная схема САУ, принцип работы ее основных систем. 2. Элементы автоматических систем.
Слайд 6
Для реализации данной цели РЛС должны обеспечивать решение следующих частных задач: - поиск и обнаружение объекта; - взятие его на сопровождение; - сопровождение объекта по угловым координатам и дальности; - выдачу необходимой информации об объекте с требуемым качеством. Радиолокационные станции (РЛС) используются в качестве технических средств получения информации. Они предназначены для непрерывного, точного определения координат летательных аппаратов, наземных и надводных объектов.
Слайд 7
При автоматическом управлениивоздействие на управляемые системы осуществляют специальные управляющие устройства, получившие наименование автоматических систем. Управление может быть ручным или автоматическим. При ручном управлениина ход процессов, происходящих в отдельных устройствах и в целом РЛС, воздействует непосредственно человек – оператор из состава обслуживающего персонала станции.
Слайд 8
сопровождение объектов по угловым координатам и дальности; управление антеннами; стабилизация положения антенн относительно плоскости горизонта; поддержание постоянства несущей частоты передатчика и перестройка его на другие частоты; автоматическая регулировка усиления приемных каналов и т.д. Автоматические системы используются для выполнения следующих функций:
Слайд 9
Структурная схема САУ и принцип работы ее основных систем
Структуры современных автоматических систем характерны своим многообразием, которое выражается в различном количестве и типах функциональных элементов, видов соединений, в особенностях принципов функционирования и конструктивного исполнения.
Слайд 10
Структурная схема САУ. – задающий элемент САУ. Он формирует входное управляющее воздействие и определяет закон изменения выходной величины в динамике работы системы. В автоматических системах РЛС задающее устройство может формировать требуемое значение управляемой величины в виде электрического напряжения (в системах АПЧ), угловых величин в системах управления антеннами и т.д.
Слайд 11
Структурная схема САУ. 2 – измерительный элементили дискриминатор. Это совокупность чувствительного элемента и устройства сравнения. Элемент сравнения необходим для определения в каждый момент времени соотношения величин x(t) и y(t). В результате сравнения формируется разность, называемая рассогласованием или ошибкой САУ - (t). (t) = x(t) - y(t)
Слайд 12
Структурная схема САУ. 3 - корректирующее устройство. Предназначено для изменения свойств автоматических систем в нужном направлении, то есть преобразования сигнала рассогласования или управления в целях придания системе необходимых динамических свойств.
Слайд 13
Структурная схема САУ. 4 - усилительный элемент. Он необходим для преобразования управляющего воздействия с точки зрения его усиления по амплитуде, мощности. В САУ РЛС широко применяются - электромашинные, - магнитные, - гидравлические - пневматические усилители.
Слайд 14
Структурная схема САУ. 5 - исполнительное устройствовырабатывает управляющее воздействие, прикладываемое непосредственно к объекту управления в требуемом виде. В качестве этих элементов могут применяться электродвигатели, электронные схемы, электромеханические устройства (в системах АПЧ передатчика), гидравлические приводы (в системах стабилизации антенны).
Слайд 15
Слайд 16
Основные величины, характерные для любой автоматической системы:
x(t)- управляющее воздействие, или задающая, входная величина; y(t)- выходная величина, характеризующая состояние объекта управления; (t)- сигнал рассогласования системы. Применительно к управлению полетом ЗУР по заданной траектории величину x(t) можно определить как заданное направление полета ЗУР, y(t) - реальное направление полета.Чувствительным элементом является гироскоп ракеты, исполнительным - рулевые машины, сама ЗУР представлена в виде объекта управления.
Слайд 17
Вывод:
При всём многообразии автоматических систем, применяемых в современных РЭС, они строятся на общих рассмотренных принципах и характеризуются общими качественными показателями.
Слайд 18
Измерительные и преобразующие элементы
Наиболее часто в качестве измерителей и преобразователей в автоматических системах применяются дискриминаторы, сельсинные пары, вращающиеся трансформаторы, тахогенераторы. Дискриминаторы служат для обнаружения рассогласования в системах радиоавтоматики и его преобразования в величину, удобную для последующего усиления. Наиболее часто в АС величиной рассогласования является постоянное или переменное напряжение. Измерители рассогласования классифицируют по виду входной величины. В соответствии с этим признаком различают: частотные,фазовые, угловые и временные дискриминаторы.
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Дискриминаторы с последовательным сравнением сигналов; Дискриминаторы с мгновенным равносигнальным направлением. Антенна автоматической системы сопровождения по направлению (АСН) с одновременным сравнением сигналов. В дискриминаторах второй группы системы АСН антенна состоит из отражателя и 4-х излучателей, расположенных симметрично относительно геометрической оси отражателя. Излучатели формируют четыре ДНА. Линия пересечения этих диаграмм, совпадающая с геометрической осью отражателя, является равносигнальным направлением антенны (РСН). В зависимости от способа формирования РСН угловые дискриминаторы АСН делятся на две группы:
Слайд 22
Работа фазового дискриминатора в АСН с одновременным сравнением сигналов суммарно-разностного типа. В целом ряде систем АСН используется суммарно - разностная обработка отраженных сигналов для определения величины и знака ошибки сопровождения по направлению. Рассмотрим образование сигнала ошибки в дискриминаторе суммарно - разностной системы АСН в какой либо одной плоскости: угломестной или азимутальной.
Слайд 23
Если в анализируемой плоскости РСН и ЛВЦ (линия визирования цели) не совпали, то сигналы U1 и U2 не будут равны между собой. С выходов суммарно - разностного волноводного моста М снимаются разностный и суммарный сигналы: U = U1 - U2, U = U1 + U2 В преобразователях частоты, состоящих из смесителей СМ и СМ и общего гетеродина Г, формируются разностное и суммарное напряжения промежуточной частотыU’иU’. Усиленные в УПЧ и УПЧсоответственно, эти переменные напряжения поступают на вход фазового дискриминатора ФД, причемU’ является опорным напряжением. На выходе ФД формируется постоянное напряжение UФД,величина которого тем больше, чем больше угловое несовпадение РСН и ЛВЦ. Для небольших значений рассогласования функция вида UФД = f() носит линейный характер, где – угол несовпадения ЛВЦ и РСН в данной плоскости.
Слайд 24
Сельсинаминазываются специальные электрические машины переменного тока, предназначенные для работы в следящих системах. Принцип действия сельсина аналогичен принципу действия электродвигателя переменного тока. Сельсинная пара в трансформаторном режиме. В трансформаторном режиме пара сельсинов преобразует угловое перемещение ротора в электрический сигнал, снимаемый со статорной обмотки.
Слайд 25
В индикаторном режиме положение ротора не фиксировано. Статорные однофазные обмотки подключены к источнику переменного тока. При одинаковом положении роторов по отношению к статорным обмоткам ( = ) индуцируемые в соответствующих роторных обмотках ЭДС равны между собой и противоположны по направлению. Эти ЭДС создаются магнитными потоками статорных обмоток сельсинной пары. Сельсинная пара в индикаторном режиме.
Слайд 26
Широко распространены синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ), у которых магнитные оси вторичных обмоток сдвинуты в пространстве на 90. Это позволяет получить ЭДС во вторичных роторных обмотках, пропорциональные функциям синуса и косинуса от переменного напряжения, подаваемого на вход СКВТ. Вращающиеся трансформаторы– это электрические машины с неявно выраженными полюсами ротора и статора, на каждом из которых размещаются по две обмотки. СКВТ предназначены для решения задач поворота координатных осей и преобразования координат, разложения вектора на составляющие в прямоугольной системе координат и наоборот.
Слайд 27
Тахогенераторы широко применяются в АС современных РЛС в качестве измерительных и корректирующих элементов. Тахогенератором (ТГ) называется малогабаритный генератор постоянного тока с независимым возбуждением, ЭДС на выходных клеммах которого линейно зависит от числа оборотов ротора (якоря). ТГ является электрическим датчиком, входным сигналом которого служит угловая скорость валаякоря, а выходным – напряжение.
Слайд 28
Усилительные элементы автоматических систем РЛС.
Коэффициент усиления по мощности в наиболее часто применяемых двухкаскадных ЭМУ может достигать значения 104. Особенностью конструкции данного типа усилителей является то, что двигатель, вращающий ротор, и сам ЭМУ выполнены, как правило, в единой конструкции. Электромашинный усилитель (ЭМУ)– это генератор постоянного тока, ротор которого вращается двигателем. ЭМУпредназначен для усиления маломощных электрических сигналов за счет энергии двигателя, вращающего ротор.
Слайд 29
Слайд 30
Достоинства магнитных усилителей:
Немедленная готовность к работе после включения; Высокая устойчивость к вибрациям и изменениям условий эксплуатации; Способность выдерживать значительные электрические перегрузки; Значительно большие коэффициенты усиления сигналов по току и мощности в одном каскаде, чем у электронных усилителей; Способность усиливать весьма малые по мощности (10-1210-16Вт) сигналы; Надежность, большой срок и простота в эксплуатации и обслуживании; Способность преобразовывать сигналы постоянного тока в пропорциональные им сигналы переменного тока без применения дополнительных преобразующих элементов.
Слайд 31
Недостатки магнитных усилителей:
Основным недостатком данного усилителя является его инерционность, которая определяется постоянной времени и может достигать при больших коэффициентах усиления значений до секунды и более. Это ухудшает устойчивость и быстродействие автоматических систем.
Слайд 32
Исполнительные элементы САУ.
Наиболее часто в качестве исполнительных элементов АС РЛС используются электрические двигатели постоянного и переменного тока. Двигателем постоянного токаназывается электрическая машина, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию вращения подвижной части двигателя – ротора. Они обладают свойством обратимости , т.е. способны работать и как электродвигатели, и как генераторы, в которых механическая энергия вращения ротора преобразуется в электрическую энергию постоянного тока. Двигатели и генераторы состоят из двух основных частей: ротора – вращающейся части двигателя; статора – неподвижной части двигателя.
Слайд 33
Принцип действия двигателя постоянного тока основан на вращении проводника с током в виде рамки в магнитном поле. Если по проводнику течет ток, то на него действует пара сил F1 и F2, направление которых определяется по правилу левой руки. Для непрерывного вращения рамки, то есть постоянного действия и неизменной направленности сил F1 и F2, применяются контактные щетки Щ1 и Щ2 и коллекторные полукольца К1 и К2 якоря. Для изменения направления вращения якоря обычно меняется направление тока в якоре. Принцип действия двигателя постоянного тока.
Слайд 34
Основными представителями двигателейпеременноготокаявляются асинхронные (АД)и синхронные (СД)двигатели. Причем последние обладают известным свойством обратимости, то есть могут работать и в качестве двигателей, и в качестве генераторов. Принцип действия данных двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля, создаваемого в обмотках возбуждения переменными токами. Под действием этого поля начинает вращаться якорь двигателя. Якорь может быть коротко замкнутым или фазным, в котором есть обмотка и контактные кольца. Наиболее часто в качестве АД используются трехфазные двигатели. На полюсах стального статора помещены три обмотки, смещенные одна относительно другой на 120. Трехфазный асинхронный двигатель.
Слайд 35
Вывод:
Рассмотренные элементы автоматических систем РЛС позволяют строить на их основе сложные системы управления разнообразными процессами в современных системах вооружения с требуемыми показателями устойчивости, точности, надежности управления.
ПВО поколения "четыре плюс".
ЗРС "Триумф" может использовать как существующие ракеты к С-300ПМУ1 и С-300ПМУ2, так и вновь созданные. Первый пуск модифицированной ракеты 48Н6Е в замкнутом контуре управления состоялся 12 января 1999 года на полигоне Капустин Яр. Основной объем государственных испытаний системы, кроме новой ракеты большой дальности, был завершен в 2001 году. В конце 2006 года состоялось успешное испытание ракеты, предназначенной для поражения баллистических целей путем физического разрушения их головных частей.
Смотреть фильм: Ударная сила: Путь к Триумфу
Назначение ЗРС
Состав базового варианта ЗРС "Триумф" аналогичен составу ЗРС типа С-300 и включает: РЛС обнаружения целей типа 64Н6, РЛС секторного обзора типа 76Н6 и новую РЛС с дальностью обнаружения целей около 600 км; многофункциональную РЛС управления типа 30Н6; командный пункт ЗРС с вычислительным комплексом серии "Эльбрус"; пусковые установки; зенитные ракеты 48Н6Е и 48Н6Е2, а также новые ракеты 9М96Е, 9М96Е2 и ракету сверхбольшой дальности.
Трехкоординатная помехозащищенная РЛС с фазированной антенной решеткой, входящая в состав КП ЗРС, в режиме кругового обзора обеспечивает обнаружение, трассовое сопровождение и определение государственной принадлежности всех типов целей в зоне действия системы "Триумф".
По данным РЛС командный пункт С-400 распределяет цели между управляемыми ЗРК и обеспечивает их необходимыми данными в условиях массированных действий СВН противника в сложной воздушной и помеховой обстановке. КП ЗРС может получать также дополнительную информацию о целях от вышестоящих командных пунктов, непосредственно от дежурных наземных РЛС и бортовых РЛС авиационных комплексов.
ЗУР с дальностью действия до 400 км предназначена для поражения воздушных целей за пределами зоны видимости наземных станций наведения. Большая дальность действия обеспечивается установленной на ракете принципиально новой головки самонаведения (разработана ЦКБ "Алмаз"), работающей в полуактивном и активном режимах. В последнем случае ракета после набора высоты по команде с земли переводится в режим поиска и, обнаружив цель, наводится на нее самостоятельно. На одной пусковой установке ЗРС С-400 может быть размещено до четырех таких ракет.
Ракета 9М96Е2 оптимизирована для борьбы с ВТО, КР и БР, оснащена БЧ массой 24 кг и малогабаритной аппаратурой, в 4 раза легче ЗУР 48Н6 и по своим основным характеристикам практически не уступает последней. Вместо стандартного ТПК с одной ракетой 48Н6 на пусковой установке может размещаться пакет из 4 ТПК с ЗУР 9М96Е2. Впервые это было продемонстрировано на авиасалоне в подмосковном г. Жуковский в 1999 году. Эти ракеты, наряду с уже существующими, могут использоваться комплексами С-ЗООП, что расширяет их боевые возможности и увеличивает боевой запас ЗУР без увеличения числа пусковых установок.
При массе 420 кг ЗУР 9М96Е2 обеспечивает поражение цели на дальности 120-150 км при высоте ее полета от 5 м до 30 км. Время подготовки ракеты к пуску при нахождении ее на ПУ не превышает 8 секунд. Гарантийный эксплуатационный срок ракеты составляет 15 лет, который может быть продлен после проведения технического освидетельствования в местах ее эксплуатации.
ЗУР 9М96Е при массе 333 кг и меньшей мощности двигателя обеспечивает поражение цели на дальности и высоте до 40 км и 20 км соответственно.
Наведение этих типов ракет на цель на начальном и среднем участках траектории полета осуществляется инерциальной системой управления с радиокоррекцией и активной радиолокационной ГСН на конечном участке полета. Комбинированная система управления обеспечивает высокую точность наведения, уменьшает зависимость полета ЗУР от внешних факторов и способствует увеличению каналов ЗРС по цели и ракете. Использование активных ГСН не требует от РЛС сопровождения и подсветки цели на участке самонаведения и расширяет возможности локатора по числу сопровождаемых целей. Предусмотрена возможность применения перспективных активно-полуактивных ГСН, способных самостоятельно осуществлять поиск цели по угловым координатам.
На указанных типах ракет может устанавливаться управляемое боевое снаряжение, значительно повышающее вероятность поражения различных типов целей, в т.ч. в 1,5-2 раза боевых частей беспилотных СВН, за счет увеличения плотности и скорости разлета осколков. Это выражается в "останавливающем" (разрушение конструкции) действии при перехвате пилотируемых и поражении (нейтрализации) боевой нагрузки беспилотных целей.
Особенности
Об авторе: Михаил Михайлович Ходаренок – экс-начальник группы 1-го направления 1-го управления Главного оперативного управления Генштаба ВС РФ, полковник.
До последнего времени основной площадкой для испытания зенитной ракетной техники был полигон Капустин Яр. Фото Reuters
В арктическом тумане
Затем было сообщено, что в боевой стрельбе в Арктическом регионе принимала участие ЗРС С-500. К слову, военное ведомство так и не подтвердило, что в российском Заполярье состоялись подобные учения.
Идеальный, но недоступный
Разберемся со всем по порядку. Чтобы осуществить экспериментальную боевую стрельбу по гиперзвуковой мишени, нужно для начала иметь научно-исследовательский полигон, отвечающий многим граничным условиям.
Дальность стрельбы на этом участке местности должна находиться как минимум в пределах 600 км, а с учетом ближайшей перспективы развития зенитного ракетного оружия – не менее 1000 км. В этом случае безопасное удаление населенных пунктов, административных объектов, промышленных центров должно составлять более 1500 км. Если к этому добавить еще и боковые секторы безопасности, то на выходе получается весьма значительный по площади участок территории страны.
В настоящее время таким требованиям не отвечает ни один из имеющихся в распоряжении ВС России полигонов и учебных центров боевого применения Воздушно-космических сил – ни Капустин Яр, ни Ашулук, ни Телемба.
Боевую стрельбу по гиперзвуковым мишеням можно было бы выполнить на полигоне Сарышаган (с учетом его некоторой модернизации). Но с 1991 года этот объект находится на территории другого государства, и завозить туда и испытывать там перспективное вооружение не представляется целесообразным.
Кстати говоря, Сарышаган – это просто идеальное место для размещения полигона ПВО/ПРО. В этой местности почти отсутствует растительность, грунты позволяют проезд автомобилей повышенной проходимости практически в любом направлении. Площадка полигона относительно ровная – то есть поиск столь важных для последующего анализа обломков мишеней и ракет в этой местности не представляет большой трудности.
К примеру, 4 марта 1961 года на полигоне Сарышаган состоялся первый в истории удачный перехват боевого блока баллистической ракеты. Баллистическая ракета средней дальности Р-12, которая играла роль ракеты-мишени, была запущена с полигона Капустин Яр в Астраханской области.
После поражения ракеты-мишени предстояло найти как фрагменты противоракеты, так и БРСД Р-12. О важности обнаружения обломков ракеты Р-12 генеральный конструктор ПРО Григорий Кисунько писал так:
В результате тщательных поисков обломки Р-12 были обнаружены на следующий день после выполнения первой успешной боевой стрельбы и подвергнуты самому тщательному анализу. Осколки головной части ракеты Р-12 упали на расстоянии 6,3–9 км от расчетной точки ее падения. Если б это был не Сарышаган, вряд ли Р-12 удалось обнаружить так быстро.
Где стрелять, куда стрелять
Создать сегодня научно-исследовательский полигон ПВО/ПРО, отвечающий всем современным требованиям – одна из важнейших общегосударственных задач. Для начала надо найти для него подходящее место.
И в первую очередь в этих целях надо рассматривать необжитые районы Севера и Арктики. Но и в этих регионах немало объективных трудностей на пути создания полигона для стрельбы по ГЗКР – начиная с сурового климата и заканчивая полным отсутствием в большинстве случаев какой-либо дорожной сети (как железных, так и автодорог).
К тому же в ходе экспериментальных стрельб, как говорилось выше, очень важно найти потом обломки ракет и мишеней. А если местность представляет собой чащобный лес или обширные и непроходимые болота (что чаще всего и встречается на Севере), то подобная задача становится практически невыполнимой. А в условиях относительно сухого летнего сезона в ходе выполнения боевых стрельб падающие горящие обломки мишеней и зенитных управляемых ракет могут вызвать масштабные пожары.
К тому же полигон – это не чистое поле, где можно вести стрельбу в разных направлениях. Научно-исследовательский полигон – это в первую очередь измерительный комплекс (что предполагает размещение измерительных пунктов на трассе полета мишеней и ракет) плюс площадки для размещения боевой техники (ЗРС и комплексов ПРО) и точки запуска ракет-мишеней. Плюс комплекс административно-хозяйственных зданий. Иными словами, в ходе развертывания полигона предстоит большой объем капитального строительства.
А пока наше военное ведомство ни разу и нигде не обмолвилось, что в России уже создан новый полигон, удовлетворяющий всем этим условиям, и он готов к проведению разного рода стрельб, в том числе и по ГЗКР. И для начала на таком полигоне (государственном научно-исследовательском и центре боевого применения) должно быть проведено не экспериментальное учение, имеющее важное значение для последующего развития зенитного вооружения. А, что называется, традиционное, штатное – с целью отработки правильности функционирования всех элементов и структурных частей полигона.
Мрак неизвестности
Теперь несколько слов о времени выполнения экспериментальной боевой стрельбы по гиперзвуковой мишени. Было заявлено, что она будет осуществлена в Арктике до конца года (через несколько дней факт стрельбы был подтвержден).
Как известно, ничего исключать нельзя. Но следует напомнить, что в настоящее время в Арктике полярная ночь (то есть почти абсолютная темнота, чуть-чуть начинает светлеть только около 12.00 дня, что позволяет разве что с трудом ориентироваться на местности). А также сильные морозы и многодневные метели (ветер под 30 м в секунду и более).
Даже на полигонах Ашулук, Капустин Яр и Телемба стрельбовый сезон в лучшем случае начинается с апреля. А все эти центры боевого применения находятся в неизмеримо лучших климатических условиях, чем российское Заполярье. Зимой там никаких стрельб не проводилось ранее и не проводится в настоящее время.
Кроме того, при выполнении экспериментальных/боевых стрельб весьма важна видеофиксация полета ракеты и мишени. И особенно момент встречи изделия с целью и последующее поражение мишени. Как это сделать, если в регионе полярная ночь и ветер со снегом, а видимость практически нулевая? В это время года выбрать окно с относительно простыми метеоусловиями весьма и весьма затруднительно. А темноту не устранить никакой политической волей.
Теперь несколько слов о типе зенитной ракетной системы с потенциалом стратегической ПРО и возможностью поражения гиперзвуковых крылатых ракет, которая могла бы принять участие в подобной экспериментальной стрельбе.
Можно, но трудно и дорого
В заключение следует сказать, что никаких непреодолимых препятствий для наших людей, как известно, нет.
Там придется с немыслимыми трудностями разгрузить систему (порта или ВМБ на острове Врангеля с соответствующим причальным фронтом и портальными кранами, насколько известно, пока нет). Затем развернуть ЗРС С-500 в некоем позиционном районе. Одновременно с этим создать, к примеру, на базе Темп (остров Котельный, архипелаг Новосибирские острова) стартовый комплекс, предназначенный для запуска гиперзвуковых ракет.
В этом случае в сторону острова Врангеля можно запустить и боевую гиперзвуковую крылатую ракету с инертной боевой частью, а не специально созданную в этих целях ракету-мишень. И поразить ее с помощью ЗРС С-500. Принципиально подобный замысел (с некоторыми вариациями) вполне возможен.
Но стоимость подобных экспериментов явно выходит за пределы здравого смысла. Поскольку ни остров Врангеля, ни Новая Земля полноценных полигонов собой на данном этапе не представляют.
Читайте также: