Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 140

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В такой ситуации система ПРО будет вынуждена запустить не­ сколько перехватчиков типа «Спартак» для поражения всего облака (и то не со 100%-й вероятностью).

Некоторые данные о диполях и системе выброса, входящих в комплекс РПД, по иностранным сведениям, приведены в табл. 5.3.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5.3

Некоторые данные о

диполях

и

системе выброса

 

 

Диаметр

 

Длина

Количе­

Общий

Вес аппа­

Суммар­

Материал диполя

диполя,

диполя,

 

ство

вес

ратуры

ный вес,

диполей

дипо­

сброса и

 

мм

 

м

в облаке,

лей,

упаковки,

кг

 

 

 

шт.

кг

кг

Алюминизированное

Около

0,35—0,4

100 млн.

123

36

До 160

стекловолокно

0,025

 

^ 0,5

100 млн.

200

36

До 240

Медная проволока

0,0254

 

Особую трудность при разработке систем РПД, предполагаю­

щих использование

дипольных

облаков

большой

протяженности,

представляет задача рассеяния диполей в космическом простран­ стве из пачки.

К настоящему времени в США готово к использованию значи­ тельное количество устройств, в которых дипольные отражатели могут выбрасываться одним из трех способов: пневматическим, электромеханическим и пиротехническим.

С точки зрения противодействия системе ПРО представляют некоторый интерес устройства AN/ALE-29A и AN/ALE-25.

Устройство AN/ALE-29A состоит из двух механизмов выбрасы­ вания, каждый из них имеет 30 пусковых труб, снаряжаемых ци­ линдрическими контейнерами с дипольными отражателями, кото­ рые выбрасываются с помощью пиропатронов. Пиропатроны под­ жигаются по командам бортового программного устройства.

Устройство AN/ALE-25 представляет собой направляющие ство­ лы, предназначенные для пуска ракет ADR-8A. После запуска ра­ кет в требуемом направлении из них с заданной временной за­ держкой пиротехническим способом выбрасываются пачки с ди­ полями, которые, рассеиваясь, образуют облако требуемых раз­ меров.

Диполи из пачек цилиндрической формы могут развертываться за счет инерционных сил, возникающих при закручивании пачки вдоль ее продольной оси. При этом диполи в пачке могут скреп­ ляться озокеритом, камфарой, нафталином или любым другим ве­ ществом, сублимирующим в космическом пространстве. После ис­ парения связки дипольные отражатели под действием сил инерции рассеиваются в окружающем пространстве,

190


5.10. Пассивные антенные решетки

Пассивные антенные решетки по сравнению с ложными целями на базе уголковых отражателей и линз Люнеберга имеют ряд пре­ имуществ [28]:

более широкую диаграмму вторичного излучения;

отражают падающую электромагнитную волну в направле­ ниях, не совпадающих с направлением на РЛС;

позволяют выбирать вид поляризации отраженного сигнала;

дают возможность модулировать отраженный сигнал по любому закону;

позволяют существенно увеличить ЭПР за счет использова­ ния встроенных в соединительные линии усилителей сигналов РЛС

ит. п.

Пассивный отражатель Ван-Атта состоит из нескольких гори­ зонтальных и вертикальных рядов дипольных вибраторов, распо­ ложенных в одной плоскости на расстоянии Х/4 от металлической пластины, которая является отражающим экраном (рефлектором). Пары диполей в такой решетке расположены зеркально относи­ тельно центра экрана. Равенство электрических длин линий, соеди­ няющих попарно все сопряженные элементы (излучатели), обеспе­ чивает совпадение фронтов падающей и отраженной радиоволн и отражение электромагнитной энергии в направлении на РЛС.

ЭПР пассивной плоской антенной решетки

G2A

где

4uS

— коэффициент

направленного действия

(КНД)

G = —^

 

 

 

пассивной решетки;

 

 

 

 

Sa — эффективная

площадь раскрыва решетки.

 

Для решетки из п полуволновых вибраторов с площадью рас­

крыва 8Э=

пА2/4 (расстояние

между вибраторами А/2,

удаление от

экрана Х/4)

ЭПР

 

 

 

 

 

 

° = ТГ Sa [ sin ( - f * COS0) T >

 

I5-56!

где

0 — угол

облучения, отсчитываемый от нормали

к поверхно­

 

сти антенны.

 

 

 

 

Как видно из [5.56], ЭПР решетки Ван-Атта зависит от угла па­

дения волны 0 и квадрата рабочей длины волны РЛС.

Эти два

фактора определяют основные недостатки отражателей Ван-Атта: узкодиапазонность и поляризационную избирательность.

В качестве иллюстрации рассмотрим диаграммы отражения ан­ тенной решетки из 16 диполей и плоской пластины (рис. 5.22), сня­ тые экспериментально на частоте 2850 Мгц. Диаграммы показы­ вают, что при 0 = 0 ЭПР решетки и пластины, имеющей с ней оди­ наковые размеры, равны, При угле падения ±55° ЭПР решетки

191


снижается на 10 дб (ЭПР уголковых отражателей снижается на

8—10 дб уже при 0 = ±20°).

В качестве основных переизлучающих элементов за рубежом нередко используют диэлектрические стержни в виде тонких вытянутых конусов (рис. 5.23 а). У основания конуса создается объемный резонатор за счет покрытия диэлектрика слоем меди.

Рис. 5.22. Диаграммы отражения ан­

Рис. 5.23. Диэлектрический стержне­

тенной решетки (поляризация

верти­

вой отражатель:

 

кальная) :

 

 

а — конфигурация; б — зависимость коэф­

1— экспериментальные

данные;

2 — рас­

фициента усиления отражателя от его

четная кривая;

3 —график ЭПР

 

эквива­

длины

лентной

плоской

пластины

 

 

 

Размеры конусообразных

диэлектрических стержней выбираются

в зависимости от длины волны РЛС и диэлектрической постоянной материала:

Tj =■ 0,238Х У е — 1;

[5.57]

г2 = 0,282Х У У ^ Т .

Поскольку ЭПР диэлектрического стержня прямо пропорцио­ нальна квадрату коэффициента направленного действия антен­ ны G, зависящего от длины стержня /, то

(См)2

о [5.58]

4тг

Задаваясь X, е, а, можно определить параметры антенны. Так, для отражателя из полистирола (е= 2,55) в 3-см диапазоне длин волн получим: г2=10,5 м м и Ti = 8,9 мм. Для имитации ГЧ с носика (ЭПР 0,1 м2) получаем по формуле [5.58] G^ 15,7 дб, чему соответ­ ствует отношение (рис. 5.236) //Х= 3,5, откуда /=10,5 см.

192


Измерения вторичного излучения диэлектрических стержневых антенн указанного типа (рис. 5.24) показывают, что эффективная ширина полосы частот этих отражателей составляет примерно ±15% (что соответствует уменьшению средней ЭПР в два раза). Ширина основного лепестка стержневого отражателя путем умень­

шения коэффициента усиления

может

о, дбм*

 

 

быть доведена до 90°. Соединение не­

 

 

скольких таких отражателей в антен­

 

 

 

 

ную решетку позволяет

создать

лож­

 

 

 

 

ную цель с большой ЭПР и широкой

 

 

 

 

диаграммой вторичного

излучения.

 

 

 

 

Простейшим приближением к ука­

 

 

 

 

занной антенной

решетке,

состоящей

 

 

 

 

из диэлектрических стержней, являют­

 

 

 

 

ся ложные

цели

в виде

конических

 

 

 

 

стержневых отражателей,

проводящая

 

 

 

 

поверхность которых прерывается ря­

 

 

 

 

дом диэлектрических колец (рис. 5.25).

 

 

 

 

Такая ложная цель может иметь

 

 

 

 

затупленный носик, покрытый про­

Рис. 5.24. Диаграмма вторич­

водящим

материалом

(радиус

зату­

ного излучения

(Х=3

см):

пления 2,54 см). Общая длина ЛЦ

/ — диэлектрический

стержень; 2

эквивалентный

диск

(диаметр

127 см,

максимальный

диаметр —

63,5

мм)

 

24,2 см. На боковой поверхности ЛЦ имеется до 9 кольцевых поясков, покрытых проводящим материа­

лом. Ширина этих кольцевых участков на боковой поверхности и расстояние между ними (непроводящая поверхность) вдоль обра-

Рис. 5.25. Ложная цель на основе стержневого отража­ теля с проводящими кольцами:

/ — носик ЛЦ; 2 — проводящий слой; 3 — диэлектрик; 4 —коль­ цевой пояс, прилегающий к торцу ЛЦ

зующей конуса одинаковы и равны 6,35 см. Кольцевой пояс не­ проводящей поверхности, прилегающей к торцу ЛЦ, имеет ши­ рину 2,54 см.

При работе в условиях невысоких температур и малых меха­ нических напряжений основа ЛЦ изготовляется из пластика (на­ пример, полиэтилена) путем механической обработки или формов­ ки; в качестве проводящего материала используется металлизиро­ ванная краска или специальный лак.

193