2. Назначение, структурная схема и основные технические характеристики передающих устройств рлс.

Радиопередающим устройством называется устройство, предназначенное для генерации СВЧ-сигналов, промодулированных по заданному закону.Современные радилокационные передатчики работают, как правило, в импульсном режиме. Так передатчик генерирует сигнал в виде последовательности периодически повторяющихся СВЧ-импульсов определенной формы, длительности ( тау импульса) и частоты следования ( F_имп).

В импульсных передатчиках используют различные виды модуляции: импульсный, импульсно-частотный и импульсно – фазокодовый. При импульсном частота и фаза постоянны.

Структурная схема передающего устройства:

Подмодулятор – предназначен для формирования прямоугольных импульсов заданной амплитуды, длительности и частоты следования (запускается от синхронизатора и управляет модулятором!).Модулятор – предназначен для ( то же самое ! ). Служит для для управления работой генератора.Генератор СВЧпреобразует энергию источника питания в энергию СВЧ колебаний.Источник питания – мощный высоковольтный выпрямитель.

Основные параметры передатчика ( технические характеристики):

1. Диапазон рабочих частот. Характеризуется макс\мин длиной волны и частотой. В РЛС ЗРК используются перестраиваемы передатчики на сантим\децим волнах – лучше помехозащищенность.

2. Мощность передатчика – определяет дальность действия и помехозащищенность. Импульсная мощность Р_имп- мощность СВЧ колебаний в одном импульсе. Средняя мощность Р_срсредняя мощность за период следования импульсов. Значительно меньше импульсной.

3. КПД передатчика. Определяется как отношение мощности, отправляемой в волновод, к мощности потребления. КПД определяет тепловой режим , габариты и вес источника питания.

4. Стабильность частоты передатчика. Оценивается коэффициентом относительной нестабильности равным отношению максимально возможного отклонения частоты к ее номинальному значению: . Определяет надежность обнаружения и сопровождения целей.

5. Время готовности передатчика к работе ( t_г). Важная характеристика , влияющая на боевую готовность РЛС и всего комплекса. Определяется временем прогрева генераторов СВЧ ( неск-ко минут).

Билет 6

1. Основные законы аэродинамики, их использование в ракетной технике.

Аэродинакмика, раздел механики сплошных сред, в котором изучаются закономерности движения воздуха и других газов, а также характеристики тел, движущихся в воздухе.

Аэродинамика описывается фундаментальными физическими законами механики сплошных сред. Эти законы называются «законами сохранения», так как они выражают свойство сохранения массы, энергии и импульса для каждого элементарного объема движущейся среды.

При использовании законов сохранения важную роль играет принцип относительности движения (Галилей): сила, действующая на тело в воздушном потоке, зависит только от относительной скорости движений тела и воздуха.

1) Закон сохранения массы означает, что массовый поток воздуха, один и тот же, в каком бы месте он ни измерялся. Следовательно, поток воздуха через линию A₁B₁ такой же, как поток воздуха через линию A₂B₂. Этот закон называется еще уравнением неразрывности.

2) Закон сохранения импульса является выражением второго закона Ньютона в применении к частицам текущей среды. Он может быть записан в следующей форме:

Сила = Изменение импульса за секунду.

Следствием этого закона является связь между давлением р, плотностью ρ и скоростью V:

p + ρV²/2 = const - закон Бернулли, где ρV²/2 - скоростной напор (динамическое давление), р - статическое давление. Течение, которое удовлетворяет этому уравнению, называется несжимаемым.

3) Третий закон сохранения, используемый для описания деталей поля течения, выражает условие сохранения энергии. Два рода кинетической энергии: энергию, связанную с основным (упорядоченным) течением, и энергию, соответствующую случайным движениям молекул.

В расчете на единицу объема кинетическая энергия упорядоченного движения записывается как ρV²/2, тогда как кинетическая энергия случайных (неупорядоченных) движений равна ρС_pT, где С_p – удельная теплоемкость при постоянном давлении и T – абсолютная температура воздуха. Согласно закону сохранения энергии для установившихся течений, сумма отнесенных к единице объема энергий упорядоченного и случайного движений сохраняет постоянное значение:С_pT +V²/2 = const.

Использование: знание основных законов аэродинамики позволяет построить математическую модель картины обтекания тела свободным потоком и определить значения аэродинамич-их сил, зависящих от распределения давления по поверхности тела.

Полная аэродинамическая сила: , где R_a-полная аэродинамическая сила, Н;C_Ra- безразмерный коэффициент полной аэродинамической силы;ρV²/2 -скоростной напор, Па;S -характерная площадь обтекаемого тела, м².

2)

Билет 7

1.Скорость звука в газах. Характеристика числа М. Дозвуковое обтекание ракет воздушным потоком.

Ответы;

Скорость звука газе вычисляется по формуле:

где 

γ— показатель адиабаты: 5/3 для одноатомных газов, 7/5 для двухатомных (и для воздуха), 4/3 для многоатомных;

   — постоянная Больцмана; 

 — универсальная газовая постоянная;

   — абсолютная температура в кельвинах;

   — температура в градусах Цельсия;

   — молекулярная масса;

   — молярная масса.

Число́ Ма́ха ( ) — отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде

где   — скорость потока, а   — местная скорость звука.

Дозвуковая скорость — скорость движения тела (транспортного средства в частном случае), меньшая чем скорость распространения звуковых колебаний при заданных условиях в заданной среде. (1193 км/ч).

Скорость звука может меняться в зависимости от условий среды (например, при большей плотности среды звук распространяется быстрее).

При дозвуковой скорости наилучшая обтекаемая форма — каплевидная. При движении на дозвуковой скорости рост сопротивления воздуха (или другого вещества) не является прямо пропорциональным росту скорости тела. Наибольшее сопротивление воздух оказывает при скорости в 1 М (1 Мах).

 

2.Антенно-волноводная система СОЦ: назначение и состав. Диаграммы направленности и особенности конструкции антенн СОЦ и КРЗ.

Состав:

-Антенна – усеченный параболоид вращения набранный из металлических проволок с расстоянием между ними. Вращ со кор 30 оборотов в минуту и может перемещаться на фиксированные углы в угломестной плоскости.

-Волноводы прямоугольного сечения посеребренные изнутри

-3 рупорных излучателя

-мех-м вращения

-ОП74-3 для неразрывности при смене угла места

-ОП74-4 перекл «антенна эквивалент» - подкл участок наполненный феритом где волны затухают

-ОП74 – 8б – измеритель мощности

-АПЧ аппараты подстройки частоты

-Волномер – измеритель λ

- ОП54 – 5б – анетнный переключатель где из зи особенностей распространения волны можно выделять различные ее составляющие

-Разрядник – не пускает сигнал к приемнику

Диаграмма направленности

Билет 8

1.Скорость звука в газах. Характеристика числа М. Дозвуковое обтекание ракет воздушным потоком.

Ответы;

Скорость звука газе вычисляется по формуле:

где 

γ— показатель адиабаты: 5/3 для одноатомных газов, 7/5 для двухатомных (и для воздуха), 4/3 для многоатомных;

   — постоянная Больцмана; 

 — универсальная газовая постоянная;

   — абсолютная температура в кельвинах;

   — температура в градусах Цельсия;

   — молекулярная масса;

   — молярная масса.

Число́ Ма́ха ( ) — отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде

где   — скорость потока, а   — местная скорость звука.

Дозвуковая скорость — скорость движения тела (транспортного средства в частном случае), меньшая чем скорость распространения звуковых колебаний при заданных условиях в заданной среде. (1193 км/ч).

Скорость звука может меняться в зависимости от условий среды (например, при большей плотности среды звук распространяется быстрее).

При дозвуковой скорости наилучшая обтекаемая форма — каплевидная. При движении на дозвуковой скорости рост сопротивления воздуха (или другого вещества) не является прямо пропорциональным росту скорости тела. Наибольшее сопротивление воздух оказывает при скорости в 1 М (1 Мах).

 

2.Антенно-волноводная система СОЦ: назначение и состав. Диаграммы направленности и особенности конструкции антенн СОЦ и КРЗ.

Состав:

-Антенна – усеченный параболоид вращения набранный из металлических проволок с расстоянием между ними. Вращ со кор 30 оборотов в минуту и может перемещаться на фиксированные углы в угломестной плоскости.

-Волноводы прямоугольного сечения посеребренные изнутри

-3 рупорных излучателя

-мех-м вращения

-ОП74-3 для неразрывности при смене угла места

-ОП74-4 перекл «антенна эквивалент» - подкл участок наполненный феритом где волны затухают

-ОП74 – 8б – измеритель мощности

-АПЧ аппараты подстройки частоты

-Волномер – измеритель λ

- ОП54 – 5б – анетнный переключатель где из зи особенностей распространения волны можно выделять различные ее составляющие

-Разрядник – не пускает сигнал к приемнику

Диаграмма направленности

Билет 9

9.1 Система координат, определяющие положение ракеты в пространстве.

Прямоугольная земная система координат 0зXзYзZз. В такой системе начало координат 0з, неподвижно относительно земли. Ось OзYз направлена вертикально вверх, ось OзXз располагается в горизонтальной плоскости и обычно направлена на цель. Ось OзZз горизонтальна и образует правую систему координат.

Связанная система координат 0₁X₁Y₁Z₁. Эта система координат неподвижна относительно ракеты и служит для определения её положения относительно осей земной системы координат.

Начало координат 0 расположено в центре масс ракеты. Ось 0X₁ направлена по продольной оси ракеты, ось 0Y₁расположена в плоскости симметрии, ось OZ₁ образует правую систему координат. Положение ракеты относительно земной системы координат определяется:

• тремя координатами XзYзZз, начала связанной системы координат;

• тремя углами между связанной и земной системами координат, углом рыскания ψ, углом тангажа ϑ и углом крена γ.

Связанная система координат может быть получена из земной переносом начала координат 0, в центр масс ракеты и тремя поворотами против часовой стрелки на углы ψ, ϑ, γ.

Условимся называть углом рыскания ψ угол между проекцией продольной оси 0X₁ на плоскость горизонта и осью OзXз, углом тангажа ϑ - угол между продольной осью 0X₁ и ее проекцией на плоскость горизонта, углом крена γ - угол между осью 0Y₁ и вертикальной плоскостью.

Первый поворот выполняется относительно оси OYз на угол рыскания. При этом оси ОХзи OYззаймут положения ОX' и 0Z".Вектор угловой скорости ψнаправлен по оси OYз. Второй поворот делается относительно оси 0Z' на угол тангажа ϑ. Оси ОX' и OYз займут положение 0X₁ и OY'. Вектор угловой скорости ϑ ориентирован по оси 0Z'. Последний поворот осуществляется вокруг оси 0X₁, вследствие чего оси OY' и 0Z" повернутся на угол крена γ и займут положения 0Y₁ и 0Z₁. Вектор γ направлен вдоль оси 0X₁.

Ось связанной системы координат	Ось земной системы координат
	OзXз	OзYз	OзZз
01X1	cosψ cosϑ	sinϑ	-sinψ cosϑ
01Y1	-cosψsinϑ cosγ + sinψsinγ	сosϑ cosγ	cosψ sinγ+ sinψ sinϑ cosγ
01Z1	cos ψ sinϑ sinγ+ sinψ cosγ	-cosϑsinγ	сosψ cosγ- sinψ sinϑ sinγ

Взаимное положение земной и связанной систем координат устанавли­вается с помощью таблицы (матрицы) косинусов между земными и связан­ными осями.

Скоростная (поточная) система координат 0XYZ. Начало этой сис­темы координат 0 соответствует центру масс ракеты. Ось 0X совпадает по направлению с вектором скорости ракеты v. Ось 0Yнаходится в плоскости симметрии. Ось 0Z образует правую систему координат. Положение скорост­ной системы координат относительно земной определяется:

• тремя координатами центра масс ракеты XзYзZз;

• тремя углями между скоростной и земной системами координат, а именно: углом поворота траектории (углом курса, путевым углом) ψ_с, углом наклона траектории θ и углом кренаγ_с.

Скоростная система координат может быть получена из земной систе­мы построениями, аналогичными рассмотренным для связанной системы ко­ординат. Преобразование земных координат в скоростные (и обратно) может быть осуществлено с помощью таблицы направляющих косинусов , которая получена заменой углов ψ, ϑ, γ. на углы ψ_с, θ, γ_с.

Взаимное положение связанной и скоростной систем координат и, со­ответственно, положение ракеты относительно вектора скорости определя­ются двумя углами:

• углом атаки α между проекцией вектора скорости на плоскость сим­метрии ракеты 0X₁Y₁ и продольной осью ракеты 0X₁;

• углом скольжения β междувектором скорости v и плоскостью сим­метрии ракеты 0X₁Y₁.

Переход к произвольному положе­нию связанных осей относительно скоро­стных осуществляется поворотом скорост­ной системы координат относительно оси 0Y на угол β, а затем относительно оси 0Z₁ - на угол α. В результате подобного преобразования можно получить косинусы углов между скоростными и свя­занными осями.

Ось связанной системы координат	Ось скоростной системы координат
	OX	OY	OZ
0X1	cosα cosβ	sinα	-cosα sinβ
0Y1	-sinα cosβ	cosα	sinα sinβ
0Z1	sinβ	0	cosβ

Вращение ракеты относительно земных осей описывается следующей системой кинематических уравнений:

ω _x1 = γ+ ψsinϑ

ω_y1 =ϑsinγ +ψcosϑcosγ

ω_z1 = ϑcosγ +ψcosϑcosγ

9.2 Антенно-волноводная система СВР: назначение и состав. Диаграмма направленности и особенности конструкции антенны ССЦ.

БИЛЕТ10