Контрольные вопросы
Каким путем осуществляется круговая развертка в РЛС с неподвижной отклоняющей катушкой?
Какую форму имеют импульсы тока в отклоняющей катушке для радиального отклонения луча в ЭЛТ?
Что такое линейность радиальной развертки?
Чем может быть вызвана нелинейность радиальной развертки?
В каком секторе осуществляется развертка изображения в РЛС «Гроза»?
Чем обеспечивается синхронность поворота электронного луча в ЭЛТ с поворотом антенны?
Какими импульсами запускается канал развертки?
Для каких целей используются импульсы дальности?
Длительность импульсов дальности на масштабах 30, 125, 250 и 375 км?
Какие элементы входят в состав интегрирующей цепи, формирующей пилообразные импульсы тока развертки?
Для чего коммутируются отводы масштабного дросселя?
Каким путем в конце цикла развертки восстанавливается исходное магнитное состояние отклоняющей системы?
С какой целью при большой длительности радиального отклонении (на масштабах 250 и 375 км) увеличивается напряжение питания интегрирующей схемы?
Почему одновременно с коммутацией постоянной времени питегрнрующен цепи на разных масштабах изменяется и длительность импульсов дальности?
Какую функцию выполняет импульс подсвета непосредственно в видеоусилителе приемника?
Лекция № 13 - (2 часа)
Тема2.7. Вспомогательные устройства
Цель занятия: Дать понятие о системе управления антенной, системах АПЧ, узлах питания блоков ГР-2БМ и ГР-4Н.
Задачи: Рассмотреть:
Вспомогательные устройства: перечень звеньев и узлов.
Система управления антенной (по азимуту, углу наклона и стабилизации плоскости обзора): назначение, принципиальная схема, принцип управления, назначение и размещение функциональных звеньев.
Система АПЧ: назначение, функциональная схема, принцип работы по принципиальной схеме, роль функциональных звеньев.
Узлы питания блоков ГР2БМ и ГР4Н: назначение и обзор принципиальной схемы, элементы защиты.
Коммутационная коробка ГР17: назначение, состав и решаемые задачи.
Волноводный коммутатор ГР47: назначение, устройство, принцип работы.
Эквивалент дополнительного индикатора ГР35: назначение, состав, решаемые задачи.
Вспомогательные устройства
Схема азимутального управления антенной
Схема азимутального управления антенной обеспечивает сканирование антенны в горизонтальной плоскости (в плоскости азимута).
Для этого используется асинхронный двухфазный двигатель M1 (см. рис. 2.5), обмотка возбуждения которого питается от сети ~ 115В 400 Гц. При этом на обмотку управления подается напряжение от трансформатора Tp1, находящегося в блоке Гр7Б, через контакты реле Р6.
Во всех режимах, кроме режима «Снос» и «Готов», реле Р6 обесточено, двигатель M1 получает питание и ротор непрерывно вращается в одном направлении. Кривошипно – коромысловый механизм обеспечивает сканирование антенны.
При переходе в режим «Снос»или «Готов»от переключателя режимов на реле Р6 подается напряжение и оно срабатывает. Сканирование антенны прекращается – антенна останавливается. На обмотку управления в этом режиме переменное напряжение подается только при нажатии одной из клавиш управления поворотом антенны.
Поворот антенны будет продолжаться до тех пор, пока нажата клавиша. Угол сноса скоростных самолетов не превышает 15°; поэтому предельным углом поворота антенны считается угол +20°. Если же антенна, двигаясь, предположим, вправо, дойдет до крайнего положения, то кривошипно – коромысловый механизм изменит направление движения и антенна начнет двигаться влево.
Для большей оперативности изменения направления движения антенны прендусмотрена вторая клавиша. При ее нажатии изменяется фаза напряжения, питающего обмотку управления двигателя M1, следовательно, изменяется и направление движения антенны.
С помощью потенциометра R56, связанного с осью рукоятки «Контраст» (на панели управления), выбирается такая скорость поворота антенны, которая позволяет наиболее точно по экрану индикатора определить минимум вторичных доплеровских частот. При нажатии одной из клавиш двигатель M1 начинает поворачивать антенну в каком-либо направлении. При опускании клавиши возникает электродинамическое торможение и антенна сразу останавливается. Это происходит под действием напряжения бортсети +27В, которое подается при отпущенных клавишах на обмотку управления двигателя М1 через резистор R13. В обмотке возникает ток и образуется магнитный поток, который, взаимодействуя с магнитным потоком короткозамкнутого ротора, вызывает торможение ротора.
Схема управления наклоном диаграммы направленности антенны
Схема обеспечивает наклон диаграммы направленности антенны.
Наклон диаграммы достигается наклоном сдвоенного отражателя относительно неподвижного излучателя.
Схема управления наклоном является частью схемы стабилизации плоскости обзора.
В схему управления наклоном (см. рис. 2.5) входят:
M1 — вращающийся трансформатор управления наклоном (ВТУ) в блоке Гр4Н;
М4 — вращающийся трансформатор отработки наклона (ВТО) в блоке Гр1Б;
Транзисторный усилитель (ТУ) в блоке Гр7Б;
Магнитно-тиристорный усилитель (МТУ) в блоке Гр7Б;
М5 — двигатель наклона в блоке Гр1Б;
М6 — тахогенератор постоянного тока (ТГП) в блоке Гр1Б.
ВТУ расположен в блоке Гр4Н и ось его ротора соединена с рукояткой «Наклон». На входную обмотку, расположенную на статоре, подается переменное напряжение из блока Гр7Б. Оно получается с помощью трансформатора Тр2, подключенного к сети источника 36В 400 Гц. С выхода трансформатора, через фазорегулятор M1 и потенциометр R1 «Масштаб наклона» напряжение подается в блок Гр4Н на входную статорную обмотку ВТУ. Ротор имеет две взаимно перпендикулярные обмотки, последовательно соединенные с аналогичными обмотками ротора ВТО.
BTO расположен в блоке Гр1Б и ось его ротора связана с осью наклона антенны. Напряжение со статорной обмоткой BTO подается через потенциометр R2 на вход ТУ, выход которого соединен со входом МТУ. Нагрузкой МТУ является обмотка управления двигателя наклона. С осью двигателя наклона (кроме механизма наклона сдвоенного отражателя) связаны роторы BTO и тахогенератора ТГП. Напряжение с ротора ТГП, пропорциональное скорости вращения двигателя наклона, вводится в схему ТУ в качестве напряжения отрицательной обратной связи по скорости через потенциометр R4 «Обратная связь».
В исходном режиме обмотки ротора ВТУ расположены под углом 45° к магнитной оси обмотки статора, на которую подается напряжение с частотой источника сети 36В. Питающее напряжение трансформируется во вторичные обмотки ВТУ. Токи в цепях связи с BTO образуют в магнитопроводе BTO результирующий магнитный поток, направленный перпендикулярно магнитной оси выходной обмотки. На входе ТУ и на входе МТУ напряжение отсутствует. Ротор двигателя наклона М5 неподвижен. При повороте рукоятки «Наклон» на некоторый угол поворачивается ротор ВТУ и в его выходных обмотках появляется напряжение рассогласования. В цепях связи ВТУ и BTO меняется соотношение токов. Это приводит к изменению направления результирующего магнитного потока ВТО. В его выходных обмотках появляется напряжение рассогласования. Амплитуда этого напряжения пропорциональна заданному углу наклона, а фаза характеризует сторону поворота ручки «Наклон». Под действием этого сигнала двигатель наклонаМ5 поворачивает редуктор и связанные с ним агрегаты. Это происходит до тех пор, пока результирующий магнитный поток в магнитопроводе BTO не установится в исходное положение и ЭДС в его выходных обмотках обратится в нуль.
А.П.Тихонов – бордоавя книга
При согласованном положении роторов ВТУ и ВТО сигнал наклона на выходе (статорная обмотка) ВТУ отсутствует.
При повороте ручки "Наклон", связанной с осью ВТУ, происходит рассогласование положений ВТУ и BTO и на выходе последнего появляется сигнал наклона с амплитудой, пропорциональной углу поворота ручки "Наклон", и фазой, характеризующей направление поворота. Этот сигнал усиливается в ТУ и МТУ и подается на управляющую обмотку двигателя наклона М5, который через редуктор поворачивает зеркало антенны, а также роторы BTO и ТГП. Следящая система будет отрабатывать до тех пор, пока роторы BTO и ВТУ не установятся в согласованные положения.
В процессе передачи сигнала наклона через ТУ предусмотрен перенос сигнальной функции с частоты источника 36 В 400 Гц на частоту источника 115 В 400 Гц.
Это связано с двумя обстоятельствами:
первое - канал наклона используется, кроме наклона, еще и для обеспечения гиростабилизации плоскости обзора антенны. Датчиком сигнала гиростабилизации является прибор МГВ, питающийся от сети 36 В 400 Гц;
второе - исполнительный двигатель наклона антенны типа ДКИ-6-12 питается от сети 115В 400Гц.
Поскольку частоты источников питания 115 и 36В несинхронны, в процессе усиления сигнала осуществляется его преобразование. Вначале сигнал переменного напряжения частоты источника 36В преобразуется в постоянное. Затем это постоянное напряжение преобразуется в переменное с частотой источника 115В.
Тахогенератор ТГП обеспечивает скоростную отрицательную обратную связь в следящей системе наклона, исключая автоколебания отражателя при отработке наклона. Наклон зеркала антенны не равен наклону диаграммы направленности, так как наклон рефлектора на угол δ' вызывает наклон диаграммы на угол δ = Kaδ', где Kа = 1,88.
Схема стабилизации плоскости обзора
Схема стабилизации плоскости обзора предназначается для исключения искажений радиолокационного изображения и обеспечения постоянства радиолокационного изображения при эволюциях самолета.
Особо важную роль играет эта схема при полетах в сложных условиях во время маневрирования при обходе очагов гроз, горных вершин и т. д.
В РЛС «Гроза» применена одноканальная система косвенной стабилизации плоскости обзора при эволюциях самолета по крену и тангажу. Стабилизация производится изменением положением зеркала антенны, поэтому система стабилизации включает в себя основные элементы канала управления наклоном диаграммы направленности.
При наклоне продольной оси самолета вверх или вниз на угол тангажа относительно плоскости горизонта (на угол ν – при полете самолета с некоторым углом тангажа и отсутствии крена γ = 0) - на такой же угол наклоняется относительно горизонта отражатель антенны (диаграмма направленности антенны).
Чтобы обеспечить постоянство плоскости обзора, необходимо отражатель антенны поднять вверх на угол стабилизации δ, равный ν, тогда его ось снова будет лежать, как и в горизонтальном полете, в плоскости горизонта.
Однако сказанное справедливо только в случае, если антенна направлена вдоль продольной оси самолета.
При повороте антенны вправо или влево в процессе сканирования от продольной оси самолета на угол 90°, если поперечная ось самолета остается горизонтальной, то отражатель антенны окажется поднятым вверх на угол δ и изображение на экране окажется искаженным или даже исчезнет.
Чтобы не допустить этого, ось отражателя при α = ±90° должна лежать в плоскости горизонта, т. е. угол стабилизации δ должен стать равным нулю. Следовательно, для обеспечения стабилизации в плоскости тангажа при сканировании антенны угол стабилизации должен изменяться отδ=ν при α=0 до δ = 0 при α = +90°.
При крене самолета поперечная ось самолета наклоняется вправо или влево. При крене вправо и α= 90° ось отражателя будет наклонена к земле, а при а=-90° поднята вверх на угол крена, что вызовет значительное искажение изображения.
В PJIC «Гроза» используется косвенный метод — стабилизация плоскости обзора при крене отражателя на угол δ, изменяющийся в зависимости от крена самолета γ и азимутального направления антенны α.