ВВЕДЕНИЕ
СВО страны оснащены самым современным вооружением и боевой техникой, эффективное использование которой в значительной мере зависит от степени освоения ее различным составом.
Особого внимания заслуживают вопросы глубокого изучения радиолокационных средств обнаружения и наведения, их грамотная эксплуатация и боевое применение в зависимости от воздушной и помеховой обстановки.
Учебное пособие по радиолокации станции П-14Ф предназначено для самостоятельного изучения материальной части солдатами и сержантами, имеющими начальную подготовку по основам радиотехники, а так же может быть использовано руководителями занятий в период совместного и раздельного обучения. В нем изложены назначение, технические характеристики, принцип работы систем и устройств по упрощенным функциональным схемам, контроль функционирования и их применение в зависимости от конкретной воздушной обстановки.
ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Во избежание несчастных случаев и повреждении аппаратуры при работе на станции необходимо:
проверять ежедневно перед первым включением, не нарушена ли система заземления станции;
соблюдать осторожность при осмотре блоков, находящихся под напряжением, так как при неблагоприятных условиях даже самые небольшие напряжения могут оказаться опасными для жизни;
помнить что прикасаться к токонесущим частям блоков можно не ранее чем через 30-50 с после выключения станции;
перед включением станции проверить правильность подключения кабелей, а так же установок ручек и выключателей на блоках и щитках и наличие на полу около стоек и блоков резиновых ковриков;
перед включением станции проверить, плотно ли закрыты дверки блоков модулятора и блока выпрямителя, а так же исправность предохранителей на блоке аккумуляторов;
соблюдать меры предосторожности при работе с вентиляторами, не снимать ограждающих стоек во время их работы, при снятии сеток для отчистки центробежных колес от пыли предварительно выключить станцию и на блоке 167 повесить предупредительную надпись: НЕ ВКЛЮЧАТЬ! ПРОИЗВОДЯТСЯ РАБОТЫ;
перед включением станции проверить, нет ли мешающих вращению антенны предметов и не находится ли кто-нибудь из состава расчета на крышах аппаратных прицепов;
при использовании ручного привода вращения антенны необходимо выключить агрегат питания электропривода вращения антенны и поставить выключатели ВРАЩ. АНТЕННЫ на блоке включения питания в положение ОТКЛ.; повесить на этом блоке предупредительную надпись: НЕ ВКЛЮЧАТЬ! ПРОИЗВОДЯТСЯ РАБОТЫ; переключатель БЛОКИРОВКА вращения антенны на блоке электропривода антенны установить в положение ВЫКЛЮЧЕНО; при окончании работ с ручным приводом необходимо снять рукоятку, закрепить ее на панели.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
привлекать к работе с аппаратурой лиц, не допущенных в установленном порядке;
включать станцию при неисправной системе заземления;
замыкать контакты блокировок высоковольтных напряжений;
нарушать установленный порядок включения и выключения станции;
вынимать блоки из отсеков и вставлять их при включенных напряжениях на стойках;
включать блоки на переходные кабели при включенных напряжениях;
менять лампы в блоках, находящихся под напряжением;
отключать кабели в стойках и блоках, находящихся под напряжением;
выполнять на станции, находящейся под напряжением, механические и монтажные работы при снятых задних крышках стоек, а так же заменять предохранители и применять предохранители несоответствующих номиналов:
включать станцию при разных положениях переключателей блока аккумуляторов (оба переключателя должны быть в положении ГРУППА I, или в положении ГРУПА II);
переключать аккумуляторы при включении станции;
включать станцию с распределительного щита 50 Гц (блок 168) без особой на то команды;
при выключении станции нажимать кнопку ПИТАНИЕ ВЫКЛЮЧЕНО на блоке 167 не ранее чем через 10 мин после выключения накала;
открывать ламповый отсек генератора при включенном питании станции;
снимать во время работы генератора кожух, закрывающий выступающие элементы генератора со стороны тяг;
открывать дверки блоков передающего устройства при включенном выпрямителе +14 кВ;
включать станцию при уровне масла в маслонаполненных элементах ниже допустимого;
нажимать на кнопки пульта перестройки (блок 144) и выносного пульта управления (блок 95) при горящей сигнальной лампе РАЗВЕДИ АВТОМАТЫ на пульте перестройки;
прикасаться к облучателю антенны при включенной станции;
открывать дверки к разрядникам блока антенного коммутатора при работающем генераторе СВЧ;
изменять положение переключателя НАПРЯЖ. на блоке выпрямителя +14 Кв при включенном тумблере АНОД +14 Кв;
находиться около стойки 108 в прицепе № 2 при работающем генераторе на эквивалент антенны более 2 ч в течение рабочего дня;
находиться на крышах прицепов и АМУ при включенной станции;
производить какие-либо работы с АМУ и с блоком электропривода антенны, предварительно не поставив переключатель БЛОКИРОВКА ВРАЩЕНИЯ АНТЕННЫ на блоке электропривода антенны в положение ВЫКЛЮЧЕНО;
оставлять открытым свободный конец вала двигателя блока электропривода антенны;
включать выключатели ВРАЩ. АНТЕННЫ на блоке включения при проведении работ на электроприводе антенны;
устанавливать тумблер ВРАЩЕНИЕ – УСТ. АЗИМ. на пульте управления СВСА в положение УСТ. АЗИМ. ранее чем через 30с после нажатия кнопки 2 ОБ/МИН;
подключать или отключать от киловольтметра кабель № 257 при высоком напряжении на генераторе;
допускать обледенение проводников, образующих отражающую поверхность зеркала АМУ;
переключать кабели в переходных щитах прицепов при работе станции и при наличии напряжения на колодках переходных щитков.
Глава 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ П-14Ф
§ 1 . Назначение рлс и ее характеристика
Наземная радиолокационная станция П-14Ф предназначена для дальнего обнаружения и проводки воздушных целей, определения их текущих координат и государственной принадлежности. РЛС является дальномером метрового диапазона волн и позволяет определить две координаты – наклонную дальность и азимут полета цели. Высота полета цели определяется радиовысотомером типа ПРВ-11 или ПРВ-13, сопрягаемого с РЛС П-14Ф.
Для опознавания государственной принадлежности целей РЛС оборудована наземным радиолокационным запросчиком типа НРЗ-14М.
РЛС П-14Ф подвижная. Аппаратура станции смонтирована в трех аппаратных и трех силовых прицепах типа 828А и КУНГ-П-10 (рис 1.1).
Наблюдение за воздушной обстановкой, обнаружение целей, определение их координат и принадлежности осуществляется на экранах индикаторов кругового обзора. Определение же характеристик целей осуществляется по индикатору контроля.
Рис. 1.1. Вид РЛС на позиции
Станция может работать автономно или в комплексе с другими системами. С помощью аппаратуры сопряжения РЛС П-14Ф сопрягается с 5Н55 и 5Н55М, В-1П и В-1М, АСУРК-1МА, С-200, ПРВ-11, ПРВ-13, П-12НП и П-18.
Для защиты личного состава расчета РЛС от воздействия ОМП в станции имеется аппаратура дистанционного управления, которая позволяет вести боевую работу с защищенного КП (АП-3), удаленного от аппаратных прицепов АП-1 и АП-2 до 1000 м.
Защита РЛС от СНС осуществляется аппаратурой КОММУТАТОР-14Ф.
При автономной работе РЛС данные о целях операторы передают на КП (ПУ) батальона (роты) по телефону или по радио.
При работе РЛС в системах «Воздух-1», «Воздух-1М» и с другими системами данные о целях, т.е. радиолокационная информация, поступают непосредственно на аппаратуру съема и передачи данных (АСПД).
§ 2. Боевые возможности рлс
Основными показателями боевых возможностей РЛС является:
размеры и форма зоны обнаружения;
качество радиолокационной информации;
информационная способность;
помехозащищенность;
мобильность, надежность и живучесть РЛС.
Зона обнаружения
На формирование диаграммы направленности РЛС метрового диапазона волн в вертикальной плоскости а, следовательно, ее зоны обнаружения влияет земля. Поэтому позиция, на которой развертывается РЛС, должна удовлетворять следующим требованиям:
радиус горизонтальной площадки должен быть не менее 1000 м.
неровности на позиции не должны превышать 0.5 % от дальности;
углы закрытия позиции не должны превышать 15’;
удаленность позиции от крупных населенных пунктов, железобетонных сооружений, высоковольтных линий и многопроводных линий связи должна быть 3 - 4 км.
Несоответствие позиции данным требованиям приводит к изменению зоны обнаружения РЛС и несоответствию ее ТТД формуляру.
Зона обнаружения – это область воздушного пространства, в пределах которой цели обнаруживаются с заданной вероятностью и осуществляется беспровальная их проводка. При этом зона обнаружения РЛС является ее диаграммой направленности, приведенной к масштабу по дальности и высоте в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Диаграмма направленности РЛС П-14Ф в горизонтальной плоскости имеет вид (рис 1.2). Она характеризуется шириной диаграммы с уровнем мощности боковых лепестков.
Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости на основной частоте работы передатчика составляет 4°20´. Уровень мощности боковых лепестков не превышает 2% от основного лепестка.
Рис. 1.2. Вид диаграммы направленности 5Н84 в горизонтальной плоскости
Зона обнаружения РЛС П-14Ф в вертикальной плоскости (рис. 1.3) характеризуется:
пределами обнаружения по углу места;
радиусом «мертвой» воронки;
верхней границей по высоте беспровального обнаружения и проводки целей;
максимальной дальностью обнаружения целей.
Обзор воздушного пространства РЛС П-14Ф осуществляется в трех режимах: штатном, высотном и сканирования. В зависимости от выбранного режима зона обнаружения РЛС будет иметь различные параметры по вышеперечисленным характеристикам.
Рис. 1.3. Зона обнаружения РЛС в вертикальной плоскости
Минимальный угол места зоны обнаружения в штатном режиме составляет 10-15´ максимальный - 12°. В высотном режиме максимальный угол места составляет 17°, минимальный же увеличивается до 30-40´.
Изменение углов места в зоне обнаружения приводит к изменению дальности обнаружения целей на малых высотах, беспровальной верхней границы и радиуса «мертвой» воронки. Дальность обнаружения НЛЦ в штатном режиме больше, чем в высотном, но при этом верхняя граница по высоте беспровальной проводки целей уменьшается, радиус «мертвой» воронки увеличивается.
В соответствии с углами места радиус непросматриваемой «мертвой» воронки равен 5 Нц в штатном 3.5 Нц в высотном режимах обзора пространства.
Верхняя граница зоны обнаружения в штатном и высотном режимах обзора пространства на основной и рабочей частотах работы передатчика при работе РЛС в амплитудном режиме и при скорости вращения антенны 4 об/мин по самолету типа МиГ-17 составляет:
без провалов не менее 35 км;
при одном провале в 50 км не менее 45 км.
Дальность обнаружения целей РЛС П-14Ф определяет ее основными параметрами и эффективной отражающей поверхностью цели.
Максимальная дальность обнаружения станции может быть определена из основного уравнения радиолокации:
где Ри - импульсная мощность передатчика РЛС;
Рпр – чувствительность приемника;
G – коэффициент усиления антенны;
λ – длина рабочей волны;
σц – отражающая поверхность цели;
π – число равное 3,14.
Дальность обнаружения РЛС П-14Ф согласно формуляру по самолету типа МиГ-17 (σэф = 1 м2) при его полете в направлении на станцию и скорости вращения антенны 4 об/мин характеризуется следующими величинами, приведенными в таблице:
Высота полета цели, м |
Дальность обнаружения цели, км |
|||
Штатный режим |
Высотный режим |
|||
на частоте fР |
на частоте f0 |
на частоте fР |
на частоте f0 |
|
500
10 000
20 000 |
76
300
400 |
80
300
400 |
65
270
360 |
70
270
360 |
Среднестатистические данные по обнаружению целей РЛС П-14Ф на ее рабочей частоте в штатном режиме обзора пространства соответствуют примерным дальностям обнаружения РЛС П-14.
Из анализа зоны обнаружения РЛС П-14Ф можно сделать вывод о том, что станция обеспечивает обнаружение и беспровальную подготовку всех типов самолетов и крылатых ракет наших вероятных противников.
Информационная способность РЛС и качество РЛИ
Информационная способность РЛС характеризуется количеством одновременно сопровождаемых станций целей, по которым выдается информация с заданной дискретностью.
Съем информации с РЛС П-14Ф может быть ручной или полуавтоматический.
При ручном съеме РЛИ оператор с одного ИКО или ВИКО может выдать плоскостные координаты 8-10 целей с дискретностью 1 мин.
Станция имеет три индикатора кругового обзора, поэтому при распределении целей по индикаторам с РЛС П-14Ф может быть передана информация о 24-30 целях с дискретностью 1 мин.
При сопряжении РЛС с аппаратурой АСУ осуществляется полуавтоматический съем координат. При полуавтоматическом съеме оператор с одного индикатора автоматизированной системы управления может выдать плоскостные координаты 30 целей с дискретностью 1 мин.
Качество информации характеризуется ошибками в определении текущих координат целей и разрешающими способностями РЛС по каждой из этих координат.
РЛС П-14Ф позволяет определять координаты с ошибками (в 80% измерений):
по дальности ΔД= ±1,5 км.;
по азимуту Δβ= ± 1,5°.
Данная точность определения текущих координат полета цели соответствует масштабу индикаторов ИКО и ВИКО, равному 400 км, основной частоте и дальностями до цели – 100-200 км.
Разрешающие способности РЛС П-14Ф на основной частоте f0 в штатном режиме обзора и на дальностях целей более 100 км составляют:
по дальности δД=3,5 км.
по азимуту δβ=8°.
Помехозащищенность
Работе радиолокационной станции могут создаваться различного вида помехи, затрудняющие обнаружение и проводку целей.
Все виды помех делятся на две группы:
организованные (умышленные);
неорганизованные (неумышленные);
К неорганизованным помехам относятся несинхронные импульсные помехи, атмосферные, промышленные помехи, отражения от местных предметов и внутренние шумы приемника.
По способу создания организованные помехи делятся на активные, создаваемые специальными передатчиками на самолетах, кораблях и на земле, и пассивные, создаваемые за счет приема электромагнитных волн, отраженных от различных искусственных отражателей.
Пассивные отражатели могут изготовляться из алюминиевой фольги, металлизированной бумаги, стекловолокна и стеклопластиков. Отражатели сбрасываются с самолета в пачках.
Активные помехи в зависимости от ширины спектра излучаемых частот могут быть заградительными или прицельными. Прицельные помехи имеют ширину спектра одного порядка с полосой пропускания приемного устройства подавляемой РЛС. Заградительная помеха создается в широкой полосе частот для подавления РЛС во всем диапазоне ее работы или для одновременного подавления нескольких станций, работающих на различных частотах.
В РЛС П-14Ф для ее защиты от воздействия активных шумовых помех прицельного типа предусмотрена перестройка рабочей частоты. Станция может перестраиваться на одну из четырех заранее настроенных фиксированных частот в пределах диапазона работы передатчика, во время перестройки 6,0 с.
При воздействии шумовой активной помехи на РЛС П-14Ф в направлении на постановщик помехи создается сектор эффективного подавления, в пределах которого цели не обнаруживаются.
В других направлениях помехах, помеха принятая боковыми лепестками диаграммы направленности, приводит к уменьшению дальности обнаружения, т.е. происходит как бы сжатие зоны обнаружения РЛС:
Пассивные помехи создают засвет экранов индикаторов в районе их выброса, аналогичный засвету от местных предметов.
Защита от пассивных помех основана на использовании когерентно-импульсного метода радиолокации с череспериодной компенсацией сигналов, позволяющего аппаратуре СДЦ выделять сигналы отраженные от движущихся объектов (целей) на фоне скомпенсированных пассивных помех.
Наряду с наличием защиты от воздействия активных шумовых и пассивных помех РЛС П-14Ф имеет защиту от воздействия несинхронных импульсных помех (НИП) которые создают на экранах индикаторов засветы различной конфигурации и затруднят ведение боевой работы операторам по реальным целям.
Защита от НИП в РЛС П-14Ф основана на использовании устройства череспериодной компенсации сигналов аппаратуры СДЦ.
Эффективность защиты станции от воздействия помех определяется;
от активных шумовых помех – спектральной плотностью помехи, которая составляет q=1,3 Вт/МГц для п.п=10 м2 и Дп.п=100 км;
от пассивных (дипольных) помех – количеством пачек стандартных диполей, сбрасываемых постановщиком помех на 100 м пройденного им пути, и составляет 1-2 пачки при скорости полета не более 1800 км/ч;
от несинхронных импульсных помех – коэффициентом подавления, который составляет не менее 10.
Наиболее эффективным параметром, определяющим работоспособность аппаратуры СДЦ, является коэффициент подпомеховой видимости:
и для РЛС П-14Ф он равен 5.
Это говорит о том, что аппаратура СДЦ способна выделить полезный сигнал от цели на фоне скомпенсированной помехи при превышении отношения амплитуды помехи к амплитуде сигнала от цели в пять раз.
Возможности компенсации дипольных помех, по скорости их перемещения под действием ветра лежат в пределах 80 м/с.
Мобильность РЛС
Мобильность РЛС определяется возможностями перебазирования ее на новую позицию, условиями транспортировки, сроками развертывания и боевой готовности к боевой работе.
РЛС П-14Ф подвижная. В ее составе два комплекта АФС. Один комплект является рабочим, другой – резервным. Резервный комплект антенно-фидерной системы развертывается на запасной позиции. Время развертывания одного комплекса АФС силами расчета РЛС –50 ч.
Развертывание РЛС П-14Ф на позиции при развернутой АФС составляет 12ч.
Для транспортировки станции двумя комплексами АФС необходимо иметь:
7 открытых четырехосных платформ;
4 четырехосных полувагона;
3 четырехосных вагона.
Время включения РЛС П-14Ф составляет 8 мин на 50% мощности передатчика и 9 мин на 100% мощности.