книги из ГПНТБ / Радиотехнические системы в ракетной технике

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.

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

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.

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

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

При работе в условиях высоких температур проводящие по­ верхности изготовляют из графита, а непроводящие — из керами­ ки (различные силикаты, стеатит и т. и.) путем формовки с по­ следующим обжигом, чем достигается высокая механическая проч-

ЭЛР,дбмг

Рис. 5.26. Диаграмма вторичного отражения ложной цели в виде диэлектрического стержня (рис. 5.25) на частоте 1000 Мгц:

а — вертикальная поляризация; б — горизонтальная поляризация

ность ложной дели. Диаграммы вторичного излучения ЛЦ на частотах 1000 Мгц, 5000 Мгц и более показаны на рис. 5.26 и 5.27 соответственно. Из рис. 5.26 можно найти, что в диапа­ зоне углов облучения ±45° ЭПР цели достигает 0,5—1,0 м2.

194

Ракурс, град

а

Рис. 5.27. Диаграмма вторичного излучения ложной цели в виде диэлектрического стержня (рис. 5.25) на частоте 5000 Мгц:

а — вертикальная поляризация; б — горизонтальная поляризация

Диаграмма вторичного излучения на частотах 5000 Мгц и более

никновения в атмосферу. Она состоит из жестко соединенных ко­

логопериодических частотно-независимых антенн образуют кониче­ ские спиральные антенны. Однако они сложны в производстве. Трудность заключается в первую очередь в том, что расстояния между проводниками ближе к вершине конуса становятся очень малыми, в особенности при малых углах намотки опирали. Это особенно заметно при выполнении сверхширокополосных моделей антенн для радиопротиводействия, так как даже небольшие от­ клонения от принятых допусков ведут к резкому ухудшению электрических характеристик антенны. В результате присущие коническим логоспиральным антеннам весьма низкий КСВН и высокий к. п. д. зачастую не могут быть использованы пол­ ностью.

Для использования в системах связи, радиоразведки и радиопротиводействия в зарубежной печати называют нижеследующие параметры конических спиральных антенн.

196

Рис. 5.29. Диаграмма вторичного излучения ложной цели (рис. 5.28) в полярной системе координат:

а—вертикальная поляризация; 6=- горизонтальная поляризация

197

На рис. 5.30 показаны три конические логоспиральные антен­ ны AS-1085 (слева — малогабаритная антенна с диаметром осно-

Рис. 5.30. Образцы логоспиральных конических антенн

вания 45,7 мм, углом нарезки спирали 85°; справа — такая же ан­ тенна, но с углом нарезки спирали 82,5°; более крупная антенна в центре является экспериментальной).

198

Диаграммы направленности антенны AS-1085 (на трех различ­ ных частотах) показаны на рис. 5.31. Из их сравнения следует, что основной лепесток в диапазоне длин волн 3,5—11,5 см суще­ ственных изменений не претерпевает.

Рис. 5.31. Типовые диаграммы направленности антенны AS-1085 в плоскости 0

Более перспективным направлением, по мнению специалистов США, является создание ложных целей в виде автономных ди­ польных логопериодических антенных решеток. Такая решетка на проводящем конусе сконструирована и испытана. Испытания по­ казали целесообразность применения антенных решеток в систе­ мах ракет и космических аппаратов, если условия работы тре­ буют частотной независимости в диапазоне метровых санти­

метровых волн,

199