Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Радиотехнические системы в ракетной технике

..pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.46 Mб
Скачать

Такими методами являются снижение толщины базы, увеличе­ ние концентрации донорных и акцепторных примесей, применение легирующих веществ, создающих более высокую проводимость базы. Другим возможным решением задачи является применение схем на полевых транзисторах, которые менее чувствительны к радиационному воздействию, чем биполярные.

Как уже упоминалось, в результате поглощения гамма-излуче­ ния атмосферой на высотах ниже 30 км возникает мощный элек­ тромагнитный импульс, в результате которого на проводящих по­ верхностях, например на обшивке корпуса, создаются большие разности потенциалов. При этом удлиненная конструкция ракеты будет вести себя в грубом приближении как приемный диполь. Вследствие низкого характеристического сопротивления диполя (78 ом) в нем будут индуцироваться большие токи на его резо­ нансной частоте. Эти токи могут проникать в аппаратуру через неоднородности в конструкции корпуса, приводя к перегрузке схем высоковольтными импульсами.

Наиболее эффективным методом защиты электронной аппара­ туры от электромагнитного импульса считается полное электриче­ ское экранирование. Поскольку обшивка ракеты не может служить надежным экраном, конструктор должен защищать аппа­ ратуру с помощью устройств, применяющихся для борьбы с поме­ хами. Экранируют также наружную проводку и уменьшают раз­ меры смотровых люков обслуживания, насколько это возможно. Для защиты схем от первичных перегрузок используют токоогра­ ничивающие импедансы.

Основные эффекты, возникающие в электронных компонентах под действием радиации, сведены в табл. 8.16.

Для оценки радиационной стойкости сложных схем в США применяются методы математического и физического моделиро­ вания. Программу, построенную в соответствии с математической моделью радиоэлектронных схем с учетом радиационной стойко­ сти ее отдельных элементов, вводят в ЭВМ, которая должна дать общую картину поведения системы под действием радиации. Та­ кое моделирование достаточно сложно и вряд ли дает надежные результаты.

Существует более простой способ приближенной оценки ра­ диационной стойкости компонентов, заключающийся в том, что в лабораторных условиях в отсутствие радиации измеряются опре­ деленные параметры электронных компонентов, которые затем подставляют в математические уравнения. Эти уравнения выра­ жают соотношения между параметрами и радиационными воз­ действиями и позволяют предсказать поведение электронных ком­ понентов под действием радиации.

Следует отметить, что стоимость радиационно-стойких компо­ нентов сильно повышается за счет дорогостоящих испытаний, ко­ торые проводятся на уникальном оборудовании (импульсные ре­ акторы, линейные ускорители). Например, цена радиационно­ стойких транзисторов составляет 10—’15 долларов за штуку.

330

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

8.16

Основные радиационные эффекты в электронных компонентах

 

Компоненты и их

Изменения

параметра

Характер изменения

Причина изменения

параметры

Транзистор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочие токи

Возрастают

из-за

Временное, но мо­

Образование

элек­

 

ионизационных то­

жет

способство­

тронно-дырочных

 

ков

 

вать

необратимым

пар

под

действием

Коэффициент уси-

Уменьшаются

из-

изменениям

гамма-квантов

Временное и (или)

Нарушения

кри-

ления

за изменения

вре­

необратимое

сталлической

ре­

 

мени жизни

не­

 

 

шетки,

создавае­

 

основных

носите­

 

 

мые нейтронами

Температура

лей

 

Временное и (или)

Нагрев

за

счет

Увеличиваются

 

 

 

 

необратимое

гамма-квантов, на­

 

 

 

 

 

 

сыщение

под

дей­

Утечка

Увеличиваются

Временное

ствием

нейтронов

Изменение прово­

 

 

 

 

 

 

димости

изолирую­

 

 

 

 

 

 

щих

материалов

 

 

 

 

 

 

под

действием ио­

 

 

 

 

 

 

низации

и нейтрон­

 

 

 

 

 

 

ных нарушений ре­

 

 

 

 

 

 

 

шетки

 

Диод

Обратные

 

характе­

Сдвигаются

ристики

 

 

 

 

Сопротивление

на­

Увеличиваются

сыщения

в

пря-

 

 

мом

направле­

 

 

нии

 

 

 

Увеличиваются

Утечка

 

 

 

Интегральная

 

 

схема

 

Изменения

такие

Характеристики

транзистора

и

же, как в дискрет-

диода

 

 

 

ных элементах, но

 

 

 

 

выражены

в боль­

 

 

 

 

шей степени

Паразитные явле­ Отпирание транзи­ ния стора из-за иони­ зационных токов

Временное и (или)

Полностью или ча­

необратимое

стично из-за , нару­

 

шений, вызванных

нейтронами Временное и (или) Нейтронные нару­

необратимое

шения

 

 

Временное и (или)

То же, что в тран­

необратимое

зисторе

 

То же, что в ди-

То же,

что

в

скретных элемен-

транзисторах и ди-

тах

одах;

ионизацион­

 

ные токи в моно­

 

литных

ИС выше

 

из-за наличия до­

 

полнительных

пе­

Временное

реходов

 

Переход,

изолиру­

 

ющий

от

подлож­

 

ки, образует с близ­

 

лежащим

транзи­

 

стором р-переклю-

 

чатель

 

331

Продолженив

Компоненты и их

Изменения параметра

Характер изменения

Причина изменения

параметры

Резистор

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление

Обычно

умень­

Обычно временное Проводимость

ма­

 

шается

(иногда

 

териала

изменяет­

 

увеличивается)

 

ся

из-за ионизации

 

 

 

 

и

нейтронных на­

Паразитные явле­

Генерация

тока

Временное

 

рушений

элек­

Рассеяние

ния

Комптона

 

тронов

гамма-

 

 

 

 

 

квантами

 

Конденсатор

Утечка

Увеличивается

Паразитные явле­

Генерация

тока

ния

Комптона

 

Работоспособность

Разрушение

Обычно временное

То же,

что в рези­

 

сторах, плюс за­

 

хват электронов

в

Временное

диэлектрике

 

То же,

что и в ре­

Необратимое

зисторах

в

Выделение газа

 

жидких

диэлектри­

 

ках

вследствие

 

нагрева гамма-из­

 

лучением

 

Электронная

лампа

Анодный ток

Увеличивается

Временное

Вторичный

эф­

 

 

 

фект, вызванный

 

 

 

генерацией

тока

 

 

 

Комптона на

сет­

 

 

 

ках

 

В заключение следует отметить, что, по мнению специалистов США, не существует каких-либо принципиальных технических огра­ ничений для строительства перспективных систем ПРО и средств преодоления ПРО. Существуют лишь экономические ограни­ чения. Анализ зависимости «стоимость — эффективность» ракетноядерных средств нападения и защиты (ПРО) оказывает действен­ ное влияние на принятие правительством США различных реше­ ний о размещении капиталовложений при разработке вариантов систем стратегического вооружения.

Стоимости и эффективности различных систем вооружения ме­ няются со временем. Учитывая бурное развитие средств стратеги­ ческого вооружения, в технико-экономический анализ можно вклю­ чить и фактор времени, как третье измерение, дополнительно к стоимости и эффективности. Принимая во внимание растущее стремление народов всех стран к мирному сосуществованию, а так­ же другие факторы социального и политического порядка, можно усомниться в возможности и целесообразности создания дорого­ стоящих систем ПРО и средств ракетно-ядерного нападения. Тем более что по данным длительных и всесторонних исследований возможностей системы ПРО и средств радиопротиводействия ПРО зарубежным специалистам до сих пор не ясно, доминирует ли си­ стема ПРО над средствами ее преодоления или нет?

333

П Р И Л О Ж Е Н И Е 1

ОБОЗНАЧЕНИЯ ДИАПАЗОНОВ РАДИОЧАСТОТ

В технической литературе США для диапазонов радиочастот применяют специальные буквенные обозначения.

Обозначения, состоящие из двух или трех букв, например, LF, VHF дают общую характеристику диапазона применительно к соответствующим ему часто­ там. Обозначения из одной буквы, например, Р или X относят к диапазонам ча­ стот, соответствующим ультракоротким волнам. Поддиапазоны, на которые до­ полнительно подразделяются некоторые диапазоны ультракоротких волн, имеют дополнительно буквенный индекс, например Ха.

Перечень обозначений с указанием соответствующих им частот и длин волн приведен в табл. 1—3.

 

 

 

 

Т а б л и ц а I

Принятое

Частота, Мгц

Длина волны, м

Соответствующее наименование

обозначение

волн, принятое по между­

 

 

 

 

народному соглашению 1947 г.

VLF

0,01—0,03

30 000—

10 000

Сверхдлинные

LF

0,03—0,3

10 000—

1000

Длинные

MF

0,3—3

1000-100

Средние

HF

3—30

100—

10

Короткие

VHF

30—300

10-1

Метровые **

UHF

300—3000

1 -0,1

Дециметровые *

SHF

3000—30000

0,1—0,01

Сантиметровые *

 

Более 30000

Короче 0,01

Миллиметровые *

*Ультракороткие волны (УКВ).

**Диапазон SHF и более коротких волн в США именуют также микровол­ новыми.

334

 

 

Т а б л и ц а 2

Диапазоны и

поддиапазоны УКВ

 

Обозначение

Частота., Мгц

Длина волны, см

Д и а п а з о н

Р

Д и а п а з о н

L

п о д д и а п а з о н ы L p

к

к

к

L T

к

к

к

L F

к

Д и а п а з о н S

п о д д и а п а з о н ы S E S F S T

к

 

Sv

 

So

 

Ss

 

SA

 

s w

 

S H

 

Sz

 

SD

Д и а п а з о н

C

Д и а п а з о н

X

п о д д и а п а з о н ы X»

X Q

X V x D x B

к

2 2 5 - 3 9 0

1 3 3 , 0 - 7 6 , 9

3 9 0 — 1 5 5 0

7 6 ,9 — 1 9 ,3

3 9 0 - 4 6 5

7 6 , 9 — 6 4 ,5

4 6 5 - 5 1 0

6 4 , 5 — 5 8 ,8

5 1 0 — 7 2 5

5 8 , 8 — 4 1 .4

7 2 5 — 7 8 0

4 1 , 4 - 3 8 , 4

7 8 0 — 9 0 0

3 8 ,4 — 3 3 ,3

9 0 0 - 9 5 0

3 3 , 3 — 3 1 ,6

9 5 0 — 1150

3 1 , 6 — 2 6 ,1

1150 — 13^0

2 6 , 1 - 2 2 , 2

1 3 5 0

— 1450

2 2 . 2 — 2 0 ,7

1 4 5 0

— 1550

2 0 , 7 — 1 9 ,3

1550 — 5 2 0 0

1 9 ,3 — 5 , 7 7

1550

— 1650

1 9 ,3 — 1 8 ,2

1 6 5 0 — 1850

1 8 ,2 — 1 6 ,2

1850 — 2 0 0 0

1 6 ,2 — 1 5 ,0

2 0 0 0 — 2 4 0 0

1 5 ,0 — 1 2 ,5

2 4 0 0 — 2 6 0 0

1 2 , 5 - 1 1 , 5

2 6 0 0 — 2 7 0 0

1 1 , 5 - 1 1 , 1

2 7 0 0 — 2 9 0 0

1 1 , 1 - 1 0 , 3

2 9 0 0 — 3 1 0 0

1 0 .3 — 9 ,6 8

3 1 0 0 — 3 4 0 0

9 , 6 8 — 8 ,8 3

3 4 0 0 — 3 7 0 0

8 , 8 3 - 8 , 1 1

3 7 0 0 — 3 9 0 0

8 ,1 1 — 7 .6 9

3 9 0 0 — 4 2 0 0

7 , 6 9 — 7 ,1 4

4 2 0 0 - 5 2 0 0

7 , 1 4 - 5 , 7 7

3 9 0 0 - 6 2 0 0

7 ,6 9 — 4 ,8 4

5 2 0 0 — 10900

5 , 7 7 — 2 ,7 5

5 2 0 0 — 5 5 0 0

5 , 7 7 — 5 ,4 5

5 5 0 0 — 5 7 5 0

5 ,4 5 — 5 ,2 2

5 7 5 0 — 6 2 0 0

5 ,2 2 — 4 ,8 4

6 2 0 0 - 6 2 5 0

4 ,8 4 — 4 ,8 0

6 2 5 0 — 6 9 0 0

4 ,8 0 — 4 ,3 5

6 9 0 0 — 7000

4 . 3 5 — 4 ,2 9

335

 

 

Продолжение

Обозначение

Частота, Mru

Длина волны, см

Хс

7000— 8500

4 ,2 9 — 3 ,5 3

XL

8 5 0 0 -9 0 0 0

3 ,5 3 — 3 ,3 3

XS

9000—9600

3 ,3 3 — 3 ,1 3

Хх

9600— 10000

3 ,1 3 — 3 ,0 0

x F

10000— 10250

3 , 0 0 - 2 ,9 3

Хк

10250— 10900

2 ,9 3 —2 ,7 5

Диапазон К

10900— 36000

2 ,7 5 - 0 ,8 3 3

поддиапазоны КР

10900— 12250

2 ,7 5 - 2 ,4 5

Ks

12250— 13250

2 ,4 5 - 2 ,2 6

1 3 2 50 -14250

2 ,2 6 - 2 ,1 0

к Е

К с

14250— 15350

2 ,1 0 — 1,95

1 5 3 5 0 -1 7 2 5 0

1 ,9 5 — 1,74

Ки

Кт

172 5 0 -2 0 5 0 0

1 ,7 4 — 1,46

KQ

20500—24500

1 ,4 6 - 1 ,2 2

Kr

24500— 26500

1 ,2 2 — 1.13

26500—28500

1,13 — 1,05

Км

28500— 30700

1 ,0 5 - 0 ,9 7 7

KN

30700— 33000

0 ,9 7 7 —0 ,9 0 9

k l

 

 

к А

33000— 36000

0 ,9 0 9 — 0 ,8 3 3

 

 

Диапазон Q

36000— 46000

0 ,8 3 3 —0,652

поддиапазоны QA

36000— 38000

0 ,8 3 3 —0 ,7 9 0

Q b

38000— 40000

0 ,7 9 0 — 0,750

Qc

40000— 42000

0 ,7 5 0 - 0 ,7 1 4

Q d

42000— 44000

0 ,7 1 4 - 0 ,6 8 2

44000— 46000

0 ,6 8 2 — 0 ,6 5 2

Q e

 

 

Диапазон V

46000—56000

0 .6 5 2 —0,536

поддиапазоны VA

46000— 48000

0 ,6 5 2 —0,625

v B

48000— 50000

0 ,6 2 5 —0 ,6 0 0

5 0 0 0 0 -5 2 0 0 0

0 ,6 0 0 —0,577

V C

 

 

VD

52000—54000

0 .5 7 7 - 0 .5 5 6

VE

54000—56000

0 ,5 5 6 —0,536

 

 

336

Т а б л и ц а 3

Диапазоны частот аппаратуры военного назначения США (введено в начале 1972 г.)

Обозначение

Частота,

Ггц

Длина волны,

см

А

0 ,1 -0 .2 5

300—120

 

В

0,25—0,5

120—60

 

С

0 ,5 -1 ,0

60-30

 

D

1, 02,0

30—15

 

Е

2.0—

3,0

15-10

 

F

3.0—

4,0

10—7,5

 

G

4.0—

6,0

7.5— 5

 

Н

6 .08,0

5—3,75

I

8 , 010,0

3,75—3

 

J

10,0- 20,0

3—1,5

0,75

К

20—40

1.5—

 

40—60

0,75—0,5

 

м

60-100

0 ,5 -0 ,3

 

8 3 3

П Р И Л О Ж Е Н И Е 2

НЕКОТОРЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПОЛИГОННЫХ РЛС СОПРОВОЖДЕНИЯ

Параметры

Диапазон

Мощность

Средняя мощность, ТКВ

 

 

частот, Мгц

в импуль­

 

Тип РЛС^Х

се, Мвт

 

 

 

 

AN/FPS-16

5750—6200

1 (3)*

1 (3)

AN/FPQ-6** 5750-6200

3

4,5

AN/MPS-36

5400—5900

1

1

AN/FPA-23 1200-1311

30

60

„Традекс*

425

30

60

1320

(в перспек­

60

 

 

 

 

 

тиве 5)

 

 

425

4

300

AN/FPS-85

442

50

200

*Хапдар“

1025—1430

5

50

ЗАР

300—3000

10

„Рампарт1*

3032

24

 

АЛТАИР

60, 425, 1320

10

750

„Амрад“

30—3000

МСР

Около

 

Около

 

3000

100—

1000

 

1000—2000

103—

 

 

1000

104

Длитель­

Частота

ность

импульса,

повторения,

мксек

гц

1

1000

2,4

640

1 (или 10)

100

1 (пли 10)

100

40

1112-1482

50

Наиболь­

100, 200,

шая 250

400

20

100

 

10

 

До 100

200

(регули­

 

руется)

Перемен­

ная 10—500

 

Вид зондирующего

Диаметр

Коэффи­

 

Дальность

циент на­

Ширина

дейстоия

сигнала

антенны,

правлен­

луча,

по цели с ЭПР

м

ного дей­

град

 

1 м'2, км

 

 

ствия, дб

 

 

 

 

4,0(5,3)

44 (46,5)

1,15 (0,86)

240 (480),

 

 

10

51

0,46

точность:±:4,о м

 

 

 

1200

 

 

3,66

43—45

1,2

400, точ­

Возможно сжатие

10

39

1,8

ность —2,7 м

 

1300

То же

сжа­

10

29

5,0

 

800

Коэффициент

25,6

47

0,75

 

 

тия 32 _

 

 

 

 

 

Коэффициент

сжа­

25,6

38

2,0

Более 3200,

тия 50

 

 

 

 

точность

Различного

типа

58 (прием)

52 (прием)

0,4 (прием)

т-44,8 м

Около

(см. табл. 2.1)

3D (перед.)

41 (перед.)

1,4 (перед.)

37),

5000

Коэффициент

9—12

39,5

1.7

точность

сжатия 200

 

 

 

1Ь4,5 м

Используется

1000—1600

сжатие

 

18

52

0.6

До 1600

Пачка из 10 им­

пульсов по 1

мксек

45

 

 

 

 

 

 

Около 50

Менее

 

 

 

 

 

 

 

Фазово-кодовый

4,14

Около 40

0,5

Около

1,7

 

 

 

 

 

 

1300

 

40—50

0,5—1

 

 

 

 

 

 

 

 

В скобках указаны параметры модифицированной РЛС;

** Или AN/TPQ-18 (корабельный вариант).

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ст\р.

Г л а в а

1. Система дальнего обнаружения баллистических целей . , , .

5

1.1.

История

разработки

стратегических

систем

обороны

и

напа­

 

дения ........................................................................................................

обнаружения и раннего предупреждения

 

 

1.2. Системы

 

....

10

1.3. Системы

сверхдальнего

обнаружения ..........................................

ц е л е й

 

 

18

1.4. Краткая

характеристика

траекторий

полета

 

.

22

1.5. Дальность

действия

обнаружения.................................

 

 

35

Г л а в а

2.

Испытательные

полигоны

США и

их радиолокационное

обо­

44

рудование ............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Испытательный

полигон

Эглин ......................................................

 

 

 

 

■—

2.2.

Западный

испытательный

полигон....................................................

 

 

 

 

45

2.3. Полигон

Уайт-Сандс

.........................................................................Вумера

 

 

 

 

49

2.4. Австралийский полигон

 

 

 

 

50

2.5. Восточный

 

испытательный

полигон

..............................................

 

 

 

2.6. Полигонные

Р Л С

 

 

 

 

 

53

Г л а в а

3.

Некоторые

особенности работы РЛС в условиях помех . . .

77

3.1. Пути совершенствования ...............радиотехнических устройств

 

 

3.2. Методы борьбы с организованными ..........................помехами

 

 

85

3.3. Эффективная площадь ....................................

рассеяния

 

 

 

 

94

3.4.

Ошибки

обработки

радиолокационной информации . . . . . .

111

3.5.

Пропускная

способность ......................................................

РЛС

 

 

 

 

118

Г л а в а

4. Оценка качества помеховых устройств в

ракетной

технике

122

4.1. Общие показатели ...................качества радиопротиводействия

 

 

4.2. Защита

ГЧ ложными ........................................целям и

 

 

 

 

129

4.3. Маскировка ГЧ активными ..................................радиопомехами

 

 

 

132

4.4.

Вероятность выполнения боевой задачи . , ...............................

135

4.5.

Показатель

 

стоимости..........................................

 

 

 

 

 

141

Г л а в а

5.

Пассивные

помехи . . . ..................................................................

152

5.1. Методы распознавания ...........................баллистических целей

 

 

5.2. Классификация

помеховых ..............................................

средств

 

 

 

 

166

5.3. Комплексы помеховых .......................средств и их испытания

 

 

161

5.4. Образование ложных ...................................целей на траектории

 

 

 

163

5.5. Демаскирующее

влияние

корпуса ракеты .. . ...........................

169

5.6.

Определение

ЭПР групповой

цели . . . . . . ...........................

174

5.7.

ЭПР объемно-распределенных

целей ... .......................................

181

5.8. Уголковые

отражатели .....................

 

 

 

 

 

182

5.9. Дипольные

 

отражатели ......................

решетки . ..................................................

186

5.10.

Пассивные

антенные

191

5.11.

Селекция

головной части

интенсивности

плазмообразований

202

5.12.Отражение радиоволн от плазменного следа . . . . . ...... . 205

5.13.Имитация баллистического подобия . . . . ; . . . . . . .. . . . 211

339

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ