книги из ГПНТБ / Листов, Константин Михайлович. Радио и радиолокационная техника и их применение

РА ДИ О ЛО КАЦ ИО НН ОЕ И О О РУ Ж ЕН И Е СА И О Л ЕТО В -П С ТРЕГЛ И ЕЛЕН

Радиолокационные дальномеры. Летчик самолета-истреби­ теля после вывода последнего в район цели с помощью на­ земной радиолокационной станции наведения должен обна­ ружить цель, произвести прицеливание и открыть огонь. Наи­ более простым радиолокационным устройством, применяемым для этого на одноместных дневных истребителях, является радиолокационный дальномер, совмещенный с оптическим прицелом. Функции радиолокационного оператора выпол­ няет в этом случае сам летчик. Дальномер облегчает измере­ ние дальности атакуемого самолета, причем он обладает большей точностью измерения, чем оптический дальномер. Это помогает летчику быстро и правильно выбрать точку при­ целивания и определить момент открытия эффективного огня, что повышает результативность первой атаки. Последнее исключительно важно, так как между первой и второй атаками при современных высоких скоростях полета и обусловленных этим больших радиусах разворота протекает значительное время, за которое бомбардировщик успеет пролететь десятки километров, что может исключить возможность второй атаки.

Радиолокационные дальномеры просты в управлении, ко­ личество ручек управления и регулировок сведено в них к ми­ нимуму, а индикатор дальности совмещен с оптическим при­ целом, что облегчает летчику операцию прицеливания.

Дальность действия прибора выбирается исходя из даль­ ности стрельбы истребителя и составляет несколько километ­ ров. Антенна радиолокационного дальномера размещается обычно в носовой части истребителя и имеет неподвижную диа­ грамму направленности, ширина которой определяется полем зрения оптического прицела. Для сохранения обтекаемой формы, столь необходимой для скоростных реактивных истре­ бителей, антенная система дальномера закрывается обтекате­ лем из радиопрозрачного материала. Рядом с антенной разме­ щаются высокочастотные блоки станции: передатчик и входные элементы приемного устройства. Индикаторный блок нахо­ дится в кабине летчика.

Включается радиолокационный дальномер обычно на аэро­ дроме перед вылетом или сразу же после вылета. Однако его боевое использование начинается только после вывода истре­ бителя по командам с земли в точку перехвата противника. Обнаружив визуально неприятельский самолет, летчик по сигналам, принимаемым радиолокационным дальномером, определяет дальность атакуемого самолета и момент откры­ тия огня из стрелково-пушечного вооружения или момент стрельбы неуправляемыми ракетами. Прицеливание по угло­ вым координатам производится с помощью оптического при­ цела.

Радиолокационные станции перехвата и прицеливаний.

Истребители-перехватчики, предназначенные для действия в сложных метеорологических условиях днем и ночью, когда ви­ зуальное обнаружение цели затруднено, оборудуются радио­ локационными станциями перехвата и прицеливания. Эти стан­ ции в отличие от радиолокационных дальномеров выполняют две функции: обнаруживают цель после вывода истребителя наземной радиолокационной станцией в район этой цели и в период атаки точно определяют координаты цели (рис. 159).

Рис. 159. Аппаратура станции перехвата и прицеливания

Дальность действия станций перехвата и прицеливания [34] может составлять несколько десятков километров. Выбор ее зависит от скорости истребителя, дальности действия его во­ оружения, точности работы наземных станций наведения и ряда других тактических и технических требований. При кон­ струировании этим станциям придают минимальную необхо­ димую дальность, так как увеличение дальности ведет при прочих равных условиях к увеличению габаритов и веса аппаратуры.

Обзор в вертикальной и горизонтальной плоскостях осу­ ществляется качанием диаграммы направленности антенны станции, при котором происходит последовательный обзор про­ странства в заданном телесном угле (рис. 160). Размеры сек­ тора обзора в горизонтальной плоскости сильно зависят от точности работы наземной радиолокационной станции обнару­ жения и наведения по азимуту и дальности, а в вертикальной

290

ниже центра экрана индикатора, высота полета истре­ бителя ниже или выше высоты полета цели. Таким образом, чтобы вывести истребитель на цель, летчик должен удержи­ вать его «а курсе, при котором отметка цели находится в центре экрана индикатора.

Для определения расстояния до атакуемой цели в этих станциях может использоваться метод изменения горизонталь­ ного размера воспроиз­

целивания истребителя, оснащенного стрелково-пулеметным вооружением или неуправляемыми ракетами. В тех слу­ чаях, когда истребитель вооружен управляемыми ракетами класса «воздух — воздух» [13], станция перехвата наблюдает и измеряет координаты как цели, так и выпущенной ракеты, что позволяет определять траекторию полета ракеты относи­ тельно цели и выводить ракету на цель. Выводить ракету на цель можно либо методом передачи на ракету команд, прием которых, воздействуя на рули управления, заставляет ракету двигаться по нужной траектории полета, либо методом удер­ жания ракеты в «равносигнальной зоне», создаваемой стан цией .перехвата и прицеливания. С обоими методами мы по­ знакомимся в разделе, посвященном описанию методов наве­ дения зенитных управляемых ракет. Кроме этих методов, для

292

так, чтобы ракета вновь получила направление на цель. Упра­ вление полетом ракеты происходит непрерывно и автоматиче­ ски до тех пор, пока она не сблизится с целью на расстояние эффективного поражения, после чего боевая часть ракеты взрывается.

То, что инфракрасные головки наведения сами не излучают энергию, а используют энергию работающего двигателя само­ лета (почему они и отнесены к «пассивным», т. е. работающим по излучению объекта, на который осуществляется наведение), составляет определенное их преимущество: отсутствие на них

шись в правильности ее полета, может уходить от цели, а сле­ довательно, и из зоны действия оборонительного оружия бомбардировщика. При наведении же снарядов «воздух—воз­ дух» методом передачи команд или методом равносигнальной зоны истребитель должен управлять их полетом практически до момента поражения цели.

Радиолокационные приемники «защиты хвоста». Кроме радиолокационных средств «нападения», истребитель может

«защиты хвоста», предназначенные для предупреждения лет­ чика о приближении со стороны хвоста истребителя самолета противника с работающей радиолокационной станцией. Уста­ новка такого приемника обусловлена тем, что летчику трудно наблюдать за боевой обстановкой в задней полусфере воз­ душного пространства. Работа приемника основана на приеме сигналов радиолокационной станции, установленной на при­ ближающемся вражеском самолете. Наиболее простые прием­ ники такого типа указывают только на приближение враже­ ского самолета. Более сложные приборы «защиты хвоста», рассчитанные на установку на тяжелых самолетах, могут позволить определять не только угловые координаты, но и дальность до приближающегося самолета.

Более подробно с устройством этих приборов читатель по­ знакомится в разделе, посвященном описанию радиолокацион­ ного вооружения бомбардировщиков, на которых такая аппа­ ратура также может устанавливаться.

Радиолокационные высотомеры малых высот. В дополнение к радиолокационным дальномерам, станциям перехвата и прицеливания и приемникам защиты хвоста самолеты-истреби­ тели могут оборудоваться радиолокационными высотомерами малых высот. Как известно, барометрические высотомеры по­ казывают абсолютную или относительную высоту полета са­

2 9 4

молета, т. е. высоту относительно уровня моря или аэродрома, с которого вылетел самолет, а не относительно того участка суши, над которым летит самолет в данный момент (рис. 163). Поэтому летчик, взлетев с одного аэродрома, для посадки на другой аэродром должен знать относительную разность вы­ сот их расположения, иначе высота полета при заходе на по­ садку может быть определена с ошибкой. Кроме того, точ­ ность работы барометрического высотомера зависит от погоды, а поэтому в его показания при изменении метеороло­ гических условий должны, вноситься поправки, что создает трудности при эксплуатации.

Рис. 163. Абсолютная, относительная и истинная высоты полета

Радиолокационные высотомеры, принцип действия которых основан на измерении времени, в течение которого радиосигнал проводит расстояние от самолета до земли и обратно, свободны от указанных недостатков. По этим приборам летчик может в любой момент узнать высоту полета, что особенно важно при снижении и заходе на посадку.

Радиолокационный высотомер малых высот — это станция с непрерывным излучением энергии. В нем для измерения вре­ мени распространения радиоволн в прямом и обратном направ­ лениях, а следовательно, для измерения высоты полета исполь­ зован метод изменения частоты излучаемого сигнала. Он за­ ключается в следующем. Если частоту передатчика периоди­ чески изменять с определенной скоростью, то в приемник будут поступать два сигнала различной частоты: приходящий непо­ средственно от передатчика и отраженный от преграды, на­ ходящейся на пути распространения радиоволн. Частоты этих сигналов будут различными, потому что за время распро­ странения радиоволн до отражающей преграды (в нашем случае поверхности земли или моря) и обратно частота пере­ датчика изменится и к моменту прихода к приемнику отра­ женного сигнала передатчик будет работать на другой частоте. Различие в частотах будет тем значительнее, чем

295

выше летит самолет. Поэтому, измеряя разность частот, можно определить расстояние до отражающего объекта, т. е. высоту полета.

В радиолокационных высотомерах разность двух частот измеряется автоматически и высота полета истребителя отсчи­ тывается летчиком непосредственно по прибору, шкала кото­ рого проградуирована в метрах.

Простота этого метода позволяет создать относительно несложные приборы, но область их применения довольно огра­ ничена, так как при приеме станцией группы сигналов, от­ раженных от нескольких объектов, находящихся в зоне облу­ чения, определение разностных частот и расстояний до отра­ жающих объектов усложняется. Однако использование этого метода в радиолокационных высотомерах, когда отражающим объектом служит только поверхность суши или моря, вполне оправдано.

Для высотомеров малых высот метод измерения расстояния при непрерывном излучении энергии имеет ряд преимуществ перед импульсным методом. Он позволяет сократить мини­ мальную дальность действия станции и добиться высоких точ­ ностей измерения высоты полета при сравнительно несложной схеме прибора.

Кроме вышеперечисленных радиолокационных станций, на истребителях, как и на самолетах других типов, устанавлива­ ются радиолокационные ответчики системы опознавания госу­ дарственной принадлежности самолетов.

С принципом действия системы опознавания и методами ее тактического использования мы познакомимся несколько ниже.

РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА СТВОЛЬНОЙ ЗЕНИТНОЙ АРТИЛЛЕРИИ

В соответствии с назначением радиолокационные средства зенитной артиллерии можно подразделить на три группы: стан­ ции целеуказания (называемые иногда станциями тактиче­ ского звена), станции орудийной наводки и радиолокацион­ ные взрыватели зенитных снарядов.

Станции целеуказания используются в зенитной артил­ лерии для информации о воздушной обстановке в обороняе­ мом районе и наведения станций орудийной наводки зенит­ ной артиллерии на цели, приближающиеся к огневым пози­ циям зенитных батарей. Круглосуточного дежурства эти станции, как правило, не несут; они включаются в боевую'-ра­ боту только после того, как станции дальнего обнаружения обнаружили цели, летящие к охраняемым объектам.

296

Конструктивно станции целеуказания во многом анало­ гичны станциям обнаружения и наведения. Они снабжены индикатором кругового обзора, на экране которого воспроиз­ водится картина общей воздушной обстановки в районе рас­ положения станции. Это позволяет распределить огонь зенит­ ных батарей так, чтобы нарушить замысел воздушного про­ тивника. Дальность действия станций целеуказания выби­ рается, исходя из дальности действия станций орудийной на­ водки и их размещения на местности, так, чтобы создавался запас времени, необходимый для принятия решения и «пере­ дачи» цели станциям орудийной наводки на их предельной дальности действия. Практически дальность действия этих станций по целям, обладающим эффективной отражающей площадью средних размеров и летящим на средних и больших высотах, может составлять 100 км и более.

Точность работы станций целеуказания по всем трем коор­ динатам должна быть такой, чтобы станции орудийной на­ водки могли надежно «поймать» цель.

Один из основных параметров, определяющих качество работы станций целеуказания,— разрешающая способность: чем она выше, тем точнее и увереннее станция указывает цель, по которой следует вести огонь, и тем лучше можно распре­ делить цели между зенитными батареями.

Для удобства работы в станциях целеуказания могут при­ меняться несколько индикаторов кругового обзора ц опреде­ ления высоты, причем часть из них может устанавливаться непосредственно на командном пункте зенитно-артиллерийской части. Сигналы целей и импульсы синхронизации линии раз­ вертки по времени запуска и положению подводятся к таким индикаторам из радиолокационной станции целеуказания по специальному кабелю.

Индикаторы, устанавливаемые вне радиолокационной стан­ ции, часто называют «вынесенными». Наличие на командном пункте вынесенного индикатора кругового обзора сокращает время между обнаружением целей станцией целеуказания и принятием решения об их распределении между станциями орудийной наводки, так как командир, управляющий боем, может наблюдать за воздушной обстановкой непосредственно по экрану индикатора.

Станции орудийной наводки. Для точного определения ко­ ординат воздушной цели и непосредственного управления огнем зенитных орудий используются радиолокационные стан­ ции орудийной наводки. Такая станция представляет собой сложное радиотехническое устройство, определяющее коорди­ наты самолетов с точностью, превышающей точность оптиче­ ских приборов.

Станции орудийной наводки имеют два режима работы: поиска и сопровождения цели. Первый режим применяется

297

при поиске целей, примерные координаты которых, как пра­ вило, указываются станцией целеуказания. Для облегчения поиска цели антенна станции в большинстве случаев переме­ щается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, последо­ вательно просматривая всю зону, в которой может находиться цель (рис. 164). В ряде станций для поиска целей приме­ няется отдельный радиоканал, обладающий более широкой диаграммой излучения. Так, например, ширина диаграммы направленности канала поиска у американской станции ору­ дийной наводки SCR-545 составляет 25°, а канала сопрово­ ждения — 5°.

Рис. 164. Один из применяемых в станциях ору­ дийной наводки методов обзора пространства при поиске целей

После того как цель обнаружена, станция орудийной на­ водки переводится в режим сопровождения цели. При этом текущие координаты цели определяются ручным, полуавтома­ тическим или автоматическим способом. Срединная ошибка определения дальности при сопровождении цели составляет около 20 м, угловых координат — 1—2 тысячных дистанции. Максимальная дальность сопровождения цели — несколько десятков километров. Выбирается она в зависимости от даль­ ности стрельбы зенитных орудий с таким расчетом, чтобы цель была встречена огнем батарей на предельной дальности эффективной стрельбы. Поэтому дальность обнаружения и сопровождения целей бывает различной для станций орудий­ ной наводки батарей малого, среднего и крупного калибров.

Чтобы получить необходимую точность работы и высокую разрешающую способность, станции орудийной наводки рабо­ тают обычно в сантиметровом диапазоне волн.

В большинстве из них для достижения требуемой точности определения угловых координат целей применяется метод со­ здания так называемой «равносигнальной зоны». Заключается

298