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

ствольной артиллерии. Поэтому описываемые станции должны обладать большей дальностью, чем рассмотренные нами стан­ ции управления огнем главного калибра, для чего они должны обладать большей мощностью, и — что самое главное — их антенны должны устанавливаться в наиболее высоких точках корабля.

Точность этих станций зависит от применяемого метода са­ монаведения. Так, если снаряд имеет головку самонаведения (рис. 187), действующую на всем или последнем участкетраектории полета, точность станции может быть сравни­ тельно небольшой. В качестве головок самонаведения в этих

! I / ' >

1 > ' >

Рис. 187. Применение активного самонаведения для поражения морских целей ракетами класса „корабль— корабль"

снарядах может применяться как радиолокационная, так и инфракрасная аппаратура. Следует отметить, что в связи с вы­ сокой интенсивностью теплового излучения кораблей пассив­ ные инфракрасные головки самонаведения могут иметь зна­ чительную дальность действия.

Система опознавания. Все корабли и береговые радиолока­ ционные станции оборудованы аппаратурой системы опозна­ вания, позволяющей определять государственную принадлеж­ ность обнаруженного корабля или самолета. Принцип работы аппаратуры системы опознавания будет рассмотрен нами не­ сколько ниже.

СРЕДСТВА РАДИОНАВИГАЦИИ КОРАБЛЕЙ

Кроме радиолокационных средств, в военно-морских фло­ тах различных стран для кораблевождения и вывода кораблей и подводных лодок в нужный район широко применяются различные радионавигационные и инфракрасные приборы и системы. Среди них в первую очередь следует указать на ра­ диокомпасы, радиопеленгаторы, радиомаяки, инфракрасные маяки и пеленгаторы, а также дальномерные и разностнодальномерные импульсные и фазовые радионавигационные системы. Первые три типа приборов (радиокомпасы, радио­

340

пеленгаторы и радиомаяки) работают по принципу направ­ ленного приема или излучения радиоволн и позволяют опре­ делять направление на работающую радиостанцию. По та­ кому же принципу работают теплопеленгаторы и инфракрас­ ные маяки.

Дальномерные и разностно-дальномерные системы рабо­ тают по принципу измерения расстояния, проходимого радио­ волнами, благодаря чему достигается высокая точность опре­ деления местоположения кораблей и подводных лодок даже при их значительном удалении от береговых опорных пунктов. Эти системы (особенно импульсные) имеют много общего

Рис. 188. Фаза в точке приема отличается от фазы в месте пере­ дачи на 270°

с радиолокационной аппаратурой как по конструкции, так и по схеме. Однако по принципу действия они существенно от­ личаются от импульсных радиолокационных средств.

В этом разделе мы рассмотрим, как работают дальномер­ ные и разностно-дальномерные фазовые навигационные си­ стемы, чтобы затем в разделе, посвященном описанию радио­ локационных средств военно-воздушных сил, вернуться к ана

колебательного процесса в каждый момент времени. При этом период колебаний разбивают условно на 360 частей (угло­ вых градусов) и измеряют фазу колебаний в этих величинах.

Например, для случая,, изображенного на рис. 188, фаза

341

колебаний в точке излучения — г;а наземной передающей станции составляет 0° (т. е. колебания находятся в начальной стадии), а в точке приема (на корабле) равна 270°. В этом случае фаза колебаний в точке приема отличается от фазы колебаний в точке излучения на 270° — 0° = 270°. Поэтому если длина волны, на которой работает станция, нам известна (допустим, 4000 м), то, измерив разность фаз колебаний, можно найти расстояние корабля от береговой станции. В на-

шем случае оно будет составлять 4000 270 = 3000 м. При

приближении или удалении корабля от береговой передающей станции разность фаз будет изменяться, что позволит непре­ рывно измерять удаление корабля от береговой станции.

Рис. 189. Для определения разности фаз береговая станция ретрансли­ рует сигнал запроса корабельной станции

Для определения разности фаз необходимо не только из­ мерять фазу колебаний в месте приема, но и знать фазу коле­ баний в этот момент в пункте их излучения. Поэтому боль­ шинство таких систем состоит из двух приемно-передающих

тает такая система следующим образом. Корабельный пере­ датчик излучает колебания, которые принимаются и переизлучаются береговой станцией (рис. 189). Переизлученные ■колебания принимаются приемником корабельной аппаратуры,

и их фаза с помощью индикаторного устройства сравнивается

сфазой колебаний, излучаемых в этот момент времени. Это позволяет определить разность фаз, а следовательно, и рас­ стояние между кораблем и береговой станцией.

Для определения местоположения корабля его бортовая аппаратура должна запросить и получить ответ от двух бере­ говых станций, находящихся на определенном расстоянии одна от другой. Зная расстояние до двух береговых пунктов, место­ положение корабля легко определить с помощью простого построения на карте.

342

Большое достоинство фазовых дальномерных систем — вы­ сокая точность определения координат при значительных даль­ ностях действия. Недостаток систем — низкая пропускная спо­ собность: береговые станции могут одновременно работать лишь с ограниченным числом кораблей.

Существует и другой недостаток этой системы. Если раз­ ность расстояний двух кораблей от береговой станции равна целому числу волн, на которых работает система (рис. 190), то на кораблях будет отмечаться одна и та же разность фаз, хотя их расстояния от береговой станции различны. Это объ­ ясняется тем, что индикатор-фазометр может измерять в -ка­ ждый момент - времени разность фаз только в пределах рас-

Рис. 190. Два корабля, разность расстояний которых от береговой стан­ ции равна целому числу волн, фиксируют одинаковую разность фаз

стояния, соответствующего одной длине рабочей волны, после чего показания фазометра начинают повторяться. Однако, если фазовая дальномерная система включается в момент выхода корабля из. пункта с известными координатами и не выключается в течение всего периода плавания корабля, этот недостаток системы не мешает определять истинное расстоя­ ние до береговых станций, так как по мере удаления корабля от исходного пункта маршрута непрерывно работающий фазо­ метр будет отсчитывать не только разность фаз в пределах одной длины волны, но и целое число длин волн, пройденных кораблем.

Работа оператора этой системы заключается во включении аппаратуры при выходе корабля из порта или проходе им пункта с известными координатами, в наблюдении за каче­ ством работы аппаратуры и считывании со шкал фазометра показаний по требованию штурмана, который, зная местона­ хождение береговых станций, по показаниям фазометра опре­ деляет координаты корабля и прокладывает его курс.

Необходимость непрерывной работы корабельной берего­ вой аппаратуры дальномерной системы в течение всего пе­ риода плавания корабля является, конечно, недостатком этой

343

системы. Поэтому ее наиболее, целесообразно использовать при кратковременных выходах кораблей в плавание.

Фазовые разностно-дальномерные системы. В отличие от далыюмерной системы разностно-дальномерная система обла­ дает неограниченной пропускной способностью: сигналы, излу­ чаемые береговыми станциями; могут одновременно использо­ ваться любым числом кораблей, находящихся в зоне действия системы. Это обусловливается тем, что корабли, пользующиеся для определения своего местоположения и курса описываемой навигационной системой, имеют лишь приемно-индикаторное оборудование, которое принимает непрерывно излучаемые сиг­ налы береговых передатчиков.

Береговая аппаратура этой системы имеет две пары пере­ дающих станций. Каждая пара имеет в своем составе веду­ щую' и ведомую станции; ведомая станция, принимая сигналы ведущей, использует их для того, чтобы фаза излучаемых ею

Рис. 191. Карта с нанесенными изофазами (кривыми равных фаз)

344

сигналов строго соответствовала фазе сигналов ведущей стан­ ции. Поэтому каждая пара станций излучает непрерывные сигналы двух фиксированных частот, фазы которых находятся в определенном соотношении.

Экипаж корабля, приняв с помощью приемно-индикатор­ ного оборудования сигналы одной пары станций, определяет разность фаз двух сигналов.

Определив разность фаз, штурман корабля, обращается к специальным картам с нанесенными на них гиперболами, каж­ дая из которых соответствует определенной разности фаз сиг­ налов одной пары станций, и отмечает кривую, соответствую­ щую измеренной разности (сплошные линии на рис. 191). Затем определяется разность фаз колебаний станций другой пары и из второй группы гипербол также выбирается кривая,

системы. Следует иметь в виду, что, пользуясь этой системой, необходимо, как и при пользовании фазовой дальномерной системой, первоначально привязывать корабль к точке на мест­ ности, координаты которой известны, а затем в процессе пла­ вания не выключать приемно-индикаторное оборудование, так как. иначе не удастся устранить многозначность в определении положения корабля.

В заключение укажем, что ведущие передатчики двух пар станций могут иногда объединяться в одну; вся система имеет в этом случае лишь три береговые станции.

КОРАБЕЛЬНЫЕ ИНФРАКРАСНЫЕ ПРИБОРЫ

Приборы инфракрасной техники на кораблях могут исполь­ зоваться в самых разнообразных целях и в первую очередь для решения следующих задач:

—теплопеленгования неприятельских кораблей и целеука­ зания корабельной артиллерии;

—определения направления и дистанции идущих рядом своих кораблей с целью удержания места в строю;

—обнаружения препятствий;

—навигации по инфракрасным маякам;

—скрытного видения в инфракрасных лучах;

—связи и сигнализации.

Кроме того, инфракрасная аппаратура может широко ис­ пользоваться как средство самонаведения реактивных снаря­ дов. Благодаря высокой тепловой контрастности корабля отно­ сительно поверхности моря применение тепловых головок самонаведения в снарядах класса «корабль — корабль» может быть весьма эффективным.

345

Теплопеленгование кораблей и целеуказание корабельной артиллерии осуществляется с помощью корабельных теплопеленгаторов, которые по принципу действия и конструкции ана­ логичны уже рассмотренным нами береговым теплопеленгаторам.

Высокая интенсивность излучения кораблями инфракрасных лучей позволяет при помощи теплопеленгаторных приборов обнаруживать вражеские корабли на значительных расстоя­ ниях, ограничиваемых во многих случаях только пределами прямой видимости. Вследствие большой точности определения теплопеленгаторами угловых координат целей получаемые от них данные можно использовать не только для информации об обнаружении кораблей, но и для целеуказания корабельной артиллерии.

виях светомаскировки для удержания места в строю и предот­ вращения столкновения с идущими рядом кораблями могут применяться корабельные теплопеленгаторы и инфракрасные приборы с электронно-оптическими преобразователями. По­ следние при наличии инфракг асного подсвечивающего прожек­ тора позволяют наблюдать всю навигационную и боевую об­ становку в пределах своей дальности действия. Принцип ра­ боты этих приборов, получивших название инфракрасных теле­ скопов, пояснен схематически на рис. 192.

Приходящие инфракрасные лучи с помощью объектива проектируются на фотокатод электронно-оптического преобра­ зователя, в котором инфракрасное изображение преобразуется сначала в электронное, а затем в видимое. Видимые лучи фо­ кусируются затем с помощью системы линз прибора и через окуляр наблюдаются оператором.

Для обнаружения кораблей по их тепловому излучению могут использоваться и метаскопы — специальные приборы для обнаружения источников инфракрасных лучей. С принци­ пом действия этих приборов читатель ознакомится в разделе,

346

посвященном описанию инфракрасных средств сухопутных войск.

Обнаружение препятствий. Для обнаружения препятствий и предотвращения столкновений также могут использоваться приборы инфракрасной техники. Так, напрймер, для этой дели в носовой части корабля могут устанавливаться инфракрасный прожектор и приемное устройство с индикаторами инфракрас­ ных лучей. Когда на пути распространения излучаемых про­ жектором инфракрасных лучей нет никаких препятствий, отра­ жения этих лучей не происходит и приемное устройство не принимает сигналов. Если же лучи встретят на своем пути ка-

Рис. 193. Использование инфракрасных приборов для обна­ ружения препятствий

кое-либо препятствие, произойдет отражение, часть отражен­ ной энергии дойдет до приемного устройства и будет зареги­ стрирована им (рис. 193).

Синхронно вращая прожектор и приемник, можно обнару­ живать и пеленговать препятствия, находящиеся слева и справа по курсу корабля.

Навигация по инфракрасным маякам. В условиях свето­ маскировки световые маяки и створные огни не могут исполь­ зоваться для навигации кораблей. Однако с помощью инфра­ красных фильтров такие маяки и створы можно превратить в инфракрасные сигнальные средства, посылающие невидимые для человеческого глаза инфракрасные лучи. Корабли, обору­ дованные теплопеленгаторами, инфракрасными телескопами или другими инфракрасными приборами, могут пеленговать такие маяки и створные сигнальные устройства, определять тем самым свое местоположение и курс. Но следует помнить, что противник, имея в своем распоряжении аналогичные при­

347