книги из ГПНТБ / Учебник механика военно-воздушных сил радиотехнические средства обеспечения полетов

совпадает по фазе с напряжением £/ь а с другой — фаза напряжения U2 изменяется скачком на 180°, оказываясь

в противофазе с напряжением U\.

Напряжение U\ называют напряжением «постоянной фазы», a U2— напряжением «переменной фазы».

Рис. IV.5. Виды сигналов, излучаемых антеннами КРМ-2

Полученные два напряжения частоты 60 гц в прием­ нике КРП-Ф используются для управления отклоне­ нием вертикальной стрелки прибора ПСП-48. При этом угол отклонения стрелки от центрального положения определяется величиной напряжения «переменной фа­ зы» (U2 на рис. IV.4), т. е. углом отклонения самолета от оси зоны курса. Сторона отклонения стрелки ПСП-48 определяется соотношением фаз напряжений «перемен­ ной» и «постоянной» фазы ( 0 1 и t/2 на рис. IV.4), т. е.

стороной отклонения самолета от оси зоны курса. От­ клонение стрелки прибора относительно центра шкалы принято таким, что она показывает положение оси зоны курса относительно самолета.

201

II. БЛОК-СХЕМА РАДИОМАЯКА

Курсовой радиомаяк КРМ-2 включает следующие основные элементы, показанные на блок-схеме (рис. IV.6) : передатчик, модулятор, разделительный

(кроссмодуляционный) мост, механический балансный модулятор, антенную систему, два контрольно-измери­ тельных прибора «в зоне» и «вне зоны» и блоки системы контроля и автоматической стабилизации зоны курса.

[Т’азЗелцЛ Механи-И

Р и с . IV.6. Блок-схема радиомаяка КРМ-2

Высокочастотные колебания, необходимые для пи­ тания антенн радиомаяка, вырабатываются следующим образом. В передатчике радиомаяка, стабилизирован­ ном кварцем, создаются высокочастотные колебания не­ сущей частоты /о- В последнем каскаде передатчика эти колебания модулируются по амплитуде напряжением поднесущей частоты 10 кгц, которое в свою очередь из­ меняется по частоте на величину ± 1,2 кгц с частотой

/7М= 60 гц. Это изменение поднесущей частоты назы­ вается частотной модуляцией.

Таким образом, на выходе передатчика радиомаяка существует сигнал, амплитудно-модулированный напря-

202

жением поднесущей частоты 10 кгц с частотной модуля­

цией 60 гц.

Свыхода передатчика колебания поступают на раз­ делительный мост (точка Л). С одного из выходов мо­ ста (В) эти колебания через фазовращатель Ф\ пода­ ются в центральную директорную антенну и излучаются ею, создавая сигнал «постоянной фазы».

Сдругого выхода моста (С) высокочастотные коле­ бания поступают на механический балансный модуля­ тор, в котором осуществляется модуляция по амплитуде частотой /7М= 60 гц с одновременным подавлением несу­ щей частоты /0. Таким образом, на выходе балансного модулятора получаются одни боковые частоты модуля­ ции 60 гц (рис. IV.5).

Полученные колебания боковых частот подаются на боковые антенны. Боковые директорные антенны разне­ сены одна от другой примерно на 1,4Х и питаются ме­ жду собой в противофазе, т. е. со сдвигом фаз по высо­ кой частоте на 180°. Для осуществления противофазного питания антенн фидер питания одной из них длиннее второго примерно на половину волны и в него включен фазовращатель Ф2.

Боковые антенны излучают боковые частоты ампли- тудно-модулированного сигнала. Диаграмма излучения антенн представляет собой два лепестка с нулевым из­ лучением вдоль линии, проходящей посередине между антеннами. Фазы высокочастотных колебаний в лепест­ ках отличаются между собой на 180°. Это излучение, принятое совместно с излучением центральной антенны, создает на входе приемника на самолете сигнал «пере­ менной фазы».

Для нормальной работы курсового радиоприемника необходимо, чтобы выделенные напряжения 60 гц (на­

Даже при незначительном расхождении по частоте, че­ рез некоторое время фазовые соотношения нарушаются и показания прибора ПСП-48 становятся ложными. По­ этому необходимо, чтобы частотная модуляция подне­ сущей в модуляторе и амплитудная модуляция часто­ той FM= 60 гц в балансном модуляторе осуществлялись от одного источника. Таким источником является меха­ нический балансный модулятор.

203

Одинаковость частот напряжений U\ и Uг поддержи­ вается следующим образом. В зоне излучения боковых антенн под углом 5° к оси ВПП устанавливается кон­ трольно-измерительный прибор зоны курса КПК-1 (при­ бор «вне зоны»), который по схеме аналогичен самолет­ ному курсовому радиоприемнику. В приборе выделяется напряжение «переменной фазы» Ем= 60 гц, усиливается и по кабелю подается в модулятор радиомаяка. В мо­ дуляторе этот сигнал используется в качестве управ­ ляющего напряжения для модуляции по частоте сигнала 10 кгц, т. е. для создания напряжения «постоянной

фазы».

Такой метод обеспечивает синхронность (и синфазность) сигналов «постоянной» и «переменной» фаз ра­ диомаяка и исключает возможность взаимного измене­ ния фазы этих сигналов от каких-либо нестабильностей

вантенно-фидерной системе маяка.

Врадиомаяке КРМ-2 предусмотрен непрерывный контроль за положением оси зоны курса и автоматиче­ ская установка оси зоны курса вдоль оси ВПП (стаби­ лизация зоны курса). Для этого на продолжении оси ВПП на расстоянии 100 м от антенны радиомаяка уста­ навливается контрольно-измерительный прибор КПК-1 (прибор в зоне). При правильном положении зоны кур­ са на выходе прибора существует только одно напряже­ ние «постоянной фазы».

Если по какой-либо причине ось зоны курса сме­ стится с направления оси ВПП, то на выходе прибора в зоне появится сигнал «переменной фазы». Этот сигнал, имеющий смысл сигнала ошибки, поступает в блок уп­ равления и контроля системы стабилизации и контроля зоны, в котором вырабатывается управляющее напря­ жение, воздействующее на мотор фазовращателя Ф0 в

цепи питания одной из боковых антенн. За счет измене­ ния сдвига фаз в питании боковых антенн нулевое излу­ чение диаграммы направленности их смещается до тех пор, пока ось зоны курса не установится вдоль оси ВПП, т. е. до тех пор, пока не пропадет сигнал «пере­ менной фазы» на выходе КПК в зоне.

Курсовой радиомаяк работает на одной из шести ча­ стот, стабилизированных кварцем. Сектор действия маяка не менее 70°. Дальность действия при облете маяка на высоте 1000 м по срабатывании бленкера на

204

самолете не менее 70 км. Ширина зоны курса (курсо­ вого сектора) регулируется в пределах от 4° до 6° при

глубине модуляции по амплитудно-модулированному сигналу, равной 17,5%. Направление оси зоны стабили­ зировано, уход зоны составляет не более 0°,2, при де­ стабилизирующем факторе, уводящем зону на 2°.

При аварийном режиме (уходе зоны более чем на 0°,2 или снижении мощности излучения более допусти­

мого) маяк автоматически выключается, при этом по­ дается световой и звуковой сигналы аварии.

Маяк питается от агрегатов ПЭС-2 или от трехфаз­ ной сети напряжением 220/380 в частотой 50 гц через ПЭС-2. Потребляемая мощность равна примерно

4,5 ква.

III. ПЕРЕДАТЧИК РАДИОМАЯКА

А. Блок-схема передатчика

Передатчик радиомаяка предназначен для генериро­ вания высокочастотных колебаний на одной из шести фиксированных частот. Семикаскадный передатчик со­ стоит из четырехкаскадного возбудителя и трехкаскад­ ного усилителя мощности (рис. IV.7).

Первый каскад передатчика является задающим ге­ нератором, т. е. генератором, в котором возникают вы­ сокочастотные колебания. Задающий генератор пере­ датчика стабилизирован кварцем.

Колебательный контур в анодной цепи задающего генератора настроен на частоту, вдвое большую часто­ ты кварца, т. е. первый каскад является одновременно генератором с самовозбуждением и удвоителем часто­ ты. Настройка анодного контура осуществляется кон­ денсатором, ручка управления которым выведена на переднюю панель возбудителя.

Второй каскад является утроителем частоты, т. е. в анодном контуре усилителя выделяется частота, в 6 раз большая частоты кварца (6-я гармоника кварца). Анод­

ный контур настраивается конденсатором, ручка управ­ ления которым выведена на переднюю панель.

Третий каскад выполнен по двухтактной схеме и, как и предыдущий, является утроителем частоты, т. е. анодный контур его настроен на частоту в три раза

205

выше частоты возбуждения — на 18-ю гармонику квар­ ца. На контуре третьего каскада возбудителя суще­ ствует рабочая частота передатчика, в 18 раз большая частоты кварца.

Так как частота настройки контура каскада уже до­ статочно высокая (диапазон УКВ), то контур выполнен в виде отрезка длинной линии, играющей роль индук­

206

тивности и конденсатора переменной емкости, при по­ мощи которого осуществляется настройка контура.

Четвертый каскад передатчика (выходной каскад возбудителя) является усилителем мощности. Он со­ бран также по двухтактной схеме с анодным контуром, состоящим из катушки индуктивности и конденсатора переменной емкости для настройки контура.

Пятый, шестой и седьмой каскады передатчика яв­ ляются двухтактными усилителями мощности. Анодный контур пятого каскада и сеточный контур шестого кас­ када выполнены в виде отрезков длинной линии и кон­ денсатора переменной емкости. Грубая настройка кон­ туров выполняется перемещением перемычки вдоль ли­

чены по два параллельно соединенных тетрода ГУ-29. Настройка сеточного контура выполняется конденсато­ ром переменной емкости по индикаторному прибору на передней панели передатчика. Анодный контур шестого и катодный контур седьмого каскада аналогичны анод­ ному контуру пятого и сеточному контуру шестого ка­ скадов. Настройка контуров осуществляется при по­ мощи конденсаторов по соответствующим индикатор­ ным приборам. Кроме этого, грубая настройка анодного контура шестого каскада возможна при помощи пере­ мычки, изменяющей длину линии.

Седьмой каскад передатчика является выходным усилителем мощности. Каскад собран по двухтактной схеме на двух металлокерамических лампах типа ГИ-7Б и развивает в режиме несущей частоты мощность не ме­ нее 200 вт. С целью исключения самовозбуждения кас­ када и упрощения конструкции и настройки его он со­ бран по схеме с заземленной сеткой. Индуктивностью анодного контура служит отрезок двухпроводной корот­ козамкнутой линии, выполненной из полных металличе­ ских труб, внутри которых вставляются лампы ГИ-7Б. Грубая настройка контура осуществляется перемеще­ нием перемычки вдоль линии, точная — при помощи пе­ ременного конденсатора контура, ручка которого выве­ дена на переднюю панель передатчика. Анодный контур седьмого каскада индуктивно связан витком связи с

207

разделительным мостом передатчика. Одновременно с отбором мощности от усилителя виток связи обеспечи­ вает переход от симметричного выхода усилителя к коа­ ксиальному кабелю питания разделительного моста. Схемой предусмотрена возможность изменения величи­ ны связи анодного контура с нагрузкой с целью под­ бора сопротивления, обеспечивающего отдачу макси­ мальной мощности в антенны радиомаяка.

Б. Конструкция. Органы управления

Передатчик радиомаяка выполнен в виде отдельного шкафа размером 465X392X1206 мм, в котором разме­ щены (рис. IV.8): в верхней части блок мощного (седь­

мого) каскада 1, в средней — пятый и шестой каскады 2 и внизу четырехкаскадный возбудитель 3.

На передней панели возбудителя имеется измери­ тельный прибор — миллиамперметр 4 и переключатель 5 для подключения прибора к анодным цепям второго, третьего и четвертого каскадов и сеточной цепи четвер­ того каскада. На переднюю панель также выведены ручки конденсаторов колебательных контуров первого, второго, третьего и четвертого каскадов. Каждая ручка имеет лимб и стопорный винт.

Возбудитель настраивается по максимуму токов ка­ скадов при помощи конденсаторов контуров с контро­ лем токов по измерительному прибору.

На передней панели блока пятого и шестого каска­ дов имеются приборы для измерения анодного тока пя­ того каскада 6, сеточного тока 7 и анодного тока 8 шестого каскада. Настройка осуществляется ручками поворота роторов конденсаторов колебательных конту­ ров в аноде пятого каскада и в цепи сетки и анода ше­ стого каскада. Кроме перечисленных элементов, на пе­ редней панели блока размещена ручка конденсатора контура в катодной цепи седьмого каскада, используе­

специальная дверца с двумя круглыми окошками для наблюдения за работой ламп каскадов. Как и в возбу­ дителе, каждая ручка конденсатора имеет лимб и сто­ порный винт.

208

анодного контура с нагрузкой и ручка конденсатора анодного контура каскада. Настройка выходного усили­ теля осуществляется конденсатором переменной емко­ сти в цепи сетки (ручка в блоке пятого и шестого кас­

контура и изменения связи имеют лимбы и стопорные винты. Для доступа к лампам ГИ-7Б каскада и колеба­ тельной системе на передней панели блока имеется специальная дверца. Усилитель смонтирован в медном экране, в котором против дверцы в передней панели блока имеется дверца для доступа к колебательной си­ стеме и лампам блока.

Для предохранения обслуживающего персонала от высокого напряжения, питающего лампы передатчика, дверцы на панелях блоков передатчиков снабжены бло­ кировочными контактами. При открывании любой двер­ цы обрывается цепь питания контактора, включающего

высоковольтные выпрямители, и высокое напряжение снимается с ламп передатчика. Категорически запре­

щается замыкать блокировочные контакты при откры­

тых дверцах передатчика.

В схеме питания ламп передатчика применены вы­ сокие напряжения, поэтому работать с блоками при высоком напряжении, включенном путем принудитель­ ного замыкания блокировочных контактов, опасно для жизни.

IV. МОДУЛЯТОР

А. Блок-схема модулятора

Модуляционное устройство радиомаяка предназна­ чено для амплитудной модуляции сигналов передатчика частотно-модулированными сигналами, сигналами авто­ мата посылки позывных и сигналами электронного демпфера схемы автоматической стабилизации зоны курса. Модулятор включает следующие элементы (рис. IV.9): частотно-модулированный генератор, кали­ братор, генератор автомата посылки позывных (АПС),

210