НАЗНАЧЕНИЕ СТАНЦИИ
Самолётная радиолокационная станция ЦД-ЗОТ предназначена для работы в комплексе средств перехвата и поражения (ракетными снарядами РС-2-У) воздушных целей.
Комплекс расположен на истребителе-перехватчике.
Станция обеспечивает:
· автоматический обзор пространства в определённом секторе передней полусферы и обнаружение целей;
· полуавтоматический захват цели и автоматическое сопровождение по дальности и угловым координатам;
· прицеливание посредством индикатора и поражение целей управляемыми ракетными снарядами;
· определение совместно с аппаратурой опознавания государственной принадлежности обнаруженного самолёта.
ПРИНЦИПЫДЕЙСТВИЯ
Работа станции ЦД-ЗОТ при выполнении боевого задания может быть разделена на 3 этапа:
1. обзор пространства и обнаружение целей;
2. выход на исходную позицию для атаки;
3. атака цели и наведение управляемых ракетных снарядов на цель.
В режиме обзора антенна производит облучение пространства передней полусферы в секторе ± 30 градусов по азимуту и ± 12 градусов по углу места.
По углу места центр сектора обзора может находиться ниже стропильной горизонтальной оси самолёта под углом - 4 градуса, либо - 6 градусов в зависимости от высоты полёта самолёта.
Тактическая схема поиска представлена на рис. I. Перемещение антенного луча в пространстве является результатом сложения трёх простых движений:
1. движения по азимуту вправо и влево равномерной скоростью;
2. скачков по углу места вверх или вниз в конце азимутальной строки;
3. конического сканирования.
При наличии целей в секторе обзора на дальностях до 20 км отраженные высокочастотные сигналы принимаются антенной, преобразовываются и усиливаются приемным устройством, а затем поступают на индикатор типа "В" (азимут-дальность).
На рис. 2 приводятся изображения целей на экране индикатора в различных случаях. Цели на экране индикатора воспроизводятся в виде горизонтальных яркостных отметок с вертикальными метками. Азимут цели отсчитывается по горизонтали от центра индикатора, а дальность по вертикальной оси от нижней границы растра. Положение цели по углу места отображается вертикальными метками "верх", "низ", расположенными вблизи отметок целей.
Перед началом атаки летчик должен убедиться в том, что обнаруженный самолет принадлежит к вражеским вооруженным силам. Для этого летчик включает запросчик системы опознавания. В случае, если обнаруженный самолёт принадлежит к своим вооруженным силам, над отметкой цели появляется горизонтальная отметка "свой". Отсутствие такой отметки свидетельствует об обнаружении вражеского самолёта. В этом случае летчик маневрирует по курсу и высоте так, чтобы середина отметки цели совместилась с нулем азимута, и чтобы были получены вертикальные метки сверху и снизу горизонтальной яркостной отметки цели.
При сближении с целью на дистанцию, не превышающую 10 км и выходе истребителя на цель, так, что она попадает в зону ± 5 градусов по азимуту на средней строке обзора (т.е. имеются обе вертикальные отметки "верх" и "низ"), летчик производит захват цели.
Для захвата цели лётчик нажимает кнопку "Захват" на ручке управления самолётом. В результате нажатия кнопки "Захват" антенна станции прекращает обзор и становится в нуль по азимуту и под углом - 2 градуса к продольной оси самолёта, а автоселектор производит поиск цели по дальности. Если уровень сигнала, отраженного от цели, достаточен для стробирования автомата захвата, то происходит захват цели по дальности и индикатор переключается в прицельный режим. При этом на экране индикатора появляется искусственная отметка цели, представленная на рис. 3, на котором приведено изображение экрана индикатора станции при работе в прицельном режиме. Кроме искусственной отметки цели на экране появляются две симметричные метки дальности.
После захвата цели, система углового сопровождения автоматически следит по угловым координатам за положением атакуемой цели.
Угловому положению цели в пространстве соответствует положение центра искусственной отметки цели, а дальности перехватчик-цель соответствует расстояние от центра отметки до меток дальности. Дублирование меток дальности необходимо для того, чтобы была возможность определения дальности по одной из них, так как при достаточно большом отклонении центра искусственной откатки цели от центра экрана индикатора другая метка будет за пределами экрана.
Маневром самолёта летчик в режиме прицеливания непрерывно поддерживает центр искусственной отметки внутри малого круга на экране (радиус круга соответствует одному градусу отклонения). Когда метка дальности входит в зону стрельбы, летчик производит пуск снарядов.
Управление полетом снарядов осуществляется по радиолучу. Для получения на снаряде опорного напряжения станция с момента пуска начинает вырабатывать специальные опорные сигналы -"коды", который представлены на рис. 8. Станция посылает опорные сигналы при положении луча антенны верх-право-низ-лево относительно равносигнальной зоны.
Система выработки кодовых сигналов имеет специальное гироскопическое устройство, которое обеспечивает в режиме нападения снарядов стабилизацию пространственного положения кодов при кренах самолета.
Станция допускает два режима наведения снарядов:
1. Режим наведения снарядов при автоматическом сопровождении цели.
2. Режим наведения снарядов при закрепленном луче.
Режим наведения снарядов с автосопровождением цели используется при стрельбе по одиночной цели независимо от условий видимости при отсутствии помех. Стрельба в этом режиме требует от летчика меньшего внимания к качеству пилотирования во время стрельбы, поскольку станция автоматически следит за положением цели.
Режим наведения с закрепленным лучом используется при наличии активных и пассивных помех, при стрельбе по групповой или низколетящей цели. Стрельба в этом режиме требует от летчика повышенного внимания и непрерывного точного прицеливания по атакуемой цели, поскольку станция не следит за целью.
Равносигнальная линия антенны в этом режиме сопряжена с осью оптического процесса.
В зависимости от обстановки летчик выбирает режим наведения снарядов и переводит станцию из одного режима в другой тумблером "Сопровождение" - "Закрепл. луч" - "Помеха" на пульте управления станцией.
СОСТАВ СТАНЦИИ
В состав радиолокационной станции ЦД-ЗОТ входят следующие блоки:
1. Антенный блок.
2. Приемопередающий блок.
3. Приемный блок.
4. Индикатор.
5. Блок развертки.
6. Блок магнитных усилителей.
7. Блок синхронизации.
8. Автоселектор.
9. Блок питания.
10. Блок стабилизации координат.
11. Блок управления антенной.
12. Блок управления.
13. Соединительная коробка.
14. Блок защиты от несинхронные импульсных помех.
15. Блок коррекции по высоте.
Работу станции обеспечивают следующие приборы:
1. Датчик высоты.
2. Преобразователь 36В 400 Гц ПГ-200.
При работе в наземных условиях используется наземный пульт контроля.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫСТАНЦИИ
Структурная схема станции ЦД-ЗОТ изображена на рис. 4.
Антенный блок - служит для излучения и приема высокочастотных сигналов, а также формирования диаграмм направленности. Здесь расположены двигатель сканирования луча, генератора опорных напряжений и двигатели управления по азимуту и углу места. Высокочастотный сигнал поступает на антенну с магнетронного генератора приемопередающего блока.
Приемо-передающий блок - осуществляет генерирование мощных высокочастотных импульсов и преобразование высокочастотных импульсов, отраженных от цели, в импульсы промежуточной частоты, а также осуществляет предварительное усиление сигналов на промежуточной частоте. Он состоит из модулятора, управляющего работой магнетронного генератора; смесителя (СМ); предварительного усилителя промежуточной частоты (ПУПЧ); и схемы автоматической подстройки частоты клистронного гетеродина (АПЧК). Сигнал цели с выхода ПУПЧа поступает на приемный блок.
Приемный блок должен обеспечивать:
· усиление отраженных от целей и преобразованных в промежуточную частоту сигналов, их детектирование и выдачу усиленных видеосигналов на индикаторное устройство, автодальномер и блок управления антенной;
· селектирование канала усиления по дальности;
· автоматическую регулировку усиления УПЧ но сигналу цели (АРУ);
· автоматическую регулировку усиления УПЧ по шумам; (ШАРУ)
С выхода приемного блока видеосигналы подаются на следующие блоки:
· на блок защиты;
· дальномер;
· блок управления антенной;
В состав приемного блока входят:
· усилитель промежуточной частоты,
· детектор и видеоусилитель,
· катодный повторитель,
· коммутатор автоматической регулировки усиления по шумам (ШАРУ).
· системы АРУ и ШAРУ
· манипулятор приема, осуществляющий отпирание УПЧ только в момент прихода положительных импульсов ШАРУ или положительных импульсов селектора приема или положительных строб импульсов с автоселектора.
Индикаторный блок (совмещенный индикатор обзора и автосопровождения); предназначен:
· -для визуального обнаружения отметок цели;
· -для прицеливания путем определения по индикатору:
1. углов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, между направлением на цель и продольной осью самолета;
2. дальности до цели,
3. "зоны пуска".
В индикаторном блоке используется электро-лучевая трубка типа "ТЕРЕМ -1".
Блок развертки - управляет работой индикатора и осуществляет:
· выработку в режиме обзора напряжений развертки, необходимых для создания на экране индикатора развертки типа Б;
· выработку в режиме автосопровождения напряжений разверток, необходимых для создания на экране индикатора развертки типа "плавающее пятно" с третьей координатой – дальность;
· выработку импульса напряжения, длительность и положение которого по развертке дальности и режиме "плавающего пятна" определяют на экране "зону пуска".
· выработку импульсов отпирания, необходимых для нормального функционирования трубки "Терем-1".
Блок управления антенной обеспечивает:
· разложение сигналов ошибки в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях азимута и наклона.
· усиление и преобразование составляющих сигналов ошибки по осям азимута и наклона в управляющие токи.
· усиление и преобразование сигналов в следящих системах дистанционной установки антенны по осям азимута и наклона.
· формирование сигналов поиска по осям азимута и наклона.
Блок управления антенной состоит из следующих основных элементов:
· цепи выделения сигнала ошибки,
· канала формирования управляющих токов по оси наклона в режиме поиска,
· канала формирования управляющих токов по оси азимута в режима поиска,
· канала формирования управляющих токов по оси азимута в режиме автосопровождения и дистанционной установки (ДУ).
· канала формирования управляющих токов по оси наклона в режиме автосопровождения и ДУ.
Блок управления антенной работает в трех режимах:
1. режим обзора пространства
2. режим автоматического сопровождения цели по углам,
3. режим дистанционной установки антенн, заключающееся в установке антенны в определенное положение при нажатии датчиком кнопки "дист. установка" (ДУ).
В режиме автосопровождения на вход блока поступают:
· модулированные по амплитуде видеоимпульсы, глубина модуляции и фаза которых зависит от положения цели относительно равносигнальной зоны.
· опорные синусоидальные напряжения с ГОНа.
· синусоидальные напряжения с ВТ.
Управляющий сигнал с выхода блока управления антенной поступает на блок магнитных усилителей.
Блок магнитных усилителей предназначен для усиления мощности сигналов управления антенной. Усиленные сигналы с блока магнитных усилителей поступают на двигатель азимута и двигатель наклона антенны.
Автоселектор предназначен:
· для автоматического поиска цели по дальности с последующим автоматическим сопровождением одной захваченной автоселектором цели.
· для индикации момента захвата цели и перехода РЛС в режим автосопровождения.
· для отпирания приемника радиолокационное станции на время воздействия на него отражённого от сопровождаемой цели сигнала, т.е. для стробирования приемника.
Автоселектор состоит из:
· временного различителя,
· фантастрона,
· генератора медленной пилы,
· схемы сравнения,
· генератора строба
· схемы захвата.
Работа автоселектора ничем не отличается от работы типовых схем автоселектора.
Видеоимпульсы цели на автоселектор поступают с приемного блока.
Выходной импульс производит стробирование приемного блока.
Соединительная коробка служит для соединения всех блоков станции между собой и для осуществления многочисленных переключений, которые необходимы в процессе работы станции.
Блок питания является стабилизированным источником питания на борту самолета, работает от преобразователя ПО-1500/115В 400Гц /.
После краткого ознакомления с основными блоками станции, которые ничем не отличаются от таких же блоков в других РЛС, целесообразно ознакомиться с особенностями ЦД-30.