Патент на изобретение №2350890

(54) ИМИТАТОР ВОЗДУШНОЙ ОБСТАНОВКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к средствам имитации воздушной обстановки, в частности к стационарным универсальным имитаторам воздушных целей. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Имитатор содержит ось вращения, установленное на ней устройство и электропривод вращения. Он снабжен мачтой с подъемником для нее и блоком управления, а устройство, установленное на оси вращения, выполнено в виде антенны, имеющей три траверсы, скрепленные между собой в виде звезды и снабженные блоками излучателей, установленных на осях на концах траверс с возможностью свободного вращения. В каждом блоке излучателей расположены генераторы СВЧ-излучения, соединенные с блоком управления, который, в свою очередь, соединен с электроприводом вращения антенны и радиолокационными станциями зенитно-ракетного комплекса. Электропривод снабжен датчиком положения антенны и установлен на мачте. Имитатор позволит оперативно создавать воздушную обстановку в виде одиночных и групповых воздушных целей на экране радиолокационных станций в условиях помех, устранив использование полетов авиации и пуск ракет. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к средствам имитации воздушной обстановки, в частности к стационарным универсальным имитаторам воздушных целей, и может быть использовано для контроля технического состояния зенитных комплексов с различными системами наведения, а также для обучения расчетов упомянутых комплексов при проведении учебно-боевых стрельб.

Мишенную обстановку для стрельбы зенитных комплексов создают применением имитаторов воздушных целей различных типов, воспроизводящих характеристики реальных средств воздушного нападения. Основным требованием, предъявляемым к имитаторам воздушных целей, является высокая степень соответствия их характеристик характеристикам СВН по скорости, направлению движения и постановке помех.

Известен имитатор воздушных целей, содержащий корпус со средством доставки в виде ракетного двигателя с соплами, головную часть, бортовые приборы управления и исполнительные органы. Имитатор снабжен хвостовой частью, причем головная и хвостовая части выполнены в виде сменных модулей и предназначены для создания радиолокационного и/или инфракрасного образа мишени, а сопла ракетного двигателя закреплены на боковой поверхности корпуса. Кроме того, имитатор воздушных целей снабжен ложными тепловыми или радиолокационными целями, установленными на имитаторе с возможностью их отстрела на траектории полета (см. патент РФ №2193747, МПК⁸ F41J 9/08, 2/00, опубл. 27.11.2002 г.).

Недостатком данного имитатора воздушных целей является невозможность создания воздушной обстановки в стационарных условиях без запуска ракет.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является имитатор движущейся цели, включающий установленное на оси вращения устройство и электропривод вращения (см. патент РФ №2239773, МПК⁸ F41J 5/08, опубл. 10.11.2004).

Недостатками прототипа являются низкие функциональные возможности в связи с тем, что данный имитатор не позволяет оперативно создавать воздушную обстановку с одновременно несколькими целями, движущимися с различными скоростями в разных направлениях.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей по оперативному созданию в стационарных условиях имитации воздушной обстановки, по обнаружению и сопровождению воздушных целей в условиях помех.

Решение технической задачи достигается тем, что известный имитатор воздушной обстановки, включающий установленное на оси вращения устройство и электропривод вращения, дополнительно снабжен мачтой с подъемником для нее и блоком управления, а устройство, установленное на оси вращения, выполнено в виде антенны, имеющей, по крайней мере, три траверсы, скрепленные между собой в виде звезды и снабженные блоками излучателей, установленных на осях на концах траверс с возможностью свободного вращения, при этом в каждом блоке излучателей расположены генераторы СВЧ-излучения, соединенные с блоком управления, который, в свою очередь, соединен с электроприводом вращения антенны и радиолокационными станциями зенитно-ракетного комплекса.

Электропривод снабжен датчиком положения антенны и установлен на мачте.

Данный имитатор воздушной обстановки позволит оперативно создавать воздушную обстановку в виде одиночных и групповых воздушных целей на экране радиолокационных станций в условиях помех, устранив использование полетов авиации и пуск ракет.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид имитатора воздушной обстановки, на фиг.2 – вид А на фиг.1, на фиг.3 – электропривод с датчиком положения антенны, на фиг.4 – разрез по А-А на фиг.2, на фиг.5 – блок излучателей с генераторами СВЧ-излучения, на фиг.6 – блок управления воздушной обстановкой, на фиг.7 – структурная схема блока управления.

Имитатор воздушной обстановки (см. фиг.1, 2) состоит из подъемника 1, мачты 2, электропривода 3, антенны 4 с траверсами 5, скрепленными в виде звезды, блоков излучателей 6, блока управления воздушной обстановкой 7, кабелей 8, зенитно-ракетного комплекса 9, связанных с ним радиолокационной станции обнаружения цели 10 и радиолокационной станции сопровождения цели 11, а также соединительных кабелей 12.

Электропривод 3 (см. фиг.3, 4) состоит из основания 13, на котором установлен редуктор 14, связанный с двигателем постоянного тока 15. Выходной вал редуктора 14 через открытую передачу 16 соединен с валом вращения мачты 17, установленной в подшипниках 18. На валу вращения мачты 17 установлены элементы датчика положения антенны 4 – кулачки 19, воздействующие при вращении вала на нажимной шток 20 микропереключателя 21.

Блок излучателей 6 (см. фиг.5) состоит из скобы крепления 22 к траверсе 5, связанной с осью 23, на которой закреплен с возможностью свободного вращения кронштейн 24, связанный с корпусом 25, внутри которого расположены два генератора СВЧ-излучения, настроенные соответственно на частоты станции сопровождения цели 11 и станции обнаружения цели 10.

Передняя стенка корпуса 25 закрыта фторопластовой пластиной 29, являющейся электрически прозрачной для излучения генератора СВЧ-излучения станции сопровождения цели 11.

Генератор радиолокационной станции обнаружения цели 10 имеет выходной разъем 26, к которому через ответную часть разъема 27 подсоединен антенный контур 28 в виде замкнутой петли.

Блок управления воздушной обстановкой 7 (см. фиг.6) состоит из корпуса 29, внутри которого расположено устройство управления 30, имеющее кнопку включения 31. На боковой стенке блока управления 29 расположена панель управления 32, на которой установлен тумблер SB1 «Сеть» 33, тумблер SB2 «Питание двигателя» 34, разъем X1 «Импульсы запуска» 35, разъем Х2 «Импульсы излучателей» 36, разъем Х3 «Управление приводом» 37, разъем Х4 «Сеть» 38.

Внутри блока управления 7 расположены элементы, показанные на структурной схеме (см. фиг.7): устройство управления 30, блок сопряжения 39, блок ключей 40, блок стабилизаторов 41, трансформатор 42.

Имитатор воздушной обстановки работает следующим образом.

Блоком управления воздушной обстановкой 7 создают временные задержки импульсов запуска зенитно-ракетного комплекса 9 с последующей их подачей на блоки излучателей 6 антенны 4. Временная задержка импульсов запуска зенитно-ракетного комплекса 9 имитирует прохождение зондирующих импульсов до цели и обратно, а изменение временной задержки имитирует движение цели по заданной дальности. Блоки излучателей 6 формируют высокочастотные импульсы, имитирующие отраженный от цели зондирующий импульс.

При вращении двигателя 15 управление его вращением осуществляют устройством управления 30, периодически меняя направление вращения антенны 4 с помощью датчика в виде кулачков 19, воздействующих на шток 20 микропереключателя 21, установленного на валу вращения мачты 17, т.е. имитируя маневрирование целей по азимуту и углу места.

Для обеспечения необходимой плоскости поляризации независимо от угла поворота антенны 4 излучатели постоянно находятся в вертикальном положении. Постоянное вертикальное положение корпуса 25 обеспечивается подвесным кронштейном 24. Плоскость антенного контура (петли) 28 расположена перпендикулярно направлению на радиолокационную станцию обнаружения цели 10.

Устройство управления 30 получает импульсы запуска зенитно-ракетного комплекса 9 с блока сопряжения 39, соединенного с помощью кабелей 8 с внешней аппаратурой радиолокационных станций зенитно-ракетного комплекса 9. Блок ключей 40 усиливает по мощности управляющие сигналы блока сопряжения 39. Для обеспечения работы блока излучателей 6 блок управления воздушной обстановкой 7 также содержит узел управления двигателем 15 (через блок ключей 40), который осуществляет вращение антенны 4 с блоками излучателей 6 при маневрировании целей. Блок стабилизаторов 41 обеспечивает соответствующими напряжениями питания устройство управления 30, блок сопряжения 39 и блок ключей 40.

Для подготовки имитатора воздушной обстановки к работе необходимо установить подъемник 1 на необходимом удалении от радиолокационной станции обнаружения 10 и радиолокационной станции сопровождения цели 11. На мачту 2 подъемника 1, находящуюся в горизонтальном положении, устанавливают электропривод 3. На вал вращения 17 электропривода 3 устанавливают антенну 4 с траверсами 5. На концы траверс 5 с помощью скоб крепления 22 прикрепляют кронштейны 24, на осях 23 которых закрепляют корпуса СВЧ-излучателей 25. К разъемам 26, установленным на корпусе, присоединяют с помощью разъема 27 антенный контур 28 генератора радиолокационной станции обнаружения цели 10.

Подключают с помощью комплекта соединительных кабелей 12 радиолокационную станцию обнаружения цели 10 и радиолокационную станцию сопровождения цели 11 к зенитно-ракетному комплексу 9. Подключают блок управления воздушной обстановкой 7 через разъем Х4 «Сеть» к питающей сети и заземляют. Присоединяют разъем X1 «Импульсы запуска» к разъему на панели 32 и через комплект кабелей 8 к зенитно-ракетному комплексу 9. Подключают с помощью комплекта кабелей 8 разъем Х2 «Импульсы излучателей» 36 и разъем Х3 «Управление приводом» 37 соответственно к излучателям 6 и электроприводу 3.

С помощью пульта управления (на фиг.1 не показан) подъемника 1 приводят мачту 2 в вертикальное рабочее положение. Включают тумблер SB1 «Сеть» 33, расположенный на панели управления 32.

Включают устройство управления 30 в работу с помощью кнопки включения 31. Используя устройство управления 30, производят проверку функционирования генераторов СВЧ-излучения путем их поочередного включения и наблюдения неподвижных целей на экране радиолокационной станции обнаружения цели 10.

Для проверки перемещения имитируемых целей по азимуту и углу места включают питание двигателя 15 электропривода 3 антенны 4 при помощи тумблера SB2 «Питание двигателей» 34 на панели 32. Антенна 4 начинает вращение. При этом значение дальности для каждой цели с каждым половинным оборотом антенны 4 изменяется. Изменение показаний дальности целей на экране устройства управления 30 происходит в соответствии со скоростью движения цели и ее направления – в сторону увеличения или в сторону уменьшения. Осуществляют проверочное управление имитируемой воздушной обстановкой, включая или отключая с блока управления 7 устройства управления 30 цели и помехи, перераспределяя цели по излучателям, меняя направление движения нескольких целей из группы и т.д.

При обучении операторов зенитно-ракетного комплекса руководитель занятий в соответствии с планом обучения создает с блока управления 7 устройства управления 30 необходимую воздушную обстановку как по количеству и направлениям движения целей, так и по условиям помех. Локатор станции обнаружения целей 10 посылает зондирующие импульсы на предполагаемый участок, на котором установлен имитатор воздушной обстановки, при этом излучатели 6, вращаясь совместно с антенной 4, излучают в направлении радиолокационной станции сопровождения цели 11 сформированные устройством управления 30 импульсы от цели в зависимости от дальности цели и направления ее движения.

Использование предлагаемого имитатора воздушной обстановки позволит по сравнению с прототипом автоматизировать процесс создания и управления воздушной обстановкой при обучении расчетов зенитно-ракетного комплекса по обнаружению и сопровождению одиночных и групповых воздушных целей в условиях помех, устранив пуск ракет и полет авиации.

Формула изобретения

1. Имитатор воздушной обстановки, содержащий установленное на оси вращения устройство и электропривод вращения, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен мачтой с подъемником для нее и блоком управления, а устройство, установленное на оси вращения, выполнено в виде антенны, имеющей, по крайней мере, три траверсы, скрепленные между собой в виде звезды и снабженные блоками излучателей, установленных на осях на концах траверс с возможностью свободного вращения, при этом в каждом блоке излучателей расположены генераторы СВЧ-излучения, соединенные с блоком управления, который, в свою очередь, соединен с электроприводом вращения антенны и радиолокационными станциями зенитно-ракетного комплекса.

2. Имитатор по п.1, отличающийся тем, что электропривод снабжен датчиком положения антенны и установлен на мачте.

РИСУНКИ