Блок имитаторов пуска ракет переносного зенитного ракетного комплекса

Носиков Вячеслав Александрович, инженер-конструктор затратно ввиду необходимости большого количества пусков для различных ракурсов, дальностей и атмосферных условий. Таким образом, задача по созданию блока имитаторов пусков ракет является весьма актуальной, так как позволяет достичь значительной экономии средств при наземных и лётных испытаниях.

Существует классификация имитаторов по различным признакам и способам технической реализации [2], из которой следует, что каждый отдельно взятый прибор выполняет ту или иную однородную задачу. Для получения адекватных и полных оценок работоспособности ППП при проведении испытаний требуется имитация широкого круга условий и боевых ситуаций применения ППП (в составе носителя) с возможностью моделирования и варьирования основных демаскирующих признаков ПЗРК.

При блока комплекса имитаторов учитывались следующие основные требования:

• -    имитация излучения ПЗРК в спектральных диапазонах работы ППП (УФ/ИК);

• -    имитация одиночных и парных пусков ПЗРК;

• -    воспроизведение динамических признаков ракеты - имитация излучения двигателей ракет при пуске, имитация сближения ракеты с ППП;

• -    имитация излучения типовой цели с мощностью излучения, соответствующей мощности излучения реальной двигательной установки ПЗРК.

• -    имитация помеховой обстановки.

В соответствии с предъявляемыми требованиями был разработан универсальный имитатор, структурная схема которого приведена на рис. 1.

В состав блока имитаторов входят следующие составные части:

УФ имитатор-1 в составе:

Рис. 1. Структурная схема блока имитаторов:

IR – инфракрасное излучение, UV – ультрафиолетовое излучение

• -    УФ излучатель на основе лампы ДРТ-230 с блоком питания;

• -    механический затвор с электроприводом;

УФ имитатор-2 в составе:

• -    семь УФ излучателей на основе УФ светодиода;

• -    два ИК имитатора.

• -    блок питания и управления УФ светодиодом;

• -    блок синхронизации включения УФ и ИК имитаторов;

• -    комплект соединительных кабелей.

Разработанный блок имитаторов позволяет имитировать одиночные и парные пуски ракет в УФ и ИК диапазонах спектра при проведении испытаний в полигонных условиях в диапазоне возможных дальностей пусков ПЗРК. При парных пусках обеспечивается разнос межу позициями «пусков» 1…100м, с регулируемой задержкой между «пусками» с точностью задания не менее 0,1 с.

УФ имитатор-1, общий вид, которого представлен на рис. 2, разработан на основе лампы типа ДРТ-230 и позволяет создавать оптический поток с силой света, соответствующей реальному ПЗРК в рабочем диапазоне УФ пеленгатора. Электромеханический управляемый затвор УФ имитатора-1 обеспечивает полное открытие (закрытие) излучателя по внешней команде от блока синхронизации.

УФ имитатор-2, находящийся в процессе изготовления, разработан на базе матрицы из семи УФ светодиодов и позволяет имитировать не ме- нее восьми различных режимов (сигнатур) излучения объектов имитации. Предварительная загрузка режимов излучения производится со штатного ПЭВМ в блок управления УФ имитатором-2 через сетевой разъем. Максимальная сила света УФ имитатора-2 соответствует реальному ПЗРК в спектре приемника УФ пеленгатора. УФ имитатор-2 может работать в ручном режиме и в режиме внешнего запуска от блока синхронизации по проводной кабельной сети «+ 27 В». Под сигнатурами подразумеваются:

• -    интегральная, в спектральном интервале, сила излучения, как зависимость от времени (индикатриса силы излучения). Выражение для вычисления спектральной силы излучения в точке r имеет вид [3]:

Рис. 2. Внешний вид УФ имитатора-1

I X ^{( r} , Ф ) = ^L x (^r ) • ^e x ^{( r} , Ф ) • ^{5 ( r} , Ф ) -где 5 ( r , ф ) — площадь проекции диффузионного пламени соответствующего точке r , на плоскость, нормальную линии визирования ф ; L _x ( r ) -спектральная плотность энергетической яркости черного тела при температуре в точке r ; s _x ( r , ф ) – спектральный коэффициент направленного излучения компонентов диффузионного пламени факела.

• -    интегральная (средняя), в спектральном интервале, яркость у разрешаемого объекта ВТ. Яркость излучения поверхности объектов вычисляется по температурам, определяемым в ходе испытаний:

В (х, у) = В _АЧТ (х, у, Т) · ε _λ где В (х, у) – спектральная плотность энергетической яркости элементов конструкции объекта;

В АЧТ (х, у, Т) – то же для абсолютно чёрного тела при заданной температуре;

ε _λ – спектральная излучающая способность.

• -    тепловой контраст объекта ВТ на подстилающей поверхности (земля, вода). Зависит от коэффициента отражения от подстилающей поверхности. Коэффициент отражения, в свою очередь, зависит от внешних возмущающих факторов.

Для создания соответствующего режима излучения используются экспериментально полученные характеристики временного хода излучения для заданной дальности и ракурса. На рис. 3 представлен пример типовоговременного хода-излучения при полете ракеты ПЗРК зарегистрированный образцом УФ пеленгатора.

Для создания алгоритма работы имитатора производится оцифровка амплитудно-временной зависимости излучения ракеты с частотой дискретизации 1024 точек на 5 мс. Каждой точке кривой излучения в момент времени t,(с) задается значение тока накачки УФ светодиодов, соответствующее значению мощности излучения ракеты в данный момент времени. По такому принципу возможна имитация пуска ракеты с различных расстояний при фактическом одном размещении УФ имитатора -2.

УФ имитатор-2 позволяет воспроизводить динамические признаки ракеты – имитация излучения двигателей ракет при пуске и на марше, что соответственно позволит применять его при отработке и проверке алгоритмов определения и распознавания целей, а также применять УФ имитатор-2 в ходе проведения полигонных испытаний.

ИК-имитатор разработан на основе нагревательного элемента, расположенного в фокусе сферического зеркала, и позволяет имитировать не менее восьми различных режимов излучения объектов имитации. Предварительная загрузка режимов излучения производится со штатного ПЭВМ в блок управления модулятором через сетевой разъем. Максимальная сила света ИК имитатора соответствует максимальной силе света реального ПЗРК в спектре приемника ИК пеленгатора. ИК имитаторможет работать в ручном режиме и в режиме внешнего запуска от блока синхронизации по проводной кабельной сети «+ 27 В».В имитаторе реализована возможность имитации различных режимов излучения ракет на принципе различного углового перекрытия излучающей поверхности «шторками» при помощи шагового двигателя с требуемой частотой дискретизации.

Для создания режимов излучения также используются экспериментально полученные данные по временному ходу излучения ракет для заданных дальностей и ракурсов визирования.

Блок синхронизации включения УФ/ИК имитаторов (БСИ) обеспечивает формирование команд на запуск УФ/ИК имитаторов в ручном либо автоматическом режиме (по внешним командам «+5В») и позволяет обеспечить согласованные по времени, с регулируемыми задержками, парные «пуски». В автоматическом режиме работы БСИ обеспечивает прием сигналов внешних управляющих команд «+5 В» на 2 канала и их ретрансляцию на запуск имитаторов с индикацией вкл./выкл. УФ/ИК имитатор-1, вкл./выкл.

Ось времени

УФ/ИК имитатор-2. Передача управляющих команд на включение (отключение) имитаторов осуществляется через интерфейс, по проводным линиям связи.

В процессе испытания комплекса имитаторов используется комплект измерительной ИК аппаратуры, цифровая камера видимого диапазона, лазерный дальномер, GPS приемник, специализированная мобильная ПЭВМ, источники питания. Конструктивно УФ/ИК имитаторы размещены на опорно-поворотной платформе, обеспечивающей слежение за носителем (ракетой или другим летательным аппаратом) в ходе проведения летных испытаний.

Разработанный блок имитаторов позволяет имитировать различные боевые ситуации, такие, как отработка одиночного пуска с различных дальностей, отработка парного пуска для различных дальностей и углового разноса между имитаторами, с регулируемой задержкой между пусками, с моделированием различных режимов полета ракеты.