Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 49
Текст из файла (страница 49)
От значения ЭПР маскируемых объектов зависит дальность их обнаружения РЛС противника. Снижение ЭПР объектов весьма полезно прп организации РЗБ. Из уравнений РЭП в случае создания активным РЛС пассивных помех следует, что отношение помеха)сигнал на входе приемника подавляемой РЛС обратно пропорционально и,. Это означает, что как потребный для подавления РЛС энергетический потенциал станции активных помех, так и число дипольных отражателей йк, необходимых для маскировки целей, определяется оч. Например, снижение ЭПР самолета в 10 раз позволяет уменьшить во столько же раз потребный для его прикрытия энергетический потенциал станции помех. 1260 1Зьж СНИЖЕНИЕ ЭПР ПУТЕМ ВЫБОРА ФОРМЫ ОТРАЖАЮШЕГО ОБЪЕКТА Главными факторами, влияющими на величину ЗПР объекта,' являются: соотношение размеров объекта и длины волны РЛС; геометрическая форма объектов; электромагнитные свойства отражающих поверхностей объекта; взаимное пространственное положение объекта, источника излучения (передатчика) и приемного устройства (приемной антенны).
Геометрическая форма цели и ее относительные размеры в сравнении с длиной волны РЛС во многом определяют значение ЭПР Так, установлено, что наименьшую ЭПР имеет отражающий объект, выполненный в виде конуса, при облучении его со стороны асршпиы. Копус1шгбраз1ци! гсомсг! пчсгьаи форма 1пшяст. ся оптимальной с точки зрения ПРЛМ.
В зависимости от соотношения размеров отражающих объектов и длины падающей волны Х различают три группы целен: размеры цели много меньше длины волны (1«Е), размеры пели одного порядка с длиной волны (1-Х), размеры цели много больше длины волны (1»Х). При 1«А ЭПР цели зависит лишь от максимального размера цели 1 ...,. Геометрическая форма цели и количество мелких по сравнению с 1та„деталей в данном случае не оказывают влияния на отражательную способность цели. Это объясняется тем, что ток, наводимый полем падаклцсй волны, имеет одинаковую фазу на всей поверхности тела. Последнее может быть заменено элементарным (коротким) диполем с размером 1,„,,, ЗПР такого дпполя га а = 4я" — '"'' (!3.!) х Такое же значение ЭПР имеет куб с размером ребер 1„„,.
Если обозначить объем куба !А то из выражения (13.!) получим а = 4я" —. (13.2) Формула (13.2) показывает, что для рассматриваемой группы целей ЗПР зависит лишь от объема объекта. Если 1 Х, то характерным является осциллирующая зависимость ЭПР от длины волны. Цель имеет максимальную ЭПР при 1„„,; = Х/2. При 1»). имеет место оптическое рассеяние. Оно порождается повсрхностными токами, наводимыми падающей волной на мНогочисленных элементах цели. Каэкдый элемент вносит свой вклад в суммарную ЭПР цели, значение которой определяется по формуле (13.3) 261 ге5— д — часть освещенной поверхности тела; 65' — и мента нове хно ла; — проекция элена и р сти 65 на плоскость, нормальную к дев я волны, Ьг — разность хода луче" к направлению элементов поверхности 5. ей в точке п нема от в е" р а от двух ЭПР зависит от к ивизн р ы тела.
Для плоских объектов хараклоская поверхность имеет ЭПР, обратно пропорцнопальн ю квадрату длины волны: у а = — 5-', ы (13.4) где 5 — площадь поверхности. В апти:>еской области рассеяния (1~1.) 3 нормальпыс направлению па с> 5, " яс ПЛОСКЩ' ПОВС >Г 5 ЭПР Т ак, прн А=!0 см и 5=! м' полу>нм о=1,25.!О' се реальные цели (самолеты, танки, корабли и д . ело кную геометрическую "'о м О ю форму.
траженпый от таких объектов сигнал представляет собой векторную сумму э у му элементарных полей 5( ), оздаваемых отдельными характер>>ь>»и ь ми частями цели г« / — г,. Е, (Г) = ~~ Е,'(1) а (13.5) 262 где г> — расстояние от >лго о — '- о отражаюпцшо элемента, создаюпгсго в раскрь>нс приемной антенны ноле Е,(1). Выражение (13.5) показывает, что суммарная ЭПР сложи ЦСЛИ ЗапИСИТ ОТ ДЛИ>>Ы ВОЛНЫ >5.
сложной Основ>>ой вклад'в суммарное поле Е' н х от так называемых блестя>цих точек сл . Б ностей, различные .. х с т ( стями) цели являются части выпуклых по ие , р ...стыки, сочленения и другие элех с т щ как пассивные переизлучатели. Вт менты, действ юли. торичное излучение поверхс!>ревеля пло а ь Й двойной кривизны в основ овном определяется первой зоной ренсля (площадью поверхности, заключенной межд расп к стями, перпендикулярными направлению аспространения волны и отстоя ими щим друг от д!>уса иа расстояоложение блестяц ии ..
> .. ' >ей точки на'цели завис>нт от места касания фронта волны контура цели. В большинстве сл час но хорошо описываютс . у 'в отражающие свойства цели даст аточт>>ших точек, сп я ее эквивалентом — конечным числ б; '- ом лес, расположспных соответствующим об>аз лн. испо лестящих точек обычно не превышает мальные направлению падения волн и ды, подоб ы ения волн, и различные резкие персхо- ДИОЛОКВ> НОН д ные уголковым от>а>к. ателям.
Поэтому дли снижения раолоквцнонной контрастности необходимо по и. е р 5, сменты па >юверхност>5 с двой ю" и. еотражающпе элс визной н малыми >а н: дгусами кривизны (шар, кон с и > .. 1 > Й этом возможно уменьшение ЭПР ° . а на несколько порядков. Иапри- .'", мер, замена уголкового перехода на эллиптический позволяет снизить ЭПР элемента в 1000 раз. Иногда с этой целью плоские поверхности делают гофрированными. Известны специальные фигурные противорадиолокационныс экраны, которые могут применяться для маскировки крупных объектов (танки, самолеты на земле и др.). Основное назначение таких экранов — искл>очить зеркальное псреотражснис в сторону прихода волны (трансформация зеркального отражения в диффузное).
13.3. ПРОТИВОРАДИОЛОКАЦИОННЪГВ ПОКРЪ|ТИЯ Противорадиолокации>ными покрытия~ми (ПРЛП) называются материалы (со специальными химическими и фшцшссхимп св>Г>с>- вами), предназначенные для нанесения на маскирусмыс объекты в целях существенного снижения ЭПР илн искажения характеристик отраженного поля. Принцип действия ПРЛГ1 основан на явленях интерференции, дифракции и поглощения волн в материалах, имеющих сложную физическую и химическую структуру.
В настоящее время известны следующие виды ПРЛП: интерферсициоиные, поглошающие, комбинированные, неотражающие структуры. Классификация покрытий проведена условно, так как в каждом из видов ПРЛП для спижспия доли отраженной энергии используются явления и>мсрфсрсипип, дифракции и поглощения. 13.3.1. Интерференциоиные покрытия Принцип действия интсрфсреиционных покрып>й основан па снижении интснсивности псреизлучаемой энергии за счет взаимодействия двух и более когсрентпых пучков электромагнитных волн, прошедших различныс пути распространения от объекта к приемн>лку РЛС разведки.
В результате когсрснтного суммирования различных пучков образуется пространственная ингсрфсрепционпая картина. Лиисйныс расстояния между максимумами и минимумами интерференционной картины в дальней зопс знач>>те>>ь>>о превышают размеры антенн РЛС, поэтому возможно ослабление отраженных сигналов в направлениях, совпадающих с минимумами интерференционной картины.
Различают два основных вила интерферснциоиных покрытий: двухлучевыс и многолучевые. В основе конструирования двухлучевых покрытий лежит явление двухлучевой интерференции Диаграмма псреизлучеиия этих покрытий формируется за счет интерференции луча, отраженного от внешнеЙ границы раздела, и луча, отраженного от границы раздела «покрытие — объект» (рис. !3.1, а), Антенная система А„фокусирует луч в точке Р.
За счет интерференции двух монохроматичсских волн Е> и Еъ отличающихся постоянной фазой 6, 263 с,':: / / у у/ с, с гг (у;: Перса емник Рис. 13.2. Дкаграбумьу псрсизлучеиия металлкчесмуй пластины (шгрпхоаая линия) и металлической пластикы с пп. тсрфсрснцжуккым покрытием (сплоппжуу лжпж) 'у',( у)))уу г(!)() 1,')у( ))1()( ((" (13.6) 2т -1- 1» 4 и, (13.8) у 265 с/ лг Мажераал Рис.
13Л. К поясиекику принципов дейстакя иитсрфсрек;шоипых покркуткй: а - угууухууу'прото; С мыа олу и пью интенсивность 1, результирующего поля Е,=Еу+Ея зависит от разности фаз 6: 1,=.-Е',)=1,;. 1, ! 211,/,созй, где 1у = (Е'у), 1а = < Е'э> — интенсивности ннтерфсрируго»цих пучков (косые скобки означают усреднение по времени); 4к 3 = — ' и г/г соз 6)'.
» В выражении (13.7) и, — коэффицишп преломления покрытия; Хо — длина волны в свободном пространстве; /г, — толгпнпа покрытии; 0' — уггул преломлении. При шурмальном падении (Ос=0) минимум интенсивности псрсизлучаемой волны имеет место при 6=(2т+1)л, т=0, 1, 2, ..., т. е. при толщине покрытия Минимальная толщина эффективно действ) ющсго покрытия й ы=»14пу, Под многолучевым ннтерференционным покрыгнем понимается однослойная или многослойная структура одинаковой толщины, переизлушющая поле, состоящее нз суммы пучков, испытавших многократное отражение (рис.