Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 63
Текст из файла (страница 63)
8.11.2)) форм и использования малоотражакпцих покрытий (см. разд. 8.11.3). Обсуждаются также вопросы преодоления маскировки целей (разд..8.11.4) [2.107, 6.13, 7.18, 7.45]. 8.11.1. Имитирующие вторичные излучения Используют для создания ложных ориентиров и целей самолетам и кораблям гг!зотивиика, а также ориентиров своим самолетам и кораблям (разд.
6.4.7). Расчеты разд. 8.6.2 по методу ФО к вариантам «вогнугых отражателей» заменяются сочетание подходов ГО и ФО. Двугранный уголковый отражатель. Удобен для пояснений. При Х -+ 0 луч, падающий в плоскости чертежа (рис. 8.54,а), отражается от его грани. Переизлучаясь на другую грань, он возвращается в обратном направлении - прямые АА' и ВВ' параллельны.
Отражатель (рис. 8.54,а) эквивалентен пластинке (не показана), проходящей через точку О и самоориентирующейся нормально направлению волны. Как и для нее, наблюдается синфазное сложение переотражаемых колебаний. Й2 б) в) Рис. 8.54 а) г) Действительно, возможное отличие А пути переотражаемых колебаний (рис. 8.54,а) от пути до пластинки и обратно определяется разностью А = А'В' — А'А"— ВВ". Но АА" = ОА'созО = А'Всоз О и В'Во = А'В з1п О, 2 2 откуда А = А 'В'(1 — гйп Π— соз О) = О. Трехгранные уголковые отражатели.
В отличие от двугранного, обеспечивают интенсивное отражение в двумерном секторе углов прихода (рис. 8.54,б,в). Максимальная эффективная площадь обеспечивается при наблюдении вторичного излучателя вдоль оси симметрии, когда определяемая (8.42) геометрическая площадь эквивалентной пластинки Ягеом достигает максимального значения Ягеом вкг Для уголкового отражателя (рис. 8.54,в) с длиной ребра ! - это площадь правильного шестиугольника (рис.
8.54,г), полученного путем отсечения от треугольника со сторонами 1зГ2 трех подобных ему, но втрое меньшего размера (лучи, попавшие в зачерненные части рисунка, не возвращаются). Разбив шестиугольник на 6 треугольников с вершинами в его центре, находят 2 — 4 огеом гоех = 6(1 чГ2/3/ ч/3 /4 = 1~/ ч/3 и стоек = 4Ш /ЗХ . При той же длине ребра ! значение атмг отражателя (рис. 8.54,6) в 9 раз больше, чем отражателя (рис. 8.54,в), но его конструкция менее жесткая. Цепочки уголковых отражателей использовали для имитации мостов при низком разрешении РЛС обзора Земли.
Фронт волны Линза Люнеберга. Пред- Линза ставляет собой сложный диэлекЭр трический линзовый вторичный излучатель с металлическим экранам (зеркапом, рис. 8.55). Заменяет уголковые отражатели Рис. 8.55 (рис. 8.54,б,в), обеспечивая функционирование в широком угловом секторе. Линзу собирают из сферических слоев с подобранными по определенному закону показателями преломления. Падающие лучи фокусируются линзой на металлический отражатель сферической формы в точке, диаметрально противоположной точке касания линзы фронтом падающей волны.
Отраженные колебания проходят путь падающих в обратном направлении. Значение ад,иг определяется согласно (8.42). При 2 Вгеом = яа, где а — радиус линзы, 3 4 2 атш=4я а /Х . Линзовые отражатели используют при создании наземных и аэродинамическихложных целей. 8.11.2. Придание воздушным целям малоотражающих форм Согласно (1! .! 3) максимальная дальность типичной однопозиционной РЛС гтех ж ац пропорциональна 1/4 эффективной площади цели в степени одна четверть.
Длл снижения этой дагьнасти в четыре раза стедует уменьшить ЭП в 256 рал или на 24 дБ. Снижая заметность, конструкторам приходилось идти на ухудшение других показателей качества летательных аппаратов: максимальной скорости, грузоподъемности, маневренности [2.48, 2.106, 2.107]. Однако в 2005 г.
в США принят уже на вооружение тактический истребитель 81еа10з Р-22А Кар!от с максимальной скоростью 2М [6.!20]. Кроме того, еще истребители 81еа!1Л Р-117А в 1991г. обеспечили 40-процентное уничтожение приоритетных целей Ирака (по отношению ко всем уничтоженным) при 100-процентной выживаемости [6.10, 6.12-6.14]. Совместно с бомбардировщиками 81еа!йг В-2 (США) они применялись в боях 2001 г. в Афганистане и 2003г. в Ираке. Создан малозаметный корабль США Бее Яюг(озч [7.5 !].
Пути снижения ЭП объектов однопозицнонной радиолокации [7.18, 7.48, 7.50, 7.51, 2.107]. В первую очередь, обеспечивается отвод интенсивных вторичные галучений (пластин и гладких элементов, двугранных углов и ребер, двигателей и подвесного вооружения) ат направления на источник первичного излучения. Каждый из факторов отрабатывается отдельно, поскольку он может привести к резкому увеличению ЭП. Так, например, на стыках крыльев с фюзеляжем образуются «вогнутые» двугранные углы. Подобный двуграниый угол, даже на внешней стороне объекта, может усиливать вторичное излучение в переднюю полусферу.
Например, двугранньгй уголковый отражатель с прямоуголь- Рнс. 8.58 Рнс. 8.57 Проводник п=А>+1=4 Рнс. 8.62 $"б 135 ным раскрывом (рис. 8.54,а) концентрирует вторичное излучение в направлении на источник первичного излучения. При тупом угле раскрыва (рис. 8.56) вторичное излучение отводится от направления на этот источник. Заострения обеспечивают низкую ЭП носовых частей целей. На рис 8.57 показаны выпуклое и вогнутое заострения (возможно промежуточное прямое).
ЭП вогнутого заострения меньше, чем ЭП выпуклого. Предпочитают прямые заострения, зеркально отводящие лучи в сторону от направления, обратного направлению на источник первичного излучения (рис. 8.58). Не только лучи, отраженные от поверхности, примыкающей к заострению, могут отводиться. Рис. 8.59 показывает, что тыльная часть поверхности, Рнс. 8.59 вызывая интенсивные краевые токи, может усилить чение.
Зубчатая структура " «!' ;Л тыльной части (рис. 8.60) перераспределяет излучение по направлениям. Число направлений, в которые ориентируют отраженные лучи, пред-почитают уменьшать, хотя это и связано с усилением поля в этих направлениях. Плоские отражающие поверхности предпочитаются поэтому криволинейным, а число направлений нх ориентации обычно минимизируют [7.50).
Обеспечивают затенение крылом входных и выходных отверстий каналов двигателей, дающих заметный вклад в ЭПЦ. Фюзеляж плавно вписывают в крыло, принимаются ', .; 41-',,'.м,,: меры для снижения переотражений от внутренних стенок ".,);:::,."' - ',:;-:~.~4' кабины пилота. От подвесного:: „'--",'.,"Р,;:ж;„",:!$" .'.:= размещения запасов топлива и;:, вооружения переходят к внут- ',,';~ г~~~':,;1):",,'-'1~...;,.';- рифюзеляжному. Ширина ще- ' — — ~ лей (между крылом и элеронами и др.) минимизируется. Снижаются эффективные плошади антенн. Принимаются меры по скрытности (ЬР1) локационных (разд. 2.2.16) и связных РЭС. Перечисленные принципы реализуются в технологии малозаметности США Б!еа!йь На рис.
8.61 показан вяешний вид стратегического бомбардировщика В-2А «Бр !Пш. 8.11.3. Малоотражаюи4ие покрытия Основаны на использования или сочетании диэлектрических материалов с потерями и магнитных материалов также с потерями. Их используют при создании экранированных безэховых камер и противорадиолокационной маскировки в коротковолновых радиолокационных диапазонах. Различают покрытия: с пвавныч чз.ченениеч физических свойств материала; с вкраплением поглощающих энергию неоднородностей; с шиповвдной поверхностной структурой.
Создают также .чнагаслоч ные интерференцианные покрытия (рис. 8.62), Они рассчитаны на взаимное гашение волн, отраженных границами слоев и проводящей поверхностью объекта. Многослойные покрытия. Решают сложную задачу согласования проводящей поверхности со свободным пространством за счет потерь энергии падающей волны. Покрытия должны быть по возможности тонкими и работать в возможно широкой полосе частот.
Именно поэтому от однослойных покрытий, имеющих обычно резонансный характер, переходят к многослойным, На рис. 8.62 поясняется работа покрьггия с рабочими слоями и =2, и =3. Обласп п =1 относится к внешнему пространству, область и =4 — проводящая область маскируемого объекта. На каждой межслойной границе, здесь для наглядности утолщенной, наблюдается отражение и прохождение волн согласно (8.
! 4)-(8.17) [7.18, 7.48). Многослойные покрытия строят со слоями резистор- диэлектрик, со слоями из магнетиков с потерями и слоями диэлектрик — магнетик с потерями. Для четырехслойного покрьпия со слоями резистор — диэлектрик в [2.!07] приводятся данные о затухании 27...30 дБ в полосе частот от 8 до 15 ГГц при обшей толцшне 3 см.