Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Для сверхзвуковых ракет характерна высокая степень разогрева оболочки, что приводит к тепловому удару, при котором температура поверхности обтекателя достигает 810 С. Остеклованная керамика, обладающая достаточной стойкостью к тепловым ударам, применяется в обтекателях для ракет. Чрезвычайно высокие температуры и сильные тепловые удары предъявляют весьма серьеэине требования к обтекателям для сверхзвуковых летательных аппаратов.
В тех случаях, когда ожидается сильный разогрев в течение непродолжительного времени, используются жаропрочные материалы. Абляциониый процесс вызывает охлаждение, поскольку на сублимацию материала обтекателя затрачивается большая часть энергии. К типовым жаропрочным материалам относятся тефлон, дуроид и плавленый кварц. Абляция обусловливает уменьшение толщины стенки обтекателя и изменение диэлектрических свойств его материала. При изготовлении обтекателей на гиперзвуковых летательных аппаратах применяются керамические материалы с высокой плотностью для устранения трудностей, связанных с тепловым ударом. Однако такие материалы должны быть весьма теплостойкими. Один из методов, который можно применять для анализа влияния температурного градиента на электрические параметры, заключается в условном разделении толщины стенки обтекателя на ряд слоев.
При этом каждому слою приписываются определенные диэлектрические свойства, соответствт ющие средней температуре этого слоя. Дальнейшие расчеты производятся так же, как для обтекателя с многослойной структурой. 7.5. Обтекателн наземных н корабельных РЛС Общие сведения. Обтекатели наземных и корабельных РЛС выполняют. ся обычно в виде усеченной сферы, хотя в некоторых случаях при креплении обтекателей непосредственно на конструктивных элементах антенны они имеют плоскую или коническую форму. Обтекатели, особенно больших раз- 325 Гл. 7.
Антенные обгекагели Таблица 3 Типовые параметры крупногабаритных обтекателей аз»чан»е а»р»метр» Параметр Коэффициент передачи по мощности, % Коэффициент отражении по мощности, % Угол отклонения луча, мрад Степень изменения ошибки установки луча, мрак!мрак Изменение шири» ы луча нэ уровне 3 дБ, »А Увеличение бококых л»пестков на уровне: — 20 дБ — 25 дБ — 30 дБ 85 — 96 0,5 0,05 — 0,3 0,005 — 0,01 5 1лБ удБ 4 аБ Кадуаные обтекатели.
Первые крупногабаритные абтекатели была надувного типа. Их продолжают использовать там, где важны такие факторы, как транспортабельность, малая масса и минимальный объем в упако»энном виде. Для их изготовления чаше всего применяют лакрон с гипалоноьым покрытием, обеспечивающий получение тонкой стенки. Надувные обтекзтели имеют разные размеры, а у крупнейшего из иих диаметр составляет зо 64 м [301. Коэффициент передачи тонхостенных надувных обтенателей можно определить по графикам для плоских панелей, приведенным на рис. 6 и 7. Одним из основных требований, предъявляемых к надувным обтекзтелям, является поддержание постоянного внутреннего давления воздуха, что делает необходимым применение специального оборудования с дополннтель.
ными источниками электроэнергии. Отказ системы поддува может обусловить выход из строя обтекателя н антенны. В абтекателях с двойной стенкой эта проблема частично решается путем раздельного наддува. Такой обтекатель относится к обтекателям с двухслойной с»руктурой, имеющим тонкие оболочки. 326 меров, оказывают значительное влияние на электрические и механические свойства антенн. В ряде случаев конструкцию антенны, включая приводной механизм, можно значительно упростить или уменьшить по габаритам.
Исключение непосредственных ветровых нагрузок н влияния других климатических факторов обеспечивает более высокую стабильность скорости вращения антенны, уменьшение необходимого объема эксплуатационного обслуживания и лучшие параметры в широком диапазоне изменения климатических факторов.
Типовые требования я характеристикам ирунногабаритных обтекателей. Общие требования к климатическим факторам определены а США в технических требованиях на военную аппаратуру, а специфические требования зависят от места расположения обтекателя. К типовым требованиям относятся безотказная работа в диапазоне температур от — 54 до +51' С прн скорости ветра до 200 †2 км!ч. Способность выдерживать обледенение н заснежнванне, стойкость к воздействию солей, пыле- и пескоустойчивость относят обычно к специфическим требованиям, выдвигаемым в зависимости от места установки. Требования к электрическим параметрам крупногабаритных обтенателей значительно меняются в зависимости от их конкретного применения в различных Р.ЧС.
Типовые параметры, которые можно реализовать прак. тически, осабен»»о в диапазонах от УКВ до лнапазана С, приведены в табл 3. 7Х Обгекатели наземных и корабельных РЛС Рис. 27. тоиаостеннма обтекатель аиамет- ром з и. Рнс. 2З. Обтекатель нт иеноматернала аиа- метром З,2 м. тельно, прочность обтекателя. Отдельные панели, из которых составляется обтекатель, можно либо склеивать, либо сваривать в местах стыка, Обтекатели из пеноматериалов изготовляют диаметром до 8 и )32). Обтекатель диаметром 5,2 м для диапазона )( показан на рис. 28.
Для изготовления абтекателей из пеноматерналов тех же размеров, что и обтекателей с каркасной металлической конструкцией и многослойных обтекателей, необходимо дополнительно разрабатывать специальную технологию нх сборки. В тех случаях, когда отноц~ение толщины стенки из пеноматериала к длине волны велико, следует учитывать возможность возникновения фазовых искажений по апертуре антенны. Многослойные обтекатели.
Многослойные структуры применяются обычно в обтенателях больших размеров для получения удовлетворительных электрических характеристик на частотах менее б ГГц )33 — 33). Нр относительно низких частотах допустимо увеличение толщины стенки для повышения механической прочности с одновременным сохранением удовлетворительнык электрических характеристик. В качестве наполнителя обычно применяется бумажное волокно с невысокой плотностью или стеклопластик сотовой структуры с малой величиной диэлектрической проницаемости. Оболочки изготовляют из слоистого стеклопластика.
Края панелей усиливают стеклопластиковыми вставками, которые используются для крепления панелей с помощью болтов, 327 Жесткие тонкостенные обтекатели выполняют из заготовок с привернутыми фланцами для крепления их вместе. Коэффициент псрейачн основной площади пропускания заготовки можно определять по графикам для плоских панелей (см.
рис. 8 и 9). Из конструнтивиых соображений размеры жестких тонкостенных обтекателей ограничиваются диаметром не более 9 м Обтекатель этого типа диаметром 8 м показан на рис. 27. Обтеяатели со стенной из пеиоматерналов обладают хорошимн элентрнческими характеристиками в широком диапазоне частот (рис. 4 н 3). Малая диэлектрическая проницаемость н низкий тангенс угла диэлектрических потерь пеноматериалов позволяют увеличивать толщину стенки.
2 следовл- Гл. 7. Яигеннесе обгекагели Многослойные обтенатели для РЛС РРЗ-24 и РРВ-49 системы дальнего обнаружения (рис. 29) имеют диаметр до 43 м. Испытания люделей этих обтекателей показали, что у вих коэффициент передачи более 95%, мансимальная ошибка уствновни луча 0,3 мрад, а искажения ДН, обусловленные обтекателем, невелики Теоретический анализ [35, 36) и исследования моделей как многослойных диэлентри. ческих обтекателей, так и обтека телей с металлическими каркаса. ми показывают, что наилучшие электрические параметры много. слойных обтекателей достигаютея в диапазоне ДЦВ.
Многослойные обтекатели дороже обтекателей с металлической каркасной нонст. рукцией, что следует учитывать при их сравнении по электриче ским параметрам. Обтекатели с металлической каркасной конструкцией. Электричесние параметры таких обте нателей определяются рассеиваю. шими свойствами металлических стержней и выступающих элеменгов. Оболочка конструкпии образует обычно электрически тонкую стенку, которая может работать в широком диапазоне волн.
С учетом требований, выдвигаернс. яв. овтекатель с даухсловнов структуров мых в звяясячостя от места рдсстеакн диаметром Еа и. положения обтенателя, толщина оболочки может быть в пределах 0,75 — 2,5 мм. Потери при передаче для слоистого материала можно определить по графикам для плоских панелей (см, рис, В,9). Электрические характеристики обтекателей с металлической каркасной конструкцией опреде ляготся с учетом геометрической конфигурации и расположения элементов конструкции Обн~ий рнс.
ЗО. Косвйаккект «ередачч модело автскатслк диаметром ззл м е ааскснмостн от нор- метод определенна ДН в даль мнрооанкоа длины слсмектос структуры ларка- нЕй Зоне с учствм вЛиянИя вле са (длины стсрмаеа). ментов конструкции состоит в сле дующем [37, ЗВ!. Находитсв диаграмма рассеяния, формируемая только элементами конструкции при об лученив нх антенной РЛС Затем определяется результирующая ДН пу. тем суммирования полученной диаграммы рассеяния от элементов конст. рукции н ДН антенны при отсутствии обтекателя.
Испытания моделсй различных обтекателей показывают, что их потери при передаче беэ обо лочки количественно определяются как увеличенная в 1,5 — 2,0 раза отно сительная величина площади затенения, обусловленная элементами кон. струкпии, по отношению к площади апертуры антенны. Это правило ог. носится к случаю, когда элементы конструкции (стержни) имеют длину бо. лее 4Л.
Следовательно, обтскатели с металлической каркасной конструкцией в принципе обладают широкополостностью и их верхняя граничная частота определяется допустимыми потерями в оболочке. Когда размеры элементов 32В Гйу у" ББ ББ Б 7 и Б Б Борорнонное оотношеино Бноны илорини н диене Бонны 7 б. Обтекагели наземных и корабельных РЛС приближаются к л, возникает многократное рассеивание и быстро возрастают потери при передаче. Кривая коэффициента передачи модели обтекателя диаметром 33,5 и в зависн. мости от нормированной длины элементов приведена на рис.
30. Энергия, рассеиваемая металлическими ребрами в направлениях, отличных от направления главного лепестка, может влиять на уровень боковых лепестков. В идеальном случае абсолютно случайная ориентация лчеталлических ребер обуслн. вливает изотропный характер излучения рассеиваемой энергии и, следовательно, пренебрежимо малое возрастание уровня боковых лепестков даже в дальней зоне. Практически даже случайная ориентация ребер обусловливает некоторую дифракцию лепестков, особенно а направлениях в сторону от главного лепестка [391.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
