Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Он ставит дипольные отражатели, обеспечивая прикрытие помехи лля РЛС по дальности бй, так что темп сброса этих диполей ЬЯ 150т и, Рк (16. 21) Имеются номограммы вида рис.!6.!7, которыми руководствуются при определении темпа выброса пачек диполей. 'ч',=солвь Рнс. 16.17. Примерный вид номограмм дпн расчета темпа выброса пачек дипопей Иногла требуется установить с нескольких постановшиков помех завесу из дипольных отражателей (рис.!6.!8, а). При использовании ракет, выстреливаемых вперед по траектории полета зашишаемого самолета (рис.
!6.18, 6), также сбрасываются полосы из липольных отражателей (?...1О пачек за 15 с). Липольные помехи могут применяться лля маскировки головных частей баллистических ракет (БР), преололеваюших рубежи ПРО 121!. 16.2. Лииольные помехи Примерная схема преодоления ПРО с использованием дипольных от- ражателей лля модификации среды вдоль траектории МБР показана на рис. 16.19.
ДО 61 Рис. 16. 18. Впрнпнты ностпновки динольнык зпвег Рис. !6. 19. Зтиитп дополнив ГЧ МБР ни трпектории Облако дипольных отражателей может накрывать одну или несколько головных частей, а также ложных целей, маскируюгцих МБР от обнаружения и сопровождения срелствами ПРО. 3~ Ф ф с а 20с и $ ~фкцб Б Е и 25 с н, ~Ф йй гз '~ 392 Глава 16. Маскирующие воздействия иа среду Полагая, что ширина луча РЛС а = !3 =1,2', длительность сжатого импульса т = 1мкс, размеры облака составляют 370 и 900 км (липоли распределены равномерно), а (о,) = 0,1 м~ (при длине диполя 40 см), то в соответствии с (1б.!4) в импульсном объеме РЛС на расстоянии 1300 км. соответствующей минимальной дальности порыва антиракет, будет содержаться примерно 80 липольных отражателей с обшей ЭПР 0,8 м~. Для средней ЭПР головной части со стороны носа (и,„) - 0,001 м~ соотношение сигнал/помеха составит — 30лБ, что лелает невозможным распознавание головных частей радиолокационными станциями в составе комплексов противоракетной обороны.
Первоначально конструкции липольных отражателей были очень просты. Они представляли собой простейшие металлические или металлизированные полуволновые вибраторы, комплектуемые в пачки и выбрасываемые в о~ ромных количесгвах для формировании об.иков или протяженных завес. Интенсивное развитие метолов и средств постановки пассивных помех привело к созданию липольных отражателей более сложных и оригинальных конструкций, придающих этим средствам радиомаскировки новые качества. Во-первых, диполи стали делать из тонких, прочных и упругих нитей (стекловолокна, майлара, углепластика), покрытых слоем металла. Такие нити плотнее упаковываются в пачки и меньше спутываются и рвутся.
В результате каждая пачка может создать облако с большей ЭПР, чем пачка станиолевых полосок. Во-вторых, были разработаны специальные формы и конструкции, позволяющие липолям польше плавать в атмосфере. Для этого созланы липоли из очень тонких (диаметром порядка 1 мм) металлизированных трубок, наполненных легким газом. Трубка герметизирована, а ее длина примерно равна половине рабочей ллины волны РЛС. При нормальном атмосферном давлении липольный элемент частично сложен.
На высоте, где его вес равен весу вытесняемого им возлуха, он полностью раздувается давлением газа внутри трубки. Используя это техническое решение, можно создавать липоли, остающиеся во взвешенном состоянии на различной высоте нал землей в условиях стандартной ' !('3 атмосферы. Были также созданы диполи. которые медленнее опускаются за счет авторотации.
КонстРесс )б20 РУкциЯ таких липолей пРедставлена на Рис. 16,20. Вргливлииидся Диполь выполняется из тонкой металлизированной дииьиь пленки. Два стабилизатора, размещенные на кон- 16.3. Маскировка сигнала плазменными образованиями 393 це диполя, отогнуты относительно друг друга на ч5'. При выбросе липолей с ЛА в больших количествах каждый отдельный диполь будет врашаться относительно своей центральной оси. Малая масса отдельных диполей в сочетании с врашательным движением позволяет им оставаться практически на одной и той же высоте в течение относительно большого интервала времени. Кроме того, врашение стабилизирует вертикальную ориентацию липоля в любой момент времени и способствует доплеровскому расширению спектра отраженного сигнала, препятствуя селекции лвижушейся цели на фоне отражений от дипольных облаков.
Дипольные отражатели, используемые для прикрытия головных частей баллистических ракет, должны работать в условиях гиперзвуковых скоростей, не разрушаться на участке спуска в атмосфере вплоть до очень малых высот и двигаться в атмосфере по траектории, подобной траектории спуска головной части МЬР. Кроме того, диполн должны ориентироваться поперек луча РЛС. Необходимые аэродинамические, баллистические и электролинамические характеристики обеспечиваются у липолей, выполненных в виде плоских конструкций с клиновидными концами, один из которых длиннее лругого. Это 0 позволяет сместить центр тяже- Ф о сти диполя вперед.
У залней кромки делают отверстие, чтобы сместить центр тяжести относительно центра приложения аэродинамических сил. Рггс.!62г. СиецггсыьныефорзгысажоДиполи могут иметь различную стабгогггзггруюаггосс» а саыоорие»тптолшину по длине тонкая уд- РУюагггхся дааогьныхотражатегег1 линенная конфигурация обеспечивает низкое сопротивление и высокий баллистический коэффициент. Изменяя угол атаки, под которым отдельные диполи будут стабилизироваться в полете, можно задать высоту, на которой они изменят ориентацию.
Изменение углов атаки обеспечивается отогнутыми частями с равными углами и плошадью отгиба. Эти конструктивные приемы иллюстрируются рис. 1б.21, 16.3. Маскировка сигнала плазменными образованиями Неолноролности, в которых преломляются, поглощаются и от которых отражаются электромагнитные волны, могут созлаваться не только макроскопическими объектами вроде облаков липольных отражате- 394 Глава 16.
Маскяруюшяе воздействия на среду лей. Такие же эффекты наблюдаются при взаимодействии электромагнитной волны с ионизованной газовой срелой, в которой среднее расстояние между заряженными частицами меньше ллины волны. Поэтому модификация среды на трассе распространения сигнала, предусматриваюшая искусственное созлание плазменных образований, тоже может использоваться для ралиомаскировки [2], [3].
Отражение электромагнитных волн возможно от границы, на которой коэффициенты преломления л = [е[г и проводимости о двух сред резко различаются. Изменить и и о можно, если создать на пути распространения ралиоволны локальную неодноролность в виде плазменного облака. Плазма — срела дисперсионная, т.е. ее коэффициент преломления зависит от частоты: Л' 1 — 81— (16.22) гле /' — частота в герцах„ йг — концентрация электронов — среднее количество электронов в одном кубическом метре объема ионизированного газа.
Критическая частота, при которой наступает полное внутреннее отражение (полное экранирование приемников от перелатчиков), соответствует условию и = О, т.е. (16. 23) Иначе говоря, концентрация электронов, при которой прямая перелача сигнала через плазменное облако уже невозможна, будет У= — ". (16. 24) 8! Так, для волны ).=10 ем оказывается, что %=10'~!/и'.
Эго очень высокая степень ионизации. Уже при йг= 10"...10'~ ионизация обнаруживается визуально, как свечение газа. Обычно считается [2], что мошность источника ионизации (генератора электронов и Йонов) пропорциональна квадрату его произволительности: /= аЮ-, (16.25) где а — показатель интенсивности рекомбинаций электронов. У поверхности Земли а = 10 цсмз/электронов с. При йг=!О'"1/м и а = 10 цсмз/электронов с, мод~ность источника должна составлять (= !Оыэлектронов/мз с. (16. 26) 395 16.3. Маскировка сигнала плазменными образованиями Иными словами, лля создания ионизованной области с концентрацией Ю=)О'" электронов в 1 м' источник ионизации должен в одну секунду генерировать 1Озл электронов в том же кубометре.
Кроме отражений и преломлений в ионизованных областях наблюлается поглощение энергии ралиоволн. Свободные электроны пол действием электрического поля падающей волны совершают вынужденные колебания. Частота колебаний равна несущей частоте радиосигнала. В процессе колебательного движения электроны сталкиваются с нейтральными молекулами, атомами и йонами. При этом энергия электронов передается лругим частицам, т.е, энергия электрического поля переходит в тепловую энергию среды. Коэффициент поглощения радиоволн, измеренный в лецибелах на километр длины трассы в плазменном облаке, при этом равен 1,8 !О 'Ук (16.27) оз ч-к где У вЂ” средняя концентрация электронов в плазменном облаке; к— число соударений электронов с йонами, атомами и молекулами газов; аз = 2ф' — угловая частота сигнала.