Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 42
Текст из файла (страница 42)
/ЛЗ. Уменмненне раднннокаянонной эиметногти антенных гостем 235 Малоподвижные или стационарные объекты и сооружения для радиолокационной гиаскировки могут покрываться специальными накидками из поглощающих материалов, работающих по зем же принципам, что и радиопоглощающие материалы покрытия летательных аппаратов, Для уменьшения ЭПР зданий и сооружений используются специальные объемно-поглощаюшие строительные материалы (бетоны с примесями порошков проводящих материалов и ферромагнетиков).
1!.3. Уменьшение радиолокационной заметности антенных систем Значительный вклад в радиолокационную заметность объектов, содержащих и использующих РЭС, вносят антенные системьь Так, самолет в зависимости от типа и назначения может нести на своем борту до 100 и более антенн бортового радиоэлектронного комплекса. В состав комплекса входят радиолокационный прицел, радиолокатор бокового обзора, автономные средства радионавигации 1радиовысотомеры, доплеровский измеритель скорости и угла сноса) и средства ближней. дальней и спутниковой радионавигации, системы передачи информации и связи, радиолокационный визир, средства радио- и радиотехнической разведки, активные средства радиопротиводействия.
На борту ракет могут работать системы радиоуправления и радиосистемы автономной навигации, радиовзрыватели, радиотелеметрические системы. В еще большей степени радиоэлектронными средствами насыщены морские корабли, а также наземные мобильные и стационарные объекты. Все эти средства и системы используют как передающие, так и приемные антенны. А антенны увеличивают радиолокационную заметность. По имеющимся оценкам вклад антенн бортовых радиоэлектронных комплексов в ЭПР самолетов составляет от 10...20% до 40...50%. У ракет с головками самонаведения в наиболее опас- ноги секторе углов облучения в передней полусфере ЭПР антенны составляет примерно от 30% до 90% общей ЭПР.
У крылатых ракет этот показатель составляет 50...60%. При этом вклад различных типов антенн в общую ЭПР летательного аппарата неодинаков: наибольшую ЭП Р имеют зеркальные антенны большой апертуры !антенны радиолокационного прицела, радиолокационного визира и т. п.), а также плоские антенные решетки. Однако такие антенны имеют узкую диаграмму обратно~о рассеяния. Подобных антенн с большой ЭПР на борту ЛА немного, как правило, — единицы (1...5).
Остальные антенны имеют в основном небольшую ЭПР (от 0,01 до 1 мз), но обладают большой (до 360") шириной ДОР. Г ото Г!. Снилееное роероооокоцоооооо зометооееоо Относительный вклад шзтенных систем в заметность наземных и морских объекзов меньше, чем у летательных аппаратов. Тем не менее и для них возникает насущная проблема разработки методов и средств уменьшения радиолокационнои замепюсти антенн. В настоящее время известны три основные направления исследовании и разработок, направленных на уменьшения радиолокациошюй заметности антенн. /7ероое поправление предусматривает такие комплексные подходы к проскщрованикз радиоэлектронных средсгв, согласно которым минимизируется общее число антенн, используемых радиоэлектронными средствами различного функционального назначения и структуры.
Этого можно лостщ1ь. исполюуя на борту ЛА унивсрсальныс многофункциональные антенные решетки, которые одновременно могут обслуживать радиолокационные средства, средства радиоэлектронного противодействия. средства предупреждения о нападении ракет противника, опознавания «свой— чужой», радиосвязи и передачи данных и т. и. Уменьшить общее число антенн при сохранении объема необходимой текущей информации, получаемой на борту ЛА. можно и в том случас, когда такая информация поступает от других источников, например от спутниковых навигационных систем и систем обнаружения, распознавания и сопровождения целей, разведывательно-ударных комплексов и комплексов дальнего радиолокационного обнаружения. При этом приемные антенны можно размешать в местах, удобных для приема поступающей информации Рнапример, с ориентацией ЛНА в верхнюю полусферу для приема сигналов, поступающих от спутниковых систем). В результате эти антенны не булут влиять на ЭПР '!А в нижней полусфере, наиболее опасной при наблюдении ЛА наземными и возлушными радиолокационными системами.
Воюрое лалрооленле связано с разработкой методов и средств уменьшения заметности каждои из антенн радиоэлектронного комплекса. Поле, рассеянное антенной, по характеру своего возникновения разделяется на две составляющие. Первая из них появляется в результате приема н последующего переизлучения энергии падающего электромагнитного поля. Вторая составляющая не связана с антенной спецификой и появляется в результате дифракции падающей волны на внешних элементах антенны.
Обе составляющие существуют одновременно, но в направлении главного лепестка ДОР и вблизи него второи составляющей можно пренебречь. В направлениях, значительно отклоняющихся от максимума главного лепестка, пренебрежимо малой становится первая составляющая. Применение радиопоглощающих материалов и покрытий для снижения радиолокационной заметности антенн невозлюжно; поглощая электро- !ЛЗ. утеннтение родиозокационной зотетнсзсти онтснних систем 237 магнитное излучение РЛС противника, такие покрытия одновременно нарушают нормальное функционирование антенн в их рабочих лиапазонах длин Волн. Возчожныс методы и средства уменьшения ЭПР антенн можно услов.
но разлепить на три основные группы. Во-первых. непосрелственно в антеннах используются частотно-селективныс и поляризационно-селективные структуры с неизменяемыми во времени параметрами. Такие структуры радиопрозрачны илп отражают, как металл, на рабочих частотах и поляризациях антенны и непрозрачны пли сильно поглощают на всех других частотах и поляризациях.
Во-вторых, ЭПР антенн уменьшают за счет ухудшения характеристик антенн в нерабочие промежутки времени (между излучением и приемом сг1гналов РЛС или в то время. когда не работают системы передачи информации). Для изменения характеристик антенн используются электрически управляемые во времени срелы или электрически поворачиваемые металлические экраны. В рабочие промежутки времени характеристики антенн восстанавливаются. В-третьих.
невидимые для РЛС зеркальные антенны получаются, если раскрыв антенны прикрыть экраном, отражающим падающую на него из внешнего просз ранства волну в направлениях, не совпадающих с направлением прихода. Такие экраны создаются на основе радиопрозрачных плоскослоистых сред. образованных прилегающими друг к другу слоями диэлектрических материалов. Исследования показывают, что использование ~аких селективных экранов способно уменьшить ЭПР зеркальной антенны на 11...30 дБ. Для управления радионезаметностью линейных антенн КВ- и УКВ- диапазонов на металлические стержни, из которых изготавливается антенна, наносится слой радиопоглошаюшего материала, несильно ослабляющего сигнал на рабочей частоте. Слой поглотителя увеличивает поперечнос сечение проводника, что приводит к увеличению ЭПР антенны. но одновременно уменьшает его ллину, необходимую для обеспечения резонанса на рабочей частоте. В сантиметровом радиолокационном диапазоне ЭПР таких антенн становится заметно меньше (примерно на 15 дБ).
Требования сохранения рабочих характеристик на основной частоте и минимальной радиолокационной заметности противоре шт друг другу. В общем случае для разрешения противоречия между эгимн требованиями конструкцию линейных антенн приходится оптимизировать по комплсксночу критерию, учитывающему и эффективность работы антшшы, и ес радиолокационную заметность.
Третья грулла методов уменьшения зачетности предусчазривает миниатюризацию антенн при сохранении их основных рабочих характеристик. Естественно, что за счет уменьшения габаритов антенн мощность вторич- 238 лвпва !Л Сиивееиие рпоиолокпиионной зптетиоети ного излучения существенно уменьшается. Исторически миниатюризация была обусловлена не потребностями уменьшения радиолокационной заметности, а необходимостью уменьшения габаритных размеров антенных систем.
Первым техническим решением по этому направлению было создание ферромагнитных антенн, Прн той же действуюшей высоте ферритовые приемные антенны имеют на рабочей частоте в р раз меньшую плошадь, где 1ла — действующая проницаемость ферромагнетика. Прн уменьшении длины волны дгйствуюшая проницаемость магнитопровода падает, а потери в нем растут. Поэтолиу магнитные антенны в сантиметровом диапазоне имеют существенно меньшие значения ЭПР, чем антенны других ~илов, при заданной действуюшей высоте.
Известны и другие инженерные методы уменьшения ЭПР антенн. 11.4. Комплексное применение методов протнвораднолокацнонной маскировки В последние годы комплексные исследования и разработки методов снижения вероятности обнаружения объектов вооружения и военной техники именуются собирательным термином «технология Вгеа!11з», Прежде всепз программа эгеа!Ф объединила исследовательские, конструкторские и технологические направления, ставящие целью снижение радиолокационной и тепловой заметности объектов за счет совершенствования форм их наружной поверхности, устранения блестящих точек и применения специальных конструкционных материалов. Снижение радиолокационной заметности прямо связано с уменьшением ЭПР объекта, В рамках программы Яеа1Ф была поставлена задача снизить ЭПР самолетов до 0,001...0,01 мз.