Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Поэтому применение дипольных отражателей против РЛС с непрерывным излучением малоэффективно. Отражения от днполей имеют резонансный характер, так что ЭП Р диполя в зависимости от длины имеет вид, как на рис. 12.11. 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Рис. 12.11.
Резонанса динолеи На величину ЭПР диполя, сброшенного с самолета, влияет множество случайных факторов: эффект слипания и перелзешивания диполей; динамика их развертывании; поляризация падаюшей волны; методы рассеяния дипольных отражателей; влияние окружающей атмосферы; экранируюший эффект; скорость падения днполей и т. д. Поэтому многие методы расчета, изложенные выше, лают лишь приближенныс данные для планирования мероприятий РЭП с применением липольных отражателей. Пачки диполей разбрасываются с таким темпом, чтобы расстояние между дипольными отражателями соседних пачек было меньше разрегпаюшей способности РЛС по дальности бй и по углу 60.
При постановке облаков дипольных отражателей надо рассчитывать количество пачек, приходящихся на импульсный объем РЛС. Обычно отношение мощностей 250 блана УД Чпекиррнгыие ноздеаепннм на среду рггепрпепгроненггя еигнолон сигналов, отраженных от нели и от облака до внутри импульсного обьема РЛС больше 3 дБ. Прн расчетах надо учитывать, что только 30% диполей в пачке участвуют в образовании ЭПР, При развертывании диполей следует учитывать полное время развития облака из пачки от лесятых долей секунлы до нескольких секунд. в зависимости от типа диполей и атмосферных условий (в верхних слоях атмосферы развитие происходит быстрее). В среднем время падения диполей составляет примерно 75 и/мин (для тонких лнполей ленточного типа). Обычно в олпу пачку умещается много сотен тысяч динолей из металли щекой фольги или миллионы диполей на диэлектрн !еской основе.
Совокупность нескольких развернутых пачек диполей называется облаком, а последовательность перекрывающихся облаков — полосами длиной в несколько километров. Следует у !итывать, что помимо эффекта слипания диполей (нгнездования») наблюдается эффект экранирования, когда более отдаленные от РЛС липоли отражагот слабее, ибо на них палает меныде энергии электромагнитной волны. Для усиления экранирукнцего эффекта дипольных отражателей (увеличение коэффициента затухания в облаке (3) могут применяться спецнальныс диполи из других материалов, поглощающих электромагнизт!ые волны. При рассеивании облака диполей с летательного аппарата (рнс. 12.12) ширина полос в горизонтальной Е, (рис.
12.!2, а) и вертикальной Еи(рис, !2.!2, о) плоскостях составляет Е„Е„=400...1000 м. Поперечнос сечение облака (рис. 12.12, в) имеет колокольную форму, 1' = Т5 м1мин 1 Рис. !2.!2. Раеееннание однако диполен Для расчета объемной плотности разверн)той пачки гл (мз/кмз) существует эмпирическая формула 60Кпа (!2.15) г и тле )! — количество сбрасываемых пачек за 1 мин; )г — скорость самолета.
выбрасывающего диполи; Е, и ń— ширины полос дипольных отражателей (рис. 12.12); о„— ЗПР облака, образуемого из одной пачки диполей. Ы.2 Ляасмьаие аямели 251 Папример, если Я= 30 па ~ек/мни, па = 100 м-, Р= 750 км/ ь /з,= 0.93 км. /з. = 0.360 км, имеем /) = 720 мз/кмз. Таким обРазом, дла созданиа полосы длиной 186 км самолет за !5 мин должен сбросить 450 пачек. Существует несколько метолов разбрасывания дипольных отражателей: рассеяние путем ввола пачек в обтекающий воздушный поток из бункера на транспортерную ленту: рассеяние путем инжекции диполей в дымовую трубу корабля; рассеяние воздушным потоком диполей, уложенных на бумагу. свернугую в рулон: нарезка диполей непосредственно перед рассеянием; отстрел иванне с помощью пиропатронов, выстреливаемых из пневматической установки; отстреливание с помощью ракет.
запускаемых в переднюю полусферу; сбрасьнзание с помощью авиационных бомб: отстреливание с помощью минометов и артиллерийских снарядов и т. д. Обычно количество выбрасываемых липольных отражателей тщательно рассчитывается и планируется. Липольные облака и полосы ставят, как правило, по направлению ветра, с таким рас ~етохц чтобы ударные летательные аппараты все время находились под их экранирующим действием. Типовой размер полос Е, = 500 м, /а = 1,5 км.
Протяженность полос от единиц километров до !00 км. Диапазон частот при подавлении РЛС обнаружения должен составляп 250...8000 МРц. Дипольные помехи могут применяться для маскировки головных частей баллистических ракет (БР), преодолевающих рубежи ПРО (21!. Примерная схема преодоления ПРО с использованием дипольных отражателей для модификации среды вдоль траектории МБР показана на рис. 12.13. Облако дипольных отражателей может накрывать одну или несколько головных частей. а также ложных целей, маскирующих МБР от обнаружения и сопровождеюш средствами ПРО. Полагая, что ширина луча РЛС а=(1=1,2', длительность сжатого импульса т=! мкс, размеры облака составляют 370 и 900 км (диполи распределены равномерно), а (о,) = 0,1 м~ (при длине диполя 40 см), то в соответствии с (12.!4) в импульсном объеме РЛС на расстоянии 1300 км, соответствующем минимальной дальности порыва антиракет, будет содержаться примерно 80 дипольных отражателей с общей ЭПР 0,8 мз.
Для средней ЭПР головной час~и со стороны носа(о,„)-0,00! м- соотношение сигнал/помеха составит -30 дБ, что делает невозможным распознавание головных частей радиолокационными станциями в составе комплексов противоракетной обороны. Первоначально конструкции дипольных отражателей были очень просты. Они представляли собой металлические или металлизированные полуволновые внбраторы, комплектуемые в пачки и выбрасываемые в огромных количествах для формирования облаков или протяженных завес. 252 Глава 12. Маскируюялие воздеиствяя ни среду раснространения сиена,юв а ег к я я о а ю в о О.
с С о о Е а,я а со ег о се 5 сз и я О 5 я н ою о с ~ Рве. 12.13. Засаапа диноляяа ГЧ МБР ни траектории Интенсивное развитие методов и средств постановки пассивных помех привело к созданию дипольных отражателей более сложных и оригинальных конструкщлй, придающих этим средствам радиомаскировки новые качества.
Во-первых, виноли стали делать из тонких, прочных и упругих нитей !стекловолокна, майлара, углепластика!. покрытых слоем металла. Такие пити плотнее упаковываются в пачки и меньше спутываютсв и рвутса. В результате каждая пачка может созда~ь облако с большей ЭПР, чем пачка станиолсвых полосок. Во-вторых, были разработаны специальные формы и конструкции, позволяющие диполям долыпе плавать в атмосфере. Для этого созданы диполи из очень тонких (диаметром порядка ! мм) ьлеталлизированных трубок, наполненных легким ~азом. Трубка герметизирована, а ее длина примерно равна половине рабочей длины волны РЛС. При нормальном атмосферном давлении дипольный элемент частично сложен.
На высоте, где его вес равен весу вытесняемого им воздуха, он полностью раздувается лавлением газа внутри трубки. Используя зто техническое решение, можно создавать дипош, остак1щиеса во взвешенном состоянии на различной высоте нал Землей в условиях стандартной атмосферы. Были также созданы виноли, которые медленнее опускаются зв счет авторотации. Конструкция таких диполей представлена на рис.
12.!4. Диполь выполняется из тонкой мегзллизированной пленки. Два стабилизатора, размещенные на конце диполя, отогнуты относительно друг друга на 45". При выбросе диполей с ЛА в больших количествах каждый отдельный диполь будет врашажся относительно своей центральной осн. 12.2. Днпольные помехи Рис 12.!4. Вроиьаютийгн диполь 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. врашекие стабилизирует вертикальную ориентацию диполя в любой момент времени и способствует доплеровскому расширению спектра отраженного сигнала.
препятствуя селекции движущейся цели на фоне отражений от дипольных облаков. Дипапьные 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 головкой части МБР. Кроме того, диполи должны ориентироваться поперек луча РЛС. Необходиьгые аэродинамические, баллистические и электродинамические характеристики обеспечиваются у диполей, выполненных в виле плоских конструкпий с клиновидными концами.
один из которых длиннее другого, Это позволяет сместить центр тюкести диполя вперед. У задней кромки делают отверстие, чтобы сместить центр тяжести относительно центра приложения аэродинамических сил. Диполи могут иметь различную толщину по длине. Тонкая удлиненная 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 разными углами и площадью отгиба. Эти конструктивные приемы иллюстрируются рис. 12.15. Ряс 12.15. Спеииольные формы сомостобилизируюмихсн и ссппоориептирунпяихсн динольных отражателеп 254 Дяива )2. Маснирргоигие воздействия на срес)у распространения сигналов 12.3. Маскировка сигнала плазменными образованиями 2 гг' х(г) с(г~ (12. 16) где х(г) — координата частицы; т — масса частицы; е — зарял электрона; Е(г) — напряженность электрического поля.
Если -еЕ(г) — сила, действующая на заряженную частицу, периодическая функция времени, из (12.16) следует, что при взаимодействии электромагнитной волны с ионизованной средой заряженные частицы колеблются в такт изменениям напряженности электрического поля. Частицы, совершающие колебания под воздействием приложенного поля, переизлучают энергию в фазе с воздействующей на них силой, т. е.