КОМПЛЕКСНЫЙ ДИПОЛЬНЫЙ ОТРАЖАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H04K3/00 

Изобретение относится к средствам противорадиолокационных отражателей (ПРЛО), предназначенных для создания пассивных помех с целью повышения эффективности преодоления противовоздушной обороны (ПВО) самолетами фронтовой, дальней и военнотранспортной авиации.

Современная ПВО состоит из десятков различного типа радиолокационных станций (РЛС), работающих в различных частотных диапазонах и имеющих различное тактическое предназначение, причем в мирное время по официальным данным известно только 30% рабочих длин волн РЛС другой стороны.

В зависимости от тактического назначения РЛС для их подавления необходимо создать помехи дискретно и непрерывно во всем возможном диапазоне волн.

Серийно выпускаемые дипольные отражатели (ДО) решают эту задачу путем использования одновременно до 40 их типов, привлекая для этой цели не менее 8-10 самолетов-поставщиков помех.

Это объясняется тем, что в пачку каждого типа серийный ДО в зависимости от их назначения вкладываются от одного до нескольких размеров (в подавляющем случае двух размеров). Например, 8,7 и 10 мм; 11,4 и 13 мм, 58 и 63 мм; 50,100 и 176 мм; 275 мм, которые являются резонансными для сравнительно узкого диапазона волн.

Объектом изобретения является комплексный дипольный отражатель.

Цель изобретения -снижение номенклатуры ДО в диапазоне волн от 8 мм до 55 см; повышение эффективной площади рассеивания (ЭПР) ДО; расширение тактических возможностей самолетов-поставщиков помех при подавлении как РЛС обнаружения, наведения, целеуказания (РЛС УС), так и РЛС управления оружием (РЛС УО) бортовых, зенитных и ракетных систем одновременно.

Предлагаемый комплексный отражатель дипольный (КДО) имеет диполи более 30 размеров по длине. При этом, длина диполей каждого размера подобрана таким образом, чтобы эквивалентная ЭПР в каждой точке диапазона была не ниже, чем у серийных отражателей, а коэффициент заполнения полезного объема пачек равен единице. За счет этого, а также за счет изготовления диполей из фольги меньшей ширины коэффициента заполнения ими пачек в КДО увеличится в несколько (до 8) раз.

Пример конкретного выполнения. В таблице показана схема размещения пачек, галет и наборов в КДО-4/275 К, где -4/275-минимальная максимальная длина ДО мм; -К упаковка в коробку.

КДО состоит из 19 пачек. Пачки укомплектованы в три типа наборов NN 1,2,3, а наборы собраны по схеме "1-2-1-3-1-2-1".

Набор N 1 состоит из 4 пачек: С3,Ф1,Ф2,Ф3.

Пачка С3 содержит 6 галет с диполями из металлизированного стекловолокна длиной 40,44,47,52,58 и 63 мм. В каждой галете до 60 тыс. диполей соответствующей длины. Общее количество диполей в пачке С3 360 тыс.шт.

Пачка Ф1 содержит 2 галеты с диполями из фольги длиной 80 мм и 195 мм. В каждой галете по 20 тыс. диполей. Общее количество диполей в пачке Ф1 40 тыс.шт.

Пачка Ф2 содержит 2 галеты с диполями из фольги длиной 120 мм и 155 мм. В каждой галете по 20 тыс. диполей. Общее количество диполей в пачке Ф2 40 тыс.шт.

Пачка Ф3 содержит 1 галету с диполями из фольги длиной 275 мм. В галете 20 тыс. диполей. Общее количество ДО в наборе N 1 составляет 460 тыс.шт. Набором N 1 создаются помехи РЛС УС в диапазоне волн от 8 до 55 см.

Набор N 2 состоит из 1 пачки С2.

Пачка С2 содержит 10 галет с ДО из металлизированного стекловолокна длиной 18 и 20 мм (по 2 галеты), 22, 25, 27, 30, 33, 37 мм (по 1 галете). В каждой галете по 130 тыс. шт. диполей соответствующей длины. Общее количество диполей в пачке С2-1300 тыс.шт.

Набором N 2 создаются помехи РЛС УО в диапазоне волн от 3,6 см до 7,4 см.

Набор N 3 состоит из одной пачки С1.

Пачка С1 содержит 29 галет с ДО металлизированного стекловолокна длиной 4 мм 6 шт. 4,8 мм 3 шт. 5,8 мм 3 шт. 6,5 мм 1 шт. 7,0 мм 2 шт. 8 мм 2 шт. 8,7 мм 2 шт. 10 мм 2 шт. 11,4 мм 2 шт. 13 мм 2шт, 14,5 мм 2шт. и 16,5 мм 2 шт. В каждой галете -500 тыс. диполей.

Общее количество диполей в пачке С1-14500 тыс. шт.

Набором N 3 создаются помехи РЛС УC в диапазоне волн от 8 мм до 3,3 см.

Предложенное чередование наборов 1-2-1-3-1-2-1 обеспечивает создание непрерывных помех РЛС УС и дискретное создание помех РЛС УC.

Один тип КДО-4/275 К обеспечивает снижение номенклатуры серийных ПРЛО примерно в 40 раз.

КДО-4/275К может применяться из штатных самолетных автоматов сброса пассивных помех типа АПП-22 без их доработки.

Кроме КДО-4/275К создан по этому же принципу комплексный дипольный отражатель КДО-4/275 У для применения из штатных самолетных автоматов сброса типа АСО-16 без их доработки.

Характеристики КДО-4/275 У идентичны по всем основным параметрам отражателю КДО-4/275К.

Комплексный дипольный отражатель КДО-4/275 К(У) обеспечивает расширение рабочего диапазона по сравнению с серийными ДО примерно в 40 раз, что позволило снизить их номенклатуру с 80 единиц до 2 при подавлении РЛС во всем диапазоне волн от 8 мм до 55 см одновременно с одного самолета-поставщика помех.

Принцип применения КДО состоит в следующем.

При полете самолета-поставщика помех производится выброс пачек ДО в воздушное пространство, которое рассеивается, и на экранах РЛС образуется засвечиваение областей, в пределах которых исключается или затрудняется наблюдение за прикрываемыми самолетами на РЛС УС или происходит перенацеливание РЛС УС на облаках дискретных помех.

Повышение эффективной площади рассеивания достигнуто:
увеличением количества диполей в единице объема;
наличием в КДО практически в каждой точке диапазона резонансных ДО, либо близких к ним по длине в КДО более 30 размеров, в серийных 1-3: -
наличием в КДО одновременно более 16 млн диполей в серийных десятки-сотни тысяч.

Помимо резонансных диполей, в КДО всегда присутствуют в массовом количестве как отражатели короче резонансных, так и отражатели длиннее резонансных.

До, имеющие длину меньше, чем полволны, имеют меньшую ЭПР по сравнению с резонансными. Однако за счет большого количества (миллионы штук) суммарный вклад их в результирующую ЭПР является существенным (Атражев. Борьба с радиоэлектронными средствами. М. Воениздат, 1972, с. 101, рис. 4.2).

ДО, имеющие длину, кратную числу полуволн или большую, чем полволны (десятки-сотни тыс.шт.), могут иметь ЭПР, даже большую, чем у полуволнового вибратора.

Таким образом, ДО, рассчитанные на подавление более длинноволновых станций, также дают существенный вклад в эквивалентную ЭПР и на более коротких волнах.

На фиг. 1 показана зависимость ЭПР от длины диполей и длины волны.

Свой вклад в повышение ЭПР вносит и коэффициент рассыпаемости ДО. который, в свою очередь, зависит от их длины. Например, диполи длиной 4-10 мм имеют коэффициент рассыпаемости около 0,7, а диполи длиной 63 мм только 0,21.

На фиг. 2 показана зависимость коэффициента рассеиваемости и количества диполей в пачке от их длины.

Для увеличения коэффициента рассыпаемости в КДО был сознательно сделан сдвиг в сторону увеличения количества ДО меньшей длины. Так, в КДО диполи длиной от 4 до 16 мм в каждой галете укомплектованы по 500 тыс. шт. длиной от 18 до 37 мм по 130 тыс. шт. длиной от 40 до 63 мм до 60 тыс. шт. и длиной от 80 до 275 мм по 20 тыс. шт.

За счет применения КДО-4/275 К(У) резко снижается вероятность поражения прикрываемых самолетов дальней, фронтовой и военно-транспортной авиации средствами ПВО на любом театре военных действий. Кроме того:
снижается наряд самолетов-поставщиков помех в несколько раз;
упрощается обеспечение строевых частей, применяющих пассивные помехи при ограниченной развединформации, за счет комплексного подавления известных в настоящее время РЛС;
повышается надежность изделий за счет применения новой технологии комплектовки, сборки и упаковки суммарная длина диполей в каждой пачке подобрана так, чтобы коэффициент заполнения ее был равен единице;
снижается металлоемкость изделий примерно на 30% за счет уменьшения ширины диполей из фольги с 1 до 0,6 мм;
уменьшаются затраты на сырье для изготовления изделий за счет уменьшения их номенклатуры; -
уменьшается потребность в транспортных средствах и складских объемах.

Учитывая изложенное, а также результаты государственных специальных летных испытаний от 29.10.89, оценочных испытаний от 27.07.89, можно сделать заключение о том, что применение КДО-4/275 К(У) вместо серийных выпускаемых отражателей приводит к значительному повышению тактических возможностей средств радиоэлектронной борьбы.

В ходе проведения названных испытаний выявлены дополнительные тактико-технические преимущества КДО, а именно: -
увеличение продолжительности действия помех (облака отражателей) на 20-25 мин; -
расширение действия помех в диапазоне от 8 мм до 200 см.

Для изготовления и применения предлагаемых комплексных дипольных отражателей используются все серийно изготавливаемые материалы без организации дополнительных производств и штатные самолетные средства сброса без их специальной доработки.

Использование: для создания пассивных помех противовоздушной обороне. Сущность изобретения: устройство содержит полуволновые детали из фольги и металлизированного стекловолокна, собранные в галеты и пачки. Пачки укомплектованы галетами с диполями различной длины. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Комплексный дипольный отражатель, содержащий полуволновые дипольные отражатели из фольги и металлизированного стекловолокна различной длины, собранный в пачки, состоящие из галет разной длины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективной площади рассеивания при создании пассивных помех одновременно в рабочем диапазоне длин волн от 8 мм до 55 см, комплекс дипольных отражателей выполнен состоящим из наборов трех типов, при этом первый набор состоит из четырех пачек, первая из которых содержит диполи из стекловолокна длиной от 40 до 63 мм, а остальные три пачки диполи из фольги с длиной соответственно от 80 и 195, 120 и 155 мм, 275 мм, втоpой набоp состоит из одной пачки диполей из стекловолокна с длиной от 18 до 37 мм, третий набор состоит из одной пачки диполей из стекловолокна с длиной от 4 до 16,5 мм, причем соотношение количеств дипольных отражателей большой длины (80 275 мм), средней длины (40 63 мм) и малой длины (4 16,5 мм) составляет ряд чисел 1 9 90. 2. Отражатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности одновременного подавления радиолокационных станций обнаружения и сопровождения целей, наборы первого, второго и третьего типов расположены последовательно в направлении выброса в следующем порядке: первый, второй, первый, третий, первый, второй, первый.