СПОСОБ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ САМОЛЕТА ЗАПРАВЩИКА ПАРАЛЛЕЛЬНО КУРСУ ДОЗАПРАВЛЯЕМОГО САМОЛЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2014 года по МПК F41H11/02 

Способ перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета и устройство для его реализации

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано для реализации устройств, позволяющих передвигаться транспортным средствам, в частности самолетам, параллельными курсами.

Известен способ и РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса по патенту RU, №2374597, F41H 11/02.

Известный способ заключается в определении момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса по началу возникновения и обнаружения на РЛС сигнала с частотой Fдо=2Vo fo/С, когда цель будет находиться на удалении от РЛС, равном Do+(Vi/Vo)Do, где

fo - средняя частота излучаемого непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону,

Vo, Vi, С - радиальные скорости: защитного боеприпаса, цели и скорость света,

Do - расстояние от РЛС до предполагаемой точки встречи объектов.

Известный способ реализован в виде РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса (далее РЛС), которая содержит приемо-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход, работающий на приему, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика, а выход - к входу фильтра разностных частот, а также обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот, выход которого подключен к выходной шине, а вход - к выходу фильтра разностных частот и который содержит последовательно соединенные генератор сигнала непрерывной частоты, второй смеситель, широкополосный фильтр, усилитель-ограничитель, узкополосный полосовой фильтр, амплитудный детектор, компаратор и формирователь импульса, при этом второй вход компаратора подключен к шине опорного напряжения, а второй вход второго смесителя - к входной шине.

Оказывается, что при определенных условиях известные изобретения можно использовать для создания устройств ориентации передвижения транспортных средств, в частности самолетов, параллельными курсами.

Целью изобретения является расширение ассортимента устройств, позволяющих перемещаться транспортным средствам параллельными курсами.

Поставленная цель достигается за счет создания устройств, позволяющих перемещаться транспортным средствам параллельными курсами, на базе РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса.

Для перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета формируют на РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, установленной на борту самолета-заправщика с антенной РЛС, максимум узконаправленной диаграммы направленности которой направлен перпендикулярно продольной оси самолета-заправщика, в сторону дозаправляемого самолета, короткие импульсы, в моменты возникновения и обнаружения на РЛС сигналов разностной частотой Fдо=2Vofн/С и 3Fдо, где

fн - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), выбираемая из условия До/Vo=fн/Fм fд;

fд и Fм - соответственно девиация частоты и частота модуляции НЛЧМ сигнала;

Vo - минимально возможная радиальная скорость дозаправляемого самолета;

До и С - соответственно выбираемое базовое расстояние и скорость света,

причем при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой Fдо=2Vоfн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону от дозаправляемого самолета, а при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой 3Fдо=2Vofн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону к дозаправляемому самолету, что позволяет удерживать борта самолетов на расстоянии от До до 3 До от антенны РЛС и перемещаться параллельными курсами.

Устройство для перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета содержит приемо-передающую антенну 2, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика 1 непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя 3, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика 1 НЛЧМ сигнала, а выход через фильтр 4 разностных частот и обнаружитель 6 сигнала узкополосного спектра частот подключен к входам первого и второго элементов И 12 и 13, выходы которых подключены соответственно к первому и второму исполнительным блокам 14 и 15, выход фильтра 4 разностных частот через частотный детектор 5 подключен к входам первого и второго аналоговых компараторов 8 и 9, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго блоков 7 и 10 опорных напряжений, а выходы - к вторым входам соответственно первого и второго элементов И 12 и 13 и выход второго аналогового компаратора 9 через элемент НЕ 11 подключен к третьему входу первого элемента И 12.

Известно (см. прототип), что при подлете снаряда со скоростью Vi к танку из мортиры последнего в момент, когда между антенной РЛС, установленной на танке, и снарядом будет расстояние (До/Уо)(Vi+Vо), в сторону снаряда по сформированной на РЛС команде выстреливают защитный боеприпас. Кроме того, при пролете снарядом точки пространства, отстоящей от РЛС на удалении (До/Vо)(Vi+3Vо), на ней формируется команда, которую можно использовать в качестве предупреждения того, что снаряд приближается к танку.

Очевидно, что если установить РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса на борту самолета-заправщика таким образом, что максимум узконаправленной диаграммы направленности антенны РЛС будет направлен перпендикулярно продольной оси самолета-заправщика в сторону дозаправляемого самолета, то на РЛС из-за малости величины частоты доплеровского сигнала при параллельном перемещении самолетов команды будут формироваться тогда, когда между самолетами будет расстояние До и 3До.

Тогда, для того чтобы самолет-заправщик перемещался параллельно дозаправляемому самолету, очевидно, необходимо при появлении на РЛС команды, в момент обнаружения на ней разностного сигнала частотой Fдо=2Vоfн/С и когда между самолетами будет расстояние До, довернуть самолет-заправщик в сторону от дозаправляемого самолета. При появлении же на РЛС команды, в момент обнаружения на ней разностного сигнала частотой 3Fдо=6Vоfн/С и когда между самолетами будет расстояние 3До, необходимо будет довернуть самолет-заправщик в сторону к дозаправляемому самолету. То есть, величину частоты обнаруживаемого разностного сигнала, в момент ее обнаружения на РЛС, можно использовать для многократного доворачивания самолета-заправщика относительно дозаправляемого самолета в ту или иную сторону и тем самым поддерживать перемещение самолетов параллельными курсами, например, устройством для перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета.

Рассмотрим работу устройства перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета, блок-схема которого приведена на фиг.1.

При появлении на РЛС самолета-заправщика отраженного от дозаправляемого самолета сигнала и выделения фильтром 4 разностного сигнала последний подают на частотный детектор 5, на выходе которого формируется сигнал постоянного напряжения с амплитудой, пропорциональной частоте разностного сигнала. Если амплитуда сигнала на выходе частотного детектора 5 меньше амплитуд сигналов на выходе блоков 7 и 10 опорных напряжений, то на выходах аналоговых компараторов 8 и 9 будет аналоговый ноль (0), который будет и на выходах элементов И 12 и 13 и на которые исполнительные блоки 14 и 15 не среагируют.

Если же амплитуда сигнала на выходе частотного детектора 5 будет больше амплитуды сигнала на выходе блока 7 опорных напряжений, но меньше амплитуды сигнала на выходе блока 10 опорных напряжений, то на выходе аналогового компаратора 8 будет аналоговая единица (1), которая будет и на выходе элемента И 12 и на которую среагируют исполнительный блок 14, заставив самолет-заправщик отвернуть от дозаправляемого самолета. При этом на выходе аналогового компаратора 9 будет логический 0.

Если же амплитуда сигнала на выходе частотного детектора 5 будет больше амплитуд сигналов на выходах блоков 7 и 10 опорных напряжений, то на выходе аналогового компаратора 9 будет логическая 1, которая будет и на выходе элемента И 13 и на которую среагируют исполнительный блок 15, заставив самолет-заправщик повернуть к дозаправляемому самолету. При этом на выходе элемента И 12 будет логический 0, как и на выходе элемента НЕ 11.

Группа изобретений относится к радиолокационной технике, более конкретно к способу перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета и устройству для его осуществления. Для перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета формируют на РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, установленной на борту самолета-заправщика с антенной РЛС, максимум узконаправленной диаграммы направленности которой направлен перпендикулярно продольной оси самолета-заправщика, короткие импульсы, в моменты возникновения и обнаружения на РЛС сигналов разностной частотой Fдо=2Vоfн/С и 3Fдо, где fн - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), выбираемая из условия До/Vo=fн/Fмfд, где fд и Fм - соответственно девиация частоты и частота модуляции НЛЧМ сигнала; Vo - минимально возможная радиальная скорость дозаправляемого самолета; До и С - соответственно выбираемое базовое расстояние и скорость света, причем при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой Fдо=2Vоfн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону от дозаправляемого самолета, а при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой 3Fдо=2Vоfн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону к дозаправляемому самолету, что позволяет удерживать борта самолетов на расстоянии от До до 3 До от антенны РЛС и перемещаться параллельными курсами. Технический результат заключается в расширении ассортимента устройств, позволяющих перемещаться транспортным средствам параллельными курсами. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета, заключающийся в формировании на радиолокационной станции определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса (РЛС), установленной на борту самолета-заправщика с антенной РЛС, максимум узконаправленной диаграммы направленности которой направлен перпендикулярно продольной оси самолета-заправщика, в сторону дозаправляемого самолета, коротких импульсов, в моменты возникновения и обнаружения на РЛС сигналов разностной частотой Fдо=2Vоfн/С и 3Fдо, где
fн - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), выбираемая из условия До/Vo=fн/Fм fд, где
fд и Fм - соответственно девиация частоты и частота модуляции НЛЧМ сигнала;
Vo - минимально возможная радиальная скорость дозаправляемого самолета;
До и С - соответственно выбираемое базовое расстояние и скорость света, отличающийся тем, что при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой Fдо=2Vofн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону от дозаправляемого самолета, а при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой 3Fдо=2Vоfн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону к дозаправляемому самолету, что позволяет удерживать борта самолетов на расстоянии от До до 3 До от антенны РЛС и перемещаться параллельными курсами.

2. Устройство для перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета, содержащее приемо-передающую антенну, вход которой, работающий на передачу, подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), а выход, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика НЛЧМ сигнала, а выход через фильтр разностных частот - к входу обнаружителя сигнала узкополосного спектра частот, отличающееся тем, что выход обнаружителя сигнала узкополосного спектра частот подключен к входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму исполнительным блокам, выход фильтра разностных частот через частотный детектор подключен к входам первого и второго аналоговых компараторов, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго блоков опорных напряжений, а выходы - к вторым входам соответственно первого и второго элементов И и выход второго аналогового компаратора через элемент НЕ подключен к третьему входу первого элемента И.