Announcement

Collapse
No announcement yet.

Беседы об авиационном вооружении

Collapse
This topic is closed.
X
This is a sticky topic.
X
X
 
  • Filter
  • Time
  • Show
Clear All
new posts

    Беседы об авиационном вооружении

    На сайте "Популярной механики" выложен интересный цикл материалов про авиационное вооружение. Автор Tungs10.

    Часть I - краткий обзор истории развития РЛС воздушного базирования

    1.1 Поговорим немного о вооружении самолётов, в первую очередь хочу остановиться на вооружении класса Воздух-Воздух.

    Итак, вооружение современного самолёта представляет собой тесно связанный комплекс различных систем, которые можно условно разделить на Систему Управления Вооружением (СУВ), и непосредственно подвесное и встроенное вооружение.
    Основой СУВ в первую очередь является Бортовая Радиолокационная Станция (БРЛС).
    Проведём краткий обзор истории развития РЛС воздушного базирования.


    Штыревые антенны БРЛС Ночного истребителя Heinkel He 219 Uhu

    1. Первое поколение БРЛС, появившееся во время Второй Мировой позволяло только приблизительно оценить дальность до цели и направление правее-левее и выше-ниже и только на малой дальности. Антенна были выполнены в виде массивов штыревых неподвижных антенн, отдельно приёмников и излучателей. РЛС позволяла только вывести перехватчик в район цели, далее обнаружение и сама атака выполнялись визуально.
    В конце войны появились параболические антенны, что дало возможность точнее оценивать расстояние и направление до цели.


    БРЛС Изумруд на МиГ-17ПФ

    Первая отечественная БРЛС "Изумруд" устанавливалась на истребители МиГ-15 и МиГ-17. РЛС работала в импульсном режиме, и могла обнаруживать и сопровождать цели, летящие выше истребителя. Обнаружение и сопровождение осуществлялось двумя переключаемыми антеннами.


    БРЛС Орел (РП-11)

    Её дальнейшее развитие - "Изумруд-2" имела уже одну антенну, вдвое большего диаметра, за счёт чего возросла дальность обнаружения целей (цель типа В-29 "Изумруд" обнаруживала на дистанции до 15км, "Изумруд-2" до 25-30км).
    Для перехватчиков Як-25 была создана БРЛС "Сокол", и её модификация "Орёл" для Су-11, Як-28 и Су-15. За счёт большего диаметра зеркала и большей мощности передатчика дальность обнаружения цели типа В-29 возросла до 40 км.


    БРЛС Смерч-А

    2. Второе поколение БРЛС использовало уже полупроводники и микроминиатюрные лампы, но принципиально от первого поколения не отличались. К ним относятся БРЛС "Алмаз" самолётов Су-9, "Сапфир-21" истребителей МиГ-21, "Смерч" перехватчиков Ту-128 и "Смерч-А" для МиГ-25. Основное отличие - снижение массо-габаритных характеристики и улучшение сопряжения с комплексами бортового вооружения, в первую очередь - с ракетами воздух-воздух с полуактивными ГСН.


    БРЛС Сапфир-23

    3. Третье поколение преследовало цель обнаружения самолётов на фоне земли, т.е. летящих ниже носителя.
    Для выделения сигнала цели на фоне отраженных от земли применён метод селекции движущихся целей с внешней когерентностью. Опорный сигнал создавался за счёт отражения зондирующих импульсов от протяженных объектов на земле. После захвата цели БРЛС переходит в режим непрерывного излучения для подсветки цели при атаке ракетами с доплеровкими полуактивными ГСН.
    Перой БРЛС стала "Сапфир-23" для истребителей-перехватчиков МиГ-23 и её модификация "Сапфир-25" соответственно для МиГ-25.


    БРЛС APG-63 самолета F-15A

    4. К четвёртому поколению относят импульсно-доплеровские БРЛС с режимом квазинепрерывного излучения (КНИ). Данный режим, используя высокую частоту повторения зондирующих импульсов (причём каждая пачка импульсов состоит из пактов разных частот) детектирует движущиеся цели на фоне земли гораздо лучше. Но при этом значительно возрастает нагрузка на вычислительную подсистему БРЛС, первой БРЛС с полностью цифровой архитектурой стала APG-63 истребителя F-15. У нас работы по созданию БРЛС начались с создания РЛС для истребителей МиГ-31 и Су-27. При создании БРЛС "Заслон" впервые применена ФАР (комплекс принят на вооружение в 1981 году). При создании БРЛС для Су-27 ставилась задача превзойти APG-63, и для этого применили оригинальную антенну с электронным сканирование луча по углу места и механическим сканированием по азимуту со стабилизацией по крену. Идея была в том, что плоскость электронного сканирования антенны можно было совместить с двумя целями и добиться одновременного обстрела обеих ракетами Р-27 с полуактивной ГСН. К сожалению, созданный комплекс оказался неработоспособен в воздухе. Наряду с необходимостью коренной переработки и самого Су-27, начались работы по созданию БРЛС одноканального наведения на базе создаваемой в то же время БРЛС Н-019, истребителя МиГ-29.


    БРЛС Н-019 самолета МиГ-29

    Главным отличием стала антенна большего диаметра и соответственно доработанный её силовой привод и узлы крепления. При этом возник неприятный момент - РЛС не видит цели расположенные ниже 3 градусов от плоскости горизонта, в момент смены полусферы наблюдения (т.е. расположенные перпендикулярно вектору наблюдения). Для этого было введено инерциальное сопровождение таких целей. Увы, от двухканальности наведения пришлось отказаться, так как чисто механический привод не позволял добиться требуемой скорости переброски диаграммы направленности. В 1985 году комплекс был принят на вооружение.
    В 1983 году также завершились испытания истребителя МиГ-29 БРЛС которого отличалась большой степенью унификации с БРЛС Су-27.

    На данный момент созданы БРЛС "Оса" для оснащения лёгких самолётов (МиГ-2УБТ, в перспективе модернизация МиГ-21) и "Сокол" для оснащения тяжелых истребителей Су-37, Су-30МК и Су-35. Обе они оснащены ФАР и способны атаковать от 4 до 6 целей. Недавно поступивший на испытания истребитель Су-35БМ оснащён так же БРЛС с ПФАР "Ирбис-Э", с весьма впечатляющими энергетическими характеристиками и заявленной дальностью обнаружения цели до 350-400км (при сужении поля обзора до сектора 10х10°). В дополнение к электронному сканированию, "Ирбис-Э" имеет и механический привод - такой подход позволил существенно расширить зону обзора по азимуту. Ведутся работы и по созданию БРЛС с активной ФАР, опытные образцы уже созданы - для истребителя МиГ-35 продемонстрирована БРЛС "Барс-АЭ", и на авиасалоне МАКС-2009 широкой публике был представлен макет БРЛС с АФАР для перспективного истребителя ПАК ФА.


    АФАР разработки НИИП для ПАК-ФА.
    http://www.popmech.ru/blogs/post/686...a/scoreid/269/
    Last edited 06-10-2011, 06:11 PM.
    Я не смотрю телевизор
    ЧИЖ

    Вакансии в ED

    #2
    Первые управляемые авиационные ракеты воздух-воздух и их развитие

    Как нетрудно догадаться, первые БРЛС небыли в полном смысле этого слова частью СУВ - они обеспечивали только обнаружение факта присутствия цели и приблизительный вывод истребителя к ней. Ситуация изменилась, с принятием на вооружение первых ракет Воздух-Воздух.
    Первые принятые на вооружение в СССР ракеты наводились по радиолучу, методом "трёх точек" : после перевода РЛС в режим стрельбы, её луч жестко фиксировался по оси самолёта, и выпущенная ракета старалась держаться в этом луче. Пилот всё время должен был держать визир прицела на цели, что сковывало истребитель и позволяло атаковать только строго с хвоста и только большие мало маневренные цели. Не смотря на все недостатки, ракетное вооружение позволяло истребителю держаться вне зоны эффективного огня борт-стрелков.


    Ракета Р-2УС

    Первой ракетой этого типа стала К-5 (Р-2-УС), поступившая на вооружение первых реактивных перехватчиков МиГ-17. Интересной особенностью ракеты было применение свободного гироскопа для стабилизации ракеты по крену - это было необходимо для привязки команд управления в зависимости от принятой информации.
    Начиная с 1954 года в СССР шли работы по созданию ракет с полуактивной РЛГСН, что освобождало носитель от сопровождения цели всем корпусом и расширяло возможные ракурсы обстрела.


    Ракета Р-8

    Из серии ракет успехом увенчалась программа создания К-8 (Р-, принятая на вооружение в 1961 году. Наведение ракеты осуществлялось БРЛС "Орёл" или "Тайфун" истребителей Су-11, Су-15 или Як-28П. Переходя в режим сопровождения, БРЛС подсвечивала выделенную цель серией импульсов, при этом захват цели осуществлялся при нахождении ракеты на подвеске. Для этого ось ракеты (маневром истребителя) совмещалась с направлением на цель, после получения подтверждения захвата цели ГСН ракеты, и при нахождении цели в зоне разрешенного пуска по дальности производится пуск, после чего носитель свободен в маневрировании (в пределах угла прокачки антенны, что составляет +/- 60° по азимуту и углу места). Ракета могла поражать относительно мало маневренные цели (маневрирующие с перегрузкой до 2G) только в заднюю полусферу на дальностях от 2 до 12 км.

    При создании данной ракеты впервые столкнулись с трудностями создания гиростабилизированной антенны ГСН, которая должна была отслеживать цель вне зависимости от колебаний и маневров ракеты. Проблема состояла в том, что великолепно отрабатывая колебания по тангажу и рысканию, антенна "уходила" при колебаниях по крену. Математическое исследование законов движения оси антенны позволило прийти к новой схеме гиростабилизатора (с шарнирным соединением корпусов гироскопов).
    Второй проблемой было появление так называемой "синхронной" ошибки. Основная причина её появления - разность преломления луча (в радиопрозрачном обтекателе ГСН. пр. Чижа) в зависимости от угла отклонения оси антенны от оси ракеты. Небольшой градиент возрастал по мере отклонения оси антенны, и вызывает ложный сигнал угловой скорости линии визирования. Возникшая положительная обратная связь приводила к раскачке ракеты и либо заканчивалась срывом наведения, либо недопустимым промахом.

    На том техническом уровне с этим типом ошибки справились тщательным подбором материалов обтекателя ГСН и индивидуальным тестированием каждого комплекта ГСН-обтекатель.

    Сделаем небольшое отступление и рассмотрим подробнее - каким именно образом ракета попадает в цель ?

    Задачу можно разложить на два этапа :
    1) определение координат цели, относительно ракеты
    2) формирование сигналов управления

    I
    Итак, наш бортовой радар захватил цель и постоянно подсвечивает её серией зондирующих импульсов (измеряя при этом дальность), ракета находится на пилоне подвески, ось самолёта-носителя (и следовательно - ось ракеты и её ГСН) совмещены с направлением на цель.

    ГСН ракеты "увидела" цель, и подан соответствующий сигнал пилоту.
    Исходя из скорости сближения (при знании собственной путевой скорости, скорости ракеты и максимального времени её полёта) СУВ рассчитывает зону возможного пуска ракеты, и при вхождении цели внутрь этой зоны формируется команда "пуск разрешен". ПУСК ! Ракета уходит к цель.
    Но цель маневрирует, на ракету действуют возмущающие силы и направление на цель неизбежно уходит от оси ракеты. Как-же ракета узнает, куда именно смещается вектор дальности ?

    Для этого был применён метод конического сканирования. Ось главного лепестка диаграммы направленности антенны описывала конус, вокруг вектора дальности, и при смещении сигнала от цели из равносигнальной зоны, появлялась разница амплитуды принимаемого сигнала в зависимости от положения антенны (мощность сигнала будет увеличиваться при приближении вектора дальности к оси диаграммы направленности). ГСН опираясь на эту разность поворачивала ось таким образом, чтобы сигнал от цели вновь вернулся к равносигнальной зоне. Угол отклонения координатора цели относительно корпуса ракеты фиксировался при помощи пары гироскопов.
    Задача первой фазы достигнута - ГСН может следить за маневрирующей целью и знает угловые координаты цели, относительно корпуса ракеты.

    II
    В общем случае, задачей наведения является достижение совпадения координат цели и координат ракеты.

    Основными исходными данными для решения являются угловые координаты цели в "ракетной" системе координат, но вариантов выполнения может быть несколько, все они называются методами наведения.

    Простейший из них - "метод погони", или прямое наведение. Суть его состоит в том, чтобы по возможности добиться нулевой разности углов координатора и оси ракеты. Метод максимально прост и потому нашел применение на ракетах первых поколений. Недостатками его является сложность атаки маневренных целей и не оптимальный путь ракеты, что приводит к уменьшению фактической дальности стрельбы. Поэтому ему на смену быстро пришел "метод параллельного сближения", суть которого состоит в сохранении параллельности вектора дальности самому себе. В чистом виде способ неприменим, ввиду инерционности исполнительных механизмов и реакции ракеты. И фактически реализуется "метод пропорциональной навигации", когда величина управляющего сигнала выбирается таким образом, чтобы угловая скорость цели была пропорциональна ускорению ракеты (в плоскостях наведения), т.е. боковое ускорение ракеты тем меньше, чем меньше угловая скорость вектора дальности.
    Метод пропорциональной навигации оказался настолько удачен, что применяется во всех ракетах до сих пор.
    На этом завершается решение задачи второй фазы – выработка оптимальных команд исполнительным устройствам ракеты для обеспечения попадания в цель.


    Ракета Р-98

    Развитием ракет Р-8 стала модификация Р-98 (1965 год).
    За счёт введения постоянно обращённой к земле компенсационной антенны, удалось повысить соотношение "сигнал/шум" и увеличить дальность захвата, теперь ракета могла атаковать цели в переднюю полусферу с дистанции до 18 км.
    Для этого в ГСН ПАРГ-15 была введена дополнительная стабилизация ракеты относительно горизонта, вне зависимости от крена самолёта-носителя в момент пуска.


    Ракеты Р-4 с тепловой и радиолокационной ГСН на перехватчике Ту-128

    В это-же время на вооружение перехватчиков Ту-128 поступает ракета Р-4, со сходными (но немного лучшими) характеристиками.
    Обладая значительной энерговооруженностью, Р-4 могла атаковать цели, находящиеся выше носителя на 3-5 км. В сочетании с мощной БРЛС "Смерч", обеспечивающей обнаружение бомбардировщика на дальности до 50км, это позволило самолётам летать на средних высотах без выхода на высоту перехватываемой цели.

    Основной задачей комплекса был перехват целей на большом удалении от охраняемого объекта (рубеж перехвата по топливу составлял от 1100км при полёте на высоте 10 км до 850км при полёте на высоте 18км) и действия группы перехватчиков автономно в районах, слабо охваченных радиолокационным полем наземных средств ПВО. Для этого группа могла сохранять строй или по данным своих БРЛС, или при полёте по навигационной аппаратуре с коррекцией от радионавигационной системы РСБН-2СА.

    Недостатком метода конического сканирования является уязвимость к амплитудным помехам, совмещённым с целью. При знании противником частоты сканирования, мощная помеха "ослепляет" ГСН или создаёт ложный сигнал, ведущий к срыву захвата. Уязвимость связана с АРУ - автоматический регулятор усиления, цель которого компенсировать усиление отраженного сигнала по мере сближения с целью.
    С недостатком пытались бороться, вводя случайную частоту сканирования (от экземпляра к экземпляру, на заводе задавалась одна из возможных частот), что вынуждало противника ставить помеху в более широком диапазоне, снижая спектральную мощность. Или путём сканирования по случайному закону.
    Но оба метода оказались малоэффективными, и более не применялись.


    Ракеты Р-40Т и Р-40Р под крылом МиГ-25П

    На смену методу с коническим сканированием пришли ГСН с моноимпульсным измерением углового рассогласования. Задача была в обнаружении смещения вектора дальности относительно оси координатора по одному сканирующему импульсу (в предыдущем случае разность определялась по многим импульсам за один полный оборот тарелки антенны).
    Для решения задачи в ГСН ПАРГ-12В ракеты Р-40 была применена антенна с четырёхлепестковой диаграммой направленности (применена двухзеркальная система Кассегрена) - по паре лепестков на каждую плоскость. Оси лепестков слегка наклонены от оси координатора и образуют в центре равносигнальную зону, при смещении вектора дальности в паре лепестков возникала разница амплитуды сигналов, и в дальнейшем ГСН действовала аналогично предыдущей.


    Моноимпульсная ПАРГС ПАРГ-12-ВВ устанавливавшаяся на Р-40Р

    Для упрощения формирования команд наведения методом пропорционального наведения, все расчёты велись уже в антенной системе координат. Благодаря применению антенны Кассегрена удалось получить рекордные значения углов целеуказания : +/-70°, что вместе с пропорциональным наведением в антенной системе координат позволило атаковать скоростные цели под б’ольшими ракурсами. Но это породило и проблему - автопилот мог выдать такую команду, которая выведет ракету за предел допустимой перегрузки. Во избежание этого был введён контур, сравнивающий текущую перегрузку и её производную с пороговым значением, и при превышении его обнуляющий команду.

    Конструктивно, Р-40 интересна малой удельной нагрузкой на крыло, что позволяет атаковать цели на больших высотах. Для преодоления термических перегрузок во время длительного сверхзвукового полёта, корпус ракеты выполнен из титанового сплава и имеет теплоизоляцию. Боевая часть находится в хвостовой части, а сопловой блок состоит из пары сопел направленных в стороны (располагается как раз перед БЧ). Благодаря расположению двигателя вблизи центра масс, упрощается стабилизация ракеты по мере выгорания топлива.

    Помимо полуактивной импульсной РЛ ГСН, ракеты могли оснащаться и ИК ГСН с охлаждением азотом, от находящегося на борту резервуара.

    Ракета Р-40 поступила на вооружение истребителей-перехватчиков МиГ-25 в 1969 году. Сам истребитель входил в состав автоматического комплекса перехвата (АПК) МиГ-25П-40, принятого на вооружение в 1972 году. Помимо собственного радиолокатора, истребитель мог принимать по командной радиолинии управления (КРУ) "Бирюса" сигналы наведения на не наблюдаемую им цель.

    Комплексы перехвата Ту-128-С4 и МиГ-25П-40 были способны перехватывать сверхзвуковые цели на больших высотах, в том числе и на большом удалении. Для МиГ-25 была реализована схема полностью автоматического выполнения перехвата, за исключением только взлёта/посадки.
    Развёртывание подобных АКП привели к поиску новых схем преодоления ПВО, и взгляд специалистов в первую очередь упал на прорыв на малых и предельно малых высотах, так как БРСЛ того поколения были неспособны выделять цели на фоне подстилающей местности. И одновременно с этим, встал вопрос о поражении таких целей.
    http://www.popmech.ru/blogs/post/688...2/scoreid/269/
    Attached Files
    Last edited 06-10-2011, 06:12 PM.
    Я не смотрю телевизор
    ЧИЖ

    Вакансии в ED

    Comment


      #3
      Дальнейшее развитие БРЛС истребителей и их ракетного вооружения

      Для выделения целей на фоне подстилающей поверхности в нашей стране были начаты работы по созданию импульсно-допплеровской БРЛС "Сапфир-23", которой предполагалось оснастить истребитель МиГ-23. Как уже отмечалось, для поиска целей был применён принцип селекции движущихся целей с внешней когерентностью.

      Суть метода состоит в измерении времени запаздывания сигналов в двух и более зондирующих импульсах. При отражении от условно неподвижной земли (при неизменном положении оси антенны можно принять подобное допущение) запаздывание отраженных сигналов одинаково, но в случае с движущимся объектом запаздывание будет либо увеличиваться, либо уменьшаться. Для надёжного детектирования столь малых величин времени может быть применён фазовый детектор, состоящий из сумматора, амплитудного детектора и разделительного конденсатора. Для обеспечения возможности сравнения фаз необходимо иметь стабильный опорный генератор (гетеродин). Чувствительность детектора такова, что при задержке всего на половину периода колебания, видеосигнал на выходе конденсатора меняет полярность на противоположную. Таким образом, принимая одновременно два сигнала – от земли и от движущегося объекта и пропуская их через детектор, на выходе получим два пика с неизвестной заранее амплитудой и фазой. При обработке второго импульса, получим одинаковый по фазе и амплитуде пик от земли, и изменившийся пик от сдвинувшегося объекта. Если вычесть из первого импульса второй, то одинаковые пики земли компенсируют друг друга, полностью самоуничтожившись, а пик от цели останется. При сравнении последующих зондирующих импульсов будет получен пульсирующий сигнал от цели, а все пики земли будут компенсироваться. Цель достигнута – выделен полезный сигнал на фоне земли. Метод СДЦ столь же изящен и прост в описании, сколь оказался сложен в реализации. В первую очередь потребовалось добиться высокой степени стабильности частоты излучателя при низком уровне собственного шума, и обеспечить большой динамический диапазон приёмника (иначе появлялось большое число ложных целей). Так как земля будет не идеальной плоскостью, пришлось ввести пороговый фильтр который отсеивает незначительные флуктуации пика земли, но это загрубляло БРЛС. Большим недостатком было наличие так называемых «слепых скоростей» - такие значения радиальной скорости цели, при которой задержка сигнала равна одному периоду. В результате чего сигнал перестаёт пульсировать и компенсируется, в купе с пороговым фильтром это давало кумулятивный эффект и «слепые скорости» превращались в некий диапазон скоростей, недоступных для детектирования. Но не смотря на все недостатки, данный тип радара давал огромное преимущество.

      Разработка «Сапфир-23» потребовала концентрации усилий большого числа НИИ, и увенчалась успехом - в 1976 году самолёт МиГ-23 и СУВ «Сапфир-23» был принят на вооружение.


      Ракета AIM-7E2 на конформной подвеске самолета F-4E. АБ Раммштейн, 1983

      Но для нового самолёта нужны и новые ракеты. Для сопровождения цели на фоне земли было решено использовать метод постоянной подсветки цели и доплеровскую ГСН (аналогичный путь выбрали и наши потенциальные противники, в своём комплексе F-4 с ракетами AIM-7E /E-2 чуть ранее). Во время начала работ, был получен «подарок» в виде нескольких ракет AIM-7E Sparrow со сбитого F-4 Phantom, и в 1967 году были начаты работы по копированию данной ракеты, так как чем закончится разработка отечественной К-23 (такой индекс получила новая ракета в КБ) неизвестно, а у американцев уже была готовая ракета работающая по целям на фоне земли. Копия получила индекс К-25. Однако помимо сходства, ракеты имели и существенное различие – в то время как К-23 имела моноимпульсную ГСН, AIM-7E до сих пор работала по принципу конического сканирования. В итоге обе работы были доведены до опытного производства и лётных испытаний, после чего К-23 признана лучшей и в 1973 году принята на вооружение, а тема К-25 закрыта.


      Ракета Р-23Р на МиГ-23

      Помимо прогрессивного моноимпульсного метода сопровождения, Р-23 (такой индекс получила ракета после принятия на вооружение) имела и другие особенности, в первую очередь – фазовый метод детектции отклонения вектора дальности от оси координатора. Суть его состоит в том, что оси всех 4-х лепестков направленности антенны теперь не сходятся в одной точке, а параллельны друг другу. Принимаемый сигнал от цели на паре лепестков имеет одинаковую амплитуду, но из-за разности пути (приёмник, в сторону которого смещается цель ближе, и путь радиосигнала до него короче) будет наблюдаться разность фаз принимаемых сигналов, по которой и определяется направление смещения метки цели. Сам сигнал цели выделяется по доплеровскому смещению на фоне условно неподвижной земли, при этом ГСН следит за монотонно меняющимся сигналом, не реагируя на все остальные. Применение ГСН данного типа сделало практически невозможным срыв наведения в результате воздействия амплитудных помех цели.

      Важной особенностью всех ракет с доплеровской ГСН работающей на непрерывном подсвете цели была невозможность захвата с подвески, так как близость собственной БРЛС вносила чрезмерные помехи. Недостаток обходился захватом на траектории, когда в течении первых 2-3 секунд ракета управляется автопилотом, выходя в заранее исчисленную точку пространства при ГСН заранее ориентированной в сторону цели.


      Ракета Р-24

      В 1981 году принята на вооружение глубоко модернизированная версия ракеты – Р-24. Главным отличием было введение инерциального участка полёта, на котором ракета продолжает следить за мнимой целью (параметры дальности, курса, угловых координат и скорости которой вводятся до пуска) до её захвата ГСН, с учётом реального перемещения самой ракеты. Участок инерциального наведения позволил увеличить дальность пуска с 25 до 32 километров в ППС (и с 15 до 20 в ЗПС). По традиции, выпускалась и версия ракеты со всеракурсной ИК ГСН, фотоприёмник которой охлаждался азотом, основные ТТХ обоих вариантов идентичны, разница в аэродинамических характеристиках носовых обтекателей ГСН компенсировалась соответственно подобранных небольших дестабилизаторов, что позволило не менять ни конструкции ракеты, ни систем управления и стабилизации.


      Ракеты Р-40РД и Р-40ТД

      После угона МиГ-25 в Японию, страны НАТО получили детальные сведения о его БРЛС, и хотя ракет на борту не было, по режимам работы радара специалисты легко извлекали требуемую информацию о них. Это потребовало срочной модернизации самолёта (помимо смены всей системы опознавания «свой-чужой» вообще), и в результате была разработана модификация «Сапфир-25». ГСН ракет Р-40 была несовместима с ней, и на вооружение принята модель Р-40Д, с ГСН на базе ракеты Р-24. И хотя диаметр корпуса Р-40 был больше, поставить антенну большего диаметра не удалось, так как это повышало остроту диаграммы направленности и соответственно – жесткость условий по точности наведения координатора на цель для её захвата. Уменьшились при этом и углы прокачки линии визирования (с 70° до 50°) и угловая скорость сопровождения, но благодаря возможности атаки целей на фоне подстилающей поверхности и увеличении дальности пуска с 30км до 40км (в ППС) эффективность ракеты возросла.

      Но время уже ставило новые задачи...
      http://www.popmech.ru/blogs/post/690...3/scoreid/269/
      Attached Files
      Last edited 06-10-2011, 06:12 PM.
      Я не смотрю телевизор
      ЧИЖ

      Вакансии в ED

      Comment


        #4
        Формирование облика перехватчика МиГ-31, дальнейшее развитие ракетного вооружения

        На смену концепции высотного прорыва сверхзвуковых бомбардировщиков или маловысотного «просачивания» пришла новая угроза – залповое применение крылатых ракет идущих на малой высоте. Помимо этого значительно усложнился наряд сил, выделяемых для преодоления ПВО и количество целей резко возросло. Всё это, в купе с малым покрытием территории страны сетью радиолокационного наблюдения и целеуказания побудило начать работы над новым комплексом перехвата.

        Первоначально работы шли над улучшением удачного перехватчика МиГ-25, но вскоре объём изменений стал настолько велик, что всякая преемственность была потеряна, и машина получила собственный индекс МиГ-31.


        МиГ-31

        В основу концепции нового перехватчика легли требования :
        а) возможность перехвата целей как в свободном пространстве, так и на фоне подстилающей поверхности
        б) обеспечение дальнего рубежа перехвата, упреждающего пуск тактических ракет по охраняемому объекту
        в) ведение автономного патрулирования в составе группы над местностью, не покрытой радарным полем
        г) координация действий других истребителей ПВО.


        БРЛС Заслон на МиГ-31

        Центральной частью СУВ «Заслон» перехватчика стала новая БРЛС, антенна которой была выполнена в виде пассивной фазированной антенной решетки (ФАР) с электронным сканирование луча по азимуту и углу места. Помимо нового типа антенны, применялись и новые методы выделения целей – теперь БРЛС работала в режиме квазинепрерывного излучения с частотой повторения импульсов до 200 кГц, и доплеровский принцип селекции целей. В режиме КНИ каждый последующий пакет когерентен предыдущему, в результате чего повышаются энергетические параметры принятого сигнала, за счёт накопления электромагнитной энергии от нескольких пакетов зондирующих сигналов – это позволило повысить дальность обнаружения. Выделение цели за счёт доплеровского смещения частоты отраженного сигнала потребовало существенно повысить быстродействие БЦВМ, так как решение о наличии сигнала цели производилось на основе дискретного преобразования Фурье по выборке порядка N=1000-4000 чисел (зависит от частоты повторения и спектра принимаемых сигналов). Фактически, можно говорить о разбиении принятого сигнала на N узкополосных фильтров, в каждом из которых происходит накопление энергии когерентных импульсов, и при превышении порогового значение фиксируется факт обнаружение цели.

        Процедура дискретного преобразования Фурье считается оптимальным алгоритмом выделения полезного сигнала с неизвестной заранее доплеровской частотой и начальной фазой, но требует огромной вычислительной мощности, в связи с чем оптимальный алгоритм несколько упрощался с целью снизить нагрузку на БЦВМ.
        Новизна работ и большой объём инноваций делали доводку системы непростой задачей, для ускорения внедрения был создан комплекс полунатурного моделирования – в радиобезэховой камере перед антенной БРЛС на расстоянии 20-25 метров ставился имитатор цели, и в этой камере отрабатывались все составляющие части БРЛС в режиме имитации всех типов задач. На конечном этапе работ, БРЛС (получившая индекс 8Б) поднялась в воздух в 1975 году на борту летающей лаборатории (пероборудованный Ту-104). Первый полёт на борту МиГ-31 – годом позже, и по завершению всех опытных работ и гос.испытаний в 1981 году СУВ «Заслон» в составе истребителя МиГ-31 принята на вооружение.

        Возможность безинерционного переброса луча позволила реализовать обстрел сразу четырёх целей ракетами с полуактивной РЛ ГСН – мгновенное перемещение луча от цели к цели давало достаточный энергетический уровень отраженного сигнала для надёжного захвата.


        Ракета Р-33

        Основным вооружением МиГ-31 является ракета Р-33, с полуактивной РЛ ГСН с захватом на траектории (ИК ГСН на ракетах данного типа не применялась) и инерциальным участком полёта. ГСН ракеты отличалась "шагом назад" – применен не моноимпульсный метод, а метод конического сканирования. К прогрессивным решениям можно причислить замены силовой (гироскопической) системы стабилизации координатора цели на индикаторную, основанную на датчиках угловых ускорений. Так как подсветка целей идёт прерывисто, то ГСН ракет работает в строгой согласованности с тактами подсвета «своей» цели, всё остальное время не ведя приём, а выработка команд наведения идёт по прогнозируемому расположению цели. В задачу СУВ теперь входит не только выработка данных стартовой поправки ракеты, но и прогнозирование точки захвата цели на траектории (и соответственно – положения координатора цели), причём дистанция инерциального участка может достигать 30км. Помимо четырёх ракет, находящихся на подфюзеляжных подвесках (в полуутопленном положении) самолёт может нести ПТБ и до четырёх ракет среднего радиуса класса Р-40Д (с РЛ или ИК ГСН).


        Теплопеленгатор 8ТК в убранном положении, под носовой частью МиГ-31

        Помимо БРЛС 8Б в состав СУВ вошел и выдвигаемый теплопеленгатор 8ТК, его наличие позволяло скрытно сопровождать цели в ЗПС на дистанции до 40 километров. Большой объём информации, поступающий с БРЛС, теплопеленгатора и по внешним каналам связи вынудил ввести в состав экипажа штурмана-оператора, но он получил индикатор тактической обстановки большого формата что несомненно повысило эффективность его рабочего места. Основным методом ведения боевых действий нового перехватчика есть дежурство в составе звена из четырёх машин, объединённых общим информационным полем, для чего установлена аппаратура закрытой двусторонней связи АПД-518, обеспечивающая автоматический обмен тактической информацией. Причём был реализован интересный режим обстрела целей двумя самолётами – первый, достигнув рубежа пуска и запустив ракеты сразу отворачивает в сторону, для выхода из под возможной встречной атаки, а наведение осуществляет идущий сзади (эта функциональность планировалась для комплекса МиГ-31М, который не пошел в серию. Пр. Чижа). На СУВ при этом возлагается дополнительная нагрузка – отождествление целей, т.е. сравнение координат реально наблюдаемых БРЛС целей с данными принятыми с других бортов. Всё это стало возможно благодаря переходу на чисто цифровые методы обработки сигналов на БЦВМ «Аргон-15», принявшей на себя все функции по компексированию систем.

        Важной особенностью комплекса является возможность координации действий других истребителей ПВО, в таком случае звено МиГ-31 работает как единый самолёт ДРЛО, ведя обнаружение целей, и выдачу целеуказания на перехватчики других моделей и в первую очередь – Су-27.

        Рассмотрим принципы работы БРЛС с режимом КНИ чуть более подробно. Первое, что бросается в глаза – кажущаяся невозможность определения дальности до цели. На БРЛС импульсного типа дальность определялась по времени запаздывания зондирующего импульса, и излучение следующего происходило только спустя время, необходимое сигналу на возвращение с максимальной дистанции работы радара. В новой БРЛС излучение сигналов происходит практически постоянно, и однозначно определить время запаздывания конкретного импульса невозможно. Для определения дальности в режиме КНИ было разработано несколько методов :
        а) Режим линейно-частотной модуляции. Излучение зондирующих импульсов по обнаруженной цели происходит не на одной частоте, а на плавно меняющейся во времени (даже в одном зондирующем импульсе) – это даёт дополнительное доплеровское смещение сигнала от цели, по которому и вычисляется дальность. Метод хорош практически мгновенным определением дальности, но точность его невелика, погрешность достигает 1,5 километров при измерении на максимальной дальности. Вдобавок падает спектральная мощность сигнала, снижающая дальность измерения координат, относительно дальности обнаружения.
        б) второй метод требует излучения пакетов зондирующих сигналов на двух (или трёх) различных частотах и с разной (но близкой) периодичностью. При этом существует некий интервал времени (значительно больший, чем период повторения для каждой из частот), когда излучение всех зондирующих импульсов происходит одновременно. Соответственно, для определения дальности считают запаздывание только тех импульсов, которые были приняты одновременно на всех частотах. Точность этого метода равна точности обычного импульсного детектора дальности, но требует значительной мощности излучателя, так как спектральная мощность падает, а с ней и дистанция обнаружения.
        в) И третий способ – метод вобуляции частоты повторения зондирующих импульсов. В режиме определения дальности БРЛС излучает импульсы через различные интервалы. Принимаемые последовательности импульсов сравниваются с посылаемыми на основе метода распознавания образов. Точность определения дальности не отличается от предыдущего случая, и отсутствует падение спектральной мощности, за счёт облучения на одной частоте. Но метод требует значительной вычислительной мощности БЦВМ и большого объёма ОЗУ.

        Теперь коснёмся теплопеленгаторов. Первый теплопеленгатор был введён уже на перехватчике МиГ-23, и после этого стал неотъемлемой частью как специализированных перехватчиков, так и фронтовых истребителей. Рассмотрим теплопеленгатор 8ТК истребителя МиГ-31. Для детекции теплового излучения двигателя цели был применён фотоприёмник в виде линейки чувствительных элементов и системой зеркал, обеспечивающих сканирование заданного сектора пространства (при этом пилот может выбирать между узким и широким полем обзора).

        Очевидным недостатком данного решения является низкая чувствительность, связанная с небольшим временем экспозиции фотоприёмника при сканировании текущей строки – так как для более точного определения координат движущейся цели необходимо сканировать сектор обзора как можно чаще. Второй недостаток кроется в наличии системы развертки изображения, что увеличивает массу теплопеленгатора и инерционность.

        Математически, выделение сигнала цели и её сопровождение повторяет модель зрения самого человека. После завершения сканирования сектора обзора и перевода полученных данных в цифровой вид (амплитуда силы тока на каждом элементе в каждой из «строк»), на выходе получается двумерная матрица. Различными преобразованиями (Фурье или иными) происходит отсеивание несущественной информации (цифровое сжатие) и выделение сигнала цели в группе элементов матрицы. Неизвестная заранее мощность фонового сигнала делает невозможным применение простых пороговых фильтров и требует такого сложного математического подхода. Как мы видим, методы распознавания цели и для БРЛС с режимом КНИ, и для теплопеленгаторов дают существенную нагрузку на вычислительную систему, и эффективность средств обнаружения ставится в прямую зависимость от быстродействия БЦВМ и совершенства математического аппарата.

        Итак, каковы задачи СУВ современного истребителя ?
        В первую очередь, это обнаружение целей с помощью БРЛС, теплопеленгатора или получение данных о цели от внешнего источника. После перехода в режим сопровождения и назначения очерёдности обстрела целей, СУВ в зависимости от выбранных ракет начинает расчёт зоны разрешенного пуска по целям и при вхождении в зону, выдачу пилоту сигнала о разрешении на пуск. При этом непрерывно формируется полётное задание для ракеты – модель движения цели, стартовая поправка, время включения ГСН и её начальная ориентация (в случае если ГСН не следит за мнимой целью с момента пуска). Если применяются ракеты с каналом радиокоррекции (о них ниже), то в задачу СУВ входит и выдача корректирующих команд ракетам, в соответствии с маневрами целей. И конечно же необходимо выводить на индикаторы пилота и/или оператора тактической информации, данных о параметра движения целей, остатке вооружения и действиях других перехватчиков.
        http://www.popmech.ru/blogs/post/693...4/scoreid/269/
        Attached Files
        Last edited 06-10-2011, 06:12 PM.
        Я не смотрю телевизор
        ЧИЖ

        Вакансии в ED

        Comment


          #5
          История развития СУВ и вооружения фронтовых истребителей

          Начальной точкой отсчёта можно будет принять истребитель МиГ-21, серийное производство которого началось в самом конце 50-х годов прошлого века. Основным его вооружением стали ракеты семейства К-13.


          Ракета AIM-9B

          В 1957 году в СССР были доставлены обломки и неразорвавшиеся ракеты AIM-9B Sidewinder с тепловой ГСН, производства США, и начались работы по её воспроизводству. Надо заметить, ракеты семейства Sidewinder оказались чрезвычайно удачными по заложенным техническим решениям, и стали прототипами для управляемых ракет не только СССР, но и многих других стран, и до сих пор являются основными ракетами ближнего боя стран НАТО (и не только).

          Первое, что обращает на себя внимание – большое относительно удлинение ракеты при малом калибре – до 20 (и более, на ряде моделей) при диаметре корпуса 127мм (5 дюймов). Это позволило снизить лобовое сопротивление. Наличие предельно смещенных назад крыльев создаёт значительный стабилизирующий момент, и упрощает систему стабилизации ракеты, в это же время рули вынесены максимально вперёд, и весьма эффективны во всём диапазоне скоростей. Вторая особенность рулевого привода – отсутствие обратной связи, при этом конфигурация рулей и расположение оси подобраны так, что отклонение плоскостей обратно пропорционально скоростному напору, а перегрузка соответствует команде вне зависимости от скорости и других условий полёта. Рассуждения приблизительны, но такая схема управления доказала свою эффективность в очень большом диапазоне условий применения.


          Роллерон AIM-9B

          Но самой интересной особенностью оказалась система стабилизации ракеты выполненная на роллеронах. На концах крыльев сделаны небольшие свободно отклоняемые поверхности со встроенными гироскопами, раскрутка которых производится набегающим потоком (гироскоп выполнен в форме зубчатого колеса, зубья которого подобны пиле а не шестерне – с пологим задним скатом и плоским передним, практически параллельным радиусу). За счёт малого веса роллерона и значительного стабилизирующего момента относительно массивного гироскопа даже при небольших углах отклонения ракеты свободно поворачивающийся на шарнире роллерон отклоняется, создавая аэродинамический момент, направленный на парирование колебаний. Наличие роллеронов на всех 4-х крыльях обеспечивает демпфирование ракеты по всем осям (углу рыскания, тангажа и крена). Всё это позволило создать предельно простую и лёгкую систему управления и стабилизации ракеты. При воспроизведении ракеты были оставлены без изменений основные размерности и сохранены все особенности ракеты-прототипа (за исключением демпфирования – в Р-3, такой индекс получила ракета при принятии на вооружение, оно осуществлялось только по осям тангажа и рыскания), таким образом преемственность хорошо заметна даже на внешнем виде.


          Ракета Р-3 на МиГ-21

          В состав вооружения МиГ-21 входили две ракеты и радиодальномер СРД-5. Захват цели осуществлялся ракетой при точном совмещении оси ГСН (маневром истребителя) с целью. Применение не охлаждаемого ИК приёмника ГСН вводило ограничение на пуск только в заднюю полусферу цели. Функции СУВ сводились только к измерению дальности до цели и при наличии сигнала о захвате цели ГСН, формирование сигнала «пуск разрешен» если дистанция находится в интервале от 1 до 7 километров.


          Ракета Р-3Р

          Ограниченность полусферы атаки и необходимость «ловить» цель осью ГСН существенно снижали эффективность ракет в ближнем бою. Для разрешения этих трудностей была создана ракета Р-3Р с радиолокационной полуактивной ГСН работающей в импульсном режиме с коническим сканированием диаграммы направленности. Наличие РЛ ГСН позволило несколько расширить ракурс цели при атаке и сделало возможным захват цели в конусе 10°. Для применения ракет Р-3Р на истребители МиГ-21С, СМ и СМТ устанавливалась усовершенствованная БРЛС РП-22. Серийное производство ракет Р-3Р началось в 1967 году.

          Но развитие семейства на этом не остановилось – благодаря применению охлаждаемого фотоприёмника и миниатюризации его оптической систему удалось увеличить дальность захвата цели и одновременно снизить лобовое сопротивление (теперь обтекатель имел не полусферическую форму, а оживальную с небольшим полусферическим носком), что повысило дальность пуска до 15 км в ЗПС. Одновременно были введены роллероны, обеспечивающие трёхосевую стабилизацию, как и на оригинале. Получившая индекс К-13М ракета поступила на вооружение истребителей МиГ-21 и МиГ-23 в 1973 году.




          Ракета Р-13М

          Повышенная скорость слежения за целью и высокая маневренность ракеты позволяла атаковать цели, маневрирующие с вдвое большей перегрузкой (до 6G, против 2-3G у ракет Р-3).

          Следующим шагом было введение возможности захвата цели в конусе +/- 12°, благодаря сопряжению ГСН с осью БРЛС, следящей за целью на ракете Р-13М1 (1977 год).


          Ракета Р-13М1

          Финальной версией линии развития ракеты К-13 стала разработка ракеты ближнего боя Р-60, принятой на вооружение в 1974 году.


          Ракета Р-60М

          Требования к ней были сформулированы после ряда конфликтов 60-х годов. Основными направлениями стали :
          а) миниатюризация ракеты, для увеличения боекомплекта
          б) обеспечение захвата цели не только маневром носителя
          в) снижение минимальной дистанции пуска
          г) поражение высокоманевреных целей.

          Масса ракеты была сокращена до 43,5кг, при БЧ в 3кг (что считалось достаточным для поражения цели прямым попаданием в двигатель), ГСН могла захватывать цели в конусе +/- 12° от своей оси и благодаря высокой маневренности поражать цели на дистанциях от 300 метров до 8 км. Модернизированная ракета поступила на вооружение в 1979 году под индексом Р-60М, основными отличиями стала охлаждаемая ГСН, что повысило помехоустойчивость, несколько расширилась зона захвата цели – до +/- 20° и возросла допустимая перегрузка маневрирования цели – до 8G. Удачной ракетой оснащались почти все типы истребителей и некоторые вертолёты.

          В США проводились работы по созданию аналогичной ракеты LCLM, но на вооружение она принята не была. Не нашло продолжения развитие малогабаритных ракет и в СССР. Причиной этих двух фактов стало исследование динамики маневренного боя, в результате которого обе стороны пришли к выводу о необходимости всеракурсности захвата цели ракетами ближнего боя.

          С середины 70-х годов начинаются работы по созданию следующего поколения ракет ближнего боя, одновременно разрабатывались ракеты К-14 (глубокая модернизация Р-13М1) и новая малогабаритная ракета К-73.


          Ракета К-14 (проект)

          Поначалу, К-73 должна была иметь бескрылую компоновку с газодинамическим управлением и ГСН с захватом только в ЗПС, тогда как К-14 предполагалось оснастить всеракурсной ГСН. Однако нецелесообразность создания перспективных ракет с ГСН ограниченной ракурсности захвата цели была очевидна, и первоначальный вариант был отвергнут заказчиком. При содействии ГосНИИАС и завода «Арсенал» для ракеты была создана принципиально новая ИК ГСН «Маяк» с фотоприёмником глубокого охлаждения, обеспечивающая захват цели с любого ракурса. Существенное различие в массе и габаритах привело к увеличению веса ракеты и выходе её из класса «малогабаритных». Ввиду явного преимущества К-73 по возможности поражения маневрирующих целей и углам целеуказания, работы над К-14 прекратили.


          Ракеты Р-73

          Р-73 поступила на вооружение в 1983 году. Главными её отличительными особенностями стали возможность захвата целей в переднюю полусферу с дистанции 8-10км (в ЗПС – 10-15км) и газодинамическое управление на активном участке, что позволило запускать ракеты при большой угловой ошибке. Возможность прокачки координатора цели в диапазоне +/- 60° (целеуказание перед стартом - +/-45°) с большой скоростью (до 30°/сек.) и отличная реакция на управление достигнутая отклонением вектора тяги на активном участке, позволяют перехватывать цели маневрирующие с перегрузкой до 12G, т.е. практически ни одна пилотируемая цель не в состоянии маневром выйти из зоны слежения ГСН и предотвратить попадание. Подобные характеристики особенно важны в ближнем бою на минимальной дальности, но после израсходования топлива ракета управляется только аэродинамическими рулями и её маневренные характеристики значительно падают.
          http://www.popmech.ru/blogs/post/698...5/scoreid/269/
          Attached Files
          Last edited 06-10-2011, 06:13 PM.
          Я не смотрю телевизор
          ЧИЖ

          Вакансии в ED

          Comment


            #6
            Вооружение истребителей МиГ-29 и Су-27 - ракеты нового поколения

            При создании новых истребителей МиГ-29 и Су-27 было принято решение оснастить их одним типом ракет, но различающихся по ТТХ. Новая разработка К-27 была выполнена по модульному принципу – имелось по два варианта ГСН и двигателя. Более тяжелая и «дальнобойная» версия «Э» (энергетическая, а не экспортная) для истребителя Су-27 и более лёгкая для МиГ-29.


            Р-27Т и Р-27ЭР (на переднем плане)

            Обе они могли быть оснащены либо полуактивной радиолокационной ГСН, либо всеракурсной ИК ГСН.

            При формировании требований к новой ракете основной задачей виделось достижение превосходства над принятым на вооружение в 1975 году комплекса в составе истребителя F-15A с БРЛС APG-63 и ракетой AIM-7F Sparrow. Но обеспечить превосходство в дальности пуска никак не удавалось, так как чувствительность ГСН и энергетика БРЛС не позволяли осуществить захват цели на дальности, больше чем у указанного комплекса. Решением стала разработка режима инерциального наведения с коррекцией от БРЛС носителя.

            Кажущаяся простота на деле обернулась сложнейшей проблемой сопряжения систем координат носителя и ракеты после её старта. Положение усугублялось невозможностью установки на борту ракеты БЦВМ – все расчёты требовалось произвести на БЦВМ носителя и «сбросить» на ракету уже готовое полётное задание и ограничиться простейшими коррекциями на этапе инерциального полёта.


            ГСН ракеты Р-27Р

            В результате оформилось решение, когда гироскоп стабилизации антенны несёт на себе датчики ускорений и перед стартом ему задаётся такое положение, при котором его ось будет направлена на цель в момент её захвата по истечению инерциального участка. Положение антенны запоминается и БЦВМ носителя, после чего происходит непрерывное вычисление координат цели в «ракетной» системе координат. На ракету передаются поправки угла установки ГСН, учитывающие маневрирование цели. Ракета управляется таким образом, чтобы при неподвижной ГСН (отклонённой на некоторый угол от оси ракеты) обнулять проекции вектора дальности на плоскость, перпендикулярную оси антенны. Т.е. фактически реализуется метод параллельного сближения на участке инерциально-корректируемого наведения. После захвата цели, наведение происходит уже в подвижной системе координат отслеживающей цель ГСН методом пропорционального наведения. Режим коррекции на инерциальном участке позволил увеличить дальность пуска до 2-2,5 дальностей захвата цели ГСН, и в случае применения Р-27Э с истребителя Су-27 перехватывать цели в ППС удалённые на 70км.

            Конструктивно, ракета интересна плоскостями управления большого размаха и сложной формы. Такая их конфигурация обеспечивает сохранение эффективности на больших углах атаки и повышает маневренность ракеты. Небольшие дестабилизаторы различны на ГСН разных типов и компенсируют их аэродинамическое несоответствие, что позволяет обходиться одинаковыми системами стабилизации и управления вне зависимости от комплектации ракеты. Таким образом, с принятием на вооружение в 1984-85 годах серии ракет Р-27 завершилось формирование вооружения Воздух-Воздух советских истребителей 4-го поколения МиГ-29 и Су-27.

            Интересно проследить влияние новых разработок на старые модели. Первый прецедент случился после принятия на вооружение серии К-13 – тогда ракету Р-2-УС оснастили ИК ГСН, освободив носитель от жесткого сопровождения цели после пуска. Ракета получила индекс Р-55. Затем, в процессе работ по теме К-27, ряд новых разработок был применён при глубокой модернизации ракеты Р-23, так родилась Р-24. И в завершении – уже упомянутый случай замены ГСН ракеты Р-40.

            При анализе факторов снижающих эффективность вооружения Воздух-Воздух средней дальности, внимание в первую очередь сосредотачивается на полуактивной РЛ ГСН – необходимость подсвета цели до момента попадания сковывает маневры уклонения от встречной атаки и не позволяет атаковать несколько целей одновременно (кроме самолётов, оснащённых БРЛС с ФАР). Для преодоления данного недостатка был выдан заказ на проектирование ракеты с активной РЛ ГСН. ГосНИИАС требовалось оценить представленные концепции двух КБ – «Вымпел» и «Молния». КБ «Вымпел» предложило по сути глубокую модернизацию ракеты Р-24, а КБ «Молния» - уменьшенную версию Р-40 с новой ГСН. И хотя оба проекта были неудовлетворительны, насущная потребность в новой ракете вынудила принять проект «Вымпела». В ходе разработки перспективных истребителей, было выдвинуто требование по внутреннему размещению боекомплекта, что жестко ограничивало массо-габаритные параметры новой ракеты, а проектируемая в них не вписывалась. Возникший конфликт между разработчиком и заказчиком был решен силовым методом – был выработан эскиз ракеты с указанием весов и предельных габаритов, в которые требовалось уложиться, эскиз был утверждён министром авиационной промышленности Силаевым.

            Подход оправдался – переработанный проект достаточно точно соответствовал предъявленным требованиям и незначительно превышал стартовую массу эскиза. Р-77 успешно прошла гос.испытания в 1994 году и была принята на вооружение.


            Инертная ракета РВВ-АЕ (Р-77) на индиском Су-30МКИ

            Основой ГСН являлась активная РЛ ГСН с щелевой антенной работающая в импульсном режиме, при этом во избежание наведения ложных сигналов приёмник «запирается» на время излучения зондирующего импульса. Автопилот выполнен на бесплатформенной инерциальной системе навигации, с применением высокоточных датчиков угловых и линейных ускорений. В отличии от Р-27, на ракете применена БЦВМ с полностью цифровой обработкой сигналов и предпусковой калибровкой всех систем. Наличие мощного вычислителя на борту, позволило принимать команды коррекции независимо для самой ракеты и координатора цели, что оптимизирует траекторию. Всё это позволило повысить дальность пуска до 4-5 дальностей захвата.

            Конструктивно, ракета интересна применением крыла сверхмалого удлинения и решетчатыми рулями. Такое крыло увеличивает жесткость корпуса ракеты и значительно снижает габариты. Особенностью решетчатых рулевых поверхностей (к тому моменту давно уже применяемых в космонавтике) является малый шарнирный момент практически во всём диапазоне скоростей, что позволило оснастить их миниатюрными приводами малой мощности и соответственно – с небольшой массой. Для внутреннего и конформного размещения ракет на будущих истребителях предусмотрена возможность оснащения рулей механизмом складывания вперёд.

            Применение ракеты возможно практически с любого носителя, оборудованного какими угодно средством измерения угловых координат цели – как БРЛС, так и оптическими. При пуске с небольшой дальности (до 1,5 дальностей захвата) ракета полностью автономна и не требует внимания носителя. При стрельбе на большую дистанцию ракета принимает команды коррекции с борта носителя. Благодаря активной РЛ ГСН возможно обеспечить пуск нескольких ракет по разным целям без перехода на их непрерывное сопровождение.
            В данный момент идут работы по совершенствованию ракеты, основными направлениями являются :
            а) увеличение дальности пуска
            б) повышение точности
            в) возможности поражать малозаметные цели на предельно малых высотах, в том числе и такие, как вертолёты в режиме висения.

            Модернизированные перехватчики МиГ-31М (БМ) (перехватчиков МиГ-31М нет в ВВС РФ, только "БМ", пр. Чижа) получили новую БРЛС со значительно увеличенной дистанцией обнаружения (до 300км по цели типа бомбардировщик) и новые ракеты Р-37. Благодаря более мощному двигателю с увеличенным временем работы и повышению точности автопилота дальность пуска составила до 280км.
            http://www.popmech.ru/blogs/post/700...6/scoreid/269/
            Attached Files
            Last edited 06-10-2011, 06:14 PM.
            Я не смотрю телевизор
            ЧИЖ

            Вакансии в ED

            Comment


              #7
              Рождение "Воробья"

              Основными разработчиками как самих истребителей, так и их вооружения среди западных стран можно считать США, Великобританию и Францию. Именно их модели самолётов и ракет часто становятся основой для копирования или глубокой модернизации другими странами.


              Ракеты AIM-7A (AAM-N-2) Sparrow I под крылом истребителя F3D-2M

              Первой ракетой Воздух-Воздух, принятой на вооружение в США была AAM-N-2 Sparrow-I, разработка которой шла с 1946 года (приятие на вооружение 1955г.). Наведение осуществлялось в луче радиолокатора носителя, сопровождающего цель, при этом отклонение ракеты от линии визирования детектировалось благодаря коническому сканированию – при выходе из равносигнальной зоны стабилизированная по крену ракета принимала более мощный сигнал и принимала меры к возвращению. Недостаток метода наведения по трём точкам был очевиден, и производство ракет прекратили в 1957 году. Носителями были палубные истребители F3D-2M, F7Y-3M и F3H-2M.


              Ракета AIM-7B (AAM-N-3) Sparrow-II

              Разработанную в 1955 году полуактивную РЛ ГСН установили на ракету AAM-N-3 Sparrow-II (в целом, аналогичной предыдущей), но выпуск был быстро прекращён, ввиду появления более совершенной модели AAM-N-6 Sparrow-III, которая позже получила индекс AIM-7C Sparrow.


              Ракета AIM-7C (AAM-N-6) Sparrow-III под крылом самолета F3H.

              ГСН работала в импульсном режиме с коническим сканированием.
              Основными носителями ракет AIM-7C были истребители семейства F-4 Phantom. СУВ AMCS "Aero-1A" (fire control system - FCS) строилась вокруг БРЛС фирмы Westinghouse "AN/APQ-50", выполненной на вакуумных лампах, с диаметром антенны 24 дюйма (61 сантиметр). Импульсная БРЛС работала в Х диапазоне и позволяла выделять цели на фоне подстилающей поверхности. Однако уже начиная с 19-ой построенной машины БРЛС заменили на AN/APQ-72 c антенной диаметром 30 дюймов (76 сантиметров). Носовая часть была изменена, для размещения антенны, и в результате F-4 обрёл свой легко узнаваемый силуэт носовой части.


              Пуск ракеты Sparrow с самолета F-4B

              В дополнение к БРЛС F-4B оснащался теплопеленгатором AN/AAA-4 IRST (infrared search and track) под носовой частью.


              Ракета AIM-7D

              После производства 2000 ракет AIM-7C в 1959 году ей на смену пришла модель AIM-7D с новым двигателем и несколько улучшенной ГСН (произведено 7500 ракет). И в 1963 году принимается на вооружение следующая версия – AIM-7E. Основными изменениями стал новый двигатель, повысивший дальность стрельбы до 35км в ППС и новая ГСН непрерывного излучения с доплеровским фильтром цели, способная отслеживать цель на фоне подстилающей местности. Применение ракет AIM-7 во Вьетнаме выявило ряд серьёзных недостатков, в первую очередь очень большую «мёртвую зону» - минимальная дистанция пуска составляла 1500 метров. В результате работ по устранению отмеченных недостатков с 1969 года выпускалась модель AIM-7E-2 со значительно уменьшеной минимальной дистанцией пуска и повышенной маневренностью.


              Инертная ракета AIM-7E

              После выпуска серий F-4C и F-4D, незначительно отличавшихся друг от друга в 1967 году совершил первый полёт истребитель F-4E. В удлинённой носовой части помещался радар AN/APQ-120 в конструкции которого более не применялись вакуумные лампы, а вместо теплопеленгатора установлена пушка. Но в целом, СУВ принципиальных изменений не претерпела. Позже была добавлена видеокамера с высокой разрешающей способностью – TISEO (Target Identification System Electro-Optical), для визуального распознавания целей на большой дистанции. По заявлению производителя тип самолёта определялся (при благоприятном ракурсе, разумеется) с 25 километров, а с дистанции в 10-15 км можно было определить тип подвешенного вооружения. Изображение выводилось в кабину оператора вооружения, а для удобства наведения СУВ выполняла наведение камеры автоматически, по данным БРЛС.


              TISEO (Target Identification System Electro-Optical) на самолете F-4E

              В 1972 году начались работы по глубокой модернизации ракеты AIM-7 – благодаря применению двухрежимного РДТТ дальность полёта была удвоена, но главным отличием являлась новая ГСН, выполненная полностью на твердотельных элементах, что значительно облегчило ГСН и повысило надёжность. Помимо элементной базы ГСН была оптимизирована для применения с новыми импульсно-доплеровскими радарами. Снижение веса позволило оснастить ракету более мощной БЧ MK 71, массой 39 килограмм.


              Ракета AIM-7F

              В 1975 году ракету под обозначением AIM-7F Sparrow приняли на вооружение, производство продолжалось до 1981 года.
              http://www.popmech.ru/blogs/post/714...i/scoreid/269/
              Attached Files
              Last edited 06-10-2011, 06:14 PM.
              Я не смотрю телевизор
              ЧИЖ

              Вакансии в ED

              Comment


                #8
                Первый истребитель четвёртого поколения - флот получает "Кота"

                В 1969 году был объявлен победитель инициированного ВМФ США конкурса VFX, им стала фирма Grumman. Начав лётные испытания в декабре 1970 года, в 1974 году фирма начала строительство серийных истребителей-перехватчиков палубного базирования F-14A Tomcat.


                Самолет F-14A с полным боекомплектом ракет AIM-54

                Сердцем СУВ AN/AWG-15F была импульсно-доплеровская БРЛС AN/AWG-9, с щелевой антенной решеткой механического сканирования. Основной целью комплекса было достижение обстрела как можно большего числа целей одновременно, но при механическом сканировании реализовать многоканальность наведения не представлялось возможным для ракет с полуактивной РЛ ГСН. Поэтому разработанная специально для F-14 ракета AIM-54A Phoenix оснащалась активной РЛ ГСН. Максимальное число ракет на истребителе 6, и соответственно СУВ может выдавать целеуказание для максимум шести ракет одновременно.


                Ракета AIM-54A под крылом самолета F-14A

                Наведение ракеты на среднем участке полёта осуществляется в полуактивном режиме, по отраженному сигналу от цели облучаемой БРЛС носителя в режиме «сопровождение на проходе» (в отличии от СУВ «Заслон», режим полуактивного наведения при отсутствии постоянного подсвета цели реализовывался за счёт высоких энергетических параметров БРЛС AWG-9). По достижению заданной дальности включается излучатель антенны и ГСН переходит в автономный режим. Благодаря двухрежимному двигателю на смесевом топливе, дальность стрельбы достигает 120-130км в ППС, ракета обладает так же и хорошими высотными характеристиками.

                В 1978 году начаты работы по модернизации ракеты, и через три года новая версия поступила на вооружение под обозначением AIM-54C. Ракета получила полностью цифровой автопилот, инерциальную систему наведения на среднем участке с индикаторной стабилизацией и приёмом корректирующих команд. Значительное повышение точности вывода ракеты в точку включения ГСН позволило поднять дальность стрельбы в ППС до 150-200км и повысить вероятность поражения энергично маневрирующих целей.

                Помимо AIM-54 Phoenix вооружение может включать до 6-ти ракет AIM-7F Sparrow и 4 ракеты AIM-9 Sidewinder. Четыре ракеты AIM-54 или AIM-7 располагаются на подфюзеляжных конформных пилонах (попарно Феникс-ы и «ромбом» Спэрроу), пара ракет расположены на двух многозамковых пилонах у корневой (неподвижной) части крыла, на них же устанавливаются и все 4 ракеты Sidewinder (справа и слева на каждом пилоне). Типовая загрузка в режиме Воздух-Воздух составляет 4 ракеты AIM-54, пару AIM-7 и четыре AIM-9.


                РЛС AWG-9 самолета F-14

                Особенностью БРЛС на момент появления являлась работа в режиме квазинепрерывного излучения, с быстрым поиском целей по скорости, но без определения дальности. Дальность определялась в режиме «сопровождения на проходе» методом линейно-частотной модуляции. Как уже отмечалось, при этом падала дальность – по цели с ЭПР в 3 кв.м. в ППС на фоне моря БРЛС вела обнаружение с дистанции до 185км, но измерение дальности и сопровождение происходили только со 150км. Сопровождение осуществлялось при обзоре сектора в +/-10°, 20°, 30°, 40° или 65°, СУВ выделяла в этом секторе 24 наиболее угрожающие цели и вела их сопровождение, при возможности выдавать целеуказание на 6 выбранных оператором. Глубина обзора сектора при этом падала как 0,25 степень от N, где N отношение угла обзора к минимальному значению (т.е. при максимально широком секторе дальность падает приблизительно в 1,6 раза).

                В дополнение к БРЛС самолёт оснащён теплопеленгатором AN/ALR-23 IRST (Infrared Search and Track), выполненном на мозаичном приёмнике ИК излучения. Преимущество мозаичных фотоприёмников заключается в непрерывной экспозиции чувствительных элементов, чем достигается мгновенность обзора и повышение чувствительности. Помимо режима сопровождения целей по указаниям БРЛС, теплопеленгатор может осуществлять самостоятельный поиск и автоматически определять количество целей во всём секторе обзора. Обработка принимаемых БРЛС и IRST сигналов происходит в специализированных аналоговых процессорах сигналов, после чего анализируются БЦВМ 5400В.

                В процессе производства самолёт модернизировался, в первую очередь ИК система обзора была заменена на видеокамеру дневного освещения с высокой разрешающей способностью AN/AXX-1 TCS (Television Camera Set).


                AN/AXX-1 TCS и AN/ALR-23 IRST на F-14D

                Наибольшее число изменений было введено на модели F-14D, совершившем первый полёт в ноябре 1987 года. Полностью цифровая БРЛС AN/APG-71, была создана на базе AN/APG-70 (созданной ранее для истребителя F-15E) и позволяла вести обнаружение дальше, нежели AWG-9, при этом были введены новые режимы обзора «воздух-земля». Под носовым обтекателем установлена турель с теплопеленгатором и ТВ станцией обзора, которые могут работать независимо. После постройки 37 самолётов, и доработки части сарийных F-14A до стандарта D производство было остановлено – программа полного апгрэйда всего парка была сочтена слишком дорогой, на фоне снижения финансирования (ввиду распада СССР и окончания Холодной Войны).
                http://www.popmech.ru/blogs/post/716...2/scoreid/269/
                Last edited 06-10-2011, 06:14 PM.
                Я не смотрю телевизор
                ЧИЖ

                Вакансии в ED

                Comment


                  #9
                  Развитие ракетного вооружения истребителей 4-го поколения США

                  Продолжая программу развития истребительной авиации, на смену F-4 был создан истребитель F-15 Eagle.


                  F-15A

                  Установленная на новом самолёте БРЛС APG-63 характерна тем, что впервые применены только цифровые методы обработки сигналов. Исследования математического аппарата позволили заменить громоздкое дискретное преобразование Фурье на ускоренные алгоритмы именуемые быстрым преобразованием Фурье. При разработке APG-63 был избран путь с большим числом параллельных идентичных жестко запрограммированных (аппаратно) сигнальных процессоров. Резкое повышение быстродействия позволило улучшить разрешающую способность и дальность БРЛС без наращивания мощности излучателя. Например, цель с ЭПР = 3 кв.м. обнаруживается с дистанции до 100км на фоне земли (в ППС) при работе БРЛС в режиме КНИ с высокой частотой повторения.

                  Измерение дальности до обнаруженной цели происходит методом вобуляции при средней частоте повторения зондирующих импульсов. Режим «сопровождения на проходе» позволяет выделить до 10 наиболее угрожающих целей и назначить одну из них на атаку, после чего канал непрерывной подсветки будет осуществлять целеуказание ракетам с полуактивной РЛ ГСН.


                  F-15A с полным боекомплектом ракет AIM-7 и AIM-9

                  Вооружение Воздух-Воздух размещается на восьми пилонах – четыре конформных подфюзеляжных пилона для ракет AIM-7 Sparrow (по две ракеты друг за другом) и по две ракеты AIM-9 Sidewinder (о ней ниже) на каждом из двух подкрыльевых пилонах. Высокие маневренные качества F-15 и опыт ближних ракетных боёв во Вьетнаме побудил разработать особый режим работы БРЛС – вертикального сканирования с автоматическим захватом. В этом режиме APG-63 с высокой скоростью сканирует пространство перед собой в секторе +/-10° по азимуту и -5° +45° по углу места на дистанции до 10 миль. Границы сформированной узкой полосы обзора отображается на ИЛС в виде двух вертикальных линий – обнаружив визуально цель, пилот маневрированием самолёта вводит её в зону поиска, после чего БРЛС автоматически переходит на её сопровождение с выдачей целеуказания всем типам имеющихся на борту ракет. Данный принцип значительно уменьшает время реакции от обнаружения до выстрела, что критически важно в ближнем бою.

                  Принятие на вооружение нового поколения истребителей подтолкнуло и к улучшению их вооружения. И в первую очередь взгляд упал на AIM-7.


                  Ракета AIM-7M

                  В её ГСН до сих пор применялся метод конического сканирования с относительно низкой помехозащищенностью. Новая версию ракеты, AIM-7M, получила ГСН с моноимпульсним координатором цели, что значительно улучшало способности ракеты по перехвату целей на малой высоте и при электронном противодействии противника.


                  ГСН ракеты AIM-7M

                  Помимо новой ГСН, ракета получила полностью цифровой компьютер и более точный автопилот, что позволило с одной стороны, повысить дальность и с другой стороны, подсвечивать цель только на заключительной стадии атаки (либо при маневрировании цели). Вариант AIM-7M Sparrow принят на вооружение в 1981 году. Последняя модернизация ракеты заключалась (помимо мелких изменений) в установке модуля приёма корректирующих команд с борта носителя. Модель, получившая обозначение AIM-7P принята на вооружение в 1987 году, причём помимо выпуска новых ракет, происходила доработка существующих AIM-7M до стандарта AIM-7P.


                  AIM-7P

                  Но не смотря на все улучшения, конструкция уже не удовлетворяла требованиям к вооружению только проектировавшихся истребителей 5-го поколения. Требовалось выработать новую концепцию применения ракет Воздух-Воздух и в соответствии с ней определить характеристики перспективной ракеты. Программа получила название AMRAAM (Advanced Medium-Range Air-to-Air Missile) завершилась успехом, и первые серийные ракеты AIM-120A AMRAAM покинули сборочные цеха в 1988 году. Не смотря на внешнее сходство с AIM-7, ракета имеет иную аэродинамическую схему – классическое расположение крыльев и управляющих поверхностей (у AIM-7 управление осуществлялось поворотом консолей крыла, а не хвостового оперения), вес был значительно снижен при сохранении дальности стрельбы на уровне лучшей модели Sparrow, но главное отличие – новая система наведения.


                  AIM-120A

                  Ракета получила активную радиолокационную ГСН с импульсно-доплеровской БРЛС (работающей в режимах с высокой и средней частотой повторения импульсов) и автопилот на основе безкарданной инерциальной платформы с индикаторной стабилизацией. Наличие на борту производительной БЦВМ с большим объёмом памяти позволило предусмотреть несколько вариантов применения ракеты, адаптированных для различных типовых боевых ситуаций.

                  Основной режим при стрельбе на большую дистанцию – инерциальное наведение на мнимую цель с получением коррекции положения цели с борта носителя. В этом случае СУВ производит вычисления в единой для самолёта и ракеты системе координат, и поле пуска следит за положением цели относительно упреждённой точки (в которой она должна находиться в момент активации ГСН ракеты). При маневре цели, высчитываются новые координаты упреждённой точки, и на ракету передаются команды коррекции, через боковые лепестки диаграммы направленности БРЛС. В случае прекращения маневрирования останавливается и передача команд коррекции на ракету, и та продолжает инерционное наведение в последнюю полученную точку упреждения. Применение ракеты с небольшой дальности (менее 1,5 дальностей действия ГСН) происходит без трансляции корректирующих сигналов с немедленной активацией ГСН и действием по принципу «выстрелил и забыл».

                  Уже в 1994 году принимается на вооружение улучшенная версия AIM-120B, с изменённым программным обеспечением и улучшенным центральным процессором, в целом ракета мало отличалась от базовой версии. Но затем была принята программа поэтапного усовершенствования, приведшая к выпуску в 1996 году варианта AIM-120C.


                  AIM-120C

                  Новая ракета получила крылья и управляющие поверхности меньшего размаха и иной конфигурации, для увеличения боекомплекта истребителя F-22 при размещении ракет во внутреннем отсеке, помимо этого AIM-120C оснащалась усовершенствованной ГСН.

                  Вторая фаза программ заключалась в улучшении боевой части, ракеты получили обозначение AIM-120C-4 и выпускались с 1999 года. Серия C-5 отличалась более компактным отсеком приводов рулей и соответственно увеличенным двигательным отсеком. В серии С-6 усовершенствован радиовзрыватель.

                  Третья фаза программы предусматривала новый режим наведения : для поражения целей прикрытых активными помехами применён метод наведения на источник излучения, прекращение излучения целью не ведёт к срыву атаки – ракета может неоднократно переключаться из режима активного самонаведения в наведение на помеху. Помимо изменения в ГСН значительно увеличили дальность полёта, за счёт более компактного размещения электронной аппаратуры и небольшого снижения веса боевой части. Ракета третьей фазы, с индексом AIM-120C-7 успешно прошла испытания в 2003 году.

                  В данный момент идут испытания ракеты четвёртой фазы программы, которая получит индекс AIM-120D (по некоторым публикациям может быть сохранён индекс С-. Новая ракета получила двухстороннюю линию обмена данными (теперь и носитель может получать информацию с борта ракеты, для более точной оценки ситуации), систему коррекции от приёмника GPS и значительно увеличенную дальность, так как предполагается заменить или ракеты AIM-54C Phoenix, носитель которых вскоре будет снят с вооружения (носитель ракет AIM-54, самолет F-14 снят с вооружения в 2006 году. Пр. Чижа). Вероятно, увеличение дальности полёта на более чем 50% связано с применением нового, прямоточного ВРД о котором упоминают некоторые из западных источников.

                  Важным качеством AIM-120 помимо высоких характеристик системы наведения, является малый вес и небольшие габариты. Это позволило оснастить ими самолёты, не способные нести AIM-7 или имеющих ограничения по числу ракет (например – F-16C Falcon, вместо двух ракет AIM-7 может нести до 8-ми новых ракет).
                  http://www.popmech.ru/blogs/post/719...3/scoreid/269/
                  Attached Files
                  Last edited 06-10-2011, 06:15 PM.
                  Я не смотрю телевизор
                  ЧИЖ

                  Вакансии в ED

                  Comment


                    #10
                    Авиационная ракета воздух-воздух малой дальности - AIM-9 Sidewinder

                    Разработка ракеты впоследствии получившей индекс AIM-9 началась в 1946 году, как программа авиации Военно Морского Флота США по оснащению неуправляемых 5” (127мм) ракет Воздух-Воздух простейшей инфракрасной системой наведения. Основным приоритетом было достижение максимальной простоты при приемлемых характеристиках по точности наведения. Именно на начальной стадии программы и были заложены основные технические решения выделявшие конструкцию относительной простотой и эффективностью.

                    После завершения программы испытаний ракета AAM-N-7 Sidewinder I (принятая на данный момент система обозначений сложилась в 1963 году, далее все модификации будут иметь текущее обозначение) поступила на вооружение и в 1955 году началось её серийное производство. ГСН ракеты представляла собой не охлаждаемый чувствительный элемент на основе сернистого свинца, помещённый в центре оптической системы развёртки, которая состояла из вращающегося барабана с закреплённым на нём протяженным зеркалом. Идея заключалась в том, что сигнал мог отразиться от зеркала точно в приёмник только при совпадении длинной оси зеркала с направлением на цель. Угловое расстояние вектора дальности от оси координатора цели вычислялось по тому, насколько близко к середине зеркала отражается сигнал. Т.е. ракета не «видит» цель всё время, а только детектирует те моменты, когда ось обзора совпадает с вектором дальности или угол между ними незначителен (мгновенное поле обзора составляло 4°). Зеркало вращалось с постоянной и точно поддерживаемой скоростью, и благодаря этому автопилот по единичному факту детектирования сигнала от цели вычислял угловые координаты, угловая скорость определялась по нескольким фактам засветки, исходя из скорости смещения «зоны отражения» на зеркале (т.е. можно говорить об аналоге конического сканирования ракет с радиолокационной ГСН). Но для точного определения угловых координат имея для вычисления только известную угловую скорость вращения зеркала, требовалось с высокой точностью стабилизировать ракету по крему, дабы её вращение вдоль продольной оси не вносило ошибок. Вот тут и было применено роллеронное демпфирование крена и рыскания – простая и чрезвычайно эффективная система, ставшая «визитной карточкой» всего семейства и многочисленных копий или аналогов.


                    Прототип ракеты под крылом самолета А-1

                    24 сентября 1958 года попадание в китайский МиГ-15 ознаменовало приход новой эры – эры управляемого оружия Воздух-Воздух. Однако первые боевые успехи быстро закончились, выявив низкую эффективность при стрельбе по маневрирующему противнику - из за низкой чувствительности ГСН и малой скорости прокачки координатора, ракета могла применяться только при стрельбе с задней полусферы и по ограниченно маневрирующей цели, так как сама ракета могла выполнять маневры с перегрузкой не более 12G.


                    Сверху - вниз, ракеты AIM-9B, AIM-9D и AIM-9C

                    Выпущенные в 1965 году немногочисленные AIM-9C и AIM-9D отличались наличием нового двигателя и новой ГСН – на модели С применялась полуактивная РЛ ГСН (применялась только на палубных истребителях F-8 Crusader, и позже переделанные в противорадиолокационную ракету AGM-122), а на D ИК ГСН с охлаждением фотоприёмника.


                    AIM-9E

                    Для нужд USAF примерно в это же время создаётся версия AIM-9E, отличительной особенностью которой стала ГСН с термоэлектрическим охлаждением фотоприёмника (основанная на элементе Пельтье) и высокой скоростью слежения координатора – до 16,5°/сек. (Модель AIM-9E-2 оснащались малодымным двигателем).

                    В 1970 году, при модернизации AIM-9D была добавлена возможность ГСН вести самостоятельный поиск цели находясь в подвеске, либо получать целеуказание об угловых координатах цели от БРЛС – этим устранялась необходимость наведения всего истребителя на цель, для захвата её ГСН, ориентированной по оси ракеты. Эта версия получила обозначение AIM-9G.

                    Дальнейшее совершенствование линии развития AIM-9D – G привело к разработке в 1972 году версии AIM-9H с полупроводниковой элементной базой, что позволило установить более мощные бортовой источник питания, приводы рулей и приводы координатора цели, повысив скорость слежения за целью до 20°/сек. и маневренность ракеты.

                    Ракета AIM-9E подверглась схожей модернизации, но наряду с переходом на твердотельную базу и повышение маневренности она бала оснащена газогенератором с более продолжительным временем горения, что повысило дальность, эта версия обозначалась AIM-9J, и помимо производства новых ракет до принятого стандарта доводились ранее выпущенные серии AIM-9E.


                    AIM-9L

                    Применению ракет разных типов в авиации ВМФ и ВВС был положен конец, когда в 1971 году было достигнуто соглашение о совместной работе по созданию единой ракеты. Разработанная на базе AIM-9H, новая ракета получила полностью новую ГСН с фотоприёмником на основе соединений индия и глубоким охлаждением аргоном, что позволило атаковать цели с любой полусферы. Дальность стрельбы доведена до аналогичного показателя AIM-9J и составила до 18км. Новая БЧ комплектовалась активным лазерным взрывателем, нечувствительным к радиолокационным и инфракрасным помехам. Принятая на вооружение под индексом AIM-9L, ракета поступила в производство в 1978 году.


                    AIM-9M

                    Сменившая её в 1982 году ракета AIM-9M отличалась главным образом малодымным двигателем и ГСН с селекцией ложных целей.


                    AIM-9P Тайваня

                    Для экспортных целей создавались ракеты AIM-9N и Р, обе на основе AIM-9J. В процессе производства в них вносились изменения, прошедшие проверку на моделях AIM-9L/M, но с некоторыми упрощениями.


                    AIM-9X

                    После закрытия программы AIM-9R, встал вопрос о перспективной ракете ближнего воздушного боя, и в 1994 году начата программа разработки новой ракеты, получившей индекс AIM-9X. Испытания начались в 1998 году, и уже в 2000 завершилась сборка первый серийных ракет. Заново разработанный корпус, с неподвижными носовыми дестабилизаторами малого удлинения, обеспечивал небольшое лобовое сопротивление, что увеличивало скорость и дальность стрельбы. Обращает на себя внимание отсутствие привычных для семейства роллеронов и приводы рулей которые теперь расположены в хвостовой части, вместо консолей крыла. Помимо аэродинамических рулевых поверхностей ракета оснащена системой отклонения вектора тяги, для энергичного маневрирования на начальном этапе. ГСН получила матричный фотоприёмник расположенный в фокальной плоскости, что повысило помехозащищенность и чувствительность. Ракета приспособлена для эксплуатации со встроенных пусковых установок новых истребителей F-22 и F-35, но может применяться с любой пусковой установки старого типа. На данный момент, семейство AIM-9 можно смело назвать самой массовой ракетой Воздух-Воздух.


                    Схемы ряда модификаций ракеты AIM-9
                    http://www.popmech.ru/blogs/post/721...4/scoreid/269/
                    Attached Files
                    Last edited 06-10-2011, 06:15 PM.
                    Я не смотрю телевизор
                    ЧИЖ

                    Вакансии в ED

                    Comment


                      #11
                      Ракетное вооружение истребителей Великобритании и Франции

                      Помимо СССР/России и США активно разрабатывают авиационное вооружение Великобритания и Франция. Первая английская управляемая ракета принята на вооружение в 1957 году.


                      Firestreak

                      Firestreak была оснащена ИК ГСН, но в отличии от AIM-9, координатор цели был стабилизирован гироскопами по трём осям. Для минимизации лобового сопротивления при малых искажениях, головной обтекатель выполнен в виде восьмигранной призмы.


                      Red Top

                      Её развитием стала принятая на вооружение в 1963 году ракета Red Top. Применение охлаждаемого фотоприёмника позволило атаковать цели и на встречных курсах, более мощный двигатель сообщал высокую скорость и позволил отказаться от пирамидального обтекателя в пользу простого полусферического (не оптимального с точки зрения сверхзвуковой аэродинамики, но не дающего оптических искажений).


                      SkyFlash

                      В 1973 году, взяв за основу ракету AIM-7E-2 Sparrow, британские конструкторы начали разработку собственного проекта XJ521. Программа завершилась в 1978 году, принятием на вооружение ракеты SkyFlash с полуактивной РЛ ГСН. В отличии от прототипа использовался моноимпульсный метод определения отклонения вектора дальности, что улучшало помехозащищенность. В конце 80-х годов для ракеты разработана активная РЛ ГСН (ракета получила название Activ SkyFlash).


                      AIM-132 ASRAAM

                      Перспективная ракета ближнего боя ASRAAM (Advanced Short-Range Air-to-Air Missile) первоначально разрабатывалась как единая ракета NATO, но после выхода США из программы, Великобритания завершила создание самостоятельно. Серийно выпускаемая с 1996 года AIM-132 ASRAAM выполнена по бескрылой схеме, с хвостовыми управляющими поверхностями. ИК ГСН оснащена мозаичным детектором, установленным в фокальной плоскости и отличается высокой разрешающей способностью, бортовая электроника выполнена на твердотельных элементах и отличается полностью цифровой обработкой всех данных. БЦВМ позволяет применять ракету в нескольких режимах – либо по целеуказанию от средств обнаружения носителя (БРЛС, теплопеленгатор или нашлемная прицельная система), либо с автономным поиском цели непосредственно ГСН (если бортовые средства выведены из строя или носитель ими не оборудован).


                      Франция разработку своей первой управляемой ракеты Воздух-Воздух начала в 50-х годах, приняв в 1956 году на вооружение R.051, с радиокомандным наведением. Очевидные недостатки этого принципа и уже в 1957 году на вооружение принимается


                      R510, R511

                      R.510 с нетипичной оптической ГСН, реагирующей на контрастную в оптическом диапазоне цель. Но и этот опыт оказался не вполне удачным - применение маскирующей окраски и облачность отрицательно сказывались на способности ГСН захватить цель. Наконец, в 1959 году на вооружение принимается R.511 с полуактивной РЛ ГСН.


                      R530

                      На базе R.510 и R.511 в 1962 году создаётся ракета R.530 Matra с взаимозаменяемой ИК или полуактивной ГЛ ГСН, которая на долгое время стала основной ракетой Воздух-Воздух среднего радиуса, для французских ВВС.


                      Схема ракет семейства 530

                      В 1977 году усовершенствованная модель получила название R.530F Super, в первую очередь изменения коснулись элементной базы и введения цифровых методов обработки, помимо этого изменена форма крыльев, на протяженные малого удлинения. Ракета оснащалась только полуактивной РЛ ГСН с коническим сканированием. Оснащенная в 1987 году моноимпульсной ГСН модификация поступила на вооружение под индексом R.530D.


                      Matra R.550 Magic

                      Работы по созданию ракеты ближнего боя начались в 1967 году, и привели к принятию на вооружение в 1972 ракеты R.550. Компоновочная схема близка к AIM-9, но просматриваются и отличия. Перед рулевыми поверхностями установлены дестабилизаторы, повышающие маневренные характеристики на больших углах атаки, отсутствуют и традиционные для семейства роллероны, корпус несколько больше в диаметре. ГСН основана на неподвижном охлаждаемом детекторе и вращающемся зеркале, установленном в карданном подвесе. Малая инерция лёгкого зеркала позволяет достигать высоких значений угловой скорости визирования цели, что в сочетании с высокой маневренностью позволяет эффективно атаковать высокоманевренные цели в ближнем бою с минимальных дистанций. Недостатком ракеты была возможность атаковать только с ЗПС, устранение которого стало главной особенностью улучшенной версии, принятой на вооружение в 1985 году. ГСН оснастили мозаичным детектором глубокого охлаждения и более мощным двигателем.


                      MICA IR

                      Следующим поколением французских ракет стала MICA – универсальная ракета для ближнего боя и стрельбы на средние дистанции. Модульная компоновка позволяет непосредственно перед вылетом комплектовать ракету ИК ГСН или ГСН с активным радаром. В разработке применены самые современные принципы, включая инерционно-командную навигацию на среднем участке и управление вектором тяги. Компактная электроника и малогабаритная боевая часть позволили создать ракету средней дальности с массой близкой к таковой ракет ближнего боя – всего 110кг при заявленной дальности в 50-60км. Ракетой оснащаются истребители Rafale и Mirage.2000.

                      Ракеты остальных стран, как правило основываются на тех или иных ракетах указанных разработчиков.
                      http://www.popmech.ru/blogs/post/722...5/scoreid/269/
                      Attached Files
                      Last edited 06-10-2011, 06:16 PM.
                      Я не смотрю телевизор
                      ЧИЖ

                      Вакансии в ED

                      Comment


                        #12
                        Совершенствование БРЛС и ОЛС истребителей, перспективы развития

                        Дальнейшее совершенствование БРЛС и теплопеленгаторов связано в основном с бурным развитием электроники и совершенствованием математического аппарата. В первую очередь сигнальные процессоры с жесткой архитектурой начали заменять на программируемые сигнальные процессоры (ПСП). Впервые ПСП был установлен на БРЛС APG-65 истребителя F/A-18. С середины 80-х годов ПСП заменяет старые сигнальные процессоры в БРЛС APG-63 и разрабатывается ПСП для перспективного истребителя программы ATF.

                        Применение ПСП позволило применять один (или группу) процессор для различных задач, в том числе связи, навигации и значительно расширить возможности БРЛС. В первую очередь рост производительности ПСП с быстрым преобразованием Фурье отражается на способности БРЛС различать сигналы от цели в более широком спектре в режиме реального времени.

                        Практическим применением стало беззапросное определение гос.принадлежности и распознавание типа обнаруженной цели. Информационными признаками распознавания являются флуктуации отраженного сигнала в широком диапазоне. Измерение спектра и амплитудной характеристики флуктуаций позволяет сравнить характер отраженного сигнала с имеющимися в базе данных, и с высокой вероятностью опознать тип цели.

                        Вторым применением можно считать расширение возможностей БРЛС в режиме Воздух-Земля, например повышение разрешающей способности при картографировании местности и распознавание движущихся целей (наземных, с относительно низкой скоростью). Все эти задачи требуют в первую очередь быстродействующих сигнальных процессоров и БЦВМ с большим объёмом запоминающего устройства, быстродействием и повышенной пропускной способностью шины.

                        Дальнейшее совершенствование БРЛС можно связать с освоением ФАР и АФАР. Уникальные возможности АФАР по формированию сложной и многолепестковой диаграммы направленности с одновременной работой на разных частотах позволяет интегрировать многие радиолокационные системы – БРЛС, запросчики гос.опознавания, системы связи, навигации и КРЭП (комплекс радиоэлектронного противодействия). Таким образом, перспективный бортовой комплекс будет совмещать в себе множество функций и строиться не по федеративному принципу (множество независимых систем общающихся непосредственно с БЦВМ), а как единая многофункциональная система, гибко изменяющая свою архитектуру в зависимости от текущих требований.

                        Первым шагом на пути создания подобной системы можно назвать бортовой комплекс истребителя F-22 Raptor (созданный в результате упомянутой программы ATF) построенный на базе БРЛС APG-77 с АФАР.

                        Совершенствование теплопеленгаторов и систем ночного видения идёт в нескольких направлениях. Для пассивного обнаружения и скрытного сопровождения целей совершенствуется приёмник ИК излучения с двумерными матрицами чувствительных элементов. Ключевыми моментами разработок различных фирм стали быстродействие и расширение спектра детектируемых сигналов. Решения базируются на использовании детекторов на основе сплавов кадмий-теллур-ртуть (чувствительного к ИК излучению в диапазоне 1 – 12 мкм), применение двухслойных матриц и оптимизация методов считывания сигнала. Первый слой матрицы является собственно мозаичным детектором, второй представляет собой мультиплексор считывающий показания каждого детектора и преобразующий их в цифровую форму.

                        Помимо обнаружения и сопровождения целей в воздушном бою, на ИК станции может быть возложена задача предупреждения о пуске ракет. Уже созданы образцы ИК систем контроля за воздушным пространством с круговым обзором. Вспышка пуска ракеты детектируется на дальности до 10км, что достаточно для принятия мер по уклонению и противодействию.

                        Помимо выброса тепловых ловушек, противодействие заключается в постановке модулированных помех в ИК спектре в том числе и прицельно, при помощи лазерного излучения.
                        http://www.popmech.ru/blogs/post/723...6/scoreid/269/
                        Last edited 06-10-2011, 06:16 PM.
                        Я не смотрю телевизор
                        ЧИЖ

                        Вакансии в ED

                        Comment


                          #13
                          Боевые части авиационных ракет

                          Говоря о средствах поражения нельзя обойти вниманием и собственно боевые части, так как ракета по сути является только средством доставки БЦ к цели.

                          Фугасное действие заряда ВВ в воздушной среде мало, тем более на больших высотах, поэтому практическое применение в ракетах Воздух-Воздух нашли осколочно-фугасные боевые части. Ввиду больших скоростей как ракеты, так и цели, к БЧ предъявляются жесткие требования по формированию осколочного поля строго заданной конфигурации и плотности, чего можно добиться только запланированным дроблением на осколки либо применив готовые поражающие элементы.

                          Наиболее часто реализуется вариант с радиальным разлётом осколков от цилиндрической БЧ с образованием конической зоны поражения (конус с тупым углом при вершине, соосен с БЧ и направлен основанием в сторону полёта ракеты).

                          Частным случаем осколочной БЧ можно считать стержневую боевую часть. Цилиндрический Заряд ВВ окружается демпфирующей прокладкой, поверх которой с небольшим наклоном к образующей укладываются стержни (в один или несколько рядов), равные по длине самой БЧ. Как правило, стержни сварены попеременно верхними и нижними концами так, что образуют замкнутое кольцо. При подрыве БЧ, кольцо расширяется и образует сплошную зону поражения разрезающую обшивку цели и её структурные элементы, добиваясь разрушения в воздухе. Стержневая БЧ применяется главным образом на ракетах среднего радиуса действия, в то время как небольшие БЧ ракет ближнего боя оснащаются осколочными БЧ. Запланированного дробления осколочной рубашки достигают нанесением насечек, точечной закалкой лазером или токами высокой частоты, применением внутренней «маски» из инертного материала, формирующего сетчатую структуру ударной волны.

                          В последнее время применяется принцип нанесения на корпус микрокумулятивных выемок, благодаря этому при взрыве ВВ из оболочки формируется множество ударных ядер, с большой скоростью разлетающихся в заданном направлении. Общая тенденция развития БЧ указывает на более широкое применение осколочных БЧ в современных и перспективных ракетах, или комбинирование стержневой и осколочной БЧ. Видимо это ответ на растущий спектр целей и широкий диапазон их скоростей и возможных ракурсов атаки.

                          Важной составляющей является и взрыватель, в чью обязанность входит подрыв БЧ на оптимальной дистанции при пролёте ракеты близко к цели (что считается наиболее вероятным сценарием для относительно больших ракет средней дальности).

                          Наибольшее распространение получили радиолокационные взрыватели, которые делятся на автодинные и гетеродинные. У автодинных присутствует только одна антенна непрерывного излучения, обнаружение цели происходит в результате возбуждения отраженным сигналом биений, с частотой равной доплеровской частоте принимаемого сигнала. Импульсы поступают в сумматор, который приводит в действие исполнительно-предохранительный механизм после обнаружения регулярно повторяющихся пульсаций, этим достигается нечувствительность к случайным сигналам и единичным помехам. Простота и компактность автодинных доплеровских детекторов цели окупают главный недостаток – низкую чувствительность, благодаря чему они применяются в основном на малых ракетах с БЧ небольшого радиуса поражения.

                          Гетеродинные детекторы оснащены двумя антеннами, отдельно для приёма и передачи. Их схема значительно сложнее, что делает их применение целесообразным только на относительно крупных ракетах. Достоинство состоит в большом радиусе действия и возможности формирования требуемой диаграммы направленности, что повышает шансы на поражение цели, особенно в случае применения стержневой БЧ.

                          В последнее время ракеты оснащаются активными лазерными взрывателями – их принцип состоит в измерении дальности до цели, облучаемой лазерным лучом. Развитие микроэлектроники и создание компактных полупроводниковых лазеров позволило совмещать в малом объёме высокую точность определения не только факта наличия цели, но и дальность до неё при высокой помехозащищенности.

                          На случай прямого попадания, или падения все ракеты оснащаются инерциальными ударными взрывателями.
                          http://www.popmech.ru/blogs/post/724...t/scoreid/269/
                          Last edited 06-10-2011, 06:16 PM.
                          Я не смотрю телевизор
                          ЧИЖ

                          Вакансии в ED

                          Comment


                            #14
                            СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОРУЖИЯ КЛАССА
                            "ВОЗДУХ - ВОЗДУХ" ДЛЯ САМОЛЕТОВ 5-ГО ПОКОЛЕНИЯ
                            http://irbis.gosniias.ru/source/anal...UR_VV_2004.pdf
                            Я не смотрю телевизор
                            ЧИЖ

                            Вакансии в ED

                            Comment


                              #15
                              История ракет воздух-воздух AIM-4 Falcon от Sean O'Connor.



                              С сайта дядюшки Коппа. (на английском)
                              http://www.ausairpower.net/Falcon-Evolution.html
                              Last edited 03-16-2012, 06:32 PM.
                              Я не смотрю телевизор
                              ЧИЖ

                              Вакансии в ED

                              Comment


                                #16
                                Ракета Р-3C

                                Ракета Р-3C. Аналог AIM-9B.

                                Attached Files
                                Я не смотрю телевизор
                                ЧИЖ

                                Вакансии в ED

                                Comment


                                  #17



                                  результаты тестов на термоустойчивость (нечувствительность) по методу fast cook off (STANAG 4439), указано

                                  • время появления первых признаков реакции
                                  • степень опасности для пожарных и время после начала возгорания когда опасность появляться
                                  • характер реакция боеприпаса, отдельно для боеголовки и двигателя


                                  есть 5 уровней опасности реакции от уровня 1 детонация до уровня 6 нулевая реакция, например Deflagration опаснее чем Burn
                                  В странах НАТО для оценки уязвимости боеприпасов используют требования стандарта STANAG 4439 – комплекс тестов, позволяющие определить «степень малочувствительности» ВВ применительно к конкретному боеприпасу.
                                  Тесты включают в себя:
                                  1. Тест на медленное нагревание
                                  2. Тест на быстрое нагревание (имитация попадания БП в горящее топливо)
                                  3. Тест на прострел пулей
                                  4. Тест на массовую детонацию (способность к детонации, других боеприпасов, находящихся рядом с взорванным)
                                  5. Тест на действие кумулятивной струи
                                  6. Тест на пробитие осколком

                                  Виды реакции:
                                  • I - детонация — срабатывание ВВ в штатном режиме за счет распространения детонационной волны. Характеризуется наибольшим поражающим эффектом. Образуется множество убойных осколков.
                                  • II — Частичная детонация — частичное срабатывание ВВ в режиме детонации. Образуется некоторое количество осколков.
                                  • III — Взрыв — Образовавшиеся газы вызвали разрушение оболочки с образованием осколков. Горящие и непореагировавшие куски ВВ разлетаются.
                                  • IV — дефлаграция — разрушение боеприпаса, часто с выбросом горящего заряда ВВ.
                                  • V-горение — ВВ выгорает не разрушая корпус боеприпаса.
                                  Attached Files
                                  Last edited 08-15-2016, 02:21 PM.

                                  Comment


                                    #18
                                    история ракеты AIM-132 ASRAAM

                                    https://forums.eagle.ru/showpost.php...15&postcount=9

                                    Comment


                                      #19
                                      отчет про fast cook off тест старых боеприпасов SIDEWINDER, WALLEYE, SPARROW III, SHRIKE

                                      www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/909917.pdf

                                      Comment


                                        #20






                                        Стандарт ВВС США устанавливает время затрачиваемое персоналом на снаряжения самолета боеприпасами

                                        Стандарты времени загрузки применяются ко всем эксплуатационным пользователям перечисленных боеприпасов или летательных аппаратов и представляют собой минимальные требования к квалификации персонала. Подразделения могут устанавливать более строгие нормативы для локального использования.

                                        Стандартное время загрузки одинаково в первоначальном зачете и в периодической проверке навыков персонала и соответствует времени, затрачиваемому на соответствующую отдельную подвеску (включая полную сборку, подготовку боеприпаса и установку пиропатронов в точку подвески, если это требуется).

                                        За исключением BRU-57, дополнительные 10 минут отводятся на каждую дополнительную проверку точки подвески на самолете, если она выполняется как часть зачета.

                                        Дополнительные 7 минут отводятся каждой повторяющейся подвеске, добавленной к загрузке самолета.

                                        Время загрузки является кумулятивным, если на самолет должны быть подвешены более одной или одного типа подвески. Например, если F-16 должен быть загружен двумя AIM-9 и MK-82, персоналу должно быть предоставлено 20 минут для загрузки первой AIM-9, 7 минут для второй AIM-9 и 25 минут для МК-82 - в общей сложности 52 минуты.

                                        https://static.e-publishing.af.mil/p.../afi21-101.pdf
                                        Attached Files

                                        Comment

                                        Working...
                                        X