Рис.3. Структурная схема СУВ «Копье-21»
На схеме использованы следующие обозначения:
КАИ – коллиматорный авиационный индикатор на лобовом стекле кабины пилота;
СОИ-21 – система отображения информации;
БОИ – блок отображения информации – цифровой процессор, который обеспечивает отображение информации на ЭЛИ и КАИ;
КТС – коммутатор телевизионных сигналов;
ЭЛИ – электронно-лучевой индикатор на приборной панели;
КО – кнопочное обрамление ЭЛИ;
«КАРАТ» – бортовая автоматизированная система контроля (БАСК)
INS «TOTEM» – инерциальная курсовертикаль (измерение углов курса, крена, тангажа, составляющих абсолютной и относительной скорости на основе гироскопических датчиков) – инерциальная навигационная система;
RWR – система предупреждения об облучении самолета зенитными ракетными комплексами и РЛС истребителей противника;
СВС-2Ц-У – система воздушных сигналов – выдает значение воздушной скорости (по измерениям датчика воздушного давления – трубки Пито), барометрической высоты и температуры наружного воздуха, а также абсолютной высоты полета по показаниям радиовысотомера;
RAM-702A– радиовысотомер, измеряет высоту полета, предупреждает об опасном снижении;
ДУА-3 – датчик угла атаки;
ДУС-3 – датчик угла скольжения;
Оба датчика (ДУА и ДУС) являются аналоговыми потенциометрами, связанными с флюгерами.
РУС – ручка управления самолетом - рулевая колонка;
РУД – ручка управления двигателем (дросселем тяги);
Размещение органов управления (кнопок, переключателей, кнюппеля джойстика в форме кнопки) на РУС и РУД соответствуют концепции HOTAS - hands on throttle and stick - осуществление управления РЛС и оружием, не снимая рук с ручки дросселя и рулевой колонки.
НСЦ «Щель-Зум» – нашлемная система целеуказания – измеряет угловые координаты линии визирования цели, визуально наблюдаемой пилотом через визирную рамку;
СОК – система объективного контроля;
СУО-21И – система управления оружием (ракетным и стрелковым);
СЖО – система жидкостного охлаждения;
СВО – система воздушного охлаждения;
КАБ-500КР – корректируемая авиабомба с телевизионной головкой наведения;
НРС – неуправляемые ракетные снаряды;
УР – управляемые ракеты:
РВВ-АЕ – средней дальности с активной радиолокационной головкой самонаведения,
Р27Т1 – средней дальности с тепловой (инфракрасной) головкой,
Р73Э, Р73ТЭ, Р60МК – малой дальности с тепловыми головками,
Х25МП – противорадиолокационная (наводится на радиоизлучение).
Состав ракетного вооружения самолета МиГ-21 представлен на рисунке 4.
Рис.4. Ракетное вооружение «МиГ-21»
Режимы работы и параметры БРЛС "Копье-21И"
БРЛС «Копье-21» входит в состав системы управления вооружением и является многофункциональной РЛС, обеспечивающей решение боевых задач в трех основных режимах работы: «воздух-воздух», «воздух поверхность» и навигация.
В режиме «воздух-воздух» РЛС выполняет следующие задачи:
Ближний маневренный бой:
В режиме «воздух-поверхность» имеет следующие подрежимы работы.
В режиме «Навигация» РЛС обеспечивает: определение и выдачу значений крена, тангажа, магнитного и истинного курсов, составляющих относительной и абсолютной линейных скоростей, географических координат местонахождения и индикации координат наземных радиомаяков, промежуточных пунктов маршрута и аэродромов, вводимых с кнопочного обрамления на электронно-лучевом индикаторе (КО ЭЛИ).
Параметры антенны БРЛС «Копье-21»
тип – щелевая антенная решетка
диаметр антенны - 500 мм
встроенный компенсационный канал.
Зона сопровождения: по азимуту - ± 40 град., по наклону - ± 40 град.
зоны обзора: ±10/ ±20/ ±40 град
Коэффициент усиления - 29 дБ
Коэффициент шума - 4 дБ
Диапазон частот - X (3 см)
Кол-во литерных частот - 16
Мощность передатчика: импульсная - 5 кВт, средняя - 1 кВт.
Характеристики в режиме «воздух-воздух»:
в свободном пространстве навстречу - 57 км
в свободном пространстве в вдогон - 30 км
на фоне земли навстречу - 57 км
на фоне земли в вдогон - 20 км
Характеристики в режиме «воздух-поверхность»:
при волнении моря 0 баллов - 80 км
при волнении моря 4 балла - 50 км
низкое (в зоне до 80 км) - 300х300 м
среднее (в зоне до 60 км) - 30х30 м
высокое (в зоне до 20 км) - 10х10 м
Масса и энергопотребление:
Масса - 115 кг
Потребляемая мощность:
по переменному току - 8.5 кВт
по постоянному току - 1 кВт
Напряжение питания:
переменное - трехфазное 200 В, 400 ± 8 Гц,
постоянное - 27 В.
Рис.5. Внешний вид БРЛС «Копье-21И»
Структурная схема БРЛС "Копье-21И"
Структурная схема БРЛС «Копье-21», показана на рисунке 6.
Рис.6. Структурная схема БРЛС «Копье-21»
В состав станции входят следующие блоки:
Антенный блок (блок 01), в котором для формирования основной диаграммы направленности используется плоская щелевая решетка с приводом по осям азимута и угла места. В антенный блок входят также компенсационная антенна (К), волноводный сумматор, переключатель каналов приема (КАН – Компенсационный-Азимутальный-Наклона), циркулятор прием-передача (Ц), коммутатор антенна-эквивалент (КАЭ) и полосовой фильтр (Ф). В плоской щелевой решетке антенного блока формируются суммарный сигнал диаграммы направленности (S) и разностные сигналы азимута – DА и угла места (наклона) – DН для моноимпульсного метода пеленгации целей.
Суммарный канал подключается через циркулятор ко входу первого канала приемника. Ко входу второго канала приемника через переключатель (КАН) подключаются разностные сигналы DА и DН или выход антенны компенсационного (К). Антенна компенсационного канала имеет широкую диаграмму направленности, перекрывающую боковые лепестки основной антенны. В зависимости от соотношения сигналов суммарного и компенсационного каналов для каждого элемента разрешения по дальности и частоте выносится решение о наличии помехи» этом элементе и его «отбраковке». То есть, когда сигнал компенсационного канала превышает сигнал основного, элемент разрешения считается пораженным помехой и во внимание не принимается.
Передатчик (блок 02) осуществляет усиление СВЧ мощности и содержит усилитель на лампе бегущей волны, модулятор, высоковольтный выпрямитель, схемы контроля и защиты от нарушений работы ЛБВ, систем жидкостного охлаждения и наддува.
Задающий генератор (блок 22) формирует сигнал несущей частоты для передатчика, сигналы гетеродинных частот для приемника (блок 09) и сигнал опорной частоты для аналого-цифрового преобразователя (блок 19). Задающий генератор содержит кварцевый генератор и синтезатор частот, управляемый по информации, поступающей из БЦВМ (1Ц175) через блок 13, и обеспечивающий электронную перестройку несущей частоты передатчика и частоты первого гетеродина приемника. Часть мощности задающего генератора ответвляется и передается на антенну для формирования контрольного сигнала (Кс). В задающем генераторе обеспечивается амплитудная и фазовая модуляции сигнала несущей частоты РЛС, частоты подсвета и радиокоррекции ракет.
Двухканальный приемник (блок 09) с двойным преобразованием частоты, содержит малошумящие транзисторные усилители с защитным устройством, аттенюаторы, коммутатор каналов и синхронные детекторы.
Управляемый гетеродин (блок 29) уменьшает влияние помех от земли путем переноса частоты отраженного помехового сигнала на нулевую частоту. Частота гетеродина управляется БЦВМ через блок 19 совместно с сигналом перестройки блока 13.
Аналого-цифровой преобразователь (блок 19) содержит два АЦП и схемы управления. Каждый из АЦП преобразует сигнал, поступающий с синхронного детектора приемника, и выдает результат преобразования в виде 16-ти разрядного двоичного слова в процессор сигналов (блок 08). Частота преобразования – 14 МГц. Первоначальная разрядность преобразования – 10 (в более поздних изделиях – 12 разрядов), однако во всех режимах кроме режима воздух-поверхность, в котором излучается сигнал, модулированный по фазе кодом Баркера, после АЦП осуществляется предварительное суммирование от 2 до 16 соседних отсчетов. Предварительное суммирование, эквивалентное применению фильтра НЧ, снижает скорость выдачи информации на процессор сигналов и повышает эффективную разрядность квантования до 13-14.