Принцип дії РСБН-5С у режимі «Посадка»

 

У режимі«Посадка» літакове обладнання РСБН-5С приймає сигнали наземних радіомаяків посадкової радіомаякової групи (ПРМГ) і визначає:

- вхід літака в зону дії курсового (КРМ) та глісадного (ГРМ) радіомаяків і надійне приймання сигналів за закриттям бленкерів К та Г приладів НПП;

- положення глісади планування відносно літака за глісадною планкою НПП;

- положення лінії курсу відносно літака за курсовою планкою НПП;

- дальність до «точки приземлення», яка знаходиться на поздовжній осі ЗПС на дальності приблизно 150 м від початку ЗПС у напрямку її центру.

Як допоміжний параметр автономно зчисляєтся азимут літака, а не вимірюється радіоканалом РСБН-5С, тому лампа Коррекция азимут на ЩУ не світиться. Функціональна схема обладнання РСБН-5С у режимі «Посадка» приведена на рис. 2.9.

У режим «Посадка» обладнання вмикається сигналом «Посадка» (+27 В), який надходить від перемикача режимів роботи пульта управління РСБН-5С у передній кабіні. У цьому режимі виконуються такі перемикання:

- в АФС відключається задня антена і працює тільки передня;

- приймач СПАД-2И перемикається на приймання сигналів посадкових радіомаяків системи ПРМГ для подальшого їх перетворення і підсилення за курсовим і глісадним каналами;

- у моноблоці вимірювання та відпрацювання (БИО) відключається радіоканал і азимут літака зчислюється за даними автономних датчиків ДВС-5 та ГМК-1АЭ.

 

Принцип дії

Радіомаяки ПРМГ (КРМ і ГРМ), випромінюючи радіосигнал на різних частотах спрямованими антенами, формують у просторі рівносигнальні напрямки (РСН). Рівносигнальні напрямки курсового радіомаяка збігається з курсовою лінією посадки, а глісадного радіомаяка – з глісадою планерування.

 

 

Рис. 2.9. Функціональна схема обладнання РСБН-5С у режимі «Посадка»

Крім того, радіосигнали, які випромінюються різними пелюстками діаграм спрямованості антен радіомаяків ПРМГ (лівим і правим – курсового, верхнім і нижнім – глісадного), відрізняються частотою модуляції (F _МЛ = 1 300 Гц, F _МП = 2 100 Гц, F _МВ = 1 300 Гц, F _МН = 2 100 Гц).

При вході літака в зону дії ПРМГ і включеному режимі «Посадка» імпульсно-модульовані сигнали радіомаяків приймаються АФС і надходять до приймача СПАД-2И, в якому відбувається їх перетворення і розподіл по каналах курсу і глісади. Від виходу приймача (ПРМ) продетектовані імпульсні сигнали типу «меандр» частот прямування 1 300 та 2 100 Гц надходять до блока фільтрів каналів курсу та глісади. У блоці фільтрів каналу курсу здійснюється розподіл сигналів за частотами 1 300 і 2 100 Гц, які відповідають лівому і правому пелюсткам діаграми спрямованості курсового радіомаяка. Відповідно в блоці фільтрів каналу глісади розподіляються сигнали, які відповідають верхньому і нижньому пелюсткам діаграми спрямованості глісадного радіомаяка.

Після розподілу сигнали надходять до блока випрямлячів каналів курсу і глісади, де утворюються постійні напруги, пропорційні величинам вхідних сигналів, тобто відхиленням літака від курсової лінії посадки і глісади планування. Крім того, у блоках фільтрів утворюються різницеві і сумарні напруги.

Різницева напруга від блока випрямлячів каналу курсу через щиток контролю посадки ЩКП та блок сигналізації і обмеження БСиО надходить до курсової планки приладу НПП, а сумарна напруга – на схему сигналізації готовності курсового каналу.

Якщо літак знаходиться на курсовій лінії посадки, то амплітуди прийнятих радіосигналів по правому і лівому пелюстках рівні між собою. Тому рівними між собою будуть напруги на виході випрямляча від лівого пелюстка U _л та правого U _п, а різницева напруга (сигнал ε_к) D U _к = U _л - U _п дорівнюватиме нулю, тобто курсова планка приладу НПП буде знаходитися в центрі кружка, що символізує літак.

При відхиленні літака від курсової лінії посадки вліво чи вправо амплітуди прийнятих сигналів з частотою 1 300 і 2 100 Гц не будуть рівні. При відхиленні літака вліво від курсової лінії посадки амплітуда сигналу від лівого пелюстка діаграми спрямованості буде більша за амплітуду сигналу, прийнятого від правого пелюстка діаграми спрямованості (U _л > U _п). Унаслідок цього різницева напруга на виході блока випрямлячів курсового каналу D U _к = U _л - U _п більше нуля і курсова планка приладу НПП відхиляється вправо від центрального кружка.

При відхиленні літака вправо від курсової лінії посадки, навпаки, U _п > U _л, тому різницева напруга D U _к негативна і курсова планка приладу НПП відхиляється вліво від центрального кружка.

Канал індикації відхилення літака від заданої глісади планування працює аналогічно, але в цьому випадку порівнюються амплітуди сигналів, прийняті від верхнього та нижнього пелюстків діаграми спрямованості ГРМ.

Якщо літак знаходиться на глісаді планування, то U _н = U _в і різницева напруга (сигнал ε_г) D U _г = U _н - U _в = 0, тому глісадна планка приладу НПП знаходиться у центрі кружка.

При відхиленні літака від глісади планування вгору різницева напруга D U _г не буде дорівнювати нулю (D U _г < 0) і глісадна планка НПП відхилиться від центрального кружка донизу.

При відхиленні літака від глісади планування донизу різницева напруга D U _г не буде дорівнювати нулю (D U _г > 0) і глісадна планка НПП відхилиться від центрального кружка вгору.

Під впливом сумарних напруг U_{Σ к} = U _л + U _п, U_{Σ г} = U _в + U _н, отриманих на виході блоків випрямлячів каналів курсу і глісади, утворюються сигнали «Готовність курсу» і «Готовність глісади». Під дією цих напруг закриваються бленкери К та Г приладу НПП (утворюється суцільне чорне поле приладу НПП), вказуючи, таким чином, що літак знаходиться в зоні стійкого приймання сигналів радіомаяків ПРМГ. Названі сигнали готовності утворюються з затримкою 2…8 с.

Щиток контролю посадки (ЩКП), через який проходять посадкові сигнали, призначений для технічного складу з метою калібрування положень курсової та глісадної планок приладу НПП. На ньому встановлені чотири потенціометри: два потенціометри РЕГУЛИР.ЧУВСТВ. (курс і глісада) та два потенціометри УСТ.НУЛЯ (курс і глісада).

Прилади НПП першої та другої кабін за сигналами відхилень ε_к та ε_г увімкнуті послідовно, а за сигналами «Готовність курсу» та «Готовність глісади» – паралельно.

Визначені апаратурою РСБН-5С параметри відхилень ε_к та ε_г крім того, що надходять на індикацію на приладах НПП, подаються також до приладів КПП (рис. 2.10) для відхилення відповідно курсової та глісадної планок та до бортового обладнання системи директорного управління СДУ Л-39(М1) для забезпечення виконання директорного режиму управління літаком при заході на посадку.

Визначення дальності до точки приземлення виконується аналогічно, як і в режимі «Навігація» часовим методом. Дальність вимірюється до ретранслятора дальності, що входить до складу глісадного радіомаяка в системі ПРМГ-4 або до складу курсового радіомаяка в системі ПРМГ-5.

 

Рис. 2.10. Зовнішній вигляд командно-пілотажного приладу

 

Приймач СПАД-2И

Приймач бортової апаратури РСБН-5С типу СПАД-2И призначений для приймання та перетворення сигналів від наземних радіомаяків РСБН і від радіомаяків посадкової радіомаякової групи (ПРМГ) – КРМ, ГРМ та РД.

 

Основні технічні дані

Діапазони частот:

а) азимутального та курсового каналів………………..905,1…932,4 МГц

б) далекомірного та глісадного каналів………...……….939,6…966,9 МГц

Частотний інтервал між фіксованими частотними каналами ………..…0,7 МГц

Кількість частотних каналів…………………………………………………….40

Чутливість приймача……………………………….………….–108…–120 дБ/Вт

 

Склад СПАД-2И

До складу приймача входять такі субблоки: гетеродин, підсилювач проміжної частоти каналів азимута та дальності, дешифратор, формувач азимутального імпульсу (ФАІ), блок посадки, блок фільтрів та блок електроживлення.

Усі названі субблоки встановлюються в одному корпусі. Для охолодження субблоків використовується примусова вентиляція. Вмикається вентиляція автоматично за допомогою термореле при температурі вище +45 ^оС.

 

Принцип дії

Приймач СПАД-2И працює у режимах «Навігація», «Пробивання хмарності донизу» та «Посадка». Приймач побудований за супергетеродинною схемою. Спрощена функціональна схема приймача зображена на рис. 2.11.

Канал навігації

У режимах «Навігація» та «Пробивання хмарності донизу» до входу приймача від антенно-фідерної системи надходять сигнали:

а) азимутальний сигнал у вигляді подвійного дзвоноподібного імпульсу з частотою надходження F _A = 1,67 Гц;

б) двоімпульсні опорні сигнали серії «35» з частотою надходження F ₃₅ = 58,3 Гц та чотирма кодами;

в) двоімпульсні опорні сигнали серії «36» з частотою надходження F ₃₆ = 60 Гц та чотирма кодами;

г) двоімпульсні сигнали «Відповідь Д» з частотою надходження 30 Гц та чотирма кодами;

д) триімпульсні сигнали «Запит наземної індикації (НІ)» з частотою надходження F _НІ = 300 Гц та чотирма кодами;

е) позивні сигнали радіомаяка РСБН у режимах «Свод» або «Дорога» у вигляді коду сигналів радіотелеграфної азбуки.

Приймач СПАД-2И не має на вході підсилювача високої частоти, тому названі сигнали від АФС безпосередньо подаються до першого входу змішувача (ЗМ 1), який виконаний на діоді типу 2А012А і призначений для перетворення частоти прийнятого сигналу на проміжну частоту f _пч = f _с – f _г, де f _с – частота сигналу, f _г – частота гетеродина. Коефіцієнт шуму змішувача при цьому не перевищує 10 дБ.

Навантаження змішувача – це розподільні фільтри, на яких виділяються проміжні частоти азимутального та дальномірного каналів. Номінальні значення проміжних частот такі:

- далекомірного тракту – 64,8 МГц;

- азимутального тракту – 30,3 МГц.

 

 

Гетеродинний сигнал утворюється за допомогою двох кварцових генераторів (КГ1 та КГ2), змішувача (ЗМ2) та множника частот (×54). Гетеродин утворює 40 фіксованих високостабільних частот у діапазоні 874,8…902,1 МГц з інтервалом дискретної сітки частот 0,7 МГц та кварцовою стабілізацією частоти.

Перший генератор (КГ1) має 10 кварців (1Т, 2Т, …, 10Т), другий генератор (КГ2) має 4 кварци (А, Б, В, Г). Кварцові генератори виконані на електронних лампах типу 6Н16Б. Змішувач (ЗМ2) виконаний за кільцевою схемою на діодах Д2Б. Сигнали гетеродинної частоти після підсилення подаються до входу множника частоти, де частота гетеродинного сигналу збільшується у 54 рази. Утворений гетеродинний сигнал надходить до 2-го входу змішувача ЗМ1.

Зв’язок номерів кварців генераторів КГ1 та КГ2, а також номерів каналів наведений у табл. 2.2.

 

Таблиця 2.2

Позначення кварців	1Т	2Т	3Т	4Т	5Т	6Т	7Т	8Т	9Т	10Т
А
Б
В
Г

 

У результаті перетворення частоти у змішувачі виділяються сигнали різницевої частоти, які по високочастотному кабелю подаються до розподільних фільтрів, розміщених у субблоці підсилювача проміжної частоти (ППЧ-ДФ). Виділені сигнали проміжної частоти дальності 64,8 МГц (сигнали «Відповідь Д», «Запит НІ» та глісадні) надходять до підсилювача проміжної частоти ППЧ-ДФ, який має 6 каскадів підсилення і виконаний на лампах типу 6К1Б та 6Ж1Б.

Сигнали проміжної частоти азимута 30,3 МГц (опорні «35», «36», азимутальні та курсові) подаються до підсилювача проміжної частоти ППЧ-А, який має 6 каскадів підсилення і виконаний на лампах типу 6Ж1Б.

Підсилювач ППЧ-ДФ має чутливість (за вихідним сигналом 0,5 В) 13…30 мкВ. Навантаженням усіх каскадів підсилення є одиночні резонансні контури. Підсилювач ППЧ-ДФ має автоматичне регулювання підсилення (АРПд). Напруга АРПд до ППЧ-ДФ надходить від блока «ФАІ» в режимі «Навігація» або від блока посадки в режимі «Посадка».

До виходу 6-го каскаду ППЧ-ДФ підключений фільтр зосередженої селекції (ФЗС) для виділення глісадних сигналів. Також під’єднані каскади детектора-дискримінатора (Д-Д) для виділення та детектування опорних сигналів «35» і «36», сигналів «Відповідь Д», «Запит НІ» та позивних. Виділені імпульсні сигнали проходять обмежувач амплітуди знизу, який пропускає тільки позитивні імпульси до входу дешифратора (ДШ). Обмежувач виконаний на подвійному діоді 6Х7Б.

Дешифратор призначений для декодування та перетворення на одиночні імпульси кодованих сигналів: «Відповідь Д», опорні «35» та «36», та «Запит НІ». Кожний з сигналів має 4 коди. Залежність між кодами і частотними каналами така, що кожному буквеному кварцу відповідає свій код: кварцу А – 1-й код, кварцу Б – 2-й код, кварцу В – 3-й код, кварцу Г – 4-й код. Кодові інтервали подані у табл. 2.3.

 

Таблиця 2.3

 

Назва сигналу	Опорні «35»	Опорні «36»	«Відповідь Д»	Позивні
№ коду	Двоімпульсні сигнали	Триімпульсні сигнали
	58 мкс	18 мкс	14 мкс	6; 12 мкс
	68 мкс	28 мкс	16 мкс	8; 14 мкс
	78 мкс	38 мкс	18 мкс	10; 16 мкс
	88 мкс	48 мкс	20 мкс	12; 18 мкс

 

При збігу сигналів «Запит НІ» (через 2^о) та азимутального імпульсу до іншого входу ДШ подається азимутальний імпульс для утворення сигналу «Відповідь наземної індикації».

Зміна коду у ДШ виконується від ЩУ при перемиканні каналів.

Виділені дешифратором імпульсні сигнали подаються:

а) сигнали «Відповідь Д» – до субблока вимірювання дальності (СБВД) блока БИАД-04;

б) опорні сигнали «35» та «36» – до субблока вимірювання азимута (СБВА) блока БИАД-04;

в) сигнал «Північний збіг» (П.ЗБ.) – до блока ФАІ для перевірки працездатності в режимі «Контроль нуля азимута»;

г) сигнал «Відповідь НІ» – для запуску передавача СЗД-ПМ, вихідний сигнал якого використовується для визначення азимута та дальності літака на ІКО наземного РМ РСБН;

д) сигнал позивних – до ЩУ для регулювання гучності.

Елементна база дешифратора – напівпровідники та електронні лампи.

Сигнали проміжної частоти азимута, утворені на розподільних фільтрах (РФ), надходять до підсилювача ППЧ-А. Підсилювач проміжної частоти ППЧ-А підсилює азимутальні сигнали та сигнали курсового каналу від КРМ (сигнали глісадного каналу від ГРМ та сигнали від РД підсилюються у ППЧ-ДФ). Після підсилення 6-ти каскадним підсилювачем ППЧ-А сигнал надходить до детектора (Д).

Продетектовані імпульсні сигнали подаються до субблока формувача азимутального імпульсу (ФАІ), який виділяє імпульс U _А (рис. 2.12, б) по обвідній азимутального сигналу на рівні 0,5 амплітуди заднього фронту першого азимутального сигналу (рис. 2.12, а).

 

Рис. 2.12. Часові діаграми формування азимутального імпульсу

Утвореним імпульсом U _А запускається генератор (фантастрон), який утворює прямокутний імпульс тривалістю 4° (рис. 2.12, в). Таким чином, вихідний імпульс після диференціонування затриманий на 3° відносно точки симетрії вхідного дзвоноподібного азимутального імпульсу (рис. 2.12, г). У подальшому у блоці БИО затримка 3° враховується при калібруванні системи відпрацювання азимута.

Вихідний азимутальний імпульс подається до субблока вимірювання азимута (СБВА) блока БИАД-04 та до дешифратора для утворення сигналу «Відповідь НІ». Для перевірки калібрування вимірювального каналу азимута до входу субблока ФАІ при натисканні кнопки УСТ «0» А подається напруга +27 В. При цьому від входу БИАД-04 відключається азимутальний імпульс і надходить до його входу імпульс північного збігу, який утворюється за збігом опорних сигналів «35» та «36», коли азимутальна антена наземного РМ РСБН спрямована на північ.

Канал посадки

У режимі «Посадка» сигнали від КРМ, ГРМ та РД, прийняті передньою антеною, через АФС надходять до змішувача ЗМ1 (див. рис. 2.11) для перетворення. Після частотного розподілення у розподільному фільтрі сигнали проміжної частоти 64,8 МГц (дальномірні та глісадні) і 30,3 МГц (азимутальні й курсові) надходять відповідно до ППЧ-ДФ та ППЧ-А. Глісадні сигнали типу «меандр» з частотами модуляції 1 200 та 2 100 Гц (частота комутації – 13 Гц) виділяються фільтром зосередженої селекції (ФЗС) і після підсилення детектуються детектором Д. Від виходу детектора курсові сигнали подаються до субблока посадки, де підсилюються.

Від виходу субблока посадки курсові сигнали (U _л – від лівої діаграми спрямованості КРМ та U _п – від правої діаграми спрямованості антени) подаються до блока фільтрів курсового каналу, де розподіляються за частотою (2 100 Гц і 1 300 Гц) та випрямляються. Надалі від утворених постійних напруг (U _л, U _п) утворюється різницевий та сумарний струми, які через щиток контролю посадки (ЩКП) надходять:

а) різницевий струм (ε_к) – до курсової планки приладу НПП;

б) сумарний струм – до бленкера К.

Глісадні сигнали типу «меандр» з частотами модуляції 1 200 та 2 100 Гц (частота комутації 13 Гц) після підсилення у ППЧ-ДФ виділяються фільтром зосередженої селекції ФЗС та додатково підсилюються. Від виходу підсилювача глісадні сигнали надходять до детектора для детектування. Після детектування сигнали надходять до субблока посадки.

Від виходу субблока посадки глісадні сигнали (U _в – від верхньої діаграми спрямованості КРМ та U _н – від нижньої діаграми спрямованості) подаються до блока фільтрів глісадного каналу, де розподіляються за частотою (2 100 Гц і 1 300 Гц) та випрямляються. Надалі від утворених постійних напруг (U _в, U _н) утворюється різницевий та сумарний струми, які через щиток контролю посадки (ЩКП) надходять:

а) різницевий струм (ε_г) – до глісадної планки приладу НПП;

б) сумарний струм – до бленкера Г.

Субблок посадки виконано на електронних лампах типу 6К4П, 6Н3П, 6Н6П. Блок фільтрів складається з окремих фільтрів глісадного та курсового каналів на 1 200 та 2 100 Гц і виконаних на L, C елементах.

Щиток контролю посадки (ЩКП) призначений для регулювання чутливості курсової та глісадної планок і встановлення нуля курсу та глісади в режимі «Посадка» за допомогою змінних потенціометрів.

Субблок електроживлення призначений для перетворення змінної напруги 115 В 400 Гц на постійні напруги: –108 В, +120 В, +190 В, +300 В. Усі випрямлячі виконані за мостовою схемою на діодах Д226 та Д237Б.

Передавач СЗД-ПМ

Передавач літаковий запитувач дальності С З Д-ПМ призначений для генерації потужних кодованих радіоімпульсних сигналів «Запит Д», «Відповідь наземної індикації (НІ)», «Індивідуальне розпізнавання» і передачі їх до АФС для випромінювання у простір.

Основні технічні дані

Діапазон робочих частот……………………...…………....…772…812,8 МГц

Кількість робочих частот……………………………………….…………….22

Кількість кодів………………………………………………………………….4

Кількість частотно-кодових каналів…………………………………………88

Імпульсна потужність…………………………………………………...0,5 кВт

Тривалість вихідних імпульсів…………………...…………….....1,3…2,2 мкс

Часова затримка сигналу «Індивідуальне розпізнавання»……...65…115 мкс

Частотний інтервал дискретної сітки частот…………………………...4 МГц

 

Склад

До складу передавача СЗД-ПМ входять такі субблоки: гетеродин, збуджувач, підсилювач високої частоти, шифратор та субблок електроживлення.

Принцип дії

Необхідний частотно-кодовий канал передавача вмикається від щитка управління.

Комутаційна напруга від ЩУ подається до комутатора гетеродина і одночасно до схеми настроювання підсилювача високої частоти та до шифратора для зміни кодів (рис. 2.13).

Субблок гетеродина призначений для автогенерації дискретних високочастотних радіоімпульсів з подальшим помноженням частоти на три та підсиленням потужності сигналів до рівня, необхідного для нормальної роботи збуджувача. Субблок має два автогенератори з кварцовою стабілізацією частоти (складені за схемою ємнісних триточок), множник частоти на три та підсилювач. Перемикання кварцових резонаторів виконується сигналами комутатора. Параметри вихідного сигналу субблока гетеродина такі: частота – від 128,31 до 135,46 МГц, потужність – 40…100 мВт. Елементна база – напівпровідники. У підсилювачі гетеродина здійснюється також імпульсна модуляція. Імпульсні сигнали для модуляції утворюються у модуляторі, до входу якого надходять запускаючі сигнали від шифратора. Від виходу гетеродина імпульсні ВЧ сигнали надходять до збуджувача.

Збуджувач призначений для підсилення сигналів, що надходять від гетеродина, та подвоєння частоти. Елементна база – напівпровідники. Сигнал від виходу підсилювача збуджувача подається до підсилювача високої частоти (ПВЧ), який складається з множника частоти на три та підсилювача потужності (ПП).

Імпульсна модуляція виконується в підсилювачі потужності. За допомогою блока настроювання виконується настроювання резонансних систем ПП. Діапазон частот потрійника частоти – 700…812,8 МГц. Комутація резонансних систем для настроювання виконується за допомогою p-i-n діодів. Елементна база підсилювачів – електронні лампи.

Утворення необхідних кодів виконується за допомогою шифратора, який утворює:

а) двоімпульсні коди сигналу «Запит Д»;

б) триімпульсні коди сигналу «Відповідь наземної індикації».

Елементна база шифратора – напівпровідники. Запускаючі імпульси до входу шифратора надходять від виходу приймача СПАД-2И («Запит НІ») та від виходу блока БИАД-04 («Запит Д»).

Вихідні потужні радіоімпульси (0,5 кВт) від виходу підсилювача потужності подаються до АФС для випромінювання.

Передавач має субблок електроживлення, який перетворює напругу 115 В 400 Гц на постійні напруги: –6 В, –12 В, +22 В, +120 В, +130 В.

Висока напруга +1 500 В для живлення підсилювача високої частоти, який виконаний на електронних лампах, утворюється випрямлячем ПВЧ.