ЗСУ-23-4 «Шилка»

СИД выдает импульсы запуска передатчика (ИЗП) в передающую систему, которая формирует зондирующие импульсы СВЧ. Эти импульсы через антенно-волноводную систему (АВС) и антенну излучаются в пространство узким лучом.

Отраженные от цели сигналы принимаются антенной и через АВС направляются в приемную систему, где производится их преобразование и усиление. 

С выхода приемной системы сигналы поступают в СИД и систему управления антенной (СУА). СИД определяет дальность до цели Д и отображает сигналы от цели на индикаторе дальности. СУА управляет антенной по угловым координатам, обеспечивая автоматическое сопровождение воздушной цели и определение ее азимута β  и угла места ε.

Система поиска (СП) позволяет оценивать воздушную обстановку, наблюдать отметки от целей, наводить антенну на цель по азимуту и углу места.

Система селекции движущихся целей (СДЦ) используется для защиты РЛС от пассивных помех и отражений от местных предметов. В системе  СДЦ сигналы от помех компенсируются, а на индикаторах СИД и СП наблюдаются только отметки от движущихся целей. 

Система вторичных источников питания и система вентиляции обеспечивают работу всех узлов и блоков РЛС.

В результате работы РЛС определяются текущие координаты воздушной цели - дальность Д, азимут β  и угол места ε, которые затем поступают в СРП.

Режимы работы РЛС:

- ручной поиск цели;

- секторный поиск цели (СЕКТОРНЫЙ ПОИСК);

- круговой поиск цели (КРУГОВОЙ ПОИСК);

- ручное наведение антенны на цель (НАВЕДЕНИЕ);

- автоматическое сопровождение цели (АВТОМАТ).

По способу обработки эхо - сигналов режимы РЛС делятся на амплитудный и селекции движущихся целей (СДЦ). Режим СДЦ применяется при работе в пассивных помехах.

РЛС может работать с постоянной частотой повторения импульсов и в режиме ВОБУЛЯЦИЯ. Вобуляция – плавное изменение частоты повторения в определенном диапазоне, применяется при работе в активных помехах. В ЗСУ-23-4 частота повторения импульсов в штатном режиме составляет 4750 Гц, в режиме вобуляция от 4750 до 3650 Гц (рис. 2).

В РЛС предусмотрена возможность работы на двух рабочих частотах зондирующих импульсов. В соответствии с этим имеются режимы работы ЧАСТОТА I и ЧАСТОТА II. Диапазон несущих частот f = 15 000 ± 270 мГц. 

Рис. 2. Характеристики импульсов 

2. Работа РЛС в режимах поиска

Система поиска РЛС работает в следующих режимах:

- кругового или ускоренного кругового поиска;

- секторного поиска;

- ручного поиска цели.

В режиме кругового поиска антенна вращается с постоянной скоростью по азимуту (20 0/c); а в режиме ускоренного кругового поиска – также с постоянной, но большей скоростью - до 60 0/с.

В режиме секторного поиска происходит вращение антенны в заданном секторе по азимуту. Величина этого сектора может плавно изменяться от 30° до 96°.

В режиме ручного поиска оператор поиска-наводчик с помощью рукояток блока управления антенной Т-55 может поворачивать антенну по азимуту и углу места.

Во всех режимах осуществляется электрическое сканирование луча по углу места в секторе 150.

Все режимы поиска включаются органами управления на блоке Т-55 (рис. 3). 

Рис. 3. Органы управления блока управления антенной Т-55

При поиске цели на экране индикатора поиска (ИП) виден прямоугольный растр (рис. 4) или радиальная линия (подробно см. тему №2, занятие №10 «Система поиска и СУА РЛС 1РЛ33»). Сигналы от целей наблюдаются в виде яркостных отметок (дужек). 

Рис. 4. Вид индикатора поиска при поиске воздушной цели

На индикаторе дальности (ИД) наблюдаются развертки грубой и точной дальности (рис. 5), а отметки от целей видны в виде амплитудных отметок (подробно см. тему №2, занятие № 9 «Система измерения дальности РЛС 1РЛ33»).  

Рис. 5. Вид индикатора дальности при поиске воздушной цели 

3. Работа СИД и СУА в режиме автоматического сопровождения цели

Для пере­хода на автосопровождение выбранной цели необходимо:

- рукоятками блока управления Т-55 совместить визирную линию растра на экране ИП с серединой отметки цели;

- с помощью штурвала дально­сти вывести отметку цели на развертку ТД (путем совмещения визира развертки ГД с отметкой цели) и совместить дырочный визир раз­вертки ТД с отметкой цели. При этом стробные метки дальности на экране ИП будут расположены по обе стороны отметки цели.

- нажать кнопку АВТОМАТ на правой рукоятке блока управления.

В режиме автоматического сопровождения цели луч антенны прекращает сканирование в вертикальной плоскости и начинает коническое сканирование в пространстве (вращение вокруг оси антенны) для обеспечения автоматического сопровождения цели по угловым координатам.

 Станция может автоматически сопровождать только одну цель, которая наблюдается на индикаторе поиска (рис. 6)  и на обеих развертках индикатора дальности. 

Рис. 6. Вид индикатора поиска в режиме автоматического сопровождения цели

При автоматическом сопровождении цели по угловым координатам СУА непрерывно вращает антенну в сторону цели до тех пор, пока ось антенны не совпадет с направлением на цель.     

С осей вращения антенны считывается информация об азимуте и угле места цели, которая поступает в СРП. Также синхронно с осями антенны вращается и левая головка визирного устройства, которая обеспечивает работу ЗСУ во втором режиме.

При автоматическом сопровождении цели по дальности СИД определяет дальность до цели и отображает сигналы от цели на индикаторе дальности (рис. 7).

Из СИД значения дальности цели поступают в СРП. 

Рис. 7. Вид индикатора дальности в режиме автоматического сопровождения цели 

4. Характеристика вспомогательных режимов работы РЛС (эквивалент, перестройка частоты, вобуляция, СДЦ)

Для настройки РЛС без излучения СВЧ энергии в пространство в РЛС предусмотрен режим эквивалент. Для этого в АВС переключатель А-Н (антенна-нагрузка) ставится в положение Н. При этом энергия от магнетрона  поступает на эквивалент антенны, где рассеивается в виде теп­ла.

Часть энергии поступает в контрольный резонатор и возбуждает в нем высокочастотные колебания. Эти сигналы (т. н. «звон») поступают в прием­ную систему, в которой они преобразовываются, усиливаются и высвечиваются на индикаторах дальности и поиска в виде яркой засветки участка растра (рис. 8).

Величина подсвеченного участка растра (длительность «зво­на») зависит от  исправности РЛС. Правильной настройке станции соответствует длительность «звона» не менее 3 км.

Рис. 8. Вид индикатора поиска при проверке РЛС по «звону»

Режим перестройки частоты применяется при воздействии активных шумовых помех.

Активные помехи создаются путем излучения электромагнитных сигналов или переизлучения сигналов РЛС специальными передатчиками, устанавливаемыми на самолетах, вертолетах или наземными станциями помех.

Наибольшее распространение в настоящее время получили активные шумовые и импульсные помехи.

Шумовые помехи представляют собой электромагнитные колебания на частоте подавляемой РЛС, модулированные случайными шумами.

Признаком применения активных шумовых помех является появление на индикаторе поиска засвеченных секторов различной интенсивности в направлении на источник помех (рис. 9). В отдельных случаях может быть почти полная засветка экрана. 

Рис. 9. Вид индикатора поиска при наличии активной шумовой помехи: а) слабой, б) средней, в) сильной интенсивности.

На индикаторе дальности активная шумовая помеха проявляется в виде увеличения уровня шумов по всей развертке дальности (рис. 10). 

Рис. 10. Вид индикатора дальности при наличии активной шумовой помехи: а) слабой, б) средней, в) сильной интенсивности.

Активная шумовая помеха затрудняет операторам (или делает невозможным) выделение сигнала от цели на фоне помехи, а также осуществление автоматического или ручного сопровождения цели.  

Основным средством защиты РЛС 1РЛ33 от активных шумовых помех является перестройка частоты станции (перестройка волн) на одну из двух рабочих частот – режимы ЧАСТОТА I и ЧАСТОТА II. Оператор дальности, наблюдая помеху на индикаторе, кнопкой выбирает ту рабочую частоту, на которой уровень помехи минимальный (рис. 11). Перестройка осуществляется а автоматическом режиме в течение долей секунды. За это время срабатывают механизмы перестройки магнетрона и местного гетеродина, и РЛС переходит на другую частоту. 

Рис. 11. Органы управления режимом перестройки частоты

Если при включении ЧАСТОТЫ I (II) вместе с помехой исчезли или резко уменьшились сигналы от цели, то, переключив тумблер ПОДСТРОЙКА ЧАСТОТЫ в положение РУЧН., вращением ручки ПОДСТРОЙКА ЧАСТОТЫ оператор добивается максимальной амплитуды сигнала от цели, после чего ставит тумблер ПОДСТРОЙКА ЧАСТОТЫ в положение АВТОМ.

Режим ВОБУЛЯЦИЯ включается при появлении импульсных помех.

Импульсные помехи представляют собой последовательность высокочастотных импульсов, создаваемых передатчиками помех на частоте подавляемой РЛС. Импульсные помехи делятся на синхронные и несинхронные.

Синхронные импульсные помехи создаются передатчиками помех, частота которых равна или кратна частоте подавляемой РЛС. У передатчиков же несинхронных помех частота не соответствует частоте подавляемой РЛС. Помимо противника несинхронные помехи создают свои РЛС, работающие в этом же частотном диапазоне, особенно однотипные станции, размещенные на небольшом удалении.

Признаком применения противником синхронных и несинхронных импульсных помех является появление одной или нескольких отметок, подобных отметке от цели, на индикаторе дальности (рис. 13 и 15) и ряда отметок в определенном секторе на индикаторе поиска (рис. 12 и 14), которые могут перемещаться по дальности.

Основным внешним отличием синхронных и несинхронных помех является то, что скорость перемещения импульсов синхронной помехи близка к скорости цели. Импульсы несинхронной помехи перемещаются по развертке со значительно большей скоростью.

Рис. 12. Вид синхронной импульсной помехи на экране ИП 

Рис. 13. Вид синхронной импульсной

помехи на экране ИД 

Рис. 14. Вид несинхронной импульсной помехи на экране ИП 

Рис. 15. Вид несинхронной импульсной помехи на экране ИД

Разновидностью импульсной помехи являются уводящие помехи по дальности. Название уводящие эти помехи получили потому, что они срывают автоматическое сопровождение цели, т.е. «уводят» РЛС в сторону от настоящей цели.

При применении помехи, уводящей по дальности, ее мощный импульс следует синхронно с отраженным от цели сигналом, а затем начинает опережать его или отставать, уводя за собой следящие визиры, что наблюдается на индикаторе дальности (рис. 16). 

Рис. 16. Вид помехи, уводящей по дальности, на экране индикатора дальности:

а) сопровождение воздушной цели, б) появление помехи, уводящей по дальности, в) срыв автоматического сопровождения цели

Основным средством защиты РЛС от импульсных помех является плавное изменение частоты повторения зондирующих импульсов - вобуляция. Этот режим включает оператор дальности тумблером ВОБУЛЯЦИЯ на блоке Т-21. При этом частота повторения импульсов будет изменяться в пределах 4750 - 3650 Гц (рис. 17).

Рис. 17. Принцип изменения частоты повторения импульсов РЛС

При включении режима ВОБУЛЯЦИЯ импульсы синхронных и несинхронных помех на индикаторах РЛС оказываются сдвинутыми относительно предыдущих отметок, а вследствие послесвечения экранов ложные отметки от цели двоятся. Полезный сигнал от цели не перемещается относительно предыдущего и остается прежним, что позволяет выделить его среди ложных.

Режим СДЦ применяется при воздействии пассивной помехи.

Пассивные помехи возникают за счет отражения электромагнитной энергии, излучаемой РЛС, как от организованных переизлучателей (металлизированных лент, нитей, стекловолокна, специальных уголков), так и от облаков, осадков, земной поверхности и местных предметов.  

На индикаторе поиска РЛС пассивные помехи наблюдаются в виде засвеченных пятен и участков (рис. 18), а на индикаторе дальности – в виде участков или полос сигналов большой амплитуды (рис. 19). Яркость и амплитуда помех достаточно велика, вследствие чего затруднительно или невозможно на этом фоне выделить отметку цели, летящей в облаке помех. 

Рис. 18. Вид пассивной помехи  на экране ИП 

Рис. 19. Вид пассивной помехи  на экране ИД

Для защиты РЛС от  воздействия пассивных помех и отражений от местных предметов, как уже было сказано ранее, применяется система селекции движущихся целей (СДЦ).

При появлении пассивной помехи на индикаторах поиска и дальности тумблером АМПЛ - СДЦ станция переводится в режим СДЦ и включается режим ВОБУЛЯЦИЯ (рис. 20). 

Рис. 20. Органы управления режимом СДЦ

Оператор дальности, наблюдая на индикаторе помеху, вращает ручку ЧАСТОТА КОМПЕНСАЦИИ и подбирает ее положение до полного пропадания помехи или максимального уменьшения ее плотности (рис. 21 и 22).

Рис. 21. Вид пассивной помехи  на экране ИП до ее компенсации

Рис. 22. Вид пассивной помехи  на экране ИП после ее компенсации

Тестовое задание