Генератор радіохвиль

Реферат: Генератор радіохвиль містить корпус, в якому знаходяться ударний механізм та детонатор. Додатково генератор містить літій-іонове джерело живлення та генеруючий пристрій зі зміною частоти випромінюваного сигналу, інерційний вмикач та автоматичний таймер для вмикання генератора. UA 106857 U (12) UA 106857 U UA 106857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до озброєння, а саме - до артилерійських боєприпасів. На даний момент є невідомими генератори радіохвиль артилерійських боєприпасів, які використовуються в ролі радіомаяка пасивної системи для визначення координат траєкторії польоту власних боєприпасів. Відомий генератор передавальної системи радіолокаційної станції ПСНР-5к [Изделие 1РЛ133. Описание.], який формує модульовані високочастотні радіохвилі, що випромінюються антеною. Недоліками даного генератора є складність і, відповідно, висока собівартість. Потенційно велике розширення спектра випромінювального сигналу. Останній недолік ускладнює проблему боротьби з радіоперешкодами і розробку схем преселекції та фільтрації на надвисоких частотах. Сигнал з генератора складний в опрацюванні в приймальній системі, так як в тракті проміжної частоти приймача необхідна максимальна ширина смуги. Така складність будови генератора не дозволяє застосувати його в артилерійському снаряді, де обмежений простір його розташування та постають вимоги щодо надійності даного генератора радіохвиль при пікових навантаженнях, які діють на артилерійський снаряд. Відомий генератор передавальної системи безпілотних літальних апаратів, які є ретрансляторами розвідувальної інформації. Недоліками даного генератора є безперервність його роботи для передачі інформації в режимі он-лайн та висока можливість виявлення засобами радіотехнічної розвідки противника з наступною постановкою активних чи пасивних радіоперешкод. Також слід відзначити формування генератором складного високочастотного радіосигналу для кодування інформації, що унеможливлює викривлення інформації. Складний радіосигнал призводить до ускладнення генератора радіохвиль, а поруч з тим і до збільшення масогабаритних показників та його собівартості. Найбільш близькими за технічною суттю є генератори високочастотних радіохвиль, які використовуються в радіопідривниках типу АР-5 [Взрыватель ЛР-5. Руководство служби. Москва, Воениздат. 1979.] для випромінювання перед моментом падіння артилерійських боєприпасів (снаряда, міни) і визначення віддалі до поверхні перешкоди (цілі). Крім того, генератори високочастотних радіохвиль використовуються у бойових частинах ракет в складі неконтактного підривного пристрою як для видачі команд у систему управління на зміну траєкторії польоту ракети, так і в ролі видачі імпульсу для підриву бойової частини за принципом аналогічного радіопідривника. Принцип роботи радіопідривника оснований на використанні автодинного принципу прийому-передачі і ефекту Доплера, що виникає при русі снаряда відносно цілі. В польоті генератор випромінює незатухаючі електромагнітні коливання високої частоти. При наближенні снаряда до цілі частина енергії цих коливань, відбиваючись від цілі, надходить через антенну систему на вхід автодину, де відбувається аналіз випроміненого та прийнятого сигналів. Різниця частот і відповідно амплітуда модульованих коливань високої частоти детектуються в тракті автодину, після чого сигнал низької частоти підсилюється та при досягненні певного порогового рівня ініціює спрацьовування детонатора радіопідривника. Але такі генератори радіохвиль в складі власної радіолокаційної системи мають суттєві недоліки. Це потрапляння енергії передавача і власного його шуму в приймач, висока вартість приймально-передавального пристрою, менша дальність виявлення передавального сигналу приймальної антени при тій же самій чутливості приймального тракту. В основу корисної моделі поставлена задача створення генератора радіохвиль пасивної радіолокаційної системи з використанням тільки приймальних блоків і радіомаяка у складі власного балістичного об'єкта у вільному польоті. Відсутня проблематика потрапляння СВЧ енергії та шумів пристроїв генерування у приймальний тракт. Тому вимоги до генераторів за рівнем власних шумів значно знижуються, що дає можливість застосування значно дешевших пристроїв та підвищення дальності виявлення нашої приймальної антени при тій же самій чутливості приймального тракту. Внаслідок спрощення застарілої конструкції радіопідривника типу АР-5 запропонований генератор радіохвиль має ряд переваг: - підвищується надійність спрацювання артилерійських боєприпасів; - знижується вартість генеруючого пристрою, так як відсутній приймальний тракт в підривнику; - використовується сучасна, менш енергозатратна, елементна база та сучасне джерело живлення; - є можливість зміни частоти генератора при боротьбі з перешкодами, що можуть бути застосовані засобами радіоелектронної боротьби противника. Поставлена задача вирішується тим, що замість радіопідривника типу АР-5 (в якому в радіопрозорому корпусі знаходиться радіовузол в складі автодина, підсилювача низької частоти 1 UA 106857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 та виконавчого каскаду; дистанційний пристрій в складі механізму змінного дальнього вмикання джерела живлення та контактного пристрою; джерела живлення; запобіжно-детонуючого механізму в складі накольного механізму та механізму дальнього взведення; ударного механізму та детонатора), у вічко артилерійських боєприпасів вкручується спеціально сконструйований підривник-радіомаяк з автоматичною активацією в момент пострілу. На Фіг. 1 наведена загальна схема макета системи генерування. На Фіг. 2 наведений загальний вигляд експериментального генератора. Основними елементами конструкції запропонованого радіомаяка є: генератор високочастотних радіохвиль 1, випромінювальна антена 2, інерційний вмикач 3, джерело живлення 4, корпус 5 та балістичний наконечник 6. Окрім цього, зі складу радіопідривника залишається модернізований електроударний механізм та детонатор. Особливості функціонування запропонованого радіомаяка полягають в наступному. В радіопідривнику типу АР-5, на корпусі якого перед заряджанням артилерійських боєприпасів повертається дистанційне кільце на відповідний кут, що відповідає дальності його польоту, відбувається дуже складна низка дій. А саме: - при пострілі під дією сили інерції втулка з капсюлем-запалювачем, долаючи опір пружини, осідає вниз. При цьому капсюль-запалювач наколюється на жало, спрацьовує і загорається пороховий запобіжник і піротехнічний склад в дистанційному кільці через вкладиш і отвір в корпусі. Одночасно скляна ампула з електролітом, опускаючись вниз, вдаряється об бойок і розбивається; - під час польоту відцентровий стопор під дією відцентрової сили, стискаючи пружину, виходить з двигунця. Через 0,15-0,4 секунди після пострілу згорає пороховий запобіжник і під дією пружини і відцентрової сили двигунець, виштовхуючи згорівший пороховий запобіжник, виходить в бойове положення. При цьому капсюль-детонатор буде розташований над передаточним зарядом, тобто, підривник зведений. Фіксатори під дією відцентрової сили входять у відповідні гнізда корпусу запобіжно-детонуючого механізму, утримуючи двигунець в бойовому положенні і при ударі об перешкоду. Електроліт під дією відцентрової сили заповнює простір між електродами. Напруга на джерелі струму досягає величини, що достатня для живлення радіосхеми підривника та ударного механізму. Через одну секунду після пострілу заряджається запальний конденсатор ударного типу і підривник повністю готовий до ударної дії. В дистанційному пристрої продовжує горіти піротехнічний склад в кільці. По закінченні встановленого на дистанційному кільці часу форс вогню від нього через підсилювальний стовпчик викликає спрацювання заряду, від вибуху якого контакт деформується і замикається на корпус контактного пристрою - джерело живлення підключається до радіосхеми підривника. На траєкторії відбувається вмикання радіосхеми підривника і його автодин через антенну систему починає випромінювати незатухаючі електромагнітні коливання високої частоти. На відміну від радіопідривника типу АР-5, в запропонованому генераторі високочастотних радіохвиль відбуваються набагато простіші дії, а саме: - перед пострілом, в залежності від кута підвищення ствола артилерійського зразка озброєння (відповідає дальності польоту артилерійських боєприпасів), відбувається автоматична прошивка таймера вмикання генератора високочастотних радіохвиль 1 на кінцевій ділянці траєкторії польоту; - при пострілі під дією сили інерції підпружинена кулька інерційного вмикача 3 миттєво замикає контакти вбудованого джерела живлення 4 та подає напругу на таймер вмикання генератора радіохвиль. На кінцевій ділянці траєкторії польоту артилерійського снаряда вмикається генератор радіохвиль та через антенну систему 2 випромінює високочастотні радіохвилі протягом 5 секунд, що дає змогу пасивній приймальній системі, яка знаходиться на певній відстані, вирахувати траєкторію польоту снаряду та визначити координати точки падіння з наступним корегування вогню артилерійських систем. Після закінчення випромінювання генератором радіохвиль ініціюється подача електронного імпульсу на електроударний механізм, який приводить в дію детонатор і, відповідно, підрив артилерійського боєприпасу. Даний генератор радіохвиль може також застосовуватись в реактивних, танкових, морських боєприпасах, мінах тощо. 2 UA 106857 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Генератор радіохвиль, що містить корпус, в якому знаходяться ударний механізм та детонатор, який відрізняється тим, що містить літій-іонове джерело живлення та генеруючий пристрій зі зміною частоти випромінюваного сигналу, інерційний вмикач та автоматичний таймер для вмикання генератора. 3 UA 106857 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4