Радиодевиация АРК-9. Радиодевиацией называется ошибка в определении курсового угла радиостанции, возникающая при пеленгации радиостанции радиокомпасом. Ошибка заключается в том, что рамка радиокомпаса при пеленговании радиостанции не устанавливается строго по направлению на радиостанцию, а отклоняется от него на некоторый угол Ар, который называется радиодевиацией (рис. 116).
Угол Ар практически не зависит ни от частоты, на которой работает радиостанция, ни от удаленности радиостанции, ни от работы радиокомпаса. Он зависит только от положения самолета в пространстве относительно радиостанции, т. е. от курсового угла радиостанции. Такая зависимость вытекает из физического понятия радиодевиации, которое заключается в том, что большие металлические массы самолета, находясь в электромагнитном поле, излучаемом радиостанцией, ведут себя как антенна: в них наводятся э.д.с. высокой частотой. Эти э.д.с. приводят к появлению токов, текущих по фюзеляжу.
Всякий проводник, по которому текут переменные токи, излучает в пространство электромагнитную энергию. Энергия, излучаемая в данном случае металлическими частями самоле-
Рис. 116- Радиодевиация рамочной антенны радиокомпаса АРК-9:
КУР — курсовой угол радиостанции; р — радиодевиация; О Р К — отсчет радиокомпаса; / — рамка; 2 — истинное направление на радиостанцию
та, носит название энергии вторичного излучения. Частота вторичного излучения равна частоте электромагнитного поля, излучаемого радиостанцией. Таким образом, металлические части самолета вызывают искажение (девиацию) электромагнитного поля радиостанции вблизи самолета, что приводит к ошибкам пеленга. На основных значениях КУР 0; 90; 180 и 270° эта ошибка практически равна нулю, так как в этом случае вторичное излучение совпадает по фазе с электромагнитным полем радиостанции и искажения поля не происходит. На остальных значениях КУР результирующее электромагнитное поле около рамки искажается и рамка не устанавливается в направлении истинного пеленга. Радиодевиационная ошибка радиокомпаса определяется практическим путем и задается в виде графика (рис. 117).
Зависимость ошибки пеленга только лишь от курсового угла самолета относительно радиостанции дает возможность скомпенсировать ее. Для этого имеется механизм компенсации радиодевиации, который устроен следующим образом. Движение на ось рамки передается от двигателей через редуктор на большое зубчатое колесо, неподвижно закрепленное на оси рамки. С него через второе зубчатое колесо вращение передается на ось ротора сельсин-датчика, и ошибка, вызванная радиодевиацией, компенсируется.
На компенсаторе имеются две шкалы: наподвижная и подвижная. Неподвижная шкала укреплена на корпусе и разбита
Рис. 117. График радиодевиации
на 360°, подвижная укреплена на вращающейся оси рамки и имеет 40—50 делений, выраженных в градусах. Показаниях нулевого деления подвижной шкалы относительно неподвижной дают значение ОРК (отсчет радиокомпаса). С зубчатого колеса, закрепленного подвижно на оси рамки, вращение с помощью двух одинаковых зубчатых колес передается на зубчатое колесо с закрепленной на оси стрелкой, которая по подвижной шкале указывает компенсационные углы. Показание стрелки относительно неподвижной шкалы дает курсовой угол радиостанции.
Компенсация радиодевиации проводится техником по радиооборудованию. Перед компенсацией радиодевиации необходимо определить и устранить установочную ошибку рамки, списать радиодевиацию и построить график поправок. Списание радиодевиации производится путем установки самолета с помощью девиационного пеленгатора на 24 курсовых угла (через каждые 15°) в соответствии со специальными инструкциями. Полученные данные заносятся в таблицу, определяется поправка на ра-диодевнацию Ар и строится график поправок зависимости Ар от ОРК.
5. Автоматический радиокомпас АРК-15М
Назначение, комплект и размещение. Автоматический радиокомпас АРК-15М на самолете Як-18Т устанавливается вместо АРК-9 и предназначен для обеспечения самолетовождения по приводным и широковещательным радиостанциям и радиомаякам. Радиокомпас позволяет решать следующие навигационные задачи:
совершать полет на радиостанцию и от нее с визуальной индикацией курсового угла;
определять пеленг на радиостанцию по указателю курса;
обеспечивать непрерывный отсчет курсового угла радиостанции;
совершать расчет захода на посадку по системе ОСП;
вести прием и прослушивание позывных сигналов радиостанций, работающих в диапазоне частот 150—1799,5 кГц.
Основные технические данные
Диапазон частот, кГц 150—1799,5
Чувствительность приемника в режиме «Тлф» на участках диапазона, мкВ:
150—200 кГц 8
200—1799,5 кГц 5
Точность установки шкалы, Гц ±100
» индикции курсового угла при подлете
к радиостанции, ±2°
Время перестройки, с . 4
Скорость автоматического вращения, град/с, не
менее 30
Дальность действия с радиостанцией мощностью до 500 Вт, км, не менее, при высотах полета:
1000 м 180
10000 м 340
Потребляемый ток, А:
переменный 1
постоянный 2
Режимы работы. Радиокомпас может использоваться в режимах: автоматического пеленгования — «Компас»; приема сигналов на ненаправленную антенну — «Антенна»; приема сигналов на направленную антенну—«Рамка».
Режим «Компас» является основным режимом. В этом режиме радиокомпас при настройке его на частоту пеленгуемой радиостанции автоматически устанавливает стрелку указателя курсового угла в положение, соответствующее курсовому углу самолета на эту радиостанцию. Сигналы пеленгуемой радиостанции опознаются на слух с помощью телефонов, подключенных к радиокомпасу.
Режим «Антенна» служит для прослушивания и опознавания позывных сигналов радиостанции. Если станция работает немодулированными колебаниями, прослушивание сигналов осуществляется с включением внутренней телеграфной модуляции.
Р е ж и м «Р а м к а» — вспомогательный. Сигналы принимаемой радиостанции также прослушиваются телефонами. При необходимости, использовав автономное вращение искателя гониометра, можно определить слуховой пеленг принимаемой радиостанции. Режим «Рамка» может быть использован в условиях повышенного уровня электростатических помех.
В комплект радиокомпаса входят (рис. 118): приемник, установленный в отсеке радиооборудования между шпангоутами № 11 и 13 справа от продольной осп самолета; пульт управления, расположенный на правой панели приборной доски; рамочная антенна, установленная в нижней части фюзеляжа между шпангоутами № 14 и 15 по оси самолета; антенное согласующее устройство.
Принцип работы. В схеме радиокомпаса АРК-15М в качестве рамочном антенны используется система, состоящая из двух взаимно перпендикулярных обмоток и гониометра. Гониометр-представляет собой устройство, имеющее две взаимно перпендикулярные неподвижные полевые катушки и одну подвижную искательную катушку, размещенную в пространстве между полевыми катушками. Каждая из полевых катушек гониометра соединена с одной обмоткой рамочной антенны. Так как две обмотки рамочной антенны и две полевые катушки гониометра взаимно перпендикулярны, а э.д.с. с зажимов каждой из обмоток рамочной антенны передается в свою полевую катушку го-
Рис.118. Комплект радиокомпаса АРК.-15М:
1 — приемник; 2—рамочная антенна: 3 — пульт управления; 4 — антенное согласующее устройство; 5 — эквивалент кабеля рамки
ниометра, электромагнитное поле в пространстве между полевыми катушками гониометра пропорционально по величине и совпадает по направлению с результирующим вектором электромагнитного поля сигнала приходящей радиоволны в месте расположения рамочной антенны.
В поле полевых катушек гониометра помещена искательная катушка, электрически представляющая собой виток. Наводимая полем на искательную катушку э.д.с. зависит от ориентации искательной катушки в поле полевых катушек так же, как э.д.с. на зажимах вращающихся рамочных антенн от величины и ориентации электромагнитного поля сигнала радиостанции. Таким образом, диаграмма направленности рамочной антенны и характеристика э.д.с. на зажимах искательной катушки гониометра имеют одинаковый характер. Максимально наводимые э.д.с. в таких двух системах пропорциональны и направления нулевого приема совпадают. Следовательно, система из двух взаимно перпендикулярных рамок, соединенных с гониометром, может рассматриваться как обычная вращающаяся рамочная антенна.
Сигнал с искательной катушки гониометра поступает на балансный модулятор, где модулируется и складывается с сигналом, принятым от обычной ненаправленной антенны. В результате взаимодействия двух сигналов на контуре сложения образуется амплитудно-модулированный сигнал. Сигнал ненаправленной антенны выступает в нем как опорный, а сигнал от рамочной антенны — как модулирующий. Наличие амплитудной модуляции сигнала говорит о том, что направление приходящего сигнала не совпадает с направлением нулевого приема (пеленга) рамочной антенны. Фаза модуляции определяется фа-
зой рамочного сигнала (по высокой частоте) и свидетельствует о направлении отклонения приходящего сигнала относительно пеленга. В направлении пеленга рамочной сигнал исчезает, и сигнал в приемнике становится немодулированным.
Сигнал, образовавшийся в результате взаимодействия сигнала от рамочной и ненаправленной антенн, усиливается, проходя по всему приемному тракту, и попадает в детектор. Выделяемая после детектора составляющая, равная частоте местного звукового генератора, воздействует на следящую систему, исполнительным элементом которой является мотор, вращающий искательную катушку гониометра. Условие равновесия этой системы— отсутствие сигнала от рамочного входа, т. е. система находится в равновесии только тогда, когда направление нулевого приема рамочной антенны совпадает с направлением приходящего сигнала.
В противном случае переменное напряжение частоты местного звукового генератора с фазой, зависящей от стороны приема, и амплитудой, пропорциональной углу прихода радиоволны относительно направления нулевого приема, усиленное по мощности, воздействует на управляющую обмотку двигателя. Двигатель поворачивает искательную катушку гониометра до положения нулевого приема. Таким образом, искательная катушка гониометра автоматически следит за направлением прихода сигнала от пеленгуемой радиостанции.
Для возможности прослушивания и опознавания сигналов станции в схеме АРК предусмотрен отдельный телефонный выход. Напряжение на него поступает после детектора сигнала, и собственная модуляция, присущая сигналу станции, прослушивается в телефонах на выходе устройства.
Однозначность пеленга. Диаграмма направленности одиночной рамочной антенны (восьмерка), а также характеристика э.д.с. на искательной катушке гониометра имеют два направления нулевого приема, отличающиеся на 180°. Это не вызывает двухзначности в определении пеленга, так как одно из этих направлений устойчиво и при случайных отклонениях система снова возвращается к нему. Второе положение неустойчиво, и искательная катушка при случайных отклонениях снова к нему не возвращается.
На рис. 119 показаны диаграммы напряжений. Фазы напряжений на управляющей обмотке двигателя вращения искательной катушки гониометра для случаев правого и левого отклонений противоположны, поэтому противоположны и направления вращения двигателя. Фазовые соотношения подобраны так, что, когда ось искательной катушки отклоняется влево от положения нулевого приема (колонка I), двигатель начинает поворачиваться по часовой стрелке и поворачивать катушку до положения, изображенного в колонке II. При отклонении оси вправо от положения пеленга двигатель вращается против ча-
совой стрелки и приводит искательную катушку также в положение пеленга.
Рис. 119. Диаграммы напряжений в характерных точках схемы АРК: 1 — напряжение на зажимах гониометра; 2—напряжение местного звукового генератора; 3 — напряжение от рамки после модуляции в балансном модуляторе; 4 — напряжение от ненаправленной антенны; 5 — сумарное напряжение на выходе антенного контура; 6 — напряжение на выходе управляющей схемы: 7 направление вращения двигателя искателя гониометра
Допустим, что искательная катушка гониометра случайно остановилась в положении обратного пеленга, т. е. в положении, отличающемся на 180° от изображенного в колонке II. Под влиянием случайных сигналов (например, атмосферных шумов) двигатель начнет вращаться в направлении по часовой стрелке и приведет искательную катушку не в прежнее положение (положение обратного пеленга), а в положение прямого пеленга. При случайном отклонении искательной катушки против часовой стрелки возникнут напряжения, приведенные в колонке III и двигатель будет вращаться против часовой стрелки. Искательная катушка при этом будет возвращена в положение прямого пеленга. Таким образом, при отклонении искательной катушки от положения обратного пеленга в любую сторону следящая система снова возвращает ее в положение прямого пеленга. Следовательно, только положение прямого пеленга является устойчивым.
Особенности схемы радиокомпаса АРК-15М:
-
Использована неповоротная рамочная антенна, сочленен
ная с входом устройства через гониометр. Это позволило ис
ключить механизм поворота рамки и увеличить надежность
АРК, снизить его массу и облегчить эксплуатацию.
-
Гетеродинные частоты формируются с помощью специаль
ного счетно-логического устройства, использующего в качестве
основного элемента счетно-триггерные ячейки. В качестве опор
ной частоты применяется один кварцевый резонатор на частоту
25,6 кГц, создающий сетку гетеродинных частот для всего рабо
чего диапазона на АРК с дискретностью через 500 Гц и точно
стью установки частоты ±100 Гц. Это же устройство выдает
управляющие напряжения на варикапы, используемые в АРК в
качестве элементов частотной перестройки контуров ВЧ.
Счетно-логическое устройство высоконадежно. Его использование исключило тяжелый и громоздкий термостат для элементов гетеродина в ранее выпускаемых АРК.
-
В качестве элементов перестройки частоты контуров трак
та ВЧ взамен конденсаторов переменной емкости используются
варикапы. Электрические варикапы обладают емкостью, кото
рая изменяется при изменении управляющего напряжения.
-
В радиокомпасе АРК-15М частота модуляции рамочного
сигнала в балансном модуляторе выбрана с учетом возможно
сти работы исполнительного двигателя непосредственно на ча
стоте 135 Гц. Это позволило максимально упростить управляю
щую схему, освободив ее от функций преобразования частоты.
Приемник радиокомпаса разбит на три функциональных блока: основной несущий, где размещается девять модулей приемного устройства, блок гониометра и блок питания.
Несущий конструкцией приемника является шасси, на котором установлены следующие модули: В4-1 — В4-У первого-пято-го поддиапазонов, модули ПЧ, НЧ, СЧ-1 и СЧ-2.
На плате, изготовленной из фольтированного стеклотекстолита, размещаются микромодули и другие радиоэлементы, электрические соединения между которыми сделаны печатным монтажом. Каждый модуль электрически и функционально законченный узел с вилкой разъема для включения в приемник и механический фиксатор.
Кроме модулей, приемник имеет конструктивно законченные блоки гониометра и питания. На передней панели приемника закреплен счетчик наработки часов, служащий для снятия отсчета времени суммарной работы АРК. На внешней стороне задней панели приемника установлен блок питания.
Шасси приемника помещается в легкосъемный кожух. Для снижения температуры и улучшения вентиляции в задней и нижней частях кожуха имеется перфорация.
Блок гониометра имеет двигатель ДГМ-0,4Н, вращающийся трансформатор, гониометр ПСГ-2 и редуктор, обеспечивающий время отработки гониометрического блока. На крышке редуктора установлен корпус с лекалом механического компенсатора радиодевиации.
Блок рамочной антенны. Рамочная ферритовая антенна имеет форму плоского прямоугольника. Для обеспечения большей действующей высоты рамка выполнена на сердечниках из фер-ритового материала. Сердечники собраны в плоскую пластину, на которой размещены две взаимно перпендикулярные катушки и контрольный виток. Антенна размещена на экране в виде прямоугольной ванны, изготовленной из листового металла. Для достижения герметичности конструкции антенна залита радиопрозрачной теплостойкой массой ПУ-101.
Пульт управления радиокомпаса служит для дистанционного управления работой АРК, а также настройки на заданную
Рис. 120. Пульт управления АРК-15М
частоту. Конструкция представляет собой самостоятельный легкосъемный блок, выполненный с встроенным красным подсветом. С задней стороны лицевой панели установлены скоба, на которой крепятся реле, печатная плата с радиоэлементами и два устройства для набора заданной частоты. Наборное устройство представляет собой законченный электромеханический узел, включает в себя три оси, каждая из которых устанавливается в положение одной из трех совмещенных ручек. Первой ручкой устанавливаются значения единиц и 0,5 кГц, второй ручкой — десятки килогерц, а третьей — сотни киломегагерцы. Положения ручек и связанные с ними оси фиксируются при западании ролика фиксирующего рычага в паз звездочки Рычаг с роликом прижимаются к звездочке пружиной; каждую звездочку фиксируют два рычага.
На пульте управления (рис. 120) расположены: два наборных устройства для установки тремя ручками частоты радиостанции;
тумблер «Каналы 1—2» переключения наборных устройств В положении 1 включается левое наборное устройство в положении 2— правое;
регулятор «Громкость», который регулирует громкость в телефонах в режиме «Компас» и усиление приемника в режимах «Антенна» и «Рамка»;
переключатель режимов работы «Компас», «Антенна» «Рамка», а также общего выключения аппарата;
переключатель «Тлф-Тлг», включающий в положении «Тлг» местную модуляцию и тем самым позволяющий прослушивать позывные станции, работающей немодулированными колебаниями;
кнопка «Рамка» включения автономного вращения искательной катушки гониометра;
кнопка «Упр.», используемая при двухпультовом варианте. При нажатии на нее управление передается на один из
пультов.
Работоспособность радиокомпаса проверяется следующим
образом:
при включенном бортовом или аэродромном питании включить автоматы защиты сети «ПТ-200», «АРК» и «СПУ»;
переключатель рода работ на абонентском щитке поставить поочередно в положения «Компас», «Антенна» и «Рамка». Загорание лампочек подсвета будет свидетельствовать об исправно-стях цепей подключения бортсети + 27 В;
установить переключатель рода работ в положение «Антенна» и настроить приемник на сигналы какой-либо мощной станции, частота которой лежит в диапазоне частот радиокомпаса;
поставить переключатель рода работ в положение «Компас». При этом стрелка указателя должна подходить к положению пеленга на принимаемую радиостанцию;
убедиться в работе переключателя «Тлф-Тлг» по появлению в телефонах тона звуковой частоты в режиме «Тлг» и пропаданию его в режиме «Тлф»;
вращая ручку «Громкость» на пульте управления, убедиться в действии регулятора при положениях переключателя рода работ «Антенна», «Рамка» и «Компас» по уменьшению уровня сигнала в телефонах;
убедиться в наличии автономного вращения стрелки указателя во всех режимах работы при нажатии на кнопку «Рамка» на пульте.
Эксплуатация радиокомпаса в полете. Основной режим работы радиокомпаса — режим «Компас». Если частота сигнала пеленгуемой станции стабильна, то для настройки на нее достаточно установить нужную частоту на шкале одного из каналов пульта управления и включить нужный канал.
6. Радиовысотомер РВ-5
Назначение и комплект. Радиовысотомер малых высот РВ-5 предназначен для определения истинной высоты полета самолета над землей и водной поверхностью в диапазоне от 0 до 750 м и обеспечения звуковой и световой сигнализации заданных высот полета.
Показания радиовысотомера не зависят от атмосферных условий (температуры, влажности). Отдельные крупные строения, возвышенности, овраги, берега озер отмечаются на указателе высоты соответствующими изменениями показателей высоты. Радиовысотомером трудно пользоваться при полетах над горной местностью, когда резкие изменения расстояний от летящего самолета до земли могут превышать диапазон измеряемых высот. При значительных кренах самолета (более 30°) показание радиовысотомера становится ошибочным и пользоваться им в этих случаях не рекомендуется.
Для предупреждения пилота о снижении самолета до одной из заранее заданных опасных высот полета в радиовысотомере предусмотрена схема сигнализации опасной высоты, заранее установленной, на которой и ниже которой радиовысотомер вы-
Рис- 121- Комплект радиовысотомера РВ-5:
1 — антенны; 2—приемопередатчик ПП-5; 3 — указа гель УВ-5; 5 — высокочастотный
кабель
дает световой и звуковой сигналы. Установка опасной высоты производится при помощи ручки «Установка высоты» на ука-зателе УВ-5. При снижении самолета до заданной высоты в телефоны гарнитуры в течение 3—9 с поступает прерывистый звуковой сигнал частотой 400 Гц и загорается желтая сигнальная лампа на указателе УВ-5, которая будет гореть до тех пор, пока самолет не выйдет из опасной зоны. Громкость регулируется потенциометром, установленным на щитке реле радиоустройств. Оперативная регулировка громкости отсутствует.
Для предупреждения о ложных показаниях радиовысотомера служит красная сигнальная лампа на указателе УВ-5, которая загорается, если высота больше расчетной, если временно пропадает отраженный сигнал (самолет пролетает над неоднородно отражающей поверхностью или при большом крене) и когда радиовысотомер неисправен.
В комплект радиовысотомера (рис. 121) входят: приемопередатчик ПП-5, установленный в отсеке радиооборудования между шпангоутами № 11 и 13; указатель высоты УВ-5, установленный на средней панели приборной доски, и две рупорные антенны АР5-1, установленные в нижней части фюзеляжа: приемная антенна между шпангоутами № 16 и 14, передающая между шпангоутами № 16 и 17. Обе рупорные антенны одинаковые. Рупор каждой антенны закрыт крышкой из теплостойкого диэлектрического материала.
Основные технические данные
Диапазон измеряемых высот, м .... 0—750 Погрешность измерения истинной высоты полета для 95% измерений по указателю на высотах:
от 0 до 10 м, м ±0,8
от 10 до 750 м, % 8
Погрешность сигнализации опасной высоты (относительно показаний указателя высоты) на высотах:
от 2 до 10 м, м ±0,5
от 10 до 750 м, % ±5
Диапазон частот передатчика, МГц .... 4200—4400
Выходная мощность передатчика, Вт, не менее 0,4
Потребляемая мощность. Вт:
от сети постоянного тока напряжением 27 В,
не более 10
от сети переменного тока напряжением 115 В, частотой 400 Гц, не более ..... 95
Масса комплекта, кг, не более 10
Принцип работы радиовысотомера. Радиовысотомер РВ-5 представляет собой радиолокационную станцию непрерывного излучения с частотной модуляцией. Он состоит из канала измерения высоты, канала автоматической постоянной подстройки радиовысотомера, устройств встроенного контроля и индикации сигналов, узла питания. Структурная схема радиовысотомера представлена на рис. 122. Канал измерения высоты состоит из : антенны АР5-1 (приемной и передающей), генератора СВЧ, высокочастотной головки ВЧ-5 с входящим в нее предварительным усилителем разностной частоты, усилителя разностной частоты УРЧ-5, блока измерения.
Частотно-модулированные колебания высокой частоты в диапазоне 4200—4400 МГц поступают от генератора СВЧ через ферритовый вентиль на передающую антенну и излучаются по направлению к земной поверхности. Отраженные от земной поверхности высокочастотные колебания поступают в приемную антенну и через ферритовый вентиль подаются на балансный смеситель блока ВЧГ-5. Одновременно на балансный смеси-
Рис. 122 Структурная схема радиовысотомера РВ-5
тель подается часть мощности от генератора СВЧ. Этот сигнал является гетеродинным и определяет режим работы смесителя.
В балансном смесителе гетеродинный и отраженный сигналы смешиваются, выделяется сигнал разностной частоты, который усиливается предварительным усилителем (ПУРЧ-5) и подается на усилитель разностной частоты УРЧ-5, осуществляющий фильтрацию полезного сигнала для уменьшения влияния шумов и паразитных сигналов на измерительный блок. Фильтрация сигнала осуществляется с помощью дискретно переключаемых фильтров. Усиленный до необходимого значения сигнал разностной частоты через устройство заграждения шумов измерительного блока БИ-5 поступает на счетчик, где преобразуется в ток, прямо пропорциональный частоте, и далее в усилитель постоянного тока (УПТ), выходное напряжение которого пропорционально частоте (высоте полета самолета).
Напряжение с выхода усилителя постоянного тока измерительного блока подается на указатель для визуальной индикации высоты. Для уменьшения погрешности прибора вследствие нестабильности полосы частотной модуляции применен канал автоматической подстройки радиовысотомера, который состоит из следующих узлов и блоков: направленного ответвителя и кольцевого балансного смесителя канала автоматической подстройки; линии эталонной задержки и усилителя низкой частоты канала автоматической подстройки; блока автоматической подстройки радиовысотомера.
Принцип действия канала автоматической подстройки заключается в поддержании постоянной частоты биений сигнала, полученного после преобразования (балансным смесителем) сигнала, задержанного в эталонной линии задержки с эквивалентом высоты 15 м, и гетеродинного сигнала, подаваемого от генератора СВЧ. С выхода смесителя сигнал поступает на усилитель. Усиленный сигнал частоты контроля (автоподстройки) подается на ограничитель блока БА-5, а затем на счетчик, где преобразуется в ток, пропорциональный частоте контроля, который поступает на вход УПТ блока автоматической подстройки БА-5. Одновременно на вход УПТ подается опорный ток, пропорциональный эквиваленту высоты линии задержки (15 м). Выходное напряжение усилителя постоянного тока, обусловленное разностью опорного тока и тока счетчика, подается в качестве управляющего на модулятор, изменяет амплитуду импульсов частоты модуляции. Модулятор управляется генератором основной частоты модуляции, который представляет собой мультивибратор частоты 150 Гц. Прямоугольные импульсы частоты модуляции подаются на стабилизатор-интегратор, где преобразуются в импульсы треугольной формы, которые обеспечивают модульные частоты генератора СВЧ.
Амплитуда импульсов частоты модуляции зависит от выходного напряжения УПТ блока БА-5, которое, в свою очередь,
зависит от напряжения рассогласования опорного блока и тока счетчика частоты контроля, поэтому все изменения постоянной радиовысотомера будут компенсироваться изменением амплитуды импульсов частоты модуляции. Величина постоянной радиовысотомера будет определяться только длиной линии задержки и опорным током, которые выбраны достаточно стабильными. Устройство встроенного контроля и индикации сигналов радиовысотомера состоит из блока контроля БК-5, указателя высоты УВ-5 и устройства звукового сигнала опасной высоты. Блок контроля БК-5 осуществляет непрерывный контроль амплитуды сигнала разностей частоты на выходе блока УРЧ-5 и непрерывный контроль за полосой частотной модуляции генератора СВЧ по выходному напряжению усилителя постоянного тока БА-5.
Если амплитуда импульсов достаточна для нормальной работы блока измерения БИ-5, амплитудное устройство контроля выдает сигнал, свидетельствующий об исправной работе радиовысотомера, а БК-5 выдает на выход радиовысотомера сигнал исправности в виде напряжения +27 В. Сигнал исправности выдается с задержкой около 3 с после установления нормального режима работы радиовысотомера. Уменьшение амплитуды сигнала разностной частоты, вызванное появлением отказа одного из блоков или приборов радиовысотомера (передатчика, модулятора, антенн, УРЧ-5, кабелей и т. д.), приводит к срабатыванию амплитудного устройства контроля, которое выдает сигнал отказа. Этот сигнал поступает в БИ-5, затем на цепи задержки, которые выдают сигнал отказа на выход радиовысотомера и в указатель высоты для световой индикации отказа и увода стрелки указателя за затемненный сектор.
Указатель УВ-5 служит для визуального отсчета высоты полета самолета. На него из приемо-передатчика подаются питающие напряжения и сигнал текущей высоты в виде постоянного напряжения, прямо пропорционального высоте. Для преобразования данных о высоте в угол поворота стрелки в указателе высоты применена потенциометрическая следящая система.
Напряжение обратной связи, снимаемое с потенциометра, сравнивается в модуляторе с выходным напряжением высоты. Разностный сигнал является сигналом рассогласования, который после преобразования его в переменный и усиления по напряжению и мощности усилителем переменного тока управляет исполнительным двигателем. Двигатель вращает ось потенциометра обратной связи и жестко связанную с ним стрелку указателя высоты до установления равенства напряжения обратной связи, снимаемого с потенциометра, и напряжения текущей высоты. Указатель высоты обеспечивает установку, выдачу и световую индикацию сигнала опасной высоты, а также световую индикацию сигнала отказа.
В приемопередатчике имеется схема выдачи звукового сигнала опасной высоты. При пролете опасной высоты сверху вниз с указателя высоты выдается сигнал опасной высоты в виде напряжения 27 В, которое включает реле времени устройства звуковой сигнализации. Звуковой сигнал выдается в виде переменного напряжения частоты 400 Гц в течение 3—9 с. В приемопередатчике имеется узел питания, который состоит из высоковольтного, низковольтного и накального трансформаторов, выпрямителей, фильтров и стабилизаторов.
Для проверки функционирования и калибровки радиовысотомера в полете и на земле предусмотрено встроенное устройство тест-контроля. При нажатии кнопки «Контроль» указателя высоты на вход измерительного блока подается сигнал с частотой контроля с выхода усилителя низкой частоты канала автоматической подстройки. При этом стрелка указателя высоты должна установиться в пределах контрольного сектора шкалы 15± 1,5 м.
Работа с радиовысотомером РВ-5 производится в следующем порядке:
включить автоматы защиты сети «РВ» и «ПО-250», установленные на левом электрощптке. После прогрева стрелка указателя высоты УВ-5 установится па нулевую отметку с точностью ±0,5 м (время прогрева в нормальных условиях 3 мин, в условиях пониженной температуры 10—15 мин);
установить ручкой «Установка высот» опасную высоту на указателе высоты. При этом индекс опасной высоты (треугольник желтого цвета) установится против деления шкалы указателя, соответствующего опасной высоте (при снижении самолета до опасной высоты на указателе высоты должна загореться лампа желтого цвета, встроенная в ручку «Устан. высот.». Лампа горит все время, пока самолет находится на опасной высоте или ниже ее. Одновременно со световым сигналом при прохождении опасной высоты в телефонах пилота в течение 3—9 с слышится прерывистый звуковой сигнал частотой 400 Гц);
калибровка радиовысотомера проверяется с помощью кнопки «Контроль». Калибровка радиовысотомера считается нормальной, если при нажатой кнопке радиовысотомер отрабатывает высоту в пределах контрольного сектора шкалы 15±1,5 м (при загорании красной лампы показание радиовысотомера неверно);
выключение радиовысотомера произвести автоматом защиты сети с надписью «РВ».
Работа с радиовысотомером в полете не требует проведения каких-либо подстроек и регулировок его блоков. Пилот должен помнить следующее:
радиовысотомер выдает данные об истинной высоте с погрешностью, заданной тактико-техническими данными, только при горизонтальном полете и при углах крена и тангажа са-
молета не более 15°. При больших углах погрешность измерения высоты увеличивается вследствие влияния наклонной даль-, ности. При углах крена и тангажа свыше 30° радиовысотомером пользоваться не рекомендуется;
при проверке радиовысотомера в режиме «Контроль» максимальное время по указателю высоты, определяемое временем прохода стрелки указателя высоты от последнего деления в конце рабочего диапазона до деления 15 м и обратно, около 20 с;
при высоте полета, превосходящей рабочий диапазон на указателе высоты, должна загореться лампа красного цвета, а стрелка должна находиться за темным сектором шкалы;
после окончания полета необходимо своевременно информировать наземный обслуживающий персонал о качестве работы радиовысотомера в полете.
При полетах на малых высотах над толстым слоем льда и снега радиовысотомер может измерять высоту с большой ошибкой, так как измерение высоты может происходить от нижней кромки ледяного и снежного покрова. Истинная высота измеряется только при полетах над влажным или мокрым льдом или снегом. Радиовысотомер не показывает отдельные высокие предметы. При полете над лесным массивом он покажет высоту над кронами деревьев. Самые точные показания радиовысотомер дает только в горизонтальном полете. При полетах над горной местностью, когда резкие изменения высоты могут превысить диапазон измеряемых высот, радиовысотомером пользоваться не рекомендуется.
Проверка радиовысотомера на земле заключается в следующем: включить бортовое или аэродромное питание, автоматы защиты сети «РВ» и «ПО-250», установленные на левом электрощитке. После прогрева радиовысотомера должна погаснуть красная лампа отказа и стрелка указателя должна установиться на нуль. Если показание радиовысотомера не равно нулю, то ручкой «Устан.— 0» установить стрелку указателя высоты на нуль.
Проверка радиовысотомера в режиме «Контроль»: нажать кнопку «Контроль» на указателе высоты и не отпускать ее (при этом стрелка указателя высоты должна показать высоту 15±1 м); отпустить кнопку «Контроль» (стрелка указателя высоты должна показать 0±0,8 м).
Сигнализацию опасной высоты проверить следующим образом: установить ручкой «Устан. высот» на указателе высоты индекс опасной высоты против деления 8 м (при этом должна гореть лампа желтого цвета в ручке «Устан. высот»); включить автомат защиты сети СПУ, установленный на левом электрощитке, и надеть авиагарнитуру; нажать кнопку «Контроль» на указателе высоты и не отпускать ее (стрелка указателя высоты должна показать высоты в пределах 15±1 м, а
желтая лампа должна погаснуть): отпустить кнопку «Контроль». При этом стрелка указателя высоты начнет двигаться к нулю. В момент прохождения стрелкой индекса опасной высоты должна загореться лампа сигнализации опасной высоты желтого цвета, одновременно в шлемофоне должны быть слышны в течение 3—9 с непрерывные звуковые сигналы. Лампа сигнализации опасной высоты должна гореть все время, пока стрелка указателя будет ниже индекса опасной высоты. После этого выключить автоматы защиты сети СПУ, РВ, ПО-250.
7. Маркерный радиоприемник МРП-56П
Назначение, состав и основные характеристики. Маркерный радиоприемник МРП-56П (рис. 123) предназначен для приема сигналов УКВ маркерных радиомаяков, т. е. для сигнализации пролета радионавигационной точки. Он используется при посадке в сложных метеоусловиях по системе приводных радиостанций (ОСП). Момент пролета самолета над антенной маркерного радиомаяка определяется по сигнальной лампе и по звуковым сигналам в телефонах пилотов.
В комплект маркерного радиоприемника МРП-56П входят следующие элементы:
радиоприемник, установленный в отсеке радиооборудования между шпангоутами № 11 —13;
внутрифюзеляжная антенна, которая представляет собой несимметричный, сильно укороченный вибратор, расположенный в металлической полости и настроенный в резонанс с помощью нагрузочных конденсаторов. Антенна выполнена в виде прямоугольной литой коробки с наружными ребрами жесткости и радиопрозрачной нижней крышкой. Она установлена в нижней части фюзеляжа между шпангоутами № 15 и 16;
сигнальная лампа, установленная на левой панели прибор-ной доски.
Рис. 123- Комплект устройства МРП-56П: / — приемник; 2 — внутрифюзеляжная антенна
Основные технические данные
Рабочая частота приемника, МГц 75
Чувствительность приемника, мВ 3
Частота модуляции, Гц 3000
Ток срабатывания реле приемника, мА ... 7
» отпускания реле приемника, мА .... 4
» надежного срабатывания реле, мА ... 9
Потребляемый ток от бортовой сети постоянного
тока напряжением 27 В, А 0,7
Потребляемый ток в цепях высокого напряжения
220 В, мА 22
Высота устойчивого срабатывания от сигналов
маркерного маяка, м 2000
Принцип работы. Структурная схема маркерного радиоприемника МРП-56П представлена на рис. 124. При полете самолета в зоне излучения маркерного радиомаяка антенна радиоприемного устройства принимает импульсные сигналы этого радиомаяка, которые преобразуются в такие же по длительности импульсы постоянного тока. Эти импульсы воздействуют на реле, которое включает сигнальную лампу с надписью «Маркер», расположенную на сигнальном табло, и реле, установленное на щитке переменного тока. Последнее включает звуковой сигнал (переменное напряжение 115 В частотой 400 Гц), который через СПУ подается в телефоны авиагарнитуры.
Маркерный радиоприемник — приемник прямого усиления. Сигнал маркерного радиомаяка, промодулированный по амплитуде и принятый внутрифюзеляжной антенной, подается на вход приемника, усиливается УВЧ и поступает на вход детектора. На нагрузке детектора выделяется напряжение низкой частоты 3000 Гц, которое усиливается трехкаскадным УНЧ. Усиленное напряжение низкой частоты снова выпрямляется и подается на вход усилителя постоянного тока. В анодной цепи усилителя постоянного тока включено реле РЭ-53В.
Рис. 124. Структурная схема устройства МРП-56П
При отсутствии сигнала на входе приемника лампа усилителя постоянного тока заперта. При появлении сигнала лампа отпирается и анодный ток ее с увеличением приходящего сигнала увеличивается. Когда анодный ток лампы достигает определенного уровня, срабатывает реле и замыкает цепь напряжения бортовой электросети, которое подается на сигнальную лампу реле включения звуковой сигнализации.
При эксплуатации МРП-56П в полете не требуется какой-либо настройки или подстройки. Все управление сводится к включению его в работу с помощью автомата защиты сети «МРП» на левом электрощитке. Маркерный радиоприемник используется, как правило, только при посадке самолета, поэтому устранение неисправностей МРП-56П в полете не производится.
8. Аппаратура посадки «Ось-1»
Назначение, состав и основные характеристики. Бортовое оборудование «Ось-1» (рис. 125) предназначено для обеспечения захода самолетов па посадку по системам СП-50 и ILS. Аппаратура «Ось-1» является радиотехническим средством, состоящим из комплекта УКВ приемников, осуществляющих преобразования ВЧ сигналов наземных радиомаяков в сигналы постоянного тока, несущие информацию об отклонении самолета от линии курса и глиссады и пролета маркерных радиомаяков.
В комплект аппаратуры посадки «Ось-1» входят: курсовой КРП-69, глиссадным ГРП-66, маркерный МРП-66 приемники, пульт управления, блок встроенного контроля БВК-69, курсовая, глиссадная и маркерная антенны, указатель ПСП-48, табло сигнализации.
Блоки приемников КРП-69, ГРП-66, МРП-66 и блок встроенного контроля БВК-69 установлены в багажном отсеке между
Рис. 123. Комплект «Ось-1»:
1 — маркерный приемник МРП-66: 2 — пульт управления; 7 — курсовой приемник КРП-69; 4 — блок встроенного контроля БВК-69; 5 — глиссадный радиоприемник ГРП-66: о — указатель ПСП-48
Рис. 120. Структурная схема аппаратуры «Ось-1»
шпангоутами № 11 и 12, пульт управления — на центральном пульте, указатель ПСП-48 — на центральной панели приборной доски. Курсовая и глиссадиая антенны установлены на киле, маркерная антенна — в фюзеляже между шпангоутами № 15 и 16. Размещение комплекта аппаратуры «Ось-1» показано на рис. 126.
Основные технические данные аппаратуры «Ось-1»
Курсовой радиоприемник КРП-69
Диапазон частот, МГц 108,1—111,9
Чувствительность приемника, мкВ . . . 10
Напряжение питания, В 27±10%
Потребляемая мощность от сети постоян
ного тока, Вт, не более 19
Масса приемника, кг 3,45
Глиссадный радиоприемник ГРП-66
Диапазон частот, МГц* 329,3-335
Чувствительность приемника, мкВ, не хуже 20
Напряжение питания, В 27±10%
Потребляемая мощность, Вт ... 6,5
Масса приемника, кг 2,17
Маркерный радиоприемник МРП-66
Фиксированная частота, МГц . ... 75
Чувствительность приемника, мкВ:
в режиме «Посадка» 1000±400
» » «Маршрут» 30—150
Частота модуляции, Гц 400; 1300; 3000
Напряжение питания, В 27±10%
Потребляемая мощность, Вт .... 5
Масса приемника, кг 1,48
Блок встроенного контроля БВК-69
Частоты контроля курсового канала, МГц 110,1 и 110,3
» » глиссадного » » 334,4 и 335
» маркерного » » 75
Напряжение питания, В 27±10%
Потребляемая мощность, Вт .... 3,5
Масса блока БВК-69, кг 1,45
* При работе по системе СП-50 используются 17 частот (три из них повторяются); при работе по системе ILS используются все 20 частот.
Дальность действия аппаратуры «Ось-1»:
в режиме работы по курсовому маяку не менее 70 км в направлении захода на посадку и в пределах сектора шириной 20° с центром на линии заданного курса при высотах полета, Определяемых углом места 7° над плоскостью установки маяка;
в режиме работы по глиссадному маяку не менее 18 км в секторах по 8° с каждой стороны линии глиссады, ограниченных по высоте углом над горизонтом, равным 0,3 угла глиссады, и углом над глиссадой снижения, равным 0,7 угла глиссады, при полете самолета на маяк.
Принцип работы аппаратуры «Ось-1» заключается в следующем (см. рис. 126). Высокочастотные сигналы наземного радиооборудования принимаются самолетными антеннами и поступают соответственно на вход приемников КРП-69, ГРП-66 и МРП-66. В курсовом приемнике на входе стоит фильтр нижних частот, который обеспечивает подавление сигнала УКВ связных радиостанций, работающих на близлежащих каналах. В курсовом приемнике происходит тройное преобразование частоты высокочастотного сигнала (блок ВЧ). Сигнал первого гетеродина с входным сигналом образуют сигнал первой промежуточной частоты, равной 30 МГц. Перекрытие диапазона частот 20 каналов приемника обеспечивается первым гетеродином с помощью четырех кварцев. Сигнал второго гетеродина с сигналом первой промежуточной частоты образует вторую промежуточную частоту, равную 4,7 МГц. Во втором гетеродине
пять кварцев делят рабочий диапазон частот приемника на 20 каналов. Сигнал третьего гетеродина со второй промежуточной частотой образует третью промежуточную частоту, равную 500 кГц. Третий гетеродин работает на одном кварце, он обеспечивает полосу пропускания приемника и избирательность по соседнему каналу. Продетектированный сигнал поступает на вход блока НЧ при работе по системе ILS и в блок НЧ курсовой - при работе по системе СП-50.
Режим работы задается с пульта управления с помощью переключателя «ILS-СП-50». При этом с помощью реле к выходу детектора блока ВЧ подключается соответствующий блок НЧ, а выход последнего также с помощью реле подключается к детекторной системе или курсовой стрелке индикатора.
Глиссадный приемник автоматически настраивается на частоту курсового маяка. В глиссадном приемнике происходит двойное преобразование частоты. Сигнал первого гетеродина с входным сигналов образует первую промежуточную частоту 55 МГц. Перекрытие диапазона частот 20 каналов приемника обеспечивается десятью кварцами в первом гетеродине. Сигнал второго гетеродина с первой промежуточной частотой образует вторую промежуточную частоту, равную 6,3 МГц. В гетеродине два кварца, которые делят рабочий диапазон частот на 20 каналов. С блока ВЧ на блок НЧ поступает суммарный сигнал частот 90 и 150 Гц. Разделение сигнала происходит в фильтрах, настроенных на частоты 90 и 150 Гц. Затем эти частоты преобразуются в постоянный ток, который подается на индикатор,
В маркерном приемнике происходит одно преобразование частоты в блоке ВЧ. Сигнал гетеродина с входным сигналом образует сигнал промежуточной частоты 6,3 МГц, который после усиления и детектирования поступает на блок НЧ. В зависимости от частоты (400, 1300 и 3000 Гц) сигнал поступает на один из трех каналов селекции, где преобразуется в постоянное напряжение, включающее лампу на табло. Одновременно с поступлением сигнала в каналы селекции сигнал с фильтра поступает на телефонный усилитель и, усиленный до необходимой мощности, поступает на телефоны пилота.
Блок встроенного контроля служит для проверки работоспособности аппаратуры «Ось-1». Сигналы с блока БВК-69 поступают на входы приемников КРП-69, ГПР-66 и МРП-66. Управление блоком БВК-69 осуществляется с помощью напряжения бортсети 27 В, коммутируемого кнопками Кн1 — Кн3, которые находятся на передней панели блока БВК-69 и на блоке управления, а также переключателем «СП-50—ILS» на блоке управления. В блоке маркера и курса низкочастотными генераторами вырабатываются сигналы с частотами 400, 1300 и 3000 Гц. Все генераторы заперты напряжением 27 В. При нажатии любой из кнопок Кн1 — Кн3 запирающее напряжение снимается с соответствующего генератора и сигнал генератора
Рис. 127. Пульт управления «Ось-1»
подается па модулятор, в котором осуществляется модуляция сигнала маркерного гетеродина, работающего на частоте 75 МГц. В том же блоке имитируется сложный сигнал, которым осуществляется модуляция курсового гетеродина в режиме «СП-50». Сигналы «Влево», «Зона», «Вправо» выдаются при нажатии кнопок Кн1—Кн3.
В глиссадном блоке имитируются сигналы частот 90 И 150 Гц с равной амплитудой и с небольшим превышением амплитуды сигнала 90 Гц, а также с превышением амплитуды сигнала 150 Гц. В системе «СП-50» этим (суммарным) сигналом моделируется сигнал глиссадного гетеродина.
Блок гетеродинов состоит из трех каналов: маркерного, курсового и глиссадного, каждый из которых включает в свой состав одинаковые по схемному решению каскады автогенератора и модулируемый. В выходных каскадах имеются резонансные контуры, настроенные в маркерном канале на частоту 75 МГц, в курсовом - на 110,3 и 110,1 МГц и в глиссадном — на 335,0 и 334,4 МГц. Частота гетеродинов в курсовом и глис-садном канале устанавливается в блоке управления.
Работа с аппаратурой Ось-1. На самолете Як-18Т установлена бортовая аппаратура Ось-1, которая предназначена для выполнения посадки самолета с использованием системы СП-50. Для включения аппаратуры необходимо включить автомат защиты сети с надписью «Ось». Время готовности аппаратуры к работе 5 мин.
Порядок проверки аппаратуры при помощи блока встроенного контроля перед полетом следующий: включить автомат защиты сети «Ось»;
на пульте управления (рис. 127) переключатель курсовых частот установить в положение «110,3 МГц»;
нажать левую кнопку «Контроль». При этом должны закрыться курсовой и глиссадный бленкеры, стрелка курса должна отклониться влево и занять положение между 3 и 5 точками, а стрелка глиссады соответственно между 3 и 5 точками вверх. На световом табло должна загореться сигнальная лампа «Маркер»;
нажать среднюю кнопку «Контроль». Стрелки курса и глиссады должны находиться в пределах белого кружка, бленкеры закрыты, а на световом табло приборной доски должна гореть сигнальная лампа «Маркер»;
нажать правую кнопку «Контроль». При этом стрелки курса и глиссады должны отклониться вправо, вниз и занять положение между 3 и 5 точками, бленкеры должны быть закрыты,
а на световом табло должна гореть сигнальная лампа «Маркер».
При работе с аппаратурой в полете необходимо включить автомат защиты сети «Ось-1» за 30 мин до посадки самолета. Переключатель курсовых частот па пульте управления установить в положение «110,3 МГц» и проверить аппаратуру при помощи блока встроенного контроля. Убедившись в исправной работе, переключателем курсовых частот на пульте управления установить частоту курсового маяка аэродрома посадки.
При входе самолета в зону действия курсового и глиссад-ного радиомаяков «СП-50» бленкеры закрываются. Курсовая (вертикальная) и глиссадная (горизонтальная) стрелки индикатора указывают местоположение равносигнальных зон курсового и глиссадного радиомаяков относительно самолета. При заходе на посадку пилот должен удерживать стрелки индикатора в нулевом положении. При отклонении самолета от посадочного курса или глиссады снижения курсовая или глиссадная стрелка прибора ПСП-48 соответственно отклоняется от нулевого положения.
Если самолет окажется правее или левее равносигнальной курсовой зоны, то курсовая вертикальная стрелка прибора ПСП-48 отклонится соответственно влево или вправо, т. е. покажет, куда следует довернуть самолет. Если самолет окажется ниже или выше глиссады снижения, глиссадная стрелка прибора ПСП-48 отклонится соответственно вверх или вниз. При пролете маркерных радиомаяков срабатывают звуковая и световая сигнализации. Выключение аппаратуры производится автоматом защиты сети «Ось».
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Если частота посадочного курсового маяка совпадает с одной из частот встроенного контроля 110,1 или 110,3 МГц, проверку аппаратуры от блока встроенного контроля следует производить только на частоте, отличной от частоты посадочного маяка.
Достарыңызбен бөлісу: |