Радиолокационное антенно-фидерное устройство для вертолета

Изобретение может быть использовано при конструировании радиолокационных антенно-фидерных устройств для вертолетов. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности в условиях неравномерных и вибрационных нагрузок за счет конструктивных мер по усилению прочностных свойств при оптимально достигнутых массогабаритных показателях и улучшению аэродинамических свойств удлиненной антенной решетки (АР) и ее фидерного тракта (ФТ) в сочетании с облегчением аварийного отсоединения АР. Сущность изобретения состоит в том, что конструктивное объединение приемоизлучающих элементов, образующих удлиненную плоскую АР, и высокочастотного ФТ с функциональными узлами снабжено смонтированным на корпусе АР узлом ее подвески с возможностью поворота АР с помощью размещенного в вертолете привода развертывания из горизонтального транспортного положения под фюзеляжем вертолета в вертикальное рабочее положение и обратно. Модули АР выполняют функцию ее ребер жесткости. Предусмотрено аварийное отсоединение АР от вертолета. 4 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при конструировании радиолокационных антенно-фидерных устройств для летательных аппаратов, преимущественно вертолетов.

Для эффективного функционирования радиолокационной станции кругового обзора, размещенной на летательном аппарате с обеспечением максимальной дальности обнаружения, требуется решение следующих задач. С одной стороны, необходимо обеспечить прочность антенной решетки (АР) и достаточную рабочую площадь АР при небольших массогабаритных характеристиках, а с другой стороны, необходимо предусмотреть возможность выпуска АР в рабочее положение для вращения в азимутальной плоскости и возможность уборки АР в транспортное положение для улучшения условий полета летательного аппарата.

Известны радиолокационные антенные устройства для летательных аппаратов, в частности самолетов, выполненные в виде удлиненных высокочастотных АР, заключенных в корпус лонжерона, установленного на отведенной назад от самолета стойке (см. патент США №3766541, МПК H 01 Q 1/28, 1973), или в корпус обтекателя, соединенного с фюзеляжем самолета с помощью оси (см. патент США №3984837, МПК Н 01 Q 1/28, 1976) с возможностью вращения лонжерона или обтекателя с обеспечением дополнительной возможности наклона обтекателя.

Обладая хорошими аэродинамическими характеристиками, такие вращающиеся АР (без систем выпуска и уборки АР) характеризуются повышенными требованиями к габаритным показателям, что, в конечном счете, ограничивает апертуру и другие функциональные возможности антенны.

Известны выпускные радиолокационные антенные устройства для самолетов, снабженные надувными обтекателями, принимающими аэродинамическую форму и дающими возможность антенному корпусу, выполненному в виде, например, вращающегося купола, втягиваться в фюзеляж самолета со спущенными обтекателями (см. заявку ЕПВ №0138509, МПК Н 01 Q 1/28, 1/08, 1/12, 1985).

Улучшая транспортировочные условия, такие антенные устройства обладают очевидной пониженной эксплуатационной надежностью.

В качестве прототипа заявляемого устройства выбрано сканирующее устройство для вертолетов, помещенное под фюзеляжем и посредством приводного механизма перемещаемое из рабочего выдвинутого вперед положения в нерабочее положение, при котором устройство притянуто к нижней поверхности фюзеляжа, а также вращающееся вокруг его вертикальной оси в рабочем положении (см. заявку Франции №2144822, МПК Н 01 Q 1/00, В 64 С 1/00, 27/00, 1973).

Конструктивно АР прототипа, имеющая дугообразное вогнутое антенное полотно, характеризуется обеспечением прочности АР при уменьшенной длине, ограничивающей ее апертуру и другие функциональные возможности бортовой радиолокационной станции (РЛС), и ухудшенных аэродинамических свойствах АР.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эксплуатационной надежности в условиях неравномерных и вибрационных нагрузок за счет конструктивных мер по усилению прочностных свойств АР при оптимальных массогабаритных показателях удлиненной конструкции АР и фидерного тракта (ФТ) и улучшению аэродинамических свойств в сочетании с облегчением аварийного отсоединения АР.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное радиолокационное антенно-фидерное устройство для вертолета, представляющее собой конструктивное объединение приемоизлучающих элементов, образующих удлиненную плоскую АР, и высокочастотного ФТ и снабженное смонтированным на корпусе АР узлом ее подвески с возможностью поворота АР с помощью размещенного в вертолете привода развертывания АР из горизонтального транспортного положения под фюзеляжем вертолета в вертикальное рабочее положение и обратно вокруг горизонтального вала подвески АР, опорно зафиксированного на вертикальном валу размещенного в вертолете привода вращения АР, предлагается внести конструктивные изменения, заключающиеся в том, что АР выполнена из отдельных печатных многоэлементных антенных модулей, жестко закрепленных в корпусе АР (в рабочем положении) в вертикальных передней плоской рефлекторной и задней обтекаемой каркасной стенках корпуса для выполнения модулями функции поперечных плоских ребер жесткости каркаса АР с вынесением печатных приемоизлучающих элементов на переднюю стенку корпуса АР и выполнением их на выступающем из корпуса АР участке платы, закрытой с двух сторон склеенными между собой пенопластовыми пластинами, образующими линейные рассекатели воздушного потока в рабочем и транспортном положении АР, с ориентацией рассекателей в последнем положении АР вдоль днища вертолета с образованием между полотном АР и фюзеляжем плоского проема. При этом узел подвески АР смонтирован на ее корпусе с возможностью аварийного отсоединения кумулятивным зарядом, размещенным в продольной выемке, выполненной с внутренней стороны в стенке-перегородке, закрепленной встык между площадкой, несущей узел подвески, и верхней поперечной стенкой корпуса АР и жестко связывающей их. На задней стенке корпуса АР выполнены каркасные ребра жесткости, которые выступающей внутрь корпуса АР частью размещены в выемках, выполненных в корпусах модулей, в которых установлены диэлектрические втулки для центрирования многоэлементных антенных печатных плат относительно стенок корпуса модуля, содержащие вставленные в них средства скрепления этих стенок и плат между собой. В одну из стенок корпуса модуля встроен высокочастотный разъем для соединения модуля с помощью коаксиального кабеля с расположенным на задней стенке корпуса АР делителем мощности. Последний выполнен на основе симметричной воздушной полосковой линии (СВПЛ), заключенной в собственный корпус, отцентрированной в нем между стенками корпуса делителя мощности, одна из которых является задней стенкой корпуса АР, с помощью диэлектрических втулок с вставленными в них средствами скрепления этих стенок и печатной платы делителя мощности между собой и подсоединенной посредством полоски к переходному конусу коаксиальной линии (КЛ) ФТ. ФТ содержит последовательно соединенные между собой посредством жестких прямых и уголковых отрезков КЛ разъемное устройство для разъединения ФТ при аварийном отсоединении АР, поворотное устройство для поворота расположенных на площадке антенного участка ФТ и разъемного устройства относительно вертолетного участка ФТ из транспортного положения в рабочее и обратно, вращающееся соединение антенного участка ФТ с разъемным и поворотным устройствами относительно неподвижной части вертолетного участка ФТ при вращении АР в режиме обзора, опорно зафиксированного в вертолете через сквозную центральную полость вала привода вращения АР соосно с ним, расположенные на усилителе мощности переключатель для подключения эквивалента антенны, направленный ответвитель для контроля мощности и коэффициента стоячей волны, фильтр гармоник для запирания гармонических составляющих радиолокационного сигнала и циркулятор для обеспечения работы АР в режиме "передача-прием" в едином тракте и работы передающей системы на согласованную нагрузку с подсоединенными к нему отдельно друг от друга нагрузкой циркулятора для поглощения радиолокационного сигнала, отраженного при прохождении по передающему тракту, и блоком защиты приемной системы от мощных зондирующих импульсов в режиме "передача". Входящее в состав антенного участка ФТ разъемное устройство выполнено в виде двух вставленных один в другой отрезков КЛ с высокочастотным разъемом по наружному и внутреннему проводникам и возможностью рассоединения под воздействием осевого усилия. Поворотное устройство имеет конструкцию в виде двух вставленных один в другой отрезков КЛ с высокочастотным контактом по внешнему и внутреннему проводникам и возможностью поворотного скольжения отрезков относительно друг друга вокруг оси КЛ. Входящие в состав вертолетного участка ФТ вращающееся соединение выполнено в виде одноканального соединения неподвижно закрепленного в вертолете отрезка КЛ и вставленного в него подвижного отрезка КЛ с поворотным скольжением его внешнего проводника относительно снабженного снаружи ребрами жесткости внешнего проводника неподвижного отрезка и внутренних проводников отрезков относительно друг друга вокруг оси КЛ с высокочастотным контактом между отрезками, переключатель для подключения эквивалента антенны в виде заключенной в корпус СВПЛ с тремя высокочастотными разъемами и подвижным замыкающим плунжером и двух микропереключателей, установленных в двух фиксированных положениях ручки снаружи корпуса, направленный ответвитель в виде размещенных в одном корпусе связанных отрезков первичной СВПЛ и двух вторичных линий с круглыми проводниками, фильтр гармоник в виде выполненных заодно чередующихся отрезков КЛ с повторяющимся перепадом их волнового сопротивления, циркулятор в виде последовательного соединения ферритовых Y-циркуляторов на основе СВПЛ, нагрузка на циркулятор в виде отрезка КЛ с выполненными снаружи ребрами охлаждения, со вставленными в внешний проводник трубками из поглощающего материала и с полым внутренним проводником, и блок защиты приемной системы в виде отрезка КЛ с выполненными снаружи ребрами охлаждения и с включенными в разрывы внутреннего проводника коммутирующими устройствами.

В частном случае выполнения заявляемого устройства АР разделена на две симметричные части, состоящие каждая из четырех полустрок, выполненных из герметичных отдельных печатных многоэлементных антенных модулей, включающих в себя по двенадцать диполей и параллельную схему их питания, соединенную с делителем мощности для распределения сигнала по параллельно-последовательной схеме типа «елочка» на базе Т-образных тройников, а ФТ выполнен на основе КЛ с волновым сопротивлением 50 Ом. При этом входящее в состав антенного участка ФТ разъемное устройство имеет разъем типа «нож-губка». В поворотном устройстве высокочастотный контакт отрезков КЛ выполнен в виде дроссельной секции, снабженной по краям диэлектрическими кольцами скольжения. Входящие в состав вертолетного участка ФТ: вращающееся соединение имеет высокочастотный контакт отрезков КЛ в виде дроссельной секции, переключатель для подключения эквивалента антенны - центральный Т-образный полосковый проводник для соединения с выходными четвертьволновыми плечами, замыкаемыми в момент переключения, направленный ответвитель - проводники обеих вторичных линий, смонтированные на боковых стенках корпуса направленного ответвителя и соединенные каждый своими первым концом с нагрузкой рассеяния в виде сопротивления 50 Ом и вторым - с амплитудным детектором в интегрально-модульном исполнении для измерения во вторичных линиях, соответственно, в одной линии - падающей электромагнитной волны и во второй - отраженной электромагнитной волны, фильтр гармоник - семизвенную структуру LC-фильтра низких частот, циркулятор - конструкцию в виде последовательного соединения двух ферритовых Y-циркуляторов, нагрузка циркулятора - полость внешнего проводника отрезка КЛ, заполненную коническими трубками карбида феррита, блок защиты приемной системы - коммутирующие печатные платы с запаянными в разрывах внутреннего проводника сверхвысокочастотными диодами ограничительного типа. Причем входящие в состав ФТ соединительные отрезки КЛ и указанные функциональные элементы снабжены для их состыковки между собой высокочастотными штырями и гнездами внутренних проводников, а также контактными гайками внешних проводников с плоскими пружинами и крышками с герметичными кольцами и выполнены для уменьшения массы антенно-фидерного устройства и обеспечения его прочностных свойств из алюминиевых сплавов, а плоские пружины - из листовой бериллиевой бронзы, стыковые штыри - из латуни, гнезда - из бронзы, кольца для центрирования внутреннего проводника - из фторопласта.

Для повышения технологичности монтажа ФТ на участках между поворотным устройством и вращающимся соединением, вращающимся соединением и переключателем для подключения эквивалента антенны, а также фильтром гармоник и циркулятором предусмотрены раздвижные отрезки КЛ для компенсации линейных и угловых отклонений при монтаже ФТ, включающие вложенные друг в друга с ограничением продольного хода две части отрезка, имеющие первая часть - входную полость между раздвоенными стенками внешнего проводника и вторая часть - входную центральную полость в внутреннем проводнике с участками различного диаметра для размещения ограничителя хода, прикрепленного к торцу внутреннего проводника первой части отрезка.

Для конструктивного совмещения подачи высокочастотной и низкочастотной энергии на АР и ее вспомогательные низкочастотные потребители вращающееся соединение имеет дополнительный вертикальный корпус, сопряженный с внешним проводником неподвижного отрезка КЛ и представляющий собой статор, и коллектор-ротор, являющийся продолжением полого внутреннего проводника поворотного отрезка КЛ, вставленного насквозь в полость внутреннего трубчатого проводника неподвижного отрезка КЛ, в боковом окне дополнительного корпуса-статора на крышке смонтирован блок щеток, а на коллекторе-роторе установлены контактные кольца многоканального скользящего низкочастотного токосъемника, электрически соединенного с кумулятивным зарядом и датчиками углового положения и фиксации АР в транспортном положении, причем неподвижный и поворотный отрезки КЛ состоят каждый из вертикального и горизонтального участков с выводом последнего в ФТ и сопряжением их внешних и внутренних проводников под углом 90°.

Для герметизации и снижения тепловой конвекции в КЛ, приводящей при температуре воздуха <0°С к льдообразованию внутри нее между вращающимся соединением и раздвижным отрезком КЛ, введенным в состав ФТ перед переключателем для подключения эквивалента антенны, установлена для исключения циркуляции воздуха в КЛ и сохранения герметичности ФТ после аварийного отсоединения АР герметизирующая секция, выполненная в виде отрезка КЛ с запрессованной в центре полиэтиленовой перегородкой с проточкой типа «ласточкин хвост» для фиксации перегородки.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого антенно-фидерного устройства;

на фиг.2 - общий вид АР;

на фиг.3 - общий вид ФТ;

на фиг.4 - многоэлементный антенный модуль;

на фиг.5 - делитель мощности;

на фиг.6 - разъемное устройство;

на фиг.7 - поворотное устройство;

на фиг.8 - вращающееся соединение;

на фиг.9 - переключатель для подключения эквивалента антенны;

на фиг.10 - направленный ответвитель;

на фиг.11 - фильтр гармоник;

на фиг.12 - нагрузка циркулятора;

на фиг.13 - блок защиты приемной системы;

на фиг.14 - раздвижной отрезок КЛ;

на фиг.15 - герметизирующая секция.

Радиолокационное антенно-фидерное устройство для вертолета (см. фиг.1) содержит АР 1 и ФТ 2, состоящий из антенного участка 3, соединяющегося с помощью поворотного устройства 4 с вертолетным участком ФТ, который включает промежуточную его часть 5 и расположенную на размещенном в вертолете усилителе мощности вторую его часть 6.

АР 1 (см. фиг.1 и 2) выполнена из отдельных печатных многоэлементных антенных модулей 7, соединяющихся с помощью коаксиального кабеля с делителем мощности 8, и имеет корпус 9, на котором смонтирован узел ее подвески 10 с возможностью поворота корпуса 9 АР 1 с помощью размещенного в вертолете привода развертывания АР 1 из горизонтального транспортного положения под фюзеляжем вертолета в вертикальное рабочее положение и обратно вокруг горизонтального вала 11 узла подвески 10 АР 1, опорно зафиксированного на вертикальном валу размещенного в вертолете привода вращения АР 1, развернутой в рабочее положение (на фигурах вал привода вращения АР 1 не показан), причем многоэлементные антенные модули 7 жестко закреплены в корпусе 9 AP 1 в вертикальных передней плоской рефлекторной 12 и задней обтекаемой каркасной 13 стенках корпуса 9 АР 1 с выполнением модулями 7 функции поперечных плоских ребер жесткости каркаса АР 1, а узел подвески 10 АР 1 смонтирован на корпусе 9 АР 1 с образованием узкой встройки 14 в виде промежуточной между площадкой 15, несущей узел подвески 10, и верхней поперечной стенкой 16 корпуса 9 АР 1, жестко связывающей их и закрепленной встык к ним замкнутой по периметру стенки-перемычки 17 с продольной выемкой с внутренней стороны (на фиг.2, вид Б выемка не показана) для размещения кумулятивного заряда, обеспечивающего аварийное отсоединение АР от вертолета.

ФТ 2 (см. фиг.1 и 3) представляет собой последовательно включенные в линию в направлении к размещенному в вертолете усилителю мощности и соединенные между собой посредством жестких прямых и уголковых отрезков КЛ функциональные элементы: на антенном участке 3 - разъемное устройство 18, на промежуточной части 5 вертолетного участка ФТ2 - вращающееся соединение 19, герметизирующая секция 20, переключатель 21 для подключения эквивалента антенны, направленный ответвитель 22, фильтр гармоник 23 и циркулятор 24, имеющий выходы на нагрузку циркулятора 25 и блок защиты приемной системы 26 и соединение с клистроном передающей системы. При этом поворотное устройство 4 и вращающееся соединение 19, герметизирующая секция 20 и переключатель 21, а также фильтр гармоник 23 и циркулятор 24 соединены между собой посредством раздвижных отрезков 27 КЛ.

На задней стенке 13 вертикального корпуса 9 АР 1 (в рабочем положении - см. фиг.2) выполнены вертикальные каркасные ребра жесткости 28, которые выступающей внутрь корпуса 9 АР 1 частью размещены в выемках 29 под них корпусов 30 модулей 7 (см. фиг.4) с установленными в корпусе 30 диэлектрическими составными втулками 31 для центрирования многоэлементных антенных печатных плат 32 относительно стенок 33 и 34 корпуса 30 модуля 7, содержащими вставленные в них средства скрепления 35 стенок 33 и 34 и платы 32 между собой и с встроенным в одной из стенок модуля 7 высокочастотным разъемом 36 для соединения с помощью коаксиального кабеля 37 (см. фиг.1 и 2) с расположенным на задней стенке 13 корпуса 9 АР 1 делителем мощности 8 (см. фиг.5), выполненным на основе участка 38 СВПЛ, заключенного в собственный корпус 39, отцентрированного в нем между стенками 40 и 13 корпуса 39 делителя мощности 8, одна из которых, а именно стенка 13, является задней стенкой корпуса 9 АР 1, с помощью диэлектрических составных втулок 31 с вставленными в них средствами скрепления 35 стенок 40 и 13 и полоски 38 между собой и подсоединенного к переходному конусу 41 отрезка 42 КЛ.

Образующее антенный участок ФТ 2 разъемное устройство 18 выполнено в виде двух отрезков 43 и 44 КЛ (см. фиг.6) с разъемом 45 по наружному 46 и внутреннему 47 проводникам КЛ. Размещенное на корпусе 9 АР 1 (на площадке 15 узла подвески 10) поворотное устройство 4 в виде двух отрезков 48 и 49 КЛ (см. фиг.7) с высокочастотным контактом вставленных один в другой наружных проводников 46, имеющих на участке образования полуволновой дроссельной секции двойную стенку 50 и по его краям диэлектрические кольца 51 и 52 поворотного скольжения отрезков 48 и 49 относительно друг друга вокруг оси КЛ, и с разомкнутой четвертьволновой дроссельной секцией на полом внутреннем проводнике 53 отрезка 48 с вставленным в него стержневым внутренним проводником 54 отрезка 49, имеющим диэлектрические насадки 55 для изоляции проводника 54 от проводника 53. Входящее в состав вертолетного участка ФТ2 вращающееся соединение 19 выполнено в виде одноканального соединения бесконтактного типа неподвижно закрепленного в вертолете отрезка 56 КЛ и вставленного в него подвижного отрезка 57 КЛ (см. фиг.8) с поворотным скольжением его внешнего проводника 58 относительно снабженного снаружи ребрами жесткости 59 внешнего проводника 60 неподвижного отрезка 56 и с высокочастотным контактом между отрезками 56 и 57, обеспечиваемым полуволновыми дроссельными линиями, сделанными по внешним 58 и 60 и внутренним 61 и 62 проводникам КЛ, переключатель 21 для подключения эквивалента антенны в виде заключенного в корпусе 63 (см. фиг.9) участка 64 СВПЛ с тремя высокочастотными разъемами 65 и подвижным замыкающим плунжером 66 и двух микропереключателей 67, установленных в двух фиксированных положениях ручки 68 снаружи корпуса 63, направленный ответвитель 22 в виде размещенных в одном корпусе 69 (см. фиг.10) связанных отрезков первичной СВПЛ с центральным в корпусе 69 круглым проводником 70 с осевой замкнутой полостью и двух вторичных линий с круглыми проводниками 71 и 72, фильтр гармоник 23 в виде выполненных заодно чередующихся отрезков КЛ (см. фиг.11), имеющих общие корпус КЛ и внутренний проводник 73 с повторяющимся перепадом его диаметра и, соответственно, волнового сопротивления КЛ, циркулятор 24 в виде последовательного соединения ферритовых Y-циркуляторов на основе СВПЛ, нагрузка циркулятора 25 в виде отрезка КЛ с размещенными снаружи ребрами воздушного охлаждения 74 (см. фиг.12), со вставленными во внешний проводник 75 трубками 76 из поглощающего материала и с вставленным в расположенные вдоль КЛ трубки 76 полым внутренним проводником 77, и блок защиты приемной системы 26 в виде отрезка КЛ с размещенными снаружи ребрами воздушного охлаждения 78 (см. фиг.13) и с включенными в разрывы внутреннего проводника 79 коммутирующими устройствами 80.

При этом АР 1 разделена на две симметричные части (см. фиг.1 и 2), состоящие каждая из четырех полустрок 81, выполненных в виде герметичных печатных модулей 7, включающих в себя по двенадцать диполей и параллельную схему питания (диполи и схема питания на фигурах не показаны), соединенную с делителем мощности 8 для распределения сигнала по параллельно-последовательной схеме типа «елочка» на базе Т-образных тройников. ФТ 2 (см. фиг.1 и 3) выполнен на основе КЛ с волновым сопротивлением 50 Ом. Разъемное устройство 18 (см. фиг.6) имеет разъем 45 типа «нож-губка» 82. Поворотное устройство 4 (см. фиг.7) имеет разъемный внутренний проводник 53 с резьбовым соединением его частей. Вращающееся соединение 19 (см. фиг.8) имеет дополнительный вертикальный корпус 83, сопряженный с внешним проводником 60 неподвижного отрезка 56 КЛ и представляющий собой статор, и являющийся продолжением вставленного сквозь внутреннего трубчатого проводника 62 в неподвижном отрезке 56 КЛ полого внутреннего проводника 61 поворотного отрезка 57 КЛ коллектор 84 - ротор, образующие вместе (статор и ротор) с помощью смонтированных в боковом окне дополнительного корпуса 83 на крышке 85 блоков 86 щеток и установленных на роторе контактных колец 87 многоканальный скользящий контакт низкочастотного токосъемника с разъемами 88 для электрического соединения с кумулятивным зарядом в продольной выемке стенки-перемычки 17 (см. фиг.2) и датчиками углового положения и фиксации АР 1 в транспортном положении (на фигурах не показаны), а также неподвижный 56 и поворотный 57 отрезки КЛ, состоящие каждый из вертикального и горизонтального участков с включением последнего в ФТ 2 и сопряжением их внешних и внутренних проводников под углом 90°: неподвижный отрезок 56 - из вертикального 89 и горизонтального 90 участков внешнего проводника 60 и вертикального 91 и горизонтального 92 участков внутреннего проводника 62 и поворотный отрезок 57 - из вертикального 93 и горизонтального 94 участков внешнего проводника 58 и вертикального 95 и горизонтального 96 участков внутреннего проводника 61. Переключатель 21 для подключения эквивалента антенны (см. фиг.9) имеет центральный полосковый проводник 64, выполненный в виде Т-образного соединения с выходными четвертьволновыми плечами, замыкаемыми в момент переключения. Направленный ответвитель 22 (см. фиг.10) имеет два проводника 71 и 72 вторичных линий, одними концами соединенные с 50-омным сопротивлением (R), а другими - с высокочастотными разъемами 97 и 98, соединенными с амплитудными детекторами 99 в интегрально-модульном исполнении, установленными на корпусе 69 ответвителя 22 для измерения падающей и отраженной электромагнитной волны (изображенные на фиг.10 в верхней части корпуса 69 высокочастотный разъем и сопротивление R с подключенным к ним внутри корпуса 69 третьим проводником технологической вторичной линии предусмотрены для дополнительных измерений). Фильтр гармоник 83 (см. фиг.11) имеет семь звеньев 100 LC-фильтра низких частот. Циркулятор 24 имеет конструкцию последовательного соединения двух ферритовых Y-циркуляторов. Нагрузка циркулятора 25 (см. фиг.12) имеет полость внешнего проводника 75 отрезка КЛ, заполненную коническими трубками 76 карбида феррита. Блок защиты приемной системы 26 (см. фиг.13) состоит из коммутирующих печатных плат 101 с запаянными в разрывах внутреннего проводника 79 сверхвысокочастотными диодами 102 ограничительного типа (2А510А, 2А509Б). Раздвижной отрезок 27 (см. фиг.14) имеет вложенные друг в друга с ограничением продольного хода две части, одна - с входной полостью между раздвоенными стенками 103 внешнего проводника 104 и вторая - с входной центральной полостью во внутреннем проводнике 105 с участками ограничителя хода 106, прикрепленного к торцу внутреннего проводника 107 первой части отрезка. Герметизирующая секция 20 (см. фиг.15) имеет запрессованную в центре отрезка 108 КЛ полиэтиленовую перегородку 109 и проточку типа «ласточкин хвост» внутреннего проводника 110 с одной из сторон. Входящие в состав АР 1 и ФТ 2 соединительные отрезки КЛ и указанные функциональные элементы снабжены для их состыковки между собой высокочастотными штырями 111 и гнездами 112 внутренних проводников, а также контактными гайками 113 внешних проводников с плоскими пружинами 114 и крышками 115 с герметичными кольцами 116 и выполнены из алюминиевых сплавов, пружины 114 - из листовой бериллиевой бронзы, штыри 111 - из латуни, гнезда 112 - из бронзы, кольца для центрирования 117 внутренних проводников - из фторопласта. Многоэлементные антенные модули 7 (см. фиг.2 и 4) установлены в корпусе 9 АР 1 с вынесением печатных приемоизлучающих элементов за переднюю рефлекторную стенку 12 корпуса 9, выполненных на участке выступающей из корпуса 9 платы 32 с ее закрытием с двух сторон склеенными между собой пенопластовыми пластинами 118 и образующими таким образом линейные рассекатели (показанные на фиг.2 позицией 81) воздушного потока в плоском проеме между фюзеляжем и передней стенкой 12 горизонтального корпуса 9 АР 1 в ее транспортном положении с ориентацией вдоль днища вертолета.

Заявляемое радиолокационное антенно-фидерное устройство для вертолета обеспечивает передачу высокочастотного сигнала от передающей системы и излучение его в окружающее пространство, а также прием сигналов и их передачу на приемную систему.

При работе в режиме передачи высокочастотный сигнал с передающей системы по ФТ 2 поступает на вход делителя мощности 8 и с заданным амплитудным распределением по полустрокам 81 поступает на входы 36 модулей 7, в схемах питания которых сигнал распределяется между диполями. При работе в режиме приема сигнал, отраженный от обнаруженных объектов, принимается диполями модулей 7, суммируется с помощью схем питания модулей 7 и по ФТ 2 поступает на приемную систему.

При этом входящие в состав ФТ 2 циркулятор 24 обеспечивает работу AP 1 в режиме «передача-прием» в едином тракте и работу передающей системы на согласованную нагрузку с подсоединенными к нему отдельно друг от друга нагрузкой циркулятора 25 для поглощения сигнала, отраженного при прохождении по передающему тракту, и блоком защиты приемной системы 26 от мощных зондирующих импульсов, фильтр гармоник 23 осуществляет запирание гармонических составляющих сигнала, направленный ответвитель 22 обеспечивает контроль мощности и коэффициента стоячей волны, характеризующего согласование в тракте, переключатель 21 - подключение эквивалента антенны 119 (см. фиг.3), используемого для поглощения выходной мощности передающей системы при проведении оперативного и периодического технического обслуживания и представляющего собой отрезок КЛ, замкнутый на конце с наружным проводником, выполненным в виде трубы конусообразной формы, внутренним проводником, выполненным из поглощающего резистора (проводники на фигурах не показаны), с циркулирующей охлаждающей жидкостью по внутренней полости резистора и между резистором и фторопластовым кожухом для снятия тепла.

Для функционирования антенно-фидерного устройства после автоматического развертывания АР 1 из транспортного положения под фюзеляжем вертолета в рабочее с вертикальным положением корпуса 9 АР 1 (см. фиг.1-3), который для обзора приводится во вращение, встроенные в ФТ 2 поворотное устройство 4 обеспечивает при выпуске и уборке АР 1 поворот отходящего от делителя мощности 8 и расположенного на корпусе 9 АР 1 антенного участка 3 ФТ 2 с разъемным устройством 18 относительно вертолетного участка, состоящего из размещенных в вертолете частей 5 и 6, а вращающееся соединение 19 - при вращении АР 1 в режиме обзора вращение антенного участка 3 с разъемным устройством 18 и поворотного устройства 4 относительно неподвижной составляющей части 5 ФТ 2.

Для отделения АР 1 в аварийной ситуации в ФТ 2 предусмотрено разъемное устройство 18 (см. фиг.6), облегчающее аварийное отсоединение АР 1 от вертолета после срабатывания кумулятивного заряда.

Для компенсации линейных и угловых отклонений в ФТ 2 предусмотрены раздвижные отрезки 27 КЛ, с помощью которых обеспечивается монтаж и демонтаж ФТ 2. Для регулировки и установки микропереключателей 67 в переключателе 21 (см. фиг.9) и для их низкочастотной запитки предусмотрены резьбовые втулки 120 со шлицем и низкочастотный разъем 121. Низкочастотная запитка устройства для разделения 14 и датчиков углового положения и фиксации АР 1 в транспортном положении осуществлена в виде совмещенного выполнения вращающегося соединения 19 (см. фиг.8) с низкочастотным токосъемником. Для исключения циркуляции воздуха в КЛ, приводящей при температуре воздуха <0°С к льдообразованию внутри нее, и сохранения его герметичности после аварийного отсоединения АР 1 герметизирующая секция 20 (см. фиг.15) имеет перегородку 109, снижающую перепад температуры в КЛ, состоящей из наружной и находящейся в вертолете частей. Для улучшения аэродинамических свойств вертолета в конструкции АР 1 (см. фиг.2) вынесенные печатные приемоизлучающие элементы наружу корпуса 9 АР 1 образуют продольные линейные рассекатели - полустроки 81, а задняя стенка 13 имеет обтекаемые скосы.

В результате реализации предлагаемых особенностей конструктивного исполнения антенно-фидерного устройства с коаксиальной линией фидерного тракта повышается его эксплуатационная надежность в жестких рабочих и аварийных условиях воздействия неравномерных и вибрационных нагрузок за счет сочетания изложенного конструктивного усиления прочности антенной решетки и фидерного тракта при оптимально достигнутых массогабаритных показателях удлиненной антенной решетки (приведенных в таблице), улучшения аэродинамических свойств и облегченного аварийного отсоединения антенной решетки.

Таблица
Наименование устройств (позиция)	Масса, кг	Габаритные размеры, мм	Примечание
Антенный модуль (7)	11,75	2924×354×56
Делитель мощности на восемь каналов (8)	4,51	704×1928×70
Поворотное устройство (4)	0,93	240×120×100
Раздвижной отрезок КЛ (27)	1,35	⊘70×215
Вращающееся соединение (19)	21	⊘220×986	С кабелями
Герметизирующая секция (20)	0,36	⊘70×67
Переключатель к ЭА (21)	3	318×275×104
Направленный ответвитель (22)	1,8	204×187×197
Фильтр гармоник (23)	0,63	⊘70×340
Циркулятор (24)	13,5	320×188×86,5	Без антифриза
Нагрузка циркулятора (25)	2,95	405×136×70
Блок защиты ПС (26)	1,5	⊘85×254
Корпус АР (9)	310	6000×1000×380	С восемью антенными модулями (7) и делителем мощности (8)

Обоснованием оптимально достигнутых массогабаритных показателей является разработка предлагаемого антенно-фидерного устройства с АР, характеризующейся пониженным в сравнении с прототипом удельным аэродинамическим сопротивлением (на единицу площади апертуры антенны) в сочетании с повышенной удельной прочностью удлиненной АР (6 м) и ФТ (в коаксиальном исполнении).

1. Радиолокационное антенно-фидерное устройство для вертолета, представляющее собой конструктивное объединение приемоизлучающих элементов, образующих удлиненную плоскую антенную решетку (АР), и высокочастотного фидерного тракта (ФТ) и снабженное смонтированным на корпусе АР узлом ее подвески с возможностью поворота АР с помощью размещенного в вертолете привода развертывания АР из горизонтального транспортного положения под фюзеляжем вертолета в вертикальное рабочее положение и обратно вокруг горизонтального вала подвески АР, опорно зафиксированного на вертикальном валу размещенного в вертолете привода вращения АР, отличающееся тем, что АР выполнена из отдельных печатных многоэлементных антенных модулей, жестко закрепленных в корпусе АР в ее передней плоской и задней обтекаемой стенках для выполнения модулями функции поперечных плоских ребер жесткости каркаса АР, с вынесением печатных приемоизлучающих элементов за переднюю стенку корпуса АР и выполнением их на выступающем из корпуса АР участке платы, закрытой с двух сторон склеенными между собой пенопластовыми пластинами, образующими линейные рассекатели воздушного потока в рабочем и транспортном положении АР, с ориентацией рассекателей в последнем положении вдоль днища вертолета с образованием между полотном АР и фюзеляжем плоского проема, при этом узел подвески АР смонтирован на ее корпусе с возможностью аварийного отсоединения кумулятивным зарядом, размещенным в продольной выемке, выполненной с внутренней стороны в стенке-перегородке, закрепленной встык между площадкой, несущей узел подвески, и верхней поперечной стенкой корпуса АР и жестко связывающей их, а на задней стенке корпуса АР выполнены каркасные ребра жесткости, которые выступающей внутрь корпуса АР частью размещены в выемках, выполненных в корпусах модулей, в которых установлены диэлектрические втулки для центрирования многоэлементных антенных печатных плат относительно стенок корпуса модуля, содержащие вставленные в них средства скрепления этих стенок и плат между собой, в одну из стенок корпуса модуля встроен высокочастотный разъем для соединения модуля с помощью коаксиального кабеля с расположенным на задней стенке корпуса АР делителем мощности, выполненным на основе симметричной воздушной полосковой линии (СВПЛ), заключенной в собственный корпус, отцентрированной в нем между стенками корпуса делителя мощности, одна из которых является задней стенкой корпуса АР, с помощью диэлектрических втулок с вставленными в них средствами скрепления этих стенок и печатной платы делителя мощности между собой и подсоединенной к переходному конусу коаксиальной линии (КЛ) ФТ, который содержит последовательно соединенные между собой посредством жестких прямых и уголковых отрезков КЛ разъемное устройство для разъединения ФТ при аварийном отсоединении АР, поворотное устройство для поворота расположенных на площадке антенного участка ФТ и разъемного устройства относительно вертолетного участка ФТ из транспортного положения в рабочее и обратно, вращающееся соединение антенного участка ФТ с разъемным и поворотным устройствами относительно неподвижной части вертолетного участка ФТ при вращении АР в режиме обзора опорно зафиксировано в вертолете через сквозную центральную полость вала привода вращения АР соосно с ним, расположенные на усилителе мощности переключатель для подключения эквивалента антенны, направленный ответвитель для контроля мощности и коэффициента стоячей волны, фильтр гармоник для запирания гармонических составляющих радиолокационного сигнала и циркулятор для обеспечения работы АР в режиме "передача-прием" в едином тракте и работы передающей системы на согласованную нагрузку с подсоединенными к нему отдельно друг от друга нагрузкой циркулятора для поглощения радиолокационного сигнала, отраженного при прохождении по передающему тракту, и блока защиты приемной системы от мощных зондирующих импульсов в режиме "передача", причем разъемное устройство выполнено в виде двух вставленных один в другой отрезков КЛ с высокочастотным разъемом по внешнему и внутреннему проводникам и возможностью рассоединения под воздействием осевого усилия, поворотное устройство - в виде двух вставленных один в другой отрезков КЛ с высокочастотным контактом по внешнему и внутреннему проводникам и возможностью поворотного скольжения отрезков друг относительно друга вокруг оси КЛ, вращающееся соединение в виде одноканального соединения неподвижно закрепленного в вертолете отрезка КЛ и вставленного в него подвижного отрезка КЛ с поворотным скольжением его внешнего проводника относительно снабженного снаружи ребрами жесткости внешнего проводника неподвижного отрезка и внутренних проводников отрезков друг относительно друга вокруг оси КЛ с высокочастотным контактом между отрезками, переключатель для подключения эквивалента антенны в виде заключенной в корпус СВПЛ с тремя высокочастотными разъемами и подвижным замыкающим плунжером и двух микропереключателей, установленных в двух фиксированных положениях ручки снаружи корпуса, направленный ответвитель в виде размещенных в одном корпусе связанных отрезков первичной СВПЛ и двух вторичных линий с круглыми проводниками, фильтр гармоник в виде отрезка КЛ с внутренним проводником переменного сечения, циркулятор в виде последовательного соединения ферритовых Y-циркуляторов на основе СВПЛ, нагрузка циркулятора в виде отрезка КЛ с выполненными снаружи ребрами охлаждения, со вставленными во внешний проводник трубками из поглощающего материала и с полым внутренним проводником и блок защиты приемной системы в виде отрезка КЛ с выполненными снаружи ребрами охлаждения и с включенными в разрывы внутреннего проводника коммутирующими устройствами.

2. Радиолокационное антенно-фидерное устройство по п.1, отличающееся тем, что АР разделена на две симметричные части, состоящие каждая из четырех полустрок, выполненных из герметичных отдельных печатных многоэлементных антенных модулей, включающих в себя по двенадцать диполей и параллельную схему их питания, соединенную с делителем мощности для распределения сигнала по параллельно-последовательной схеме типа "елочка" на базе Т-образных тройников, а ФТ выполнен на основе КЛ с волновым сопротивлением 50 Ом, при этом в него входят следующие функциональные элементы: разъемное устройство имеет разъем типа "нож-губка", поворотное устройство - высокочастотный контакт отрезков КЛ в виде дроссельной секции, снабженной по краям диэлектрическими кольцами скольжения, вращающееся соединение - высокочастотный контакт отрезков КЛ в виде дроссельной секции, переключатель для подключения эквивалента антенны - центральный Т-образный полосковый проводник для соединения с выходными четвертьволновыми плечами, замыкаемыми в момент переключения, направленный ответвитель - проводники вторичных линий, одним концом соединенные с 50-омным сопротивлением, а другим - с высокочастотным разъемом, а также установленные на корпусе ответвителя интегральные модули, а также фильтр гармоник, выполненный в виде семизвенного LC-фильтра низких частот, циркулятор - последовательного соединения двух ферритовых Y-циркуляторов, нагрузка циркулятора - полости внешнего проводника отрезка КЛ, заполненной коническими трубками карбида феррита, блок защиты приемной системы - коммутирующих печатных плат с запаянными в разрывах внутреннего проводника сверхвысокочастотными диодами ограничительного типа, причем входящие в состав ФТ соединительные отрезки КЛ и указанные функциональные элементы снабжены для их стыковки между собой высокочастотными штырями и гнездами внутренних проводников, а также контактными гайками внешних проводников с плоскими пружинами и крышками с герметичными кольцами и выполнены для уменьшения массы антенно-фидерного устройства и обеспечения его прочностных свойств из алюминиевых сплавов, а плоские пружины - из листовой бериллиевой бронзы, стыковые штыри - из латуни, гнезда - из бронзы, кольца для центрирования внутреннего проводника - из фторопласта.

3. Радиолокационное антенно-фидерное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что на участках ФТ между поворотным устройством и вращающимся соединением, вращающимся соединением и переключателем для подключения эквивалента антенны, а также между фильтром гармоник и циркулятором предусмотрены раздвижные отрезки КЛ для компенсации линейных и угловых отклонений при монтаже ФТ, включающие вложенные друг в друга с ограничением продольного хода две части отрезка, имеющие первая часть - входную полость между раздвоенными стенками внешнего проводника и вторая часть - входную центральную полость во внутреннем проводнике с участками различного диаметра для размещения ограничителя хода, прикрепленного к торцу внутреннего проводника первой части отрезка.

4. Радиолокационное антенно-фидерное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращающееся соединение имеет дополнительный вертикальный корпус, сопряженный с внешним проводником неподвижного отрезка КЛ и представляющий собой статор, и коллектор-ротор, являющийся продолжением полого внутреннего проводника поворотного отрезка КЛ, вставленного насквозь в полость внутреннего трубчатого проводника неподвижного отрезка КЛ, в боковом окне дополнительного корпуса-статора на крышке смонтирован блок щеток, а на коллекторе-роторе установлены контактные кольца многоканального скользящего низкочастотного токосъемника, электрически соединенного с кумулятивным зарядом и датчиками углового положения и фиксации АР в транспортном положении, причем неподвижный и поворотный отрезки КЛ состоят каждый из вертикального и горизонтального участков с выводом последнего в ФТ и сопряжением их внешних и внутренних проводников под углом 90°.

5. Радиолокационное антенно-фидерное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между вращающимся соединением и раздвижным отрезком КЛ, введенным в состав ФТ перед переключателем для подключения эквивалента антенны, установлена для исключения циркуляции воздуха в КЛ, приводящей при температуре воздуха <0°С к льдообразованию внутри нее, и сохранения герметичности ФТ после аварийного отсоединения АР герметизирующая секция, выполненная в виде отрезка КЛ с запрессованной в центре полиэтиленовой перегородкой с проточкой типа "ласточкин хвост" для фиксации перегородки.