|
Прицельно-навигационная система самолёта F-16
Майор-инженер О.Никольский
Установленная на истребители F-16 прицельно-навигационная система, судя по сообщениям зарубежной печати, предназначена для обеспечения самолетовождения днем и ночью в различных метеорологических условиях, обнаружения целей и измерения их параметров, применения бортового оружия по воздушным и наземным целям, автоматического контроля работоспособности блоков аппаратуры и решения некоторых других специальных задач. Она построена на базе центральной ЭВМ и включает: радиолокационную станцию AN/APG-66, прицельную систему типа 666, инерциальную навигационную систему SKN-2416, вычислитель аэродинамических параметров и панель управления. В качестве вспомогательных устройств навигации используются запросчик радиосистемы ближней навигации ТАКАН AN/ARN-118 и радиовысотомер AN/APN-194. Необходимая летчику информация отображается на индикаторах, размещенных на передней приборной панели и на фоне лобового стекла кабины. Взаимодействие отдельных блоков системы осуществляется через сеть передачи сигналов с уплотнением, для чего в этих блоках есть соответствующие оконечные устройства.
Центральная ЭВМ М362 ("Мажик 362F") имеет программное управление и построена на микросхемах среднего уровня интеграции. Емкость памяти машины 32 тыс. 16- или 32-разрядных слов, время рабочего цикла 1,2 мкс, вес ее 9 кг, размер корпуса 500X125X195 мм. В ней используется язык ДЖОВИАЛ/ЛЗВ. ЭВМ сопряжена с вычислителем воздушных параметров, различными датчиками и индикаторами истребителя F-16. Основной ее функцией является комплексирование и преобразование данных, поступающих от различных датчиков прицельно-навигационной системы. В машине хранится информация о неисправностях в основных блоках системы, возникающих в процессе полета. После полета эту информацию можно извлечь из запоминающего устройства и отобразить на индикаторе, размещенном на приборной панели самолета.
Многофункциональная импульсно-доплеровская РЛС AN/APG-66 предназначена для всепогодного поиска, обнаружения, автосопровождения, а также измерения параметров воздушных целей на дальностях до 45 км и дальности и скорости сближения с визуально видимыми наземными целями.
Станция имеет следующие режимы работы: поиск воздушных целей, их автосопровождение, ближний воздушный бой, обзор земной (водной) поверхности обычным лучом, обзор земной (водной) поверхности заостренным (доплеровское сужение) лучом, запоминание изображения земной поверхности, точное измерение дальности до визуально видимых наземных целей и навигационный (с использованием маяка). Антенное устройство, представляющее собой плоскую щелевую фазированную антенную решетку, обеспечивает зону обзора по азимуту более 120°. При этом допускается автоматическое сканирование лучом антенны в секторах 20, 60 и 120°. По углу места обзор возможен в пределах 120°, а в автоматическом режиме зона сужается до 3, 6 или 12° (по усмотрению летчика).
В иностранной прессе отмечается, что в процессе создания этой РЛС в отличие от разработок предшествующих станций были применены: новый способ уменьшения боковых лепестков за счет волноводно-щелевой фазированной антенной решетки, в результате чего отпала необходимость в канале компенсации; модульный принцип конструирования; методы расчета угловой скорости линии визирования при помощи ЭВМ станции (вместо обычного способа измерения с помощью гироскопов); электромотор для привода антенны; в выходном каскаде передатчика установлена лампа бегущей волны с воздушным, а не обычным жидкостным охлаждением.
При обнаружении воздушных целей, летящих с превышением, станция работает в импульсном режиме, а низколетя-щих - в импульсно-доплеровском. В обоих случаях захват выбранной цели производится летчиком вручную. Для ведения ближнего воздушного боя обычно устанавливается сектор обзора 20X20° (возможны также значения 10X10° или 40 Х40°), при этом осуществляются поиск и автоматический захват ближайшей к истребителю цели, начиная с дальности 9 км. Кроме того, летчик может произвести захват любой другой цели вручную, а затем она сопровождается уже автоматически в импульсно-доплеровском режиме. Измеренные координаты и скорость сближения с целью поступают в центральную ЭВМ для проведения расчетов на применение выбранного оружия.
В режиме "воздух - поверхность" происходит точное измерение наклонных дальностей до визуально видимых наземных целей и скорости сближения с ними с последующей передачей этих данных в центральную ЭВМ. При известных географических координатах целей летчик может ввести их в запоминающее устройство ЭВМ, чтобы отобразить на индикаторе участок местности, соответствующий положению цели. Для получения детального картографирования местности РЛС переводится в режим обзора заостренным лучом, в котором разрешающая способность по угловым координатам в секторах от + 15 до + 45° улучшается более чем в 4 раза за счет сужения луча антенны при помощи специальной обработки доплеровских составляющих сигналов, отраженных от различных участков местности в пределах этого луча. Для повышения скрытности предусмотрен режим запоминания изображения земной поверхности, в котором производится отключение передатчика РЛС, а на индикаторе запоминается изображение местности, полученное перед его отключением. Местоположение самолета указывается специальной отметкой, управляемой инерциальной системой самолета.
По сообщениям зарубежной печати, станция может обнаруживать и надводные цели: при волнении моря до 5 баллов используется импульсный режим, а свыше - импульсно-доплеровский.
Прицельная система типа 666 отображает пилотажно-навигационную информацию и вырабатывает данные, необходимые для визуального применения оружия. В ее состав входят: индикатор, отображающий данные на фоне лобового стекла со 127-мм объективом; вычислитель (емкость памяти 16 тыс. слов), выдающий на индикатор символы и метки для применения оружия в режимах "воздух - воздух" и "воздух - поверхность"; панель управления, которая позволяет выбирать режимы работы, регулировать яркость символов на индикаторе и устанавливать размах крыла цели; электромеханическое устройство с гиродатчиком для измерения угловых скоростей линии визирования. Вычислитель рассчитывает трассу полета снаряда при стрельбе из пушки в упрежденную точку, разрешенные зоны пуска УР "Сайдвиндер" и точку попадания при бомбометании, пуске неуправляемых ракет и стрельбе из пушки по наземным целям.
Принцип работы прицела основан на вычислении траектории полета снаряда с учетом данных о курсе, тангаже и крене самолета, полученных от инерциальной навигационной системы, а также влияния силы тяжести, аэродинамического сопротивления и угла атаки снаряда. Полученная траектория в виде светящейся линии проецируется на индикатор с нанесенными метками дальности в виде небольших поперечных черточек, длина которых эквивалентна размаху крыла самолета противника на определенном расстоянии, что позволяет летчику визуально оценивать дальность. Считается, что в этом случае не нужно производить сложных расчетов, учитывающих маневрирование цели для вычисления угла упреждения. Пилот должен предвидеть возможный маневр цели и пилотировать самолет таким образом, чтобы она попала на расчетную траекторию в момент начала стрельбы из пушки.
В случае автосопровождения цели с помощью РЛС в прицел поступают данные о дальности до нее и на индикаторе появляется сетка и центральная марка, наложенные на расчетную траекторию. Летчик продолжает пилотирование самолета, как и прежде, но при этом по сетке точно определяет, какая часть траектории должна быть наложена на цель. Маневрируя по азимуту, он должен удерживать цель на траектории и в момент совмещения открывать огонь. Поскольку возможности ведения стрельбы в маневренном воздушном бою у современных самолетов весьма ограниченны, то для увеличения вероятности попадания летчик истребителя F-16 ведет стрельбу в упрежденную точку. Мастерство летчика определяется его навыками удерживать цель на расчетной траектории между соответствующими метками дальности в момент начала стрельбы. Приведение прицела в готовность к работе производится практически мгновенно. К недостаткам прицела иностранные специалисты относят невозможность его работы ночью и в тумане, а также значительное снижение дальности действия во время дождя и при наличии околоземной дымки.
Инерциальная навигационная система (ИНС), установленная на борту, является базовой для проведения навигационных расчетов. Она позволяет осуществлять счисление пути с точностью 1,85 км за 1 ч. полета, измерять курс, крен, тангаж, путевую скорость и вертикальное ускорение самолета. Кроме того, с ее помощью можно определять пеленг и дальность до нескольких заранее выбранных целей или пунктов маршрута. Существуют два способа выставки системы перед полетом: нормальная (длительностью 15 -25 мин) и ускоренная (3-5 мин). В последнем случае погрешность измерения местоположения самолета увеличивается до 5,5 км за 1 ч полета.
Радионавигационная система ближней навигации ТАКАН, запросчик которой установлен на борту истребителя, используется для коррекции ИНС за счет более точного определения местоположения на расстояниях, не превышающих 550 км от наземной станции. Она позволяет измерять дальность и определять местоположение с точностью 50-200 м, не зависящей от времени полета, а азимут - с точностью 1°. Кроме того, система обеспечивает определение дистанций между самолетами при полете в строю. Диапазон ее рабочих частот (960 - 1215 МГц) разбит на 252 канала, время, затрачиваемое на измерение, составляет 3 с.
По мнению американских экспертов, прицельно-навигационная система, установленная на F-16, не полностью обеспечивает возможность выполнения задач, которые ставит перед современными истребителями такого класса командование ВВС США. Поэтому в настоящее время в рамках программы поэтапного усовершенствования истребителя производится и модернизация системы. При этом предполагается значительно улучшить возможности бортовой РЛС и усовершенствовать оборудование кабины истребителя с тем, чтобы обеспечить возможность применения новых всепогодных УР AMRAAM с радиолокационной головкой самонаведения, а также новых боеприпасов для поражения наземных малоразмерных целей. Кроме того, рассматривается возможность установки дополнительной бортовой аппаратуры спутниковой навигационной системы НАВСТАР, объединенной тактической системы распределения информации ДЖИ-ТИДС, а также прицельно-навигационного устройства ЛАНТИРН.
Планы модернизации РЛС предусматривают, в частности, увеличение дальности действий за счет повышения мощности излучения при сохранении размеров передатчика и введение нескольких дополнительных режимов работы, в том числе: с высокой частотой повторения импульсов, сопровождения воздушных целей на проходе, 64-кратного доплеровского сужения луча, индикации и сопровождения малоконтрастных наземных движущихся целей, обеспечения следования рельефу местности при полете на малых и предельно малых высотах. Это предполагается осуществить за счет применения в передатчике более мощной лампы бегущей волны, работающей на высоких, низких и средних частотах повторения импульсов, установки специального программируемого процессора с повышенным быстродействием и объемом памяти, разработки новых средств математического обеспечения.
В процессе модернизации оборудования кабины планируется установить индикатор с дифракционной (голографической) оптикой (рис. 1), поле зрения которого в 2,5 раза больше, чем у имеющегося, что должно значительно улучшить условия обнаружения наземных малоразмерных целей при полетах на малых высотах ночью с использованием устройства ЛАНТИРН и обеспечить индикацию ИК изображения местности и символов целеуказания при полетах в режиме следования рельефу местности.
Установка аппаратуры систем НАВСТАР и ДЖИТИДС, как указывает зарубежная пресса, позволит существенно повысить возможности по навигации и целеуказанию, поскольку точность определения местоположения самолета достигнет значения 10 м независимо от времени полета, высоты и пункта маршрута, а дальность обнаружения воздушных и надводных целей при использовании данных от системы АВАКС составит несколько сотен километров.
Прицельно-навигационное устройство ЛАНТИРН, по оценке иностранных специалистов, обеспечит обнаружение, опознавание и автосопровождение малоразмерных подвижных наземных целей днем и ночью, в условиях околоземной дымки и негустого тумана на дальности до 5 км, а также навигацию при следовании рельефу местности на малых и предельно малых высотах (30-60 м). Аппаратуру устройства намечается размещать в двух подвесных контейнерах. В ее состав предполагается включить ИК систему переднего обзора, лазерный целеуказатель, малогабаритную РЛС следования рельефу местности и вычислительное устройство. ИК система будет иметь два датчика: с широким полем зрения для получения изображения местности на индикаторе с символами целеуказания и следования рельефу местности и с узким - для обнаружения, опознавания и автосопровождения наземных малоразмерных целей. Наиболее сложным считается разработка устройства обработки сигналов, которое позволит автоматически обнаруживать потенциальные цели и классифицировать их по типам в реальном масштабе времени.
Модернизацию прицельно-навигационной системы истребителя F-16 предполагается завершить в середине 80-х годов. В результате, по мнению американских экспертов, должны повыситься боевые возможности самолета при ведении маневренных воздушных боев и атаках наземных малоразмерных подвижных и неподвижных целей.
В частности, повысится точность самолетовождения как днем, так и ночью в различных метеорологических условиях, возрастут возможности бортового оборудования по поиску и обнаружению воздушных и наземных целей, точность определения их координат и других параметров, а также применения оружия. В то же время автоматизация процессов управления полетом и оружием позволит летчику уделять большее внимание слежению за тактической обстановкой.
Зарубежное военное обозрение №2 1983
Другие материалы по теме
Смотрите также
|
