6.3.1 Назначение режима «Компас»

Режим «Компас» (К) является основным рабочим режимом. В этом режиме при настройке радиокомпаса на частоту пеленгуемой радиостанции стрелки указателей курса автоматически устанавливаются в положение, соответствующее курсовому углу на эту радиостанцию. Сигналы пеленгуемой радиостанции опознаются на слух с помощью телефонов, подключенных к радиокомпасу. При высоте полета Н = 10 км дальность составляет Д =340 км. В этом режиме радиокомпас имеет следующие характеристики:

Е_пр = 50 мкВ, КУР =  2

В режиме «К» работают все каскады схемы, которые условно можно разделить на следующие функционально-замкнутые узлы:

- рамочные входные цепи;

- вход ненаправленной антенны;

- приемник;

- управляющая схема;

- схема формирования сетки гетеродинных частот;

- управление радиокомпасом;

- блок питания.

Структурная схема радиокомпаса изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 Структурная схема радиокомпаса

Рамочные входные цепи

Рамочные входные цепи служат для обеспечения направленного приема и усиления сигналов пеленгуемой радиостанции. В рамочные цепи входят:

• рамочная антенна;

• высокочастотный кабель соединения рамочной антенны с гониометром;

• гониометр;

• усилитель рамочного канала;

• балансный модулятор.

Рамочная антенна предназначена для обеспечения направленного приема приводных и широковещательных радиостанций.

E_p = E_mp cos cost

Рисунок 2

Рамочная антенна представляет собой две обмотки на ферритовом сердечнике. Витки обмоток выполнены взаимно-перпендикулярными. Размещается в верхней или нижней части корпуса самолета.

Высокочастотный кабель предназначен для передачи принятого сигнала рамочной антенной на статорные обмотки гониометра, размещенного в приемном устройстве. Высокочастотный кабель имеет малые активные потери, что позволяет размещать рамочную антенну от приемника на большом удалении (приемник обычно устанавливается в радио отсеке, рамка на или под фюзеляжем).

Гониометр – это бесконтактный преобразователь сигналов. Искательная катушка гониометра ориентирована относительно результирующего вектора электромагнитного поля радиостанции.

Рисунок 3

ПРС – приводная радиостанция;

1, 2 – неподвижные катушки гониометра;

3 – искательная катушка гониометра;

Е₁ – ЭДС в катушке, сердечник которой направлен вдоль оси летательного аппарата;

Е₂ – ЭДС в катушке, сердечник которой перпендикулярен оси летательного аппарата;

Е_Р – результирующая ЭДС полевых катушек (неподвижных обмоток гониометра, относительно которых и ориентируется искательная катушка гониометра). E_p = E_mp cos cost

Таким образом, Е_Р пропорционально курсовому углу радиостанции, а фаза зависит от стороны расположения радиостанции относительно направления полета летательного аппарата.

Усилитель рамочного канала (УРК) предназначен для преобразования управляющего сигнала гониометра в амплитудно-модулированный сигнал и его усиления.

УРК состоит из малошумящего УВЧ, фазовращателя, фазоинверторного усилителя, балансного модулятора и усилителя напряжения балансного модулятора.

Рисунок 4

а) УВЧ обеспечивает повышение отношения сигнал/шум. Применяется каскад на полевом транзисторе с малым коэффициентом шума.

б) Фазовращатель обеспечивает компенсацию исходного сдвига фаз на 90 между ЭДС рамочной (управляющий сигнал) и ненаправленной (опорный сигнал) антенны.

в) Фазоинверторный усилитель предназначен для получения двух равных по амплитуде и противофазных выходных напряжений, которыми возбуждается балансный модулятор.

г) Балансный модулятор обеспечивает периодическое с частотой местного звукового генератора 133 Гц изменение фазы управляющего сигнала на 180.

д) Усилитель усиливает управляющий сигнал до уровня сигнала от ненаправленной антенны. Действующая высота ненаправленной антенны примерно в 200 раз больше, чем высота рамочной антенны, усилитель выравнивает уровни сигналов.

Сигнал с усилителя напряжения балансного модулятора поступает на контур сложения. Сюда же поступает и сигнал с входа ненаправленной антенны, прошедший через АСУ.

На контуре сложения поступает сигнал с ненаправленной антенны, который имеет постоянную начальную фазу при приеме конкретной радиостанции. Сигнал рамочной антенны, пройдя балансный модулятор, изменяет фазу сигнал с частотой местного звукового генератора на 180.

В результате сложения этих двух сигналов на выходе контура получаем результирующий сигнал, который содержит информацию о стороне отклонения полета ЛА от направления на радиостанцию и о величине (угле) отклонения. Этот сигнал проходит через супергетеродинный приемник, включающий УВЧ, УПЧ, УНЧ (структурную схему его мы рассмотрим на следующих занятиях) и поступает на телефоны летчика, где прослушивается информация о радиостанции и на управляющую схему. Гониометрическая система и управляющая схема представляют собой замкнутую следящую систему, где датчиком является гониометр, дающий управляющий сигнал, а управляющая схема, усилив его, приводит искательную катушку гониометра в положение, когда сигнал с выхода ее равен нулю – плоскость витков искательной катушки гониометра перпендикулярна результирующей составляющей магнитного поля, неподвижных рамочных антенн.

Стрелка индикатора, связанная с гониометром, отработает КУР. Подробно работу управляющей схемы рассмотрим на отдельном занятии.

Поясним работу радиокомпаса АРК-19 в режиме «Компас», используя эпюры напряжений на отдельных каскадах.

Рисунок 5