ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 


 

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕКОТОРЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТАНКОВ

Р. Г. Ваксман, канд. техн, наук В. С. Идлис

Вестник бронетанковой техники. 1977. № 6.

 

Изучение радиолокационных характеристик за­рубежных танков представляет определенный инте­рес как с точки зрения определения величины ра­диолокационного отражения и их анализа в сопо­ставлении с архитектурой * исследуемых объектов, так и возможности последующей оценки уровня ра­диолокационного отражения в сравнении с отече­ственными танками.

Исследование радиолокационных характеристик зарубежных танков проводилось косвенным пу­тем – методом масштабного моделирования.

Для этой цели по фотографиям, габаритным раз­мерам и некоторым чертежам общих видов, приве­денным в различных литературных источниках, бы­ли воссозданы конструктивно-компоновочные схемы танков «Леопард-1», М-60А1 и «Чифтен», а затем изготовлены деревянные модели этих танков в масштабе 1:10. Для имитации электрических и маг­нитных характеристик металлической поверхности танков поверхность моделей покрывалась спе­циальной радиоотражающей краской черного цве­та марки 20-2—67. Траки гусениц, подкрылки и другие мелкие детали были изготовлены из метал­ла. На рис. 1 приведены модели танков «Лео­пард-1», М-60А1 и «Чифтен».

Экспериментальные исследования проводились на стенде электромагнитного моделирования. Стенд представлял собой специальную камеру, сте­ны и потолок которой покрыты радиопоглощаю­щим материалом, а пол выложен рутилом, имити­рующим в исследуемом диапазоне длины волн от­ражение от мокрого луга или болота. На расстоя­нии 18 м от измерительного комплекса находился поворотный круг, в центре которого закреплялась модель. Вращение круга осуществлялось с равно­мерной частотой 0,1 об/мин.

 

* Здесь и далее под архитектурой объекта понимается совокупность форм и размеров отдельных элементов, состав­ляющих наружную поверхность объекта, а также взаимное расположение этих элементов.


 

Измерительный комплекс состоял из приемо­передающей аппаратуры 4-миллиметрового диапа­зона, работающей в квазинепрерывном режиме. Специальные рупорные передающая и приемная антенны были идентичны и обеспечивали на рас­стоянии 18 м фазовые искажения фронта волны порядка π/4, а величину облучаемой площадки — около 1 м в поперечнике. Развязка между прием­ным и передающим каналами осуществлялась про­странственным разнесением антенн.

Отраженные от модели сигналы принимались антенной приемного устройства, детектировались, усиливались в линейном виде усилителем с динами­ческим диапазоном порядка 65дБ и регистрирова­лись электромеханическим самописцем. Самописец позволял производить запись измеряемого сигнала одновременно в декартовой и полярной системах координат. Кроме того, на табло счетчиков статистического анализатора фиксировалось 20 уровней сигнала для вычисления гистограммы процесса. Синхронизация записи сигнала и угла поворота модели обеспечивалась датчиками, закрепленными на поворотном круге.

Градуировка измерительного тракта осущест­влялась при помощи эталонного шара и калибро­ванного аттенюатора. Это давало возможность при обработке результатов измерений переходить от амплитуды записываемого сигнала к соответствую­щей величине эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) модели танка в аболютных единицах.

Расчет величины ЭПР для реальных танков (эталонов) производился по формуле

где Рм – сигнал от модели, мм;

Рэ – сигнал от эталона, мм;

S2 – расстояние от антенны до модели, м;

S1 расстояние от антенны до эталона, м;

т масштаб моделирования;

σэ ЭПР эталона, м2.

 

Рис. 1. Модели танков:

а – «Леопард-1» б – М-60А1, в – «Чифтен»


 

ЭПР любой цели, в том числе и танка, опреде­ляется ее размерами, формой и взаимным располо­жением отдельных элементов наружной поверх­ности. При этом, главным фактором, влияющим на величину ЭПР, является архитектура, а зависи­мость ЭПР от габаритных размеров цели выраже­на значительно слабее.

Прежде чем перейти к анализу результатов экспериментального определения величины ЭПР, рассмотрим архитектуру исследуемых танков с точ­ки зрения радиолокационного отражения. В табл. 1 приведены габаритные размеры танков. Как видно из таблицы, соответствующие линейные размеры танков отличаются в среднем на 10%, что не ока­зывает существенного влияния на величину ЭПР.

В табл. 2 рассмотрены достоинства и недостат­ки архитектуры (по радиолокационному отраже­нию) танков при различных курсовых углах наблю­дения. Из таблицы видно, что указанные танки проектировались, по всей видимости, без учета тре­бований радиолокационной маскировки. Хотя архи­тектура каждой машины обладает своими осо­бенностями, всем им присущи общие недостатки, основными из которых являются следующие:

  • наличие элементов, создающих двух- и трех­гранные образования с углом при вершине 90°;
  • избыточная многоэлементность сложной фор­мы в архитектуре;
  • наличие протяженных плоских элементов, расположенных вертикально;
  • полностью или частично открытые элементы ходовой части.

 

Таблица 1

Габаритные размеры танков, мм

Танк

Длина по корпусу

Длина с пушкой

Ширина

Высота по корпусу

Высота по башне

«Леопард-1»

6940

9540

3250

1600

2380

М-60А1

6700

9450

3630

1730

2750

«Чифтен»

7150

10800

3500

1670

2440

 

На рис. 2 приведены полярные диаграммы от­раженного сигнала моделей танков «Леопард-1», М-60А1 и «Чифтен» соответственно.

Анализ полярных диаграмм и конструктивных особенностей внешних поверхностей танков, при­веденных в табл. 2, показывает, что:

— качественно диаграммы отражения танков «Леопард-1» и М-60А1 примерно одинаковые, а диаграмма «Чифтен» по своему характеру резко отлична, что является следствием наличия на баш­не и корпусе последнего большого количества раз­личных элементов сложной конфигурации (ящики для прожектора, ЗИП, бачки и др.);

 

Таблица 2

Показатели архитектуры танков

Танк

Курсовой угол

Достоинства

 

Недостатки

«Леопард-1»

0 ± 45°

Верхний п нижний лобовые листы имеют наклон к горизонту 30°

Верхняя боковая поверхность корпуса имеет наклон к горизонту 45°

Башня имеет плавные обводы, ее проекция представляет усеченную конусообразную форму и является естественным продолжением боковой по­верхности корпуса

Надкрылок при нулевом ракурсе закрывает верхнюю ветвь гусеничного обвода

Передние «скулы» корпуса образуют с надгусеничной полкой тупой угол

Двухгранные образования с углом при вер­шине 90° создают верхний лобовой лист корпуса со стенкой надгусеничной полки, верхний лист корпуса и приборы наблюдения, крыша башни с приборами наблюдения и прицелом командира, крыша башни и крышки люков командира и заря­жающего, средняя часть маски пушки и борт башни

При ракурсах отличных от нулевого надкрылок не закрывает верхнюю ветвь гусеничного обвода

Приборы освещения на верхнем лобовом листе корпуса, прожектор, выходные окна даль­номера, приборы наблюдения и дымовые гранато­меты на башне представляют собой сложные многоэлементные образования

90 ± 45°

270 ± 45°

Башня имеет плавные обводы

Верхний бортовой лист корпуса имеет наклон к горизонту

Маска пушки имеет плавные обводы

Кормовой лист имеет наклон от вертикали около 10°

Прямоугольная форма прожектора и вынос его за пределы контура башни

Сложная геометрическая форма маски пушки

Нижний бортовой лист корпуса расположен вертикально

Двухгранные образования с углом при вер­шине 90° создают надгусеничная полка и нижний бортовой лист корпуса, верхняя ветвь гусенично­го обвода и бортовой лист корпуса, элементы ходовой части и бортовой лист корпуса, крыша башни и приборы наблюдения, крыша башни и крышки люков командира и заряжающего, верх­ний лист корпуса и приборы наблюдения, выход­ные окна дальномера и бортовая поверхность башни, прожектора и маска пушки

Приборы наблюдения, дальномер, прожектор, дымовые гранатометы, поручни и ограждение представляют собой сложные многоэлементные образования

Прямоугольная форма прожектора и вынос его за пределы контура башни

Отсутствует бортовой экран

М-60А1

0 1±: 45°

Верхний и нижний лобовые листы имеют наклон к горизонту около 30°

Боковая поверхность корпуса имеет полу­круглую форму

Надкрылок при нулевом ракурсе закрывает верхнюю ветвь гусеничного обвода

Плавный обвод маски пушки

Приборы наблюдения в командирской ба­шенке встроены в башенку

Сложная форма маски пушки

Двухгранные образования с углом при вер­шине 90° создают верхний лобовой лист корпуса со стенкой надгусеничной полки, верхний лист корпуса и приборы наблюдения

При ракурсах отличных от нулевого надкрылок не закрывает верхнюю ветвь гусеничного обвода

Приборы освещения на верхнем лобовом листе корпуса, прожектор, выходные окна даль­номера и приборы наблюдения представляют со­бой сложные многоэлементные образования

90 ± 45° и

270 ± 45°

Башня имеет плавные обводы

Борт корпуса имеет наклон к горизонту

Маска пушки имеет плавные обводы

Кормовой лист корпуса имеет наклон от вертикали ~ 10°

Прямоугольная форма прожектора и вынос его за пределы контура башни

Двухгранные образования с углом при вер­шине 90 создают крыша башни и перископиче­ский прицел наводчика, крыша командирской башенки и перископический прицел командира, корпус воздухофильтра, ящики ЗИП и надкры­лок, выходные окна дальномера и бортовая по­верхность башни

Наличие командирской башенки больших габаритов

«Чифтен»

0 ± 45°

Верхний и нижний лобовые листы корпуса имеют наклон к горизонту более 30°

Башня является продолжением корпуса

Отсутствие маски пушки

Наличие экрана, закрывающего верхнюю ветвь гусеничного обвода

Двухгранные образования с углом при вер­шине 90° создают верхний лобовой лист корпуса со стенкой надгусеничной полки и приборами наблюдения

Крыша башни с приборами наблюдения, при­целом и крышкой люка

Приборы освещения, прожектор, приборы наблюдения, дымовые гранатометы, ящики ЗИП на корпусе и башне представляют собой сложные многоэлементные образования

90 ± 45°

и

270 ± 45°

Передняя поверхность башни имеет плавные

обводы

Нижний бортовой лист корпуса наклонен на 10°

Бортовой экран закрывает верхнюю ветвь гусеничного обвода и поддерживающие катки

Двухгранные образования с углом при верши­не 90° создают крыша башни с приборами наблю­дения и крышкой люка командира, верхний лист корпуса и приборы наблюдения, прожектор и прилив башни

Приборы наблюдения, гранатометы, прилив башни в зоне цапф представляют собой сложные многоэлементные образования

Прямоугольная форма прожектора и вынос его за пределы контура башни

Бортовой экран плоский и расположен верти­кально

На башне и корпусе расположены много­численные ящики ЗИП с вертикальными стенка­ми, которые не только создают 2- и 3-гранные уголковые образования, но и значительно увели­чивают многоэлементность архитектуры

 

— диаграммы отражения всех исследуемых ма­шин носят узколепестковый характер, что объяс­няется многоэлементностью архитектуры и как, следствие этого, интерференцией отраженных сиг­налов;

— расширение лепестков диаграммы происхо­дит в тех ракурсах, где наблюдаются уголковые образования;

 

Рис. 2. Диаграммы обратного рассеяния танков: а – «Леопард-1», б – М-60А1, в – «Чифтен»


 

— количество лепестков на диаграммах отра­жения составляет величину порядка от 1000 до 1200 для фиксированной длины волны облучения и наименьшее — у танка «Леопард-1» за счет более обтекаемой формы наружной поверхности;

— у всех машин имеется четыре ярко выражен­ных максимума отражения в ракурсах 0, 90, 180 и 270°, при этом наибольшее отражение происходит в ракурсах 90 и 270°, т. е. когда облучение проис­ходит по нормали к бортовым проекциям;

— при облучении с лобовых направлений уро­вень отражения «Чифтена» значительно превосхо­дит отражение «Леопарда-1» и М-60А1 в более широком секторе углов. Это явление можно объяс­нить наличием многоэлементной структуры и угол­ковых образований на наружной поверхности «Чифтена», которые создают широкую диаграмму переизлучения электромагнитных волн;

— характер изменения отражения в промежут­ках между ортогональными лепестками зависит от особенностей архитектуры наружных поверхностей каждой машины. Это наглядно иллюстрируется диаграммами отражения «Леопард-1» и «Чифтена». Диаграмма «Леопарда-1», имеющего более обте­каемую форму наружной поверхности, носит сим­метричный характер, а многоэлементность «Чифте­на» приводит к значительно более сложной диа­грамме отражения.

По результатам экспериментальных измерений были рассчитаны частости и вычислены средние значения ЭПР в углах усреднения 0±7,5°; 15+7,5°; 30+7,5°; ... 3454-7,5°. На рис. 3 приведены средние значения ЭПР.

 

Рис. 3. Средние значения ЭПР: — – «Леопард-1»; — — – М-60А1; — • — – «Чифтен»


 

Результаты экспериментальных измерений под­твердили проведенный анализ архитектурных осо­бенностей исследуемых танков. Так, средние значетельные стабильные отражатели с широкой диа­граммой направленности.

 

Выводы

1. Все исследуемые танки обладают достаточ­но большими средними значениями эффективной поверхности рассеивания (ЭПР), в связи с чем они могут обнаруживаться современными радиолока­ционными станциями в зоне прямой видимости на предельных дальностях их действия.

2. Наибольшими средними и максимальными значениями эффективной поверхности рассеивания обладает английский танк «Чифтен» (за счет многочисленных уголковых образований и избыточной многоэлементности сложной формы в его архи­тектуре), а наименьшими – М-60А1 (за счет более сглаженных форм).

 

 

 











 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ