УЛУЧШЕНИЕ МАССОГАБАРИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЛОКА ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

В настоящее время в мире для защиты летательных аппаратов применяются различные станции активных и пассивных помех. Бортовой комплекс обороны предназначен для предупреждения экипажа о радиолокационном и лазерном облучении летательного аппарата, фактах пуска по нему управляемых ракет, а также для противодействия нацеленным на летательные аппараты ракетам с радиолокационными и инфракрасными головками самонаведения. Система может устанавливаться на гражданские и военные летательные аппараты, обеспечивает защиту от зенитных управляемых ракет и ракет «воздух-воздух».

Для такой системы необходимо наличие блока приема и передачи данных. В рассматриваемом бортовом комплексе обороны данную функцию выполняют устройство управления и блок управления. Они предназначены для управления и контроля входящих в нее составных частей и их внутренних параметров.

Обзор имеющегося изделия

Одна из важных задач, ставящихся к разработке бортовых комплексов обороны – это уменьшение массогабаритных характеристик. В настоящее время данное требование является чрезвычайно актуальным. Для бортовой электроники необходимы самые передовые разработки, технологии, спецификации, позволяющие добиться максимальной функциональности и автономности летательного аппарата.

В состав рассматриваемого бортового комплекса обороны  включена станция активных радиолокационных помех, которая подавляет радиолокационные станции обнаружения и наведения противника, а также управляемые ракеты с  радиолокационными головками самонаведения [1]. Система использует цифровую обработку радиолокационных сигналов и формирования помех. Обеспечивает защиту летательных аппаратов при наличии угроз от нескольких одновременно работающих радиолокационных систем управления [2].

Комплекс выполнен в виде блоков, которые могут размещаться как внутри, так и на узлах внешней подвески летательных аппаратов. На рисунке 1 представлена функциональная схема бортового комплекса обороны.

Рисунок 1. Функциональная схема бортового комплекса

Существует необходимость усовершенствования двух устройств из состава бортового комплекса обороны: устройства управления и блока управления. Ниже представлено их функциональное назначение и характеристики.

Конструирование корпусов

Корпуса устройства управления и блока управления сконструированы исходя из требований по габаритам. Для изготовлений корпуса применяется материал Д16. Это основной конструкционный материал в авиации, космонавтике и других областях машиностроения, для которых принципиальную роль играет минимальная масса конструкции. Недостатком Д16 является низкая коррозионная стойкость. Поэтому изделия требуют тщательной защиты от коррозии.

В рассматриваемых блоках отсутствует активное охлаждение. При использовании пассивного охлаждения необходимо увеличение площади поверхности для естественной теплопередачи. Это реализовано с помощью ребер охлаждения, расположенных на поверхности корпуса.

С внешними модулями блок управления и устройство управления соединяется через низкочастотные соединители СНЦ28, СНП268 и радиочастотный соединитель СРТ-75 [3].

Разработка плат

Габариты плат и способы их крепления в устройстве определяются эскизной компоновкой и габаритными чертежами блока управления и устройства управления. С целью уменьшения размеров печатных плат и оптимизации топологии возможно двустороннее размещение компонентов.

Для изготовления многослойных печатных плат применяются следующие материалы: стеклотекстолит фольгированный, препрег NP140TL, JTC (стандартная медная фольга многоцелевого назначения), паяльная маска.

Устройство управления включает в себя источник питания и модуль вычислительный. Источник питания представляет собой однослойную печатную плату, а модуль вычислительный многослойную печатную плату.

Блок управления включает в себя источник питания и устройство контроля и управления, представляющие собой печатную плату на основе фольгированного стеклотекстолита с двусторонним размещением компонентов и внешними подсоединениями, планарным монтажом или монтажом в отверстие печатной платы. Сочленяемые разъемы данных плат должны находиться симметрично относительно ответной части.

Устройство управления изделием

Разработанное устройство управления в конечном итоге имеет вид, представленный на рисунке 2. Габаритные размеры составляют 250 × 146 × 65 мм. Масса устройства не более 1,8 кг.

Устройство управления до доработки имело следующие массогабаритные характеристики:

• масса устройства не более 6,5 кг;
• габаритные размеры 361 × 210 × 147 мм.

Устройство управления изделием предназначено для работы в составе оптико-электронной подсистемы и осуществляет:

- управление и контроль составными частями оптико-электронной подсистемы;

- информационно - командный обмен с вычислителем центральным изделия и составными частями оптико-электронной подсистемы по мультиплексным каналам информационного обмена.

Рисунок 2. Итоговый вариант устройства управления

Блок управления

Разработанный блок управления в конечном итоге имеет вид, представленный на рисунке 3. Габаритные размеры составляют 123 × 118 × 48 мм. Масса устройства не более 0,7 кг.

Блок управления до доработки имел следующие массогабаритные характеристики:

• масса блока не более 4,5 кг;
• габаритные размеры 282 × 203 × 102 мм.

Блок управления предназначен для работы в составе изделия в качестве устройства управления и контроля бортовой лазерной установкой.

Блок управления выполняет следующие функции:

- информационный обмен с устройством управления изделия;

- управление и контроль исполнительными устройствами лазерного излучателя;

- передачу команд управления, формируемых устройством управления изделия в лазерный излучатель.

Рисунок 3. Итоговый вариант блока управления

Были усовершенствованы конструкции блока приема и передачи данных. При сохранении электрических характеристик уменьшены массогабаритные параметры устройства управления и блока управления устройства. В ходе проектирования были разработаны конструкция устройства управления и блока управления устройства, отвечающие требованиям технической эстетики и эргономики. Устройство управления и блок управления устройства являются стойкими к внешним воздействующим факторам по ГОСТ РВ 20.39.304-98.

Список литературы:

1. ГОСТ Р 54073-2017 Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. Общие требования и нормы качества электроэнергии – Введ. 2017-28-12. – М.: Стандартинформ, 2018. - 39 с.
2. ГОСТ Р 51623-2000 – Конструкции базовые несущие радиоэлектронных средств. Система построения и координационные размеры – Введ. 30.06.2000. – М.: ГОССТАНДАРТ РОССИИ, 2000. - 14 с.
3. Варламов Р.Г. Справочник конструктора РЭА: Компоненты, механизмы, надежность /  Р.Г. Варламов. – М.: Радио и связь, 1985. – 264 с.