Chyba u podstaw całego pomysłu leży obniżenie kosztów eksploatacji jednostki napędowej. W silnikach odrzutowych mniej obciążone elementy mogą pracować z dłuższym resursem niż inne np. tzw. części zimne jak sprężarka niskiego ciśnienia może dłużej pracować niż część gorąca np. turbina. Poszczególnym modułom nadaje się więc inne resursy lub tzw. cykle. Cykle pracy silnika odrzutowego są zmienne i czas życia takiego silnika jest wyliczany na podstawie zakresów na jakich pracował. Jeśli na przykład pilot MiGa jest gamoniem i dużą część lotu spędza z DSS w położeniu maks, lub forsaż - to taki silnik długo nie pożyje. W związku z tym ktoś wpadł na pomysł, żeby silniki projektować z podziałem technologicznym umożliwiającym demontaż i wymianę poszczególnych elementów w sposób na tyle prosty, aby można było to wykonać na przykład siłami eskadry technicznej. Dla kontrastu silnik nie posiadający konstrukcji modułowej ma nadany jeden resurs dla całości (inna sprawa, że można eksploatować jeszcze według stanu unikając remontów pośrednich i nieznacznie przedłużając ogólny czas eksploatacji) w związku z czym musi on po pewnym czasie trafić do zakładu remontowego mimo, że wiele jego elementów mogło jeszcze długo popracować. Inną zaletą są naprawy uszkodzeń. Na przykład jeśli łopatki zostały uszkodzone przez ciało obce (gdy technikowi wpadną do wlotu kombinerki albo inny ptak, wtedy można sobie przez rok siedzieć w ciepłym pomieszczeniu i wymieniać łopatki w sprężarce :020:), lub inspekcja okresowa wykazała uszkodzenia innej natury, podejmuje się naprawę którą umożliwia właśnie konstrukcja modułowa.
Podział modułowy D-30F-6S
Wlotowy wieniec kierownic (WWK);
Sprężarka niskiego ciśnienia (SPR NC);
Następnie rdzeń silnika w naszej terminologii od SPR WC do TNC - gazogenerator, dzieli się na:
Rozdzielacz strumienia (za SPR NC rozdziela strumień powietrza wszak to silnik dwuprzepływowy);
Sprężarka wysokiego ciśnienia (SPR WC);
Komora spalania (KS);
Turbina wysokiego ciśnienia (TWC);
Turbina niskiego ciśnienia (TNC);
Tylna podpora;
Komora mieszalnika;
Komora dopalacza;
Dysza;
Tylna i przednia skrzynka agregatów.
(http://a.imageshack.us/img713/6935/d30f6s.jpg)
izd. 48 D-30F-6S - jedyny na świecie silnik dwuprzepływowy zastosowany w seryjnym samolocie osiągającym 3000 km/h
Zimny po radiolokacji a do operatów się nie garnie :002: Przepraszam za niedoskonałości tłumaczenia.
Radiotiechnika Nr 2/2005
A.I. Fiedotczenko
System sterowania uzbrojeniem „ZASŁON”
W artykule przedstawiono niektóre rezultaty badań w locie systemu sterowania uzbrojeniem „Zasłon” samolotu przechwytującego MiG-31 i jego modyfikacji.
System sterownia uzbrojeniem (SSU) „ZASŁON” samolotu przechwytującego MiG-31 został opracowany w okresie 1968 – 1981. W następnych latach, aż do czasów obecnych przeprowadzono szereg modernizacji i unowocześnień zarówno bazy elementowej jak i oprogramowania. Dla potwierdzenia oczekiwanych charakterystyk taktyczno – technicznych na każdym etapie prac przeprowadzano szeroko zakrojone badania w locie.
Przedstawimy rezultaty trzech najbardziej trudnych i ważnych eksperymentów: wykrycie i jednoczesne śledzenie dziesięciu celów w jednym ataku; przechwycenie celów i ich ostrzał na maksymalnym zasięgu rakiet; przechwycenie i ostrzał czterech celów w jednym ataku. Rezultaty eksperymentów zostały potwierdzone i udokumentowane przez aparaturę rejestrującą. Chronologicznie pierwszym eksperymentem było wykrycie i jednoczesne przechwycenie dziesięciu celów.
(http://img337.imageshack.us/img337/2753/zason1.jpg)
Na rysunku 1 przedstawiono rezultaty eksperymentu wykonanego 15 lutego 1978 roku. Celami były samoloty Tu-16. MiG-31 wykonywał lot na pułapie 5000 m. Cele były rozdzielone na dwie grupy: pierwsza leciała na wysokościach od 8400 m do 9600 m, druga na wysokościach od 1400 do 2600 m. W ten sposób w jednym eksperymencie oceniano pracę SSU „ZASŁON” zarówno przeciwko celom lecącym na tle nieba jak i powierzchni ziemi. Trajektorię lotu pierwszej grupy celów pokazano na rysunku liniami pojedynczymi, drugiej liniami podwójnymi. Symbole „+” oraz „0” oznaczają odległość wykrycia celów odpowiednio pierwszej i drugiej grupy. Linią przerywaną pokazano wykrycie celów, linią ciągłą – automatyczne śledzenie. Numery celów odpowiednie do kolejności przechwycenia. Maksymalna odległość wykrycia 210 km.
Nr celu Przechwycenie [km] Pułap [m]
1 141,3 1400
2 162,2 9000
3 136,2 2000
4 124,8 1700
5 131,5 2600
6 137,8 9300
7 144,3 8700
8 121,5 9600
9 112,2 2300
10 115,4 8400
Sumaryczny czas wykrycia i przechwycenia wynosił 153,5 s. Przy czym pierwsze siedem celów było wykrytych i przechwyconych w czasie 69,5 s. Czas zużyty bezpośrednio na procedurę przechwycenia siedmiu celów wynosił 24,3 s., a dziesięciu – 49,05 s. W czasie przechwycenia uruchomiono pięć niekompletnych prób w sumarycznym czasie 15 s.
Dla wykluczenia wielokrotnego przechwycenia tego samego celu w skutek „zacyklowania” pracy systemu wprowadzono porównanie koordynat ponownie przechwyconych celów z koordynatami już śledzonych dla przeciwdziałania ich ponownemu przechwyceniu. Należy zaznaczyć, że możliwość wielokrotnego przechwycenia i śledzenia jednego i tego samego celu do 10 razów w jednym eksperymencie pozwoliła ocenić obciążenie procesorów wyliczających i zebrać statystykę śledzenia sygnałów celów (zakres dla prac eksperymentalnych) bez organizacji drogich lotów dziesięciu celów.
(http://img193.imageshack.us/img193/5038/zason2.jpg)
Na rysunku 2 przedstawiono cele na wskaźniku szturmana – operatora w końcowym etapie eksperymentu.
(http://img687.imageshack.us/img687/3396/znacznik.jpg)
Śledzone cele są przedstawione w postaci powyższego znaku. Znacznik z numerem 0 oznacza cel z numerem 10. Długość wektora celu jest proporcjonalna do jego prędkości, a szerokość poprzecznej kreski odpowiada wysokości lotu celu (---- duża, -- mała).
(http://img408.imageshack.us/img408/4210/znakh.jpg)
Powyższym znakiem jest oznaczony samolot MiG-31 nr 1 lecący na pułapie 05 (pięciu kilometrów). W ten sposób operator w każdym momencie eksperymentu (pracy bojowej) widzi sytuację taktyczną i może wskazać cel do ostrzelania lub wskazać go innemu myśliwcowi. Na ekran wskaźnika może być również wprowadzona informacja dla szturmana – operatora o możliwości jednoczesnego ostrzelania wielu celów. Szturman – operator może zatwierdzić rekomendowany wariant ostrzeliwania lub wskazać numery innych celów.
Stworzenie anteny z szykiem fazowym (FAR) dla SSU „ZASŁON” samolotu MiG-31 pozwoliło nie tylko na realizację pracy radaru z wieloma celami, ale również na zastosowanie detektora sekwencyjnego zwiększającego zasięg stacji. Analiza przeprowadzona w okresie dwóch – czterech taktów jednostek czasowych (położenie promienia FAR jest niezmienne). Dolny i górny próg w każdym cyklu jest inny. Przy przekroczeniu górnego progu w każdym z 180 działek częstotliwości sygnału dopplerowskiego generowany jest sygnał „cel”. Detektor sekwencyjny przyniósł zysk w odległości wykrywania o około 20 - 25%. Cała procedura detekcji sekwencyjnej jest realizowana przez specjalizowany analogowo cyfrowy procesor. Realizacja detekcji sekwencyjnej w nowoczesnych procesorach sygnałowych jest problematyczna z powodu ich niewystarczającej prędkości oraz potrzeby zorganizowania specjalnego procesu obliczeń. Złożonym i kosztownym badaniom w locie powinno towarzyszyć rejestrowanie wszystkich etapów pracy systemu w czasie rzeczywistym. Współcześnie podobne systemy nazwano „systemami obiektywnej kontroli” (SOK) z zapisem danych na trwałych nośnikach z możliwością podglądu obrazu na monitorach oraz wydrukach. Opis badań wykonano na podstawie zapisów SOK z interwałem czasowym wynoszącym 0,02 s. Pełny zakres zapisanej informacji zawiera ponad 350 parametrów, zgrupowanych w 22 zestawach. Przy czym rejestrowano zarówno parametry wyjściowe (koordynaty celów, myśliwców itp.) jak i informacje o pracy analogowych (przekaźniki, nadajniki) i cyfrowych (procesor sygnałowy, sterująca CWM itp.), aż do wielkości informacji w komórkach pamięci operacyjnej pokładowej CWM w konkretnych momentach czasu.
(http://img337.imageshack.us/img337/8139/zason3.jpg)
Na przedstawionym na rysunku 3 eksperymencie przechwycenia celu na maksymalną odległość, przeprowadzonemu 18.08.1993 r. przytoczymy wykaz i znaczenie niektórych części informacji, zarejestrowanej w chwili przechwycenia celu (przechwycenie celu 319,4 km, wystrzelenie rakiety 228 km, wysokość lotu celu 10300 m, pułap MiG-31 – 8480 m, prędkość lotu celu – 189 m/s, MiG-31 – 669 m/s).
Zestaw 2
Parametry lotu MiG-31: kurs +100,45º; przechylenie -0,27º; pochylenie +5,12º; prędkość rzeczywista 686,2 m/s; maksymalna – 2,371 m/s; pułap 8,47 km; koordynaty geograficzne: X=+50,95 km, Z=-36,94 km (względem umownego punktu odniesienia).
Zestaw 10
Parametry lotu celu: koordynaty geograficzne: X=+23 km; Z=+280,63 km; prędkość pozioma – 300,2 m/s, pułap 8,88 km, prędkość zbliżania – 873 m/s, kątowe położenie celu względem myśliwca w płaszczyźnie pionowej – 2,74º, wielkość sygnał + szum na stroboskopach na odległość 30,40,22,44,18,16,22 umownych jednostek (15…20 jednostek – szum odbiornika).
Zestaw 7
Odległość do celu 319,4 km. Przytoczymy także analogiczną informację z czasu umownego rażenia celu rakietą (wariant telemetryczny bez części bojowej)
Zestaw 2
Myśliwiec MiG-31: kurs +95,33º; przechylenie 1,27°; pochylenie +4,38°; prędkość rzeczywista – 594,2 m/s, maksymalna – 2,051 m/s, pułap 8,48 km; koordynaty geograficzne: X=+29,09 km; Z=+30,55 km (względem umownego punktu odniesienia).
Zestaw 10
Cel latający – koordynaty geograficzne X=+24,0 km; Z=+231,25 km, prędkość pozioma 191,1 m/s, pułap 10,63 km, prędkość zbliżania 783,7 m/s; kątowe położenie celu względem samolotu przechwytującego w płaszczyźnie pionowej - +1,4°, wielkość sygnał + szum w stroboskopach w odległości 46-140-146-64-170-44, 42-40 jednostek.
Zestaw 7
Odległość do celu 92,1 km
Ilość zarejestrowanych informacji w czasie całego eksperymentu pozwala przeprowadzić demonstrację w warunkach naziemnych na specjalnym stanowisku. W stanowisku użyto systemu indykacji w postaci analogicznej do samolotu. W czasie rzeczywistym informacja jest demonstrowana tak jak ją śledzi szturman – operator . To pozwala ocenić prawidłowość jego czynności i przeanalizować pomyłki, jeżeli takie miały miejsce. W wypadku powtórzenia eksperymentu można uprzednio przygotować szturmana – operatora. Posiadając zestaw zarejestrowanych danych z różnych eksperymentów można podwyższyć poziom przygotowania szturmanów – operatorów i pilotów.
Trzecim ostatnim eksperymentem przeprowadzonym 21.04.1994 r.było wykrycie, przechwycenie, śledzenie i ostrzał czterech celów.
(http://img34.imageshack.us/img34/2682/zason4.jpg)
Użyto latających celów na bazie MiG-21 sterowanych odległościowo z punktów naziemnych. Cele były naprowadzane w obszar przestrzeni, która była kontrolowana przez naziemne systemy sterowania celami oraz punkty pomiarowe lotu rakiet. Cele leciały na pułapach: 1 – 7100 m; 2 – 1720 m, 3 – 2470 m, 4 – 6230 m. Kolejność ostrzeliwania celów określano programem systemu wyliczającego MiG-31: 4 – 2 – 3 – 1.
(http://img51.imageshack.us/img51/3628/zason5.jpg)
Rezultaty funkcjonowania systemu wyliczającego SSU „ZASŁON” do celu nr 1 przedstawiono na rysunku 5, na którym pokazano funkcjonowanie podstawowych kanałów radiolokacyjnych gdzie:
D – odległość do celu w km;
dD – błąd śledzenia w odległości;
EГ i EB – kąty obserwacji celu: pionowy i poziomy;
dГи, dB – błąd śledzenia kątowego;
Fº - dopplerowska częstotliwość sygnału;
dUʄc – błąd śledzenia Fº;
dl – sygnał w pierwszym oscyloskopie zdalnego pomiaru;
dmax – sygnał w oscyloskopie śledzenia D.