< Serge77 - Моя ракетная мастерская >

Доплеровский радар диапазона 23 см.

автор - Игорь (ikono)

(предварительная версия)

Радар использует 2 антенны "волновой канал" с усилением в главном луче 15 дБ и шириной ДН (диаграммы направленности) около +-15 градусов по уровню -3 дБ.

Левая по рисунку антенна (с толстым кабелем) использовалась в качестве передающей. Частота кварцевого задающего генератора (первый сверху вниз) 36 МГц учетверялась (144МГц), далее следуют утроитель (432 МГц), и еще один (1296,623 МГц). Выходная мощность последнего утроителя (+5дБм) усиливалась резонансным каскадом на BFP450 до +16 дБм, далее выходным каскадом на BFG591 до 23 дБм (200 мВт). Излучение - непрерывное. Приемная часть (на рисунке сверху) состояла из такой же антенны, фильтра на двух спиральных резонаторах (полоса 30 МГц, потери -1 дБ), входного малошумящего усилителя на BFP420 (к нему идет белый провод от отдельных батареек), далее блока детектора приемника, собранного специально для этого применения. Блок состоит из детектора-смесителя на диодах Шоттки BAT17-04, малошумящего УНЧ на ВС549, выходного УНЧ на LM386. Запись доплеровской частоты производилась стареньким компьютером. Измерение скорости автомобилей этим радаром было тестировано на дистанциях превышающих 250 м сквозь листву деревьев. Транспортировка радара была возможна даже на велосипеде.

 

Испытания

Первое испытание на ракетной цели. В качестве цели использовалась простейшая "ракета", состоящая из промышленного двигателя С 6-0 (импульс 6,5 Н*с, время работы 1,7 с) и стабилизатора в виде палки (ок 50 см, 5 г). К ракете прикреплены скотчем горизонтально в двух перпендикулярных плоскостях и на 2 уровнях 3 рассеивателя - кусочка стальной проволоки диаметром 0,5 мм, длиной 11,55 см (половина длины волны).

Результаты.
Сопровождение ракеты проведено на участке траектории длиной 31,3 м в течение 0.419c, который был ограничен входом цели в пределы и выходом за пределы узкой ДН, поскольку запуск производился на отдалении от радара с наклоном в сторону радара. Скорость цели изменялась немонотонно, с тенденцией к насыщению при 70 м/c. В момент времени t=0,314 с произошло скачкообразное изменение ускорения цели, вызванное предположительно частичным разрушением конструкции закрепления рассеивателей (скотч). Это разрушение сопровождалось резким спадом ЭПР (эффективной поверхности рассеяния) цели в течении 10 мс после начала разрушения, с наблюдаемой закруткой траектории, а также уменьшением лобового сопротивления. В дальнейшем установилась новая предельная скорость около 90-100 м/с (М=0,28) с медленным спадом из-за постепенного уменьшения тяги двигателя. Максимальная перегрузка при разгоне 45g. Файл с записью доплеровской частоты для желающих его еще проанализировать прилагается (по ссылке на форум).


 

Выводы.
Плохая аэродинамика ракеты (торчащие рассеиватели, скотч, отсутствие обтекателя) объясняют низкую предельную скорость цели в этом тесте. ЭПР цели был достаточен для сопровождения на начальном участке траектории даже после частичного разрушения закрепления рассеивателей. Исходя из предельной скорости и времени работы двигателей предполагаемая высота подъема 200 м.
Преимущества радара - отсутствие электроники на борту ракеты. Недостаток - необходимость широких отражателей (которые, впрочем, могут быть выполнены в виде стабилизатора ракеты, покрытого фольгой шириной 11.6 см) и сложность конструкции. Кварцевый возбудитель может быть заменен обычным генератором с некоторым ухудшением точности из-за нестабильности частоты. Остается также проблема удержания ракеты в пределах относительно узкого луча радара.

Обсуждение на форуме.

16.10.2005

 

Вторая серия испытаний

 

Вторая серия состоялась 5 января 2006 г в окрестностях Киева. Для теста изготовлены новые антенны.

 

Слева - приёмная антенна, справа - передающая, за ней в деревянной коробке - передатчик.

Внутренности передатчика:

В качестве целей использовались ракеты разных типов, на всех были установлены рассеиватели в виде двух закреплённых накрест медных проволок толщиной 1 мм.

Первая ракета - Полюс, рассеиватели видны чуть выше стабилизаторов. Ракета едва сошла с направляющей, как у двигателя (заводской МРД 20) вырвало сопло, ракета получила сильный удар, взлетела на несколько метров и упала.

Повреждения незначительные, только блок крепления двигателя въехал внутрь корпуса ракеты. На фото видны остатки двигателя без сопла.

Вот так выглядело дно ракеты до аварии:

Следующие две ракеты сделаны специально для получения максимальной скорости полёта. Основа - заводской МРД 20, прямо на него приклеены стабилизаторы, установлен обтекатель и рассеиватели.

Специально под них сделана стартовая установка из алюминиевых уголков:

Однако и здесь двигатели подвели. Первый прогорел вскоре после взлёта, ракета начала очень быстро вращаться. Второй взорвался прямо на старте, из него вылетело сопло и горящий кусок топлива, ракета получила сильный толчок и взлетела по ровной траектории, полёт был стабильным. Из-за сильного ускорения от взорвавшегося двигателя рассеиватели почти прижались к корпусу. При ударе о землю смялся обтекатель.

Следующие три ракеты изготовил Александр (PAL). Карамельный двигатель в бумажном корпусе, калибр 32 мм, трассер-замедлитель, вышибной заряд, парашют, реечный стабилизатор. Все три двигателя получили прогар корпуса, поэтому высота полёта оказалась меньше расчётной. Парашюты на двух ракетах успели раскрыться, на третьей нет.

 Несмотря на то, что полёты были сильно нерасчётными, удалось получить запись сигнала с радара для всех ракет. Данные обрабатываются.

  

05.01.2006

Рейтинг@Mail.ru