Взлёт 2012 11

Журнал Взлет

БВК, который содержит аналоговый приемник, АЦП, модули управления, цифровой обработки сигнала и графического процессора, также создан специалистами отдела специализированных цифровых вычислительных электронных машин НТЦ ГРПЗ. В настоящее время отечественных аналогов такому БВК нет.

Известно, что серийные Ми-28Н пока поставляются в войска без РЛС и ряда других систем – все это должно найти применение при модернизации вертолета. Что уже сделано Вашим предприятием для того, чтобы ускорить давно запланированное оснащение Ми-28Н надвтулочным радаром? Какие основные проблемы пришлось решать в прошедшие годы?

Опыт первых испытаний нашего радара на борту Ми-28Н показал, что для получения требуемого качества радиолокационного изображения местности и обеспечения необходимой точности измерения координат цели необходимо «отвязать»

антенну от колебаний втулки несущего винта вертолета, на которой размещена надвтулочная часть РЛС. В результате мы пришли к выводу: конструкция подвеса антенны может и должна быть усовершенствована. Всего мы испытали и построили, не считая экспериментального подвеса, три разных варианта. Подводили смежники. Первый образец подвеса по нашему заданию разработала и изготовила одна фирма из Санкт-Петербурга, но анализ летных испытаний РЛС в составе вертолета показал крайнюю ненадежность их варианта. Тогда мы приняли решение создать подвес собственными силами. Опыта разработки подобных подвесов не было у нас в стране ни у кого, но выполнить эту работу нужно было срочно.

На разработку конструкторской документации, изготовление и испытание подвеса в составе антенны на динамическом стенде ГРПЗ ушло полтора года. В итоге, 30 июня 2011 г был выполнен первый полет с новым подвесом. Получены в целом удовлетворительные результаты по качеству работы РЛС на таком подвесе. Однако испытания показали, что схема с механическими редукторами не давала необходимого ресурса конструкции. Сделали нелегкий вывод о том, что использование редукторной схемы с зубчатыми колесами в нашем случае недопустимо, т.к. наличие люфтов в редукторах приводит к резкому сокращению их срока службы из-за серьезных механических воздействий, которые имеют мощные синусоидальные составляющие на фоне случайных широкополосных вибраций втулки несущего винта вертолета. Всего несколько часов полета – и антенну приходилось менять, а это недопустимо в условиях реальной эксплуатации. Однако уже и с таким подвесом антенны все-таки удалось получить приемлемое радиолокационное изображение местности. Пришлось искать другие технические решения построения подвеса – безлюфтовые. И такие решения были найдены.

РЛС на подвижном стенде на базе автомобиля «Газель»

У образца РЛС – начальник КБ радиотехнического отдела НТЦ – заместитель главного конструктора по разработке ПО Вячеслав Андросов

Только последний, третий по счету вариант дал нормальные характеристики и обеспечил успешное проведение испытаний на вертолете. До этого картинка с радара все же «смазывалась». На третьем комплекте привода антенны мы ввели вместо механической электромеханическую стабилизацию луча, сделали электромеханический привод. Прежние подвесы обеспечивали поворот антенны по азимуту, углу места и крену, новый же имел только две степени свободы – по азимуту и углу места. Решение отказаться от движения по крену и удаление редуктора, существенно облегчило конструкцию. Новый стабилизатор «отрабатывал» колебания втулки и независимо от положения вертолета позволял станции «смотреть» в нужную точку. Примененная на РЛС автономная электромеханическая система стабилизации антенны позволила значительно повысить качество радиолокационного изображения местности.

Видимо, это все требовало и доработки программного обеспечения…

Естественно. Существенным моментом в разработке любой РЛС является создание программного обеспечения. Много работ проведено в этом направлении. Дорабатывались уже введенные режимы работы станции, появились, как я уже сказал, новые режимы – «маловысотный полет» и «селекция движущихся целей». Кроме того, обеспечили новым ПО и электромеханическую стабилизацию антенны.

Основная алгоритмическая часть ПО, за исключением алгоритмов режима обзора воздушного пространства (ОВП), создана специалистами научно-технического центра ОАО «ГРПЗ». В области ПО мы работаем в содружестве с нашими партнерами. Алгоритмы режима ОВП, а также алгоритмы повышения разрешающей способности по азимуту в переднем

и переднебоковом обзорах (за счет использования синтезирования апертуры антенны) создаются коллективом ЗАО «ОКБ «Траверз». Специалисты Рязанского государственного радиотехнического университета выполняют для нас работы по созданию режима доплеровского обужения луча.

Работа по подготовке и увязке ПО такого сложного изделия, как вертолетная РЛС, требует системного подхода. Для этого на ОАО «ГРПЗ» создан и действует комплекс отработки ПО, который включает следующие средства и этапы: стенд отладки программ с бортовым вычислительным комплексом РЛС; подвижный стенд на базе автомобиля «Газель»; анализ и отработка ПО непосредственно на РЛС, установленной на вертолете; динамический стенд контрольно-испытательного центра; автоматизированное рабочее место (АРМ) механических испытаний.

Созданный на ГРПЗ подвижный стенд на базе «Газели» активно используется для поэтапной отладки программного обеспечения. На автомобильном стенде устанавливались в разное время сначала экспериментальный образец однодиапазонной РЛС, далее экспериментальный образец двухдиапазонной РЛС (диапазоны длин волн Ка и Х) и в настоящее время – третий опытный образец РЛС Ка-диапазона.

Подвижный стенд обеспечивает решение многих задач. Ведется наземная отработка управления РЛС и проверка всех режимов РЛС в Ка- и Х-диапазонах волн, в т.ч. в движении. Осуществляется оценка возможности обнаружения различных типов целей (уголковых отражателей, прототипов наземных целей с известной ЭПР, опор и проводов ЛЭП, и т.д.). Проводится запись отраженных от земных объектов сигналов для разработки алгоритмов повышения разрешающей способности по азимуту, а также запись сигналов, отраженных от воздушных целей (вертолеты Ми-8, Ми-26, Ми-28Н, Ми-34, Ка-52) для решения задач распознавания типа цели. Идет проверка алгоритмов повышения разрешающей способности по азимуту и эффективности доработок программного обеспечения по результатам летных испытаний РЛС на вертолете Ми-28Н.

Видимо испытания на мобильном стенде лишь часть проводимых испытаний РЛС?

Проводится широкий круг испытаний. Для определения ресурса РЛС нам было необходимо провести статические испытания, имитирующие ветровую нагрузку на обтекатель, который входит в состав РЛС. Требовались испытания на динамическом стенде с реальными механическими нагрузками, действующими на РЛС в полете.

Статические испытания показали, что обтекатель выдерживает ветровые нагрузки, в два раза превышающие те, которые реально создаются в условиях полета вертолета. Радиопрозрачный обтекатель (РПО) испытывался на статическом стенде ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля». Обтекатель для нашего радара изготавливается в ОАО «Стеклопластик», разработан входящим в его состав Всероссийском НИИ стеклопластиков и стекловолокна (ВНИИ СПВ).

Далее были проведены летные испытания вертолёта с установленной на втулке РЛС, в ходе которых на всех фазах полета определялись нагрузки, действующие на места крепления станции к вертолёту, а также на ее узлы и блоки. Для этого было выполнено несколько наземных гонок и полетов, определены условия для испытаний на динамическом стенде и уточнены требования по механическим воздействиям для каждой составной части РЛС.

Проводимые доработки конструкции далее проверялись на отсутствие резонансных частот на гармониках частоты вращения несущего вала с помощью динамического стенда в контрольно-испытательном центре ОАО «ГРПЗ» с использованием АРМ механических испытаний. Получен начальный ресурс РЛС. После этого отработанные изменения конструкции внедрялись в опытный образец, установленный на вертолете для проведения летных испытаний.

Вид многофункционального индикатора в различных режимах работы РЛС (снимки получены с системы видеорегистрации вертолета):

1 – картографирование земной поверхности (режим ОЗП); 2 – режим обнаружения опор ЛЭП, сопровождение трех целей и захват 4-й (зеленый ромб); 3 – режим СДЦ при обзоре земной поверхности, обнаружение только подвижных наземных целей (зеленый цвет – удаляющиеся цели, красный – приближающиеся цели); 4 – режим ОЗП + СДЦ, обнаружение подвижных (красный и зеленый цвет) и неподвижных наземных целей; 5 – обнаружение метеобразований (с подвижного стенда на базе автомобиля «Газель»); 6 – режим «Микроплан»