Состав аппаратуры КУРС МП-70

Комплект блоков, устанавливаемый на самолет, зависит от типа летательного аппарата. В таблице 2.3 представлен один из вариантов состава изделия КУРС МП-70 и назначение блоков, входящих в рассматриваемый комплект.

Таблица 2.3

Название	Тип (кол-во)	Назначение
Моноблок в составе:
Навигационно-посадочное устройство	УНП (2 шт.)	Прием сигналов навигационных и посадочных радиомаяков, выделение и обработка информации.
Блок встроенного контроля	БВК (1 шт.)	Осуществление контроля работоспособности аппаратуры на стоянке и в полете.
Выпрямитель	В-502 (1 шт.)	Питание блоков напряжением 27 В, выработка напряжения 36 В 400 Гц для УНП.
Амортизационная рама с распределительной коробкой	(1 шт.)	Объединение в моноблок УНП, БВК, В-502, обеспечение их амортизации, электрического соединения и коммутации.
Маркерный радиоприемник	РПМ-70 (1 шт.)	Прием сигналов маркерных радиомаяков и преобразование их в сигналы, позволяющие осуществить световую и звуковую индикацию момента пролета над маркерным радиомаяком.
Селектор курса	СК (2 шт.)	Установка заданной линии пути в режиме «VOR».
Селектор режимов	СР (1 шт.)	Переключение режимов посадки, управление коммутацией выходных цепей сигнализация готовности К и Г.
Пульт управления режимами	ПУР (2 шт.)	Настройка курсового и глиссадных приемников на частоту используемого радиомаяка, управление встроенным контролем аппаратуры.
Курсо-навигационная * антенна	АКН-002 (1 шт.)	Прием сигналов навигационных и курсовых радиомаяков.
Глиссадная антенна	АГ-003 (1 шт.)	Прием сигналов глиссадных радиомаяков.
Маркерная антенна	АМВ-002 (1 шт.)	Прием сигналов маркерных радиомаяков.

* – антенны в комплекте могут не поставляться.
В зависимости от модификации системы назначение отдельных блоков может отличаться от приведенных в таблице.

Индикация измеренного значения азимута осуществляется на приборах НПП или на специализированном индикаторе. В качестве индикатора может применяться ИКУ-1А.

Индикация сигналов отклонения самолета от равносигнальных зон курсового и глиссадного радиомаяков в режиме посадки осуществляется на приборах НПП и КПП системы управления САУ.

Индикация момента пролета маркерных радиомаяков осуществляется в виде световой (табло) и звуковой (звонок) сигнализации.

Позывные радиомаяков выдаются в СПУ.

Точная курсовая система (ТКС) выдает в КУРС МП-70 гиромагнитный курс.

Прием сигналов наземных радиомаяков может осуществляться при помощи антенн входящих в состав изделия или антенной системы самолета.

Питание КУРС МП-70 осуществляется от бортовых сетей переменным напряжением 115 В 400 Гц.

Внешний вид основных блоков системы КУРС МП-70, расположение органов управления и индикации в кабинах приведен в приложениях 2, 3.

3. 
   Технические характеристики КУРС МП-70
   

Краткие технические и эксплуатационные характеристики бортовой аппаратуры КУРС МП-70 приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

1. Диапазон рабочих частот, МГц: VOR …………………………………………… ILS, СП (курс)………………………………… ILS, СП (глиссада)……………………………. РПМ ………………………………………….....	108.00-117.95 108.10-111.95 329.15-335.00 75
2. Чувствительность, мкВ: VOR, ILS, СП (курс)…………………………… ILS, СП (глиссада)……………………………... РПМ (маршрут/посадка)……………………….	5 10 ≤ 200/1000±400
3. Погрешность измерения: VOR, град…………………………………….... ILS, СП (курс), мкА ..………………………..... ILS, СП (глиссада), мкА ……………………....	1.5 4 5
4. Количество фиксированных каналов: VOR ……………………………………………. ILS ……………………………………………… СП ……………………………………………… РПМ* ..………………………………………….	160 40 20 3
5. Температура окружающей среды,  С ……….............	от -60 до +60
6. Относительная влажность при температуре 40С, %	98
7. Атмосферное давление, мм рт. ст. …………………..	19
8. Ударные нагрузки с ускорением, g не более ……….	6
9. Вибрационные нагрузки, g не более ………………...	5
10. Масса комплекта, кг не более ……………………...	8,8
11. Потребляемая мощность по сети, не более: + 27 В, Вт .………………..…………………… 115 В 400 Гц, В·А …..………………………… 36 В 400 Гц В·А .…………………………....... + 5.5 В, Вт .…………………………………….	15 180 25 10

* – каналы маркерного радиоприемника различаются частотами модуляции принимаемых сигналов.
Тактические характеристики КУРС МП-70 аналогичны приведенным в таблице 2.2. характеристикам КУРС МП-2.

Являясь аппаратурой третьего поколения, в задачи которой входит обеспечение полета самолета по маршруту с высокой точностью и выполнение посадки в условиях ограниченной видимости, система КУРС МП-70 обладает улучшенными в сравнении с предыдущими образцами аналогичной аппаратуры характеристиками.

В аппаратуре КУРС МП-70 увеличено среднее время безотказной работы. Это было достигнуто в основном за счет использования высоконадежных устройств и систем на базе микроэлектронной техники, а также путем резервирования отдельных узлов и блоков. Использование элементов микроэлектронной техники, в свою очередь, привело к существенному уменьшению массы аппаратуры. Уменьшение массы аппаратуры повысило устойчивость аппаратуры к ударным и вибрационным нагрузкам.

Резервирование отдельных узлов и блоков системы КУРС МП-70 привело к созданию высокоорганизованной системы контроля аппаратуры, которую можно подразделить на устройства самоконтроля и устройства встроенного контроля. Средство самоконтроля контролирует как изменение уровня рабочих сигналов в каналах аппаратуры, так и девиацию выходного тока в цепях индикаторных приборов. Средства встроенного контроля, формирующие имитационные сигналы наземных маяков VOR, ILS и СП-50, служат для дискретного контроля работоспособности аппаратуры по желанию оператора. Все перечисленные мероприятия позволили существенно повысить надежность аппаратуры, точность выдаваемой информации.

4. 
   Структурная схема КУРС МП-70
   

Комплект аппаратуры КУРС МП-70 состоит из навигационно-посадочных устройств (УНП). В УНП входят основные устройства приема и обработки информации, поступающей от наземных радиомаяков с целью преобразования ее в вид, удобный для воспроизведения на индикаторах пилотов и штурмана. В состав аппаратуры входят также блоки дистанционного управления аппаратурой КУРС МП-70, блок встроенного контроля (БВК), маркерный радиоприемник РПМ, выпрямитель В-502.

Структурная схема КУРС МП-70 представлена на рис. 2.28.

Рис. 2.28. Структурная схема КУРС МП-70
Основным блоком является УНП, в задачи которого входят прием и преобразование сигналов, поступающих от наземных курсовых и глиссадных радиомаяков, и радиомаяков VOR. Кроме того, в УНП содержатся элементы самоконтроля и высокочастотные элементы встроенного контроля. В состав комплекта аппаратуры входят два навигационно-посадочных устройства.

БВК (общий для обоих УНП, входящих в моноблок) содержит низкочастотные элементы встроенного контроля и логические схемы выбора режимов контроля.

Для установки линии заданного пути (ЛЗП) используется селектор курса (СК). В состав комплекта аппаратуры КУРС МП-70 входят два селектора курса: один для первого навигационно-посадочного устройства, второй – для второго.

Для выбора частотного канала курсового или глиссадного трактов аппаратуры используется пульт управления (ПУР). В зависимости от выбранной частоты в ПУР формируется сигнал включения режима посадки. В состав комплекта аппаратуры входят два пульта управления по числу навигационно-посадочных устройств. На пультах управления расположены и органы управления устройствами встроенного контроля – кнопки контроля.

Селектор режимов применяется в системе управления аппаратурой для переключения режимов посадки «ILS» и «СП-50», а в некоторых модификациях для включения совмещенных режимов «ILS-VOR», «СП-VOR» и для управления коммутацией выходных цепей () УНП.

В комплект аппаратуры входит один маркерный радиоприемник (РПМ-70), который конструктивно выполнен автономным. РПМ-70 связывает с селектором режимов только переключатель чувствительности. В приборном варианте приемника и этот переключатель может не использоваться, так как дублирующий его переключатель имеется на лицевой панели приемника. Таким образом, в приборном варианте РПМ полностью автономен и электрически и конструктивно.

Выпрямитель В-502 служит для получения постоянного напряжения 27 В для питания блоков и моноблока, а также напряжения 36 В 400 Гц, используемого в устройстве самоконтроля.

Сигналы наземных радиомаяков принимаются курсо-навигационной (АКН-002), глиссадной (АГ-003) и маркерной (АМВ-002) антеннами.

5. 
   Функциональная схема КУРС МП-70
   

Комплект аппаратуры КУРС МП-70 состоит из моноблока, включающего в свой состав основные устройства приема и преобразования информации, содержащейся в сигналах радиомаяков VOR, ILS, СП-50. Кроме того, в состав аппаратуры входят: блок встроенного контроля общий для двух УНП (в состав моноблока входят два УНП); маркерный радиоприемник; два пульта управления; два селектора курса; селектор режимов.

На рис. 2.29 изображена функциональная схема аппаратуры КУРС МП-70, в основу построения которой положен принцип поканального отображения построения аппаратуры. Изображение всех имеющихся связей между отдельными блоками аппаратуры усложнило бы функциональную схему. Поэтому в данной схеме основу составляет навигационно-посадочное устройство.

Рис. 2.29. Функциональная схема КУРС МП-70
Рассмотрим работу аппаратуры КУРС МП-70. Высокочастотные сигналы принимаются курсовой антенной (АКН-002), которая размещается в носовом отсеке и предназначена для приема высокочастотных сигналов горизонтальной поляризации курсовых маяков СП-50, ILS и навигационных маяков VOR. Принятые сигналы радиомаяков поступают в курсовой блок высокой частоты (БВЧК), где усиливаются и преобразовываются с помощью синтезатора частоты (СЧК) в сигналы низкой частоты. Цифровой синтезатор с фазовой автоматической подстройкой частоты обеспечивает выбор любой из двухсот частот. Частота выбирается с помощью пульта управления. Для повышения избирательности приемника во входной цепи курсового блока высокой частоты используются перестраиваемые варикапами фильтры. Преобразованные сигналы подаются на блок низкой частоты (БНЧК) и блок посадки (БПС). Курсовой блок низкой частоты используется в режиме навигации «VOR» и режиме посадки «СП-50». Блок посадки работает в режиме «ILS». С выхода курсового блока низкой частоты в навигационном режиме сигналы поступают в следующую систему (СС), которая обеспечивает показания индикатора курса, и на нуль-индикаторный прибор. На нуль-индикаторные приборы подключаются также выходные цепи блока посадки и курсового блока низкой частоты в режиме «Посадка».

Высокочастотные сигналы глиссадных радиомаяков ILS, СП-70 принимаются глиссадной антенной (АГ-003), которая размещается также в носовом отсеке. Принятые сигналы поступают на глиссадный блок высокой частоты (БВЧГ), где с помощью синтезатора (СЧГ) преобразуются в сигналы низкой частоты, которые подаются в блок посадки. Синтезатор исполняет роль гетеродина и обеспечивает генерацию 40 частот, выбираемых с пульта управления. Выходные цепи блока посадки, относящиеся к глиссадному приемнику, подключаются к нуль-индикаторным приборам.

Высокочастотные сигналы маркерных радиомаяков поступают на маркерную антенну (АМВ-002) в нижней части фюзеляжа, а затем на маркерный радиоприемник. В блоке высокой частоты (БВЧМ) сигналы высокой частоты преобразуются в сигналы низкой частоты. Преобразованные сигналы поступают в блок низкой частоты (УНЧ), где усиливаются. Далее с помощью фильтров 400, 1300 и 3000 Гц (ПФ), соответствующих частотам ближнего, среднего и дальнего МРМ, выделяются сигналы, управляющие работой исполнительных устройств, которые управляют процессом загорания индикаторных ламп, включением звонка и подачей тонального сигнала с целью предупреждения экипажа о пролете маркерных радиомаяков.

Отличительной особенностью аппаратуры КУРС МП-70 от ранее разработанных систем (КУРС МП-1, КУРС МП-2) является наличие встроенного контроля по всем каналам — курсовому, глиссадному и маркерному. Каналы проверяются путем нажатия кнопок «Вкл. контроля» на соответствующих пультах.

В УНП расположены стабилизаторы напряжения +20, -12,6 и +5 В (ЛП). На механизм следящей системы и блок посадки подается напряжение 36 В 400 Гц через трансформатор. С выходов блока посадки и курсового блока низкой частоты снимаются сигналы готовности, которые выдаются посредством коммутирующих бортовых устройств при условии исправности трактов курсового и глиссадного приемников и наличия сигнала.

Рассмотрим работу отдельных устройств аппаратуры КУРС МП-70.

1. 
   Блок высокой частоты курсовой
   

Высокочастотной частью курсового канала УНП является двухсотканальный супергетеродинный приемник с двойным преобразованием частоты. Принятый антенной высокочастотный сигнал поступает через электронно-перестраиваемый фильтр (ПФ1) на УВЧ, нагрузкой которого является фильтр (ПФ2), аналогичный тому который расположен на входе приемного устройства. Функциональная схема БВЧК изображена на рис. 2.30.

Фильтры обеспечивают прохождение частот 108,0–117,95 МГц избирательность по зеркальным и комбинационным частотам, а также возможность перестройки в указанном диапазоне на 20 фиксированных частот с интервалом 0,5 МГц. Для перестройки фильтров применяется специальная матрица перестройки частоты (МПЧ), которая представляет собой переменный делитель напряжения +20 В, управляемый с пульта управления. Управляемым элементом фильтра является варикап, емкость которого изменяется при подаче на него различного напряжения смещения. Применение электронной перестройки частоты позволило существенно повысить надежность аппаратуры КУРС МП-70, а также сократить габариты и массу аппаратуры в сравнении с аппаратурой КУРС МП-2, где использовалась механическая перестройка частоты.

Рис. 2.30. Функциональная схема БВЧК
После второго фильтра сигнал поступает на первый смеситель (СМ1). Одновременно на СМ1 подается сигнал первого гетеродина (ГЕТ1), в качестве которого используется синтезатор на двести частот, вырабатывающий сигналы в диапазоне частот 89,5–99,45 МГц с интервалом 0,05 МГц. В качестве смесителя используется полевой транзистор, который обладает достаточно линейной характеристикой с большим динамическим диапазоном в сравнении с обычным транзистором. Кроме того, полевой транзистор позволяет получить большее ослабление по комбинационным каналам.

В нагрузке первого смесителя выделяется сигнал первой промежуточной частоты 18,5 МГц, равный разности частот основного сигнала и сигнала гетеродина. Нагрузкой смесителя является первый фильтр сосредоточенной селекции (ФСС1) со средней частотой 18,5 МГц. Сигнал первой промежуточной частоты поступает на усилитель первой промежуточной частоты (УПЧ1), на второй кварцевый фильтр сосредоточенной селекции (ФСС2), а затем на второй смеситель (СМ2). Частотная характеристика кварцевых фильтров сосредоточенной селекции имеет необходимый коэффициент прямоугольности для обеспечения подавления соседнего канала и определяет практически полосу блока высокой частоты. На СМ2 подается гетеродинное напряжение частотой 20,504 МГц от второго гетеродина (ГЕТ2). Смеситель нагружен на контур со средней частотой 2,04 МГц. Со второго смесителя сигнал второй промежуточной частоты поступает на усилитель (УПЧ2), а затем на усилитель-модулятор (УСМД), который служит для проверки приемника в режиме контроля. Детектор (АД) преобразует амплитудно-модулированный высокочастотный сигнал в низкочастотный. Постоянная составляющая на выходе детектора используется в системе автоматической регулировки усиления АРУ. Необходимость использования АРУ, как и во всяком приемнике супергетеродинного типа, связана с обеспечением постоянного выходного напряжения с выхода детектора. Управляющее напряжение АРУ с выхода усилителя постоянного тока АРУ (УАРУ) подается на УВЧ, УПЧ1 и УПЧ2. С выхода детектора низкочастотный сигнал поступает на вход блока низкой частоты курса (БНЧК), блок посадки (БПС) и активный фильтр (ФНЧ), настроенный на пропускание сигналов частот 250-2500 Гц и предназначенный для выделения позывных наземных радиомаяков.

При работе блока высокой частоты курса в режиме контроля на его вход подается высокочастотный контрольный сигнал. Этот сигнал получен преобразованием в контрольном смесителе частоты 18,5 МГц (СМК), вырабатываемой контрольным генератором (ГК), и сигнала первого гетеродина (синтезатора).

2. 
   Блок низкой частоты курсовой
   

Назначение блока низкой частоты при работе с курсовыми радиомаяками аппаратуры КУРС МП-70 состоит в обработке сигналов VOR и СП-50, полученных с блока высокой частоты, с целью передачи сигналов на выходные индикаторы и вычислитель.

Режим навигации «VOR». При работе аппаратуры КУРС МП-70 в режиме «VOR» на вход блока низкой частоты поступает сигнал, состоящий из двух сигналов: переменного сигнала 30 Гц и опорного сигнала (поднесущая частота 9960 Гц, модулированная по частоте опорным сигналом 30 Гц с девиацией частоты ±480 Гц). В разности фаз сигналов переменной и опорной фазы заложена информация об азимутальном положении ЛА относительно радиомаяка VOR. В задачу блока низкой частоты и входит измерение разности фаз между указанными сигналами. Функциональная схема канала изображена на рис. 2.31.

БНЧК в режиме «VOR» имеет два канала: ручной и автоматический. Схема автоматического канала до выхода фазового детектора аналогична схеме ручного канала. Как в ручном, так и в автоматическом канале низкочастотный сигнал, поступающий с блока высокой частоты курсового канала, разделяется в блоке низкой частоты на два сигнала опорной и переменной фаз. Сигнал переменной фазы выделяется из суммарного сигнала фильтром (ПФ2, ПФ3), в котором подавляются поднесущая частота 9960 Гц и высшие гармоники сигнала переменной фазы. Выделенный сигнал 30 Гц через коммутатор (К2, К3) поступает на усилитель сигнала переменной фазы (УПФ1, УПФ2), в котором он усиливается до необходимого уровня. Коммутатор подключает выход фильтра к выходу усилителя в режиме «VOR» и отключает его в режиме «СП-50». Сигнал опорной фазы выделяется из суммарного сигнала в частотном детекторе (ЧД). Выделенный сигнал частоты 30 Гц усиливается в усилителе сигнала опорной фазы (УОФ1) и поступает на вращающийся трансформатор (ВТ1), расположенный в селекторе курса (СК). Ротор трансформатора связан со шкалой и имеет ручной привод.

Рис. 2.31. Функциональная схема канала VOR БНЧК
Сдвинутый по фазе опорный сигнал с выхода вращающегося трансформатора поступает на фильтр (ПФ1), в котором ослабляются высшие гармоники сигнала опорной фазы. С выхода фильтра сигнал через коммутатор (К1) поступает на вход усилителя сигнала опорной фазы (УОФ2), в котором он усиливается до необходимого уровня. С выходов усилителей сигналы опорной и переменной фаз поступают на фазовый детектор (ФД1), преобразующий сигналы в постоянный ток, величина и полярность которого зависят от фазового сдвига между этими сигналами.

Зависимость выходного напряжения фазового детектора от фаз сдвига между сигналами представлена на рис. 2.32 в виде характеристики фазового детектора. Схема ручного канала настраивается таким образом, чтобы при подаче на вход блока низкой частоты сигнала VOR с нулевым сдвигом фаз между сигналами переменной и опорной фазы и при нулевом показании шкалы селектора курса фазовый сдвиг между сигналами, поступающими на фазовый детектор, был равен 90°. Выходное напряжение фазового детектора при этом равно нулю. Выходной сигнал с фазового детектора поступает на нуль-индикаторный прибор.

Рис. 2.32. Характеристика фазового детектора
При полете ЛА курсовым способом на селекторе курса устанавливается значение заданного курса. Если ЛА находится на заданном курсе, то сдвиг фаз в принимаемом сигнале равен показанию шкалы фазовращателя селектора курса и на вход фазового детектора поступают сигналы со сдвигом 90°. При этом выходное напряжение фазового детектора равно нулю и курсовая планка нуль-индикаторного прибора находится в центре.

Если ЛА отклонился от заданного курса, то изменится фазовый сдвиг в принимаемом сигнале, что вызовет появление постоянного напряжения на выходе фазового детектора и отклонение курсовой планки нуль-индикаторного прибора. Разница между ручным и автоматическим каналами состоит в том, что вращающийся трансформатор (ВТ2) автоматического канала конструктивно располагается в механизме следящей системы и ручного привода не имеет.

Выходное постоянное напряжение фазового детектора автоматического канала (ФД2) поступает на преобразователь (ПНН), расположенный в усилителе следящей системы (УСС), в котором преобразуется в сигнал 400 Гц. Амплитуда сигнала пропорциональна выходному напряжению фазового детектора, а фаза принимает два значения: 0 и 180° (относительно бортсети 400 Гц) в зависимости от полярности выходного напряжения фазового детектора. Сигнал с выхода преобразователя поступает на вход усилителя (УС), нагрузкой которого является исполнительный двигатель (ДВ) переменного тока. Обмотка возбуждения двигателя питается от бортсети 400 Гц, а обмотка управления подключена к выходу усилителя.

Направление вращения двигателя зависит от фазового соотношения между напряжениями управления и возбуждения, т.е. от полярности выходного напряжения фазового детектора. Двигатель через редуктор связан с ротором вращающегося трансформатора (ВТ2). При подаче на вход автоматического канала суммарного сигнала VOR двигатель будет вращать ротор трансформатора до тех пор, пока выходное напряжение фазового детектора не станет равным нулю. Ротор вращающегося трансформатора автоматического канала связан со шкалой индикатора азимута маяка VOR. При настройке автоматического канала на вход подается суммарный сигнал VOR ,соответствующий азимуту маяка 0, и после остановки двигателя шкала фазовращателя устанавливается в нулевое положение.

Для обеспечения устойчивости автоматического канала в нем применена обратная связь по скорости. Для этого на роторе двигателя установлен тахогенератор, вырабатывающий напряжение, пропорциональное скорости вращения двигателя. Это напряжение подается на вход усилителя, где оно складывается с преобразованным напряжением фазового детектора. На одном валу с фазовращателем автоматического канала установлены элементы дистанционной передачи угла: синусно-косинусный трансформатор (СКТ) и дифференциальный сельсин датчик (ДСД).

Синусно-косинусный трансформатор используется для передачи потребителям азимута маяка VOR. Дифференциальный сельсин датчик используется для получения курсового угла радиостанции (КУР). Для этого на статор дифференциала подается магнитный курс самолета (от точной курсовой системы), а с роторной обмотки снимается курсовой угол, равный разности между азимутом и магнитным курсом.

БНЧК включает в себя также схему индикации направления полета самолета (схема «ОТ-НА»). На эту схему поступают опорные сигналы ручного и автоматического каналов. Если ЛА летит на маяк, то магнитный курс, который набирается на селекторе курса ручного канала, совпадает с азимутом маяка VOR. Следовательно, фазовращатели ручного и автоматического каналов VOR будут находиться в одинаковом положении и опорные сигналы, поступающие на вход схемы «ОТ-НА» будут синфазные. Когда ЛА пролетит маяк VOR и продолжит полет тем же курсом, положение фазовращателя ручного канала останется неизменным, так как магнитный курс самолета не изменился. В то же время азимут маяка VOR изменится на 180°. Автоматический канал отработает новое значение азимута, и ротор развернется на 180°. Опорные сигналы, поступающие на вход схемы «ОТ-НА», в этом случае будут в противофазе. Таким образом, схема «ОТ-НА» вырабатывает сигнал «НА», если поступающие сигналы противофазные.

Схема «ОТ-НА» имеет два различных выхода: сигналы +27 В («НА») и +27 В («ОТ») поступают на селектор курса и подсвечивают соответствующее табло. Сигналы «НА» и «ОТ» в виде постоянных токов величиной 600-750 мкА поступают на токовый указатель «ОТ-НА» нуль-индикаторного прибора. Этот выход рассчитан на подключение двух индикаторов. В состав блока низкой частоты входит также телефонный усилитель (УНЧ ТФ), который усиливает сигналы опознавания наземных радиомаяков.

<предыдущая страница | следующая страница>