Rádióbiztosíték (szintén proximity fuse; angol proximity fuze ) - olyan biztosíték , amely biztosítja a robbanófej felrobbantását a céltól adott távolságban, anélkül, hogy mechanikus érintkezésbe lépne az utóbbival. Jelentősen növeli a tűz hatékonyságát bizonyos típusú célokra, például repülőgépekre vagy gyalogságra. Széles körben használják a légvédelmi tüzérségben . A modern hadseregekben légelhárító rakétákban , valamint töredezett és kazettás lőszerek légi robbantására használják .
Nem tévesztendő össze a taposóaknák távrobbantásával rádiókommunikáció segítségével .
A működési elve a célpontról visszavert jel vételén alapul: a biztosítékérzékelő a radar egy változata , vagyis egy rádióadó és egy rádióvevő egy egységbe kombinálva .
A rádióbiztosítékoknak számos fő alkalmazása létezik.
Az 1930-as években a légi közlekedés növekvő jelentősége a katonai ügyekben a speciális légvédelmi fegyverek, elsősorban a légvédelmi tüzérség elterjedéséhez vezetett . A hagyományos tüzérségi érintkező biztosítékok azonban hatástalannak bizonyultak, és kevés volt a közvetlen találat a repülőgépen. A légvédelmi tűz hatékonyságának növelése érdekében úgy döntöttek, hogy a lőszert a lehető legközelebb robbantják fel a repülőgéphez, még akkor is, ha az elhibázik. Ennek érdekében a légvédelmi lőszereket úgynevezett távoli biztosítékokkal kezdték felszerelni, amelyek a lövés után időben működtek. Az időt a lövés előtt határozták meg úgy, hogy a robbanás a célpont magasságában történt. A kis magassági pontosság, a kis töredezettségi sugár és a célok manőverezhetősége azonban továbbra sem tette lehetővé a megbízható robbanást minimális távolságból. Folytatódtak a kísérletek arra, hogy hatékonyabb módszereket találjanak a repülőgép közelségének meghatározására, beleértve az olyan egzotikusakat is, mint a motor hangja vagy kipufogója. Egyes megoldások gyakorlati tesztelésig jutottak el, például az optikai megoldások, amelyek a céltárgyról felvillanó fényvisszaverődés rögzítésén alapulnak.
Az első információ, amely eljutott hozzánk a célpont távolságának meghatározására szolgáló rádióhullámok használatával kapcsolatos gyakorlati kísérletekről, 1939-1940-ből származik. [1] [2] Az Egyesült Királyságban számos tudományos tanulmányt végeztek, amelyek bemutatták egy ilyen biztosíték létrehozásának lehetőségét. A biztosítékméretekre és a nagy terhelésekkel szembeni ellenállásra vonatkozó nagyon szigorú követelmények azonban lövéskor, amikor a lineáris gyorsulás eléri a 20 000 g -t, és a centrifugális erők a lövedékek forgási sebességénél akár 30 000 ford./percig nem tették lehetővé a britek számára, hogy gyakorlatilag alkalmazható eszközt hozzanak létre. Ezért a brit hatóságok a fejlesztéseket átvitték az Egyesült Államokba. 1941-ben az Egyesült Államokban tesztelték az első távoli rádióbiztosítékot, amely adott magasságban a föld felett robbantott fel egy légibombát. 1942-re az amerikaiaknak sikerült megoldaniuk a túlterhelésnek ellenálló miniatűr elektronika létrehozásának problémáját, augusztusban pedig az első tüzérségi tüzelésre került sor a repülőgépek célpontjaira a T-3 légvédelmi rádióbiztosíték segítségével. A forgatás nagyon sikeres volt, és a biztosítékokat tömeggyártásba helyezték. 1943-ban amerikai szabadalmat adtak ki egy rádióbiztosítékra. [3] 1945 végére az Egyesült Államoknak 22 millió biztosítékot sikerült előállítania. Az amerikaiak és a britek széles körben használták őket a légvédelmi tüzérségben, de csak olyan helyzetekben, amikor a rádióbiztosítékok mintái nem kerülhettek az ellenség kezébe. Ha a rádióbiztosítékok titkát a németek vagy a japánok felfedték volna, akkor a szövetséges légiközlekedés elleni alkalmazásuk óriási károkat okozhatott volna a Hitler-ellenes koalíció légierejében. Ezért a biztosíték alkalmazását az ellenséges szárazföldi erőkkel szemben titoktartási okokból 1944 végéig visszatartották.
A rádióbiztosítékok fejlesztése áttörést jelentett a katonai elektronikában - a 76 és 90 mm -es kaliberű légvédelmi lövegekhez készült , VT rádióbiztosítékokkal felszerelt lövedékek , (Variable Time fuze) háromszor hatékonyabbnak bizonyultak, még összehasonlítva is. az akkori legújabb radaros tűzvezetéssel. A német V-1 lövedékek vesztesége az Anglia elleni razziák során 24%-ról 79%-ra nőtt, aminek következtében az ilyen támadások hatékonysága (és intenzitása) jelentősen csökkent.
Németországban a rádióbiztosítékok fejlesztését a forráshiány hátráltatta. 1942-ben azonban, miután a szövetségesek bombázták Németországot, megkezdték a légvédelmi rakéták és az ezekhez való közelítési biztosítékok létrehozását. [4] [5] Számos cég mutatta be fejlesztéseit, azonban csak a Donaulandische GmbH ( Bécs ) „Cockatoo” ( német „Cockatoo” ) kódnevű Doppler biztosítéka , amelyet a Henschel Hs 293 egyes módosításainál használtak. légvédelmi rakéta , elérte a tömeggyártást . 1944 végén - 1945 elején körülbelül 3000 biztosítékot gyártottak.
A szovjet hírszerző tisztek emlékirataiból és a titkosított amerikai kémelhárítási anyagokból ismert, hogy a Szovjetunió információkat kapott a radarbiztosítékok kifejlesztéséről az Egyesült Királyságban és az Egyesült Államokban. [4] [6] 1944 decemberében Julius Rozenberg átadta Alekszandr Feklisov szovjet hírszerző tisztnek a kész rádióbiztosíték mintáját és a hozzá tartozó műszaki dokumentációt.
A Szovjetunióban az első kísérleteket a rádióbiztosítékokkal 1944 végén - 1945 elején végezték légi bombákkal. [7] 1945 végén a GKO döntésével megalakult a GNII-504 rádióbiztosítékok fejlesztésére és gyártására. [8] Az NII-617-ben V. N. Avdeev közreműködésével egy miniatűr, nagy szilárdságú rádiócsöveket fejlesztettek ki . A készlet tartalmazott egy 1S1A generátortriódát, egy 06P1A alacsony frekvenciájú pentódot és egy 1T1A tiratront. [9] [10] [11] Tüzérségi (AR-5, AR-21, AR-27, AR-30, AR-45 stb.) és légibomba (BRV-1, BRV-3) biztosítéksor létrejött.
A közelségi biztosíték a következőkből áll:
Általában tartalmaz még egy érintkező (ütő) biztosítékot a közeli biztosíték meghibásodása esetére, valamint a lőszer biztonságos kezelését biztosító biztonsági elemeket. Néhány biztosíték felszerelhető a detonáció magasságának, az önmegsemmisítési tartománynak, az aktiválási tartománynak a beállításával (a detonáció elkerülése érdekében a baráti csapatok állása felett).
A biztosítékérzékelő a radar egy változata, azaz egy rádióadó és rádióvevő egy egységbe kombinálva ; a működési elv a célpontról visszaverődő jel vételén alapul.
A célérzékelő három fő működési módja van, amelyeket a hatótávolság és a zajtűrés követelményei szerint választanak ki [12] :
A lövedék célhoz viszonyított jelentős sebessége miatt a célpontról visszaverődő jel a Doppler-effektus miatt frekvenciaeltolódást mutat . Ez a frekvenciaeltolásos jel a keverőbe kerül, melynek kimenetén a frekvenciakülönbséget szűrő választja el. A frekvenciakülönbség amplitúdója a cél tartományától függ.
A legegyszerűbb Doppler érzékelő az autodyne - generátor és keverő egy áramkörben kombinált változata . A generátor az antennára van terhelve, az akadályról visszaverődő jelet is a lövedék sebességének megfelelő Doppler-eltolással veszi. A keverő által kiválasztott különbségi jelet felerősítik és a döntési csomópontba táplálják, általában küszöbdetektor formájában. Amikor a küszöbérzékelő kiold, áramot kap az elektromos detonátor. Az Autodyne a legegyszerűbb kialakítás, de veszít a többi lehetőséggel szemben a célérzékelési tartományban és a zajvédelemben.
Az adó frekvenciája egy bizonyos törvény szerint folyamatosan gyorsan változik. Mivel a célpontról visszaverődő jelnek némi időre van szüksége ahhoz, hogy a célig és visszajusson, a vett céljel frekvenciája kis mértékben eltér az aktuálisan továbbított jeltől. A vett jelet betáplálják a keverőbe, és lefoglalják a vett és az aktuális sugárzott frekvenciák közötti különbséget. A frekvenciakülönbség értéke a célpont távolságától függ.
Jelentős távolságok esetén a klasszikus impulzusradar elvét alkalmazzák. Az adó egy rövid impulzust generál, amely a célpontról visszaverődően visszatér a vevőhöz. A kiküldött és a vett impulzusok közötti idő arányos a cél távolságával.
A tápegység a lövedékrepülés idejére biztosítja az áramkört a megadott paraméterek szerinti villamos energiával. Rendszerint a források vagy vegyi anyagok , vagy turbógenerátorok formájában készülnek , amelyeket a lövedéken beeső légáramlás táplál. A vegyi áramforrások hosszú távú tárolásának lehetőségét alkatrészeinek elkülönített tárolása biztosítja. Ehhez az akkumulátor folyékony elektrolitját ampullába helyezzük. A lövés idején az ampullát a túlterhelés tönkreteszi, és az elektrolit bejut az akkumulátorba. A turbógenerátor szerkezetileg bonyolultabb, mivel légcsatorna-rendszert és turbina fordulatszám-stabilizátort igényel, de biztonságosabb és megbízhatóbb, mint a vegyi akkumulátorok, amelyekben az ampulla nyomásmentesíthető például a lövéssel nem összefüggő okok miatt. szállítás közbeni ütközések során, vagy amikor a lövedék kemény felületre esik.
A rádióhullámok használata lehetővé teszi az ellenség számára, hogy előre észlelje a lövedékeket, és ellensúlyozza a rádióbiztosítékok hatékony működését. [13] Vannak speciális elektronikus hadviselési állomások , amelyek a biztosíték által kibocsátott jelet érzékelik, és automatikusan válaszsugárzást generálnak, amely a célpontról visszaverődő frekvenciaeltolásos jelet szimulálja. Ebben az esetben a biztosíték a cél elérése előtt működik, és a sérülés minimálisra csökken. Ilyen állomás például a szovjet SPR-2 .
Az ellenállásra válaszul a rádióbiztosítékok fejlesztői bonyolítják a tervezést. Például ehhez használják az adó frekvenciájának megváltoztatását, több frekvencián jelképződést, az érzékelő bekapcsolásának késleltetését, további célérzékelők telepítését más fizikai elvek alapján (például infravörös, mágneses) stb.
Modern rádióbiztosíték
Tervezés
Elektronika
turbina