Воспоминания инженера-2. Уроки жизни - Матвей Зельманович Львовский

Лариса Ивановна Лесман

Глава восьмая

Системы отображения информации крокус и эдельвейс

Разработка концептуальных основ систем отображения информации 3-го поколения была завершена в 1982г. Имевшиеся в то время достоверные сведения, свидетель-ствовали о начале реализации на основе новых технологий полномасштабных элект-ронно-цифровых систем отображения информации как в военной, так и в гражданской авиации. В военной авиации подобные системы были установлены на самолётах F-18, F-16 С/D, F-15E, поступивших на вооружение ВВС США в течение 80-х годов. Аналогичная концепция была принята при создании современных отечественных систем отображения информации КРОКУС и ЭДЕЛЬВЕЙС соответственно для модернизированных боевых самолётов МИГ-29М и СУ-27М.

Планировалось, что оба эти самолёта в отличие от предыдущих моделей будут иметь существенно более широкий диапазон применения, оснащены современными систе-мами обзора, включая низкоуровневые. Поэтому, помимо общих требований, предъяв-ляемых к этим системам, особо жёсткие требования были предъявлены к качеству отображения растрового, многоградационного изображения при работе с телеви-зионной, тепловизионной и другими системами обзора. В 1984г. под научным руково-дством автора были начаты рабочее проектирование указанных систем отображения информации, а в 1988г. – комплексные стендовые и лётные испытания опытных образцов системы Крокус. Одновременно, в Институте космической и авиационной медицины были начаты работы по сертификации этой системы на основе методов инженерной психологии и эргономики, с привлечением лётчиков испытателей и лётчиков строевых частей ВВС.

Система КРОКУС, разработкой которой руководили автор и Ю. Г. Галибин, состоит из: коллиматорного индикатора (КАИ-1), электронно-лучевой индикатора (ЭЛИ), цифровой вычислительной машины (ЦВМ80) блока формирования символов (БФС-85 –2 блока) и блока коммутации (БК). Система ЭДЕЛЬВЕЙС отличается от системы КРОКУС наличием в её составе трёх электронно-лучевых индикаторов ЭЛИ. Перед тем как перейти к описанию отдельных компонентов систем и событий, связанных с их разработкой, необходимо остановиться на нескольких важных моментах:

Электронно-лучевые индикаторы ЭЛИ снабжёны 20 идентичными кнопками и поэтому требования к способности реконфигурации системы КРОКУС реализованы полностью. Т. е. в случае выхода из строя одного из индикаторов, его функции может выполнить второй. Причём, не только за счёт отображения требуемой информации, но и за счёт того, что кнопки, расположенные по периметру индикатора приобретают функции, присущие кнопкам вышедшего из строя индикатора. Это достигается тем, что функции данной кнопки определяется надписью на экране индикатора, которая располагается напротив этой кнопки. При изменении функции индикатора программа управления системой изменяет надписи напротив каждой кнопки. Следует добавить, что расположение кнопок по периметру индикаторов позволяет сократить число пультов управления, находящиеся обычно на приборной доске или на боковых панелях. В последнем случае, лётчику не требуется поворачивать голову в сторону бокового пульта.

Для повышения структурной и аппаратурной надёжности системы отображения информации блоки БФС-85 выполнены взаимозаменяемыми. При отказе одного блока его функции может взять на себя второй БФС.

Все блоки системы снабжены внутренним автоматическим контролем с глубиной охвата более 95 схемы.

Система КРОКУС является первой системой индикации, обслуживание которой может производиться без специальной КПА, что существенно повышает эксплуата-ционные характеристики системы.

Коллиматорный авиационный индикатор КАИ-1, подобно ИЛС-31, состоит из двух частей: блока управления проекционной ЭЛТ (БУ ПЭЛТ) и коллиматорной головки (КГ ЗР-4).

Блок управления БУ ПЭЛТ первоначально был спроектирован на базе проекционной ЭЛТ «Латекс», разработанной НИИ «Платан». ПЭЛТ «Латекс» имела керамическую колбу и экран из лейкосапфира и относилась к классу сверхяркостных проекционных ЭЛТ. Однако высокая стоимость и низкая надёжность привели к замене её проекционной ЭЛТ «Кома» разработанной Московским электроламповым заводом (МЭЛЗ). Подробные материалы об этих проекционных ЭЛТ приведены ниже. БУ ПЭЛТ содержит все традиционные элементы управления, однако по своим параметрам превосходит аналогичный блок ИЛС-31. Так, усилители отклонения и подсвета благодаря своим частотным характеристикам (соответственно 750кгц и 7мгц) обеспечивают весьма высокое качество воспроизведения телевизионного изображения. В качестве низковольтных источников питания в КАИ-1 использованы малогабаритные стабилизаторы напряжения. Мощные источники питания усилителей отклонения (80–100в) выполнены на экономичных схемах с применением современных полупро-водниковых элементов. Высоковольтный источник питания (ВИП), представляющий собой стабилизатор напряжения, выполнен в меньших габаритах, чем аналогичный источник в ИЛС-31 (в 1.5 раза), на современной элементной базе с применением полупроводниковых умножителей, а также малогабаритных мегаомных резисторов. Ваккуумная заливка высококачественным компаундом обеспечивает высокую надёжность ВИП во всём диапазоне эксплуатации КАИ. В отличие от ИЛС-31, где для проекционной ЭЛТ «Куница» использована катушка отклонения собственной разработки, в КАИ-1 для ЭЛТ «Кома» применена катушка отклонения, специально разработанная Институтом электронных компонентов (г. Вильно), отличающаяся экономичностью. Эта катушка позволила снизить потребление мощности усилителями отклонения на 25–30. Значительное превосходство БУ ПЭЛТ КАИ-1 по всем параметрам над БУ ПЭЛТ ИЛС-31 является следствием не только прогресса в разработке элементной базы, но и результатом многолетных исследований в области создания более совершенных схем управления ЭЛТ, проводившихся в НИО-2. При изготовлении электронных плат для электронных блоков и КАИ использована современная технология сквозной металлизации.

Коллиматорная головка КГ ЗР-4, разработанная Загорским оптико-механическим заво-дом, является дальнейшим развитием коллиматорных головок серии КГ, отличающимися неизменной стандартной компоновкой и способом сопряжения с БУ ПЭЛТ. Главными достоинствам КГ ЗР-4 по сравнению с КГ Зрачок – 3М2 являются: большее относительное отверстие и мгновенное поле зрения, меньшие оптические ошибки, наличие дополнительного оптического канала для формирования неподвижной прицельной сетки и высокая точность координатной привязки оптической оси к опорным плоскостям корпуса коллиматорной головки. Наличие в КГ ЗР-4 встроенного в оптическую систему дополнительного канала прицельной сетки (Авторы: М. З. Львовский, А. И. Эфрос, Р. В. Цывкин) полностью изменило методику юстировки КАИ-1, обеспечило практически 100 взаимозаменяемость индикаторов на самолёте без повторного проведения трудоёмких операций по вывешиванию самолёта и холодной пристрелки. Подобные операции неизбежны при замене на борту самолёта индикатора ИЛС-31. Оптическая схема коллиматорной головки КГ ЗР-4 (Авторы П. А. Благов, Г. А. Можаров, А. И. Эфрос, М. З. Львовский) содержит объектив с входящим в него светоделительным блоком, промежуточное зеркало для излома оптической оси на 90, двухкомпонентный отражатель, трафарет прицельной сетки, осветитель. Коэффициент отражения светоделительного блока составляет 10 . Мощность галогенной лампы оптического канала прицельной сетки – 40вт. Конструкция головки предусматривает вторую резервную лампу. Точность координатной привязки оптических осей основного и дополнительного канала 11.5.

Основные данные коллиматорной головки:

Диаметр выходной линзы 128мм.

Полное поле зрения 2=25.

Мгновенное поле зрения (650мм) 2мгн= 18х18.

Угловой размер прицельной сетки 11.

Параллакс в центре 1.

Параллакс на краю 3.

Дисторсия на краю поля 3.

Масса 12кг.

Как уже указывалось, при замене ИЛС-31, из-за разброса положения прицельной сетки относительно корпуса индикатора, достигающего величины до 10 угловых минут, требуется проведение трудоёмких работ по выставке прибора