СОДЕРЖАНИЕ 

 

 

    Введение 

    Опыт  локальных войн и вооруженных  конфликтов последних лет («Буря в пустыне» 1991 год, «Лиса в пустыне» 1998 год, «Шок и трепет» 2003 год – в зоне Персидского залива; «Решительная (союзническая) сила» 1999 год в Югославии) показывает, что средства воздушного нападения стали играть решающую роль в достижении целей войны, а главным театром военных действий становится воздушно-космическая сфера, в которой будут развиваться решающие события вооруженного противоборства воюющих сторон.

    По  единому мнению ведущих военных  специалистов Запада и России, задачи борьбы с современными и перспективными средствами воздушного нападения, прикрытия войск и объектов от ударов с воздуха могут быть решены преимущественно средствами ПВО. В настоящее время существует вполне обоснованная точка зрения о том, что развитие средств и систем ПВО проходит в соответствии и под влиянием основных тенденций развития средств воздушного нападения.

    Зенитно-артиллерийские комплексы являются эффективным средством непосредственного прикрытия войск и объектов тыла от ударов вертолётов и низколетящих самолетов. В сравнении с зенитно-ракетными комплексами ближнего действия, зенитно-артиллерийские комплексы обладают рядом неоспоримых преимуществ, основными из которых считаются: малые время реакции и  стоимость боеприпасов, технологичность их изготовления в больших количествах, более простое техническое обеспечение, возможность борьбы с легкобронированными наземными целями, мобильность и возможность применения в условиях радиоэлектронных помех и д.р.

      Современное состояние экономики  России не позволяет провести полную замену устаревших образцов вооружения на новые, поэтому программа строительства Вооруженных Сил Российской Федерации на период с 2000 по 2010 г.г. предусматривает глубокую модернизацию техники, стоящей на вооружении.

    В 1962 году на вооружение ПВО Сухопутных войск принят всепогодный  самоходный 23-мм артиллерийский зенитный комплекс 2А6 «Шилка». После принятия ЗСУ–23-4 на вооружение этот комплекс прошел несколько модернизаций.

    Одной из основных систем любого ЗРК является система вторичных источников электропитания, которая во многом определяет эффективность работы зенитного комплекса в целом. В ходе эксплуатации ЗСУ–23-4 было установлено, что большой процент отказов в радиоэлектронной аппаратуре приходится на вторичные источники электропитания. Это обусловлено тем, что система вторичных источников питания построена на электронных лампах, которые обладают более низкой надежностью и КПД. В сравнении с полупроводниковыми приборами КПД электронных ламп даже теоретически не может быть больше 50%, а реальное его значение гораздо ниже за счет тепловых потерь. Тем не менее, ни один из этапов модернизации не затронул системы вторичных источников электропитания.

    В предлагаемой работе рассматривается  вопрос модернизации вторичных источников электропитания радиолокационной станции ЗСУ-23-4М1,  используя новые схемотехнические решения, замену электронных стабилизаторов с непрерывным регулированием импульсными, на полупроводниковой элементной базе.

    Такой подход позволит повысить коэффициент полезного действия вторичных источников электропитания и их надежность, при этом модернизация не будет связана с большими материальными затратами, так как себестоимость полупроводниковой элементной базы гораздо ниже электровакуумных приборов.

 

1. Анализ технических характеристик блока Т-27М ЗСУ-23-4М. Обоснование актуальности темы и постановка задачи на дипломное проектирование

 
      

1. Общая характеристика системы электропитания

 

      В настоящее время одним из направлений  развития вооружения войсковой ПВО  является модернизация зенитных комплексов. Одним из перспективных образцов вооружения в свете модернизации является ЗСУ-23-4М “Шилка”. Одним из элементов модернизации является система вторичных источников питания радиолокационной станции орудийной наводки 1РЛ33. В связи с этим целесообразно провести анализ вторичных источников питания 1РЛ33 с целью выбора путей модернизации на основе новой элементной базы и новых схемотехнических решений.

      Система вторичных источников питания 1РЛ33 состоит из блоков: Т-10М, Т-20М, Т-24М, Т-27М, Т-29, Т-52, Т-54М и служит для обеспечения блоков и систем РЛС 1РЛ33 выпрямленными токами стабилизированных и нестабилизированных напряжений.

      В состав блоков системы входят стабилизированные  выпрямители на напряжения: +75, -75, +120, +150, +250, +350, -650, -2000 В и нестабилизированные выпрямители на напряжения: 6,3, +4500, +6500  В. 

      Распределение выпрямительных токов по нагрузкам  в шкафах и блоках РЛС приведено  в схеме линий вторичных источников электропитания.

      Приборы встроенного контроля стабилизированных напряжений размещены в блоках Т-52 и Т-54М. Прибор ИП-1 блока Т-52 предназначен для контроля напряжений, выдаваемых блоком Т-10М. Стабилизированные напряжения блоков: Т-20М, Т-24М, Т-27М и Т-54М контролируется прибором ИП-1 блока т-54М.

      Блоки системы размещены в шкафах Т-42(блоки  Т-24М и Т-54М), Т-43 (блоки Т-10М, Т-29 и Т-52), Т-46 (блоки Т-20М и Т-27М) и соединяются сними с помощью  разъемов, расположенных на задней стенке шасси. Общая функциональная схема приведена в приложении 1.

      Электропитание  осуществляется от системы электропитание ЗСУ. Напряжение 220 В, 400 Гц трехфазной сети и +27 В бортовой сети с распределительного щита (РЩ) ЗСУ-23-4М поступает в шкаф Т-44 РЛС 1РЛ33. При включении выключателя НАКАЛ на пульте оператора дальности напряжение подается к шкафу Т-42, затем – к шкафам Т-43, Т-46 и блокам Т-24М, Т-54М; от шкафа Т-43 – к блокам Т-10М, Т-29 и Т-52; от шкафа Т-46 – к блокам Т-20М и Т-27М. Одновременно напряжение 220 В, 400 Гц поступает к накальным цепям всех блоков, а +27 В – к элементам коммутации РЛС.

      При появлении отрицательных напряжений на выходе стабилизированных выпрямителей смещения срабатывают блокировочные  реле в блоках: Т-10М, Т-20М, Т-24М и  Т-27М. Через 3…4 минуты реле времени  блока Т-27м срабатывает и напряжение +27 В поступает на контакты выключателя АНОДНОЕ и сигнальную лампу пульта оператора дальности. Загорание сигнальной лампочки указывает на возможность включения выпрямителей анодных напряжений.

      Для включения РЛС в аварийном  режиме (без выдержки времени) на лицевой панели блока Т-27м имеется кнопка ГОТОВНОСТЬ АВАРИЙНО, при нажатии которой срабатывает блокировочное реле блока Т-27 и напряжение +27 В поступает на контакты выключателя АНОДНОЕ и сигнальную лампу пульта оператора дальности. При установке этого выключателя в положение АНОДНОЕ контактор шкафа Т-44 срабатывает и электропитание подается на анодные выпрямители системы, а при нажатии кнопки ВЫСОКОЕ – на блок Т-29 (блок электропитания передатчика).

      По  цепи переменного тока РЛС потребляет мощность не более 10,5 кВт, по цепи постоянного тока +27 В – не более 1кВт.

      В каждом блоке системы размещены  несколько выпрямителей. Стабилизированные  выпрямители выполнены по функциональной схеме изображенной на рисунке 1.1. 

    

    Рисунок 1.1 Структурная схема стабилизированного выпрямителя 

      Нестабилизированные – по схеме на рисунке 1.2 

      

      Рисунок 1.2 Структурная схема нестабилизированного выпрямителя

 

      Стабилизированные выпрямители (за исключением выпрямителя  6,3 В; +6500 В и -2000 В) собраны по мостовой схеме на полупроводниковых диодах. В зависимости от величины обратного напряжения в плечи моста включены один или последовательно несколько диодов. В последнем случае для выравнивания обратного напряжения на диодах параллельно им включены резисторы.

      Для уменьшения переменной составляющей выпрямительного  напряжения на входе выпрямительных элементов включаются Г – образный, П – образный или емкостной  фильтр.

      Электронный стабилизатор напряжения служит для  подержания высокой стабильности выпрямленного  напряжения при изменении величины тока нагрузки и напряжения сети, осуществления регулирования напряжения в заданных пределах и снижения напряжения пульсаций. 

      1.2 Анализ технических характеристик  блока Т-27М ЗСУ-23-4М. 

      Блок  Т-27 предназначен для электропитания блоков: Т-3, Т-13, Т-14, Т-18, Т-19, Т-21, Т-22, Т-23, Т-28, Т-34М, Т-53 и состоит:

      из  стабилизированного выпрямителя +350В  на ток нагрузки 100мА; после резистора  R27-6  +300В при токе нагрузки 33мА;

      из  стабилизированного выпрямителя +150В  на ток нагрузки 180мА;

      из  стабилизированного выпрямителя +120В  на ток нагрузки 100мА;

      из  стабилизированного выпрямителя +75В  на ток нагрузки 180мА;

      из  стабилизированного выпрямителя -250В  на ток нагрузки 100мА;

      из  стабилизированного выпрямителя -150В  на ток нагрузки 100мА;

      из  электромеханического реле выдержки времени  типа ЭМРВ-27Б.

      Блок  расположен в шкафу Т-46.

      Блок  Т-27 выполнен на частично унифицированном  сборном шасси с передней панелью, на которой расположены предохранители, органы регулировок выходных напряжений и две ручки для удобства установки блока в шкаф.

      Стабилизированные выпрямители +150В на ток нагрузки 180мА, +350 на ток нагрузки 180мА, +350 на ток  нагрузки 100мА, -250В на ток нагрузки 100мА, -150В на ток нагрузки 100мА имеют  усилители постоянного тока с собственным источником опорного напряжения, выпрямители +75В на ток нагрузки 180мА, -75В на ток нагрузки 100мА и +120В на ток нагрузки 100мА – усилители постоянного тока с посторонним источником опорного напряжения.

      В состав блока Т-27М входит электромеханическое реле времени ЭМРВ-27Б. Реле срабатывает через 3…4 минуты после включения выключателя НАКАЛ на пульте оператора дальности. После срабатывания реле времени напряжение +27В через контакты электроблокировочных реле блоков Т-10М, Т-20М, Т-24М и Т-27М поступает на выключатель АНОДНОЕ и сигнальную лампу пульта оператора дальности. Одновременно срабатывает реле Р27-5 и разрывает цепь электропитания реле времени. Время выдержки устанавливается по шкале ЭМРВ-27Б.