книги из ГПНТБ / Савкин Л.С. Метеорология и стрельба артиллерии

долитам. Отсчеты (горизонтальный и вертикальный углы) снимаются одновременно по сигналам, передавае­ мым по телефону с первого теодолитного пункта, и за­ писываются в специальный бланк—-сначала горизон­ тальный, а затем вертикальный угол.

При отсутствии (нарушении) телефонной связи на­ блюдения производятся с каждого пункта самостоятель­ но; время снятия отсчетов отмечается по секундомерам.

Ветровое зондирование с помощью оптических средств производят и ночью, подвешивая к шару на нит­ ке специальный фонарик. Порядок наблюдений остается прежним, но трубку теодолита наводят на фонарик. Следить за перемещающимся фонариком в теодолит не так-то просто, особенно на фоне звездного неба, поэтому на фонарике устанавливается специальное устройство, благодаря которому фонарик вращается под действием потока встречного воздуха и «мигает», что помогает от­ личить его от звезд.

ры (до 200 м). Принцип использования данного прибора основан на зависимости сноса парашютирующего тела от скорости ветра. Роль такого тела выполняет пуля с прикрепленной к ней матерчатой лентой. При выстреле из ружья пуля забрасывается вертикально вверх и за­ тем в процессе падения сносится воздушным потоком.

Скорость среднего ветра W вычисляется по формуле

w = y >

где Дг— горизонтальный снос ветровой пули от места стояния ветрового ружья до точки падения;

t — время полета ветровой пули от момента вы­ стрела до момента падения.

В комплект ветрового ружья входят собственно вет­ ровое ружье, зондировочные патроны различных типов, мерная лента длиной 50 м, компас, принадлежности для чистки ружья, чехлы для ствола и треноги.

Скорость ветра в нижних слоях атмосферы особен­ но изменчива. Эта изменчивость ветра на практике про­ является в виде порывов, когда за небольшие отрезки времени резко изменяются и скорость, и направление ветра. Порывистость ветра возрастает с увеличением его

112

Комплексное зондирование атмосферы в артиллерий­ ских метеорологических подразделениях осуществляется с помощью автомобильной радиотехнической метеороло­ гической станции (АРМС).

Рис. 35. Общий вид радиозонда

114

АРМС в своем составе имеет:

—радиолокационную метеорологическую станцию РМС-1;

—аппаратную машину;

—вспомогательную машину;

—станцию питания;

—радиозонды комплексного зондирования РК.3-1, приборы и принадлежности для подготовки и проверки радиозондов;

—приборы наземных метеорологических наблюде­

ний;

—приборы обработки данных зондирования атмо­ сферы;

—водородный генератор для автономного добывания водорода;

—бензоэлектрический агрегат для питания аппарат­

ной машины электрическим током;

—радиостанцию;

—средства внутренней телефонной связи;

—вспомогательные принадлежности.

Станция рассчитана на работу в любое время суток при температуре воздуха в диапазоне от +50 до —40°С.

Радиолокационная метеорологическая станция РМС-1

дения о температуре воздуха, скорости и направлении ветра. В режиме «Уголковый отражатель» станция по­ зволяет получать сведения о скорости и направлении ветра.

Принцип работы РМС-1 основан на способности элек­ тромагнитных волн отражаться от предметов, которые отличаются по своему составу от воздуха. Измерение дирекционного угла а, угла места е (рис. 33) и дально­ сти производится так же, как и на станции, входящей в систему РВЗ, т. е. на шкалах, электрически связанных с антенной, можно снимать значения углов, а для опре­ деления дальности используется зависимость (3.1). На станции РМС-1 угол поворота антенны в горизонтальной

плоскости составляет 60-00, а в вертикальной — от —0-50 до +15-00, что позволяет станции сопровождать цель независимо от положения последней в пространстве.

П р и е м н о - р е г и с т р и р у ю щ е е устройство стан­ ции автоматически в процессе зондирования атмосферы печатает на бумажной ленте для определенных момен­ тов времени значения текущих координат и сигналов радиозонда.

РМС-1 позволяет устойчиво фиксировать сигналы ра­ диозонда с расстояния более 100 км. Сопровождение шара с пассивным отражателем осуществляется на рас­ стояние до 30 км.

Радиозонд комплексного зондирования РКЗ-1 (рис. 35) позволяет при работе совместно с РМС-1 осу­ ществлять комплексное (температурно-ветровое) зонди­ рование атмосферы, передавая сведения о температуре воздуха автоматически в виде радиосигналов. Излучение передатчика радиозонда принимается радиолокатором РМС-1, что позволяет пеленговать радиозонд и автома­ тически сопровождать его в пространстве.

Основными частями радиозонда являются:

—радиоблок в футляре;

—баропереключатель;

—датчик температуры (терморезистор);

частот (передатчика СВЧ), модулятора и измеритель­ ного генератора с датчиком опорной частоты, которые управляют работой передатчика.

С помощью измерительного генератора показания дат­ чиков радиозонда — датчика опорной частоты и датчика температуры — преобразуются в импульсы напряжения.

Датчик опорной частоты является высокостабильным резистором. Сопротивление резистора практически не меняется с изменением температуры воздуха, вследст­ вие чего частота опорных импульсов (количество пауз в излучении передатчика за одну секунду) остается при­

116

близительно постоянной за все время зондирования. Колебания опорной частоты могут быть связаны только с колебаниями напряжения источников питания и тем­ пературы деталей измерительного генератора.

Д а т ч и к о м т е м п е р а т у р ы воздуха служит тер­ морезистор, изменяющий свое электрическое сопротив­ ление с изменением температуры. Чем ниже температура терморезистора (воздуха), тем больше его сопротивление. Поскольку температура воздуха за время зондирования атмосферы изменяется в широких пределах, то изме­ няются в широком диапазоне частоты температурных сигналов и, следовательно, отношение температурной частоты к опорной. Именно это отношение частот и ис­ пользуется для определения температуры воздуха, так как в этом случае появляется возможность уменьшить влияние дестабилизирующих факторов на частоту им­ пульсов передатчика.

Датчик опорной частоты постоянно подключен к из­ мерительному генератору и периодически вырабатывает опорные сигналы, в то время как датчик температуры время от времени (через определенные интервалы дав­ ления) выключается из цепи измерительного генератора. Когда терморезистор включен в цепь, частота повторе­ ния импульсов напряжения будет определяться суммар­ ным значением сопротивлений терморезистора и рези­ стора. Величина температурной частоты может резко изменяться в зависимости от температуры терморези­ стора.

Выключается датчик температуры с помощью б а р о ­ п е р е к л ю ч а т е л я , представляющего собой барометранероид. Контакт стрелки барометра, которая переме­ щается по шкале вследствие уменьшения давления с высотой, последовательно занимает положение в проме­ жутках между контактами шкалы или находится на контактах шкалы. Если стрелка баропереключателя на­ ходится в промежутке между контактами шкалы, часто­ та импульсов определяется температурой воздуха, в кото­ ром движется в это время радиозонд. Если стрелка баропереключателя находится на контакте шкалы, то частота импульсов определяется сопротивлением рези­ стора, т. е. в это время радиозонд передает сведения об опорной частоте.

117

Баропереключатель рассчитан на работу в диапазоне давления от 1060 мб до 5 мб, что соответствует высотам зондирования 35—40 км.

Э л е к т р о п и т а н и е радиозонд получает от комплек­ та батарей 200-ПМХМ-2 ч, которые рассчитаны на обес­ печение нормальной работы в течение двух часов. Вслед­ ствие этого при проверках радиозонда пользуются от­ дельным источником питания.

Радиозонд РКЗ-1 позволяет измерять температуру воздуха в диапазоне от +50 до —80°С.

Одной из важнейших операций, осуществляемых при проверке радиозонда, является выявление соответствия! характеристик радиоблока и терморезистора с указанны­ ми заводом-изготовителем. Как было отмечено, в основе' определения температуры воздуха радиозондом лежит зависимость частоты радиосигналов от сопротивления терморезистора. В свою очередь сопротивление терморе­ зистора находится в зависимости от его температуры. Поэтому для получения данных о температуре необхо­ димо знать связь между частотой радиосигналов (отно­ шением температурной частоты к опорной) и темпера­ турой воздуха.

Эту зависимость выразить аналитически довольно трудно, поэтому на практике используются графические зависимости. Принцип составления графика, связываю­ щего отношения частот с температурой, заключается в: том, что для конкретной пары радиоблок — терморези­ стор опытным путем строятся График зависимости отно­ шения частот от электрических сопротивлений (при проверке радиоблока) и График зависимости электриче­ ских сопротивлений терморезистора от температуры. Со­ вмещая затем оба графика по точкам с одинаковым зна­ чением сопротивления, находят зависимость отношения частот от температуры. Построенный таким образом гра­ фик называется т а р и р о в о ч н ы м (рис. 36).

Для определения температуры воздуха с помощью тарировочного графика следует рассчитать величину

Z — F‘..

F o n ’

где Ft, Fon— температурная и опорная частоты (считы­ ваются с ленты приемно-регистрирующего устройства РМС-1).

118

11 9

данном отношений Температурной частоты к опорной Н заданной температуре воздуха, оказывается, что конт­ рольная точка, нанесенная на тарировочный график по данным выдержки, отстоит по температуре от тарировочной на величину, большую допустимой (1°С), то не­ обходима контрольная проверка радиоблока с последую: щим исправлением тарировочной кривой.

Аппаратная машина предназначена для размещения радиозондов, приборов подготовки и проверки радиозон­ дов, производства наземных метеорологических наблю­ дений и обработки результатов зондирования атмосферы, оборудования для подготовки радиозондовых оболочек, радиостанции для передачи бюллетеней и другого вспо­ могательного оборудования и принадлежностей.

При боевой работе АРМС в аппаратной машине рас­ полагается пункт управления и обработки результатов наземных метеорологических наблюдений, зондирования атмосферы, составления метеорологических бюллетеней. При смене позиций в аппаратной машине перевозится личный состав АРМС.

Вспомогательная машина предназначена для пере­ возки водородного генератора, химикатов и запасов во­ ды (требуемой при добывании водорода), оборудования и принадлежностей для обработки оболочек и наполне­ ния их водородом, бензоэлектрического агрегата. При смене позиций вспомогательная машина служит тягачом РМС-1.

Водородный генератор состоит из реактора, двух хо­ лодильников и трех резиновых шлангов, последователь­ но соединяющих реактор с холодильниками. Один из хо­ лодильников соединен шлангом с оболочкой, в которую поступает водород.

Для наземных метеорологических наблюдений в ком­ плекте АРМС имеются приборы: вентиляционный псих­ рометр и низкоградусный спиртовой термометр, электри­ ческий анеморумбометр, барометр-анероид, барограф и гипсотермометр (термобарометр), предназначенный для проверки барометра.

В качестве приборов для обработки данных зондиро­ вания атмосферы (вычисления среднего ветра, среднего отклонения температуры воздуха, среднего отклонения плотности воздуха) используются логарифмическая ли­ нейка, планшет ветра, номограммы и таблицы.

120

Станция питания снабжает электроэнергией РМС-1, а бензоэлектрический агрегат — аппаратную машину.

Радиостанция используется для передачи метеобюлле­ теней и поддержания связи с артиллерийскими штабами.

3. ПОНЯТИЕ ОБ ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Сигналы, поступающие от радиозонда, и его коорди­ наты в процессе зондирования регистрируются станцией РМС-1 и печатаются на бумажной ленте (рис. 37). В правой части ленты нанесены две базисные линии, между которыми через каждые пять секунд печатаются в определенном порядке штрихи, соответствующие ходу температурной Ft и опорной F0п частот. Расстояние меж­ ду базисными линиями 100 мм. Расстояние от левой ба­ зисной линии до штриха, измеренное в миллиметрах, дает значение десятков и единиц соответствующих (тем­ пературной и опорной) частот. Таким образом, число тысяч и сотен при определении частот считывается, а число десятков и единиц — измеряется в миллиметрах.

При анализе ленты следует иметь в виду, что запись температурной частоты периодически прерывается за­ писью опорной частоты. Это проявляется в резкой смене

левый столбец цифр; знак «—» после числа указывает на то, что это есть целое число минут; знак «+ » озна­ чает, что к напечатанному числу необходимо добавить

30сек\

2)угол места радиозонда (большие и малые деле­

ломера; единицы малых делений угломера печатаются штрихом между двумя нанесенными справа от цифр дан­ ного столбца базисными отметками; расстояние в мил­ лиметрах от левой базисной отметки до штриха дает значение малых делений угломера (1 мм соответствует величине угла 0-01);

3) дирекционный угол на радиозонд (большие и ма-

121