NL194840C - Stelsel voor het treffen van elektro-magnetische tegenmaatregelen voor een luchtvaartuig. - Google Patents

Description

1 194840

Stelsel voor het treffen van elektro-magnetische tegenmaatregelen voor een luchtvaartuig

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het treffen van elektro-magnetische tegenmaatregelen voor een luchtvaartuig, welk stelsel dit luchtvaartuig en een door het luchtvaartuig via een sleepkabel 5 gekoppelde hulpstoorinrichting omvat, die is voorzien van een stoorantenne, waarbij is voorzien in middelen om via de sleepkabel naar de hulpstoorinrichting een breedband stoorsignaal over te dragen, dat door de stoorantenne van de hulpstoorinrichting wordt uitgezonden.

Een dergelijk stelsel is bekend uit het Britse octrooi 1.073.381.

Deze publicatie beschrijft een onderscheppingsantenne voor het uitstralen van storingsgolven, welke 10 antenne achter een vliegtuig wordt gesleept met behulp van een holle sleepkabel, die dient voor de transmissie van elektro-magnetische golven.

De holle sleepkabel is daartoe uitgevoerd als een golfgeleider die hoogfrequente golven of infra-roodstraling kan overbrengen.

Dit bekende misleidingsorgaan heeft als taak verstoringsgolven te ’’sproeien om een doelzoekinrichting 15 aan te trekken. De verstoringsgolven worden echter niet voortgebracht in de holle geleider zelf, maar overgebracht van een zender in het vliegtuig via de geleider.

De uitvinding beoogt het bekende stelsel verder te verbeteren en in het bijzonder van het toepassingsgebied en de efficiëntie daarvan te vergroten.

De uitvinding voorziet daartoe in een stelsel van voornoemde soort, met het kenmerk, dat het stoor-20 signaal dat via de sleepkabel wordt overgedragen een optisch signaal is, dat voorzien is van ten minste een optische vezel, die deel uitmaakt van de sleepkabel, om het stoorsignaal naar de hulpstoorinrichting over te dragen, en de hulpstoorinrichting is voorzien van een opto-elektronische signaalomzetter en van ten minste een hoogfrequent-versterker om het omgezette stoorsignaal voor uitzending door de stoorantenne te versterken.

25 De uitvinding gaat uit van het feit, dat de zender niet één geheel vormt met het vliegtuig en achter dit vliegtuig wordt gesleept. Een hoogfrequentverbinding draagt dan via optische vezels naar deze zender het door het vliegtuig opgewekte stoorsignaal over.

De sleepafstand, dat wil zeggen de lengte van de sleepkabel dient op een geschikte wijze te worden gekozen. Het gesleepte hulporgaan moet voldoende dicht bij het vliegtuig zijn om hiervan weinig te kunnen 30 worden onderscheiden door de vijand. Dat wil zeggen, dat de twee voorwerpen zich in de hoofdlus van de antenne van deze vijand moeten bevinden.

Het gesleepte orgaan moet evenwel ook voldoende veraf zijn, opdat de afstand van het passeren van het projectiel dat zich naar het gesleepte voorwerp richt, groter is dan de afstand, waarbij het projectiel wordt ontstoken, teneinde het vliegtuig niet in gevaar te brengen.

35 De afstand ligt bij voorkeur tussen ongeveer 100 en 200 m.

Vermeden dient te worden dat een radarwaarnemingsinrichting de aanwezigheid van het object kan detecteren, welke informatie onmiddellijk van nut zou zijn voor het ’’uitwissen” van het gesleepte voorwerp ten opzichte van de door de vijand ontvangen signalen. Doordat de hoogfrequente verbinding tussen het luchtvaartuig en de hulpstoorinrichting tot stand wordt gebracht door lichtmodulatie, overgedragen over één 40 of meer optische vezels, welke een lichte, discrete en zeer geringe verliezen vertonende verbinding vormen kan een enkele kabel zorgen voor het slepen en voor het toevoeren van energie in de vorm van analoge elektrische signalen voor het storen, en digitale signalen voor de besturing.

Opgemerkt wordt nog dat toepassing van het Peltier-effect voor koeling bij elektro-optische transmissie op zichzelf bekend is uit het Amerikaanse octrooischrift 3.845.293.

45

De uitvinding wordt nader toegelicht in de beschrijving onder verwijzing naar de tekening, hierin toont: figuur 1 schematisch een vliegtuig voorzien van een gesleepte hulpinrichting; figuur 2 een elektrisch principeschema van de elementen, welke zich aan boord van het vliegtuig en de hulpstoorinrichting bevinden om het onderhavige stelsel te kunnen toepassen; 50 figuur 3 een elektrisch principeschema van de gesleepte hulpstoorinrichting zelf; figuur 4 een elektrisch principeschema in het geval van de overdracht over een enkele optische vezel; en figuur 5 een elektrisch principeschema voor het geval van de overdracht over twee optische vezels.

Figuur 1 toont een vliegtuig A, dat via een sleepkabel CR een gesleepte hulpinrichting R sleept. In de 55 praktijk kan de hulpstoorinrichting R tijdens de vlucht worden ontvouwen zodra de aanwezigheid van een vijand is vastgesteld. Deze hulpstoorinrichting kan na het gebruik opnieuw in het vliegtuig worden teruggebracht door de sleepkabel op te wikkelen, tenminste bij testvluchten of in tijden van vrede. De hulpstoor- 194840 2 inrichting kan ook uitsluitend en eenvoudig na het gebruik worden geabandonneerd.

In het geval waarin de hulpstoorinrichting behouden blijft, kan de gesleepte hulpstoorinrichting ook vóór de landing met afremmen door een parachute worden losgelaten en op het veld worden teruggewonnen.

In figuur 2 heeft het linkergedeelte betrekking op een vliegtuig en het rechtergedeelte op het gesleepte 5 voorwerp R, terwijl men daartussen de opbouw van de sleepkabel CR aantreft.

Het vliegtuig A is voorzien van een primaire ontvanger RP voor de detectie van invallende radio-elektrische signalen, welke betrekking hebben op de vijand. Uitgaande hiervan wekt een generator GSB een stoorsignaal SB evenals digitale commando’s op. Het stoorsignaal SB wordt toegevoerd aan een optisch-elektronische koppelinrichting voor de analoge, met IOE aangegeven stoorsignalen. De digitale signalen, 10 welke door de keten GSB worden geleverd, worden toegevoerd aan een bidirectionele logische koppelinrichting ILB. Tenslotte wekt een voedingsinrichting AHT een stroom bij hoge spanning en een betrekkelijk hoge frequentie, meer in het bijzonder ten minste 10 kHz op. De sleepkabel omvat een trekgedeelte van kevlar (ingeschreven handelsmerk) aangegeven met K. Om dit gedeelte bevinden zich één of meer optische vezels FO, welke dienen voor de overdracht van het eigenlijke stoorsignaal. Bovendien zijn metalen bifilaire 75 verbindingen aanwezig, bijvoorbeeld bestaande uit koper, enerzijds voor de overdracht van bidirectionele logische signalen, anderzijds voor de voedingsstroom.

Aan het andere uiteinde wordt de voedingsstroom teruggewonnen in een keten AL, welke zich bevindt in de gesleepte hulpstoorinrichting R (zie ook figuur 3). Deze voedingsinrichting is met alle inwendige ketens van de hulpstoorinrichting R verbonden, waarbij ter vereenvoudiging van de tekening de verbindingen niet 20 zijn weergegeven.

Het door de koppelinrichting ILB van het vliegtuig uitgezonden paar signalen wordt overgedragen naar een bidirectionele logische koppelinrichting, welke deel uitmaakt van een logische besturingsinrichting LC, die zich in het vliegtuig bevindt.

Tenslotte is respectievelijk zijn de optische vezel of optische vezels FO verbonden met een optisch-25 elektronische koppelinrichting voor de stoorsignalen, aangegeven bij OEL.

Het stoorsignaal wordt toegevoerd aan een voorversterker en correctie-inrichting PAC, gevolgd door een zendversterker AMP, die bij voorkeur uit lopende-golfbuizen zijn opgebouwd, en tenslotte aan een hyperfrequentieschakelaar CAVR.

De schakelaar CAVR dient om, op een bestuurde wijze öf een voorste antenne AVV öf een achterste 30 antenne AAR te kunnen voeden, welke antennes beide onder koepels in de gesleepte inrichting R aanwezig zijn.

De uit het orgaan LC afkomstige logische signalen dienen eerst voor het besturen van de toestand van deze schakelaar CAVR. In wezen zal afhankelijk van hetgeen door het vliegtuig is gedetecteerd, een uitzending van de voorzijde of de achterzijde van de gesleepte hulpstoorinrichting plaatsvinden.

35 De logische besturingsinrichting LC kan ook testfuncties van andere elementen van de gesleepte inrichting R verzorgen, zoals de verbindingen naar de organen OEL, PAC, AMP en CAVR in figuur 2 tonen.

In figuur 4 wordt verondersteld, dat het signaal SB met de frequentie F0 een spectrum inneemt, dat men over een enkele optische vezel met een enkel zenddiodelaser kan overdragen.

Op deze wijze wordt dit signaal SB toegevoerd aan een versterker AFO, welke bijvoorbeeld is opge-40 bouwd uit veldeffecttransistoren, teneinde een enkele diodelaser DL te besturen, die met de ingang van een optische vezel FO is gekoppeld. De uitgang van deze optische vezel is gekoppeld met een fotodetector PD, welke een andere versterker ARO voedt, waarvan de uitgang naar de keten PAC kan leiden.

Op dit moment is het lastig de componenten, welke de overdracht, als aangegeven in figuur 4, in een spectraal band van 6 tot 18 giga-Hertz mogelijk maken, in grote reeksen te gebruiken.

45 Indien daarom een brede transmissieband nodig is, kan men beter gebruik maken van de schakeling volgens figuur 5.

Het stoorsignaal SB wordt toegevoerd aan een eerste menginrichting MFO, welke een lokaal signaal uit een oscillator OL ontvangt. Hierdoor ontstaat een signaal met de frequentie F1, dat wordt overgedragen naar een versterker AF01, gevolgd door een diodelaser DL1, teneinde naar een eerste optische vezel F01 50 te worden gezonden.

Het lokale signaal met de frequentie F2 wordt via de versterker AF02, welke de diodelaser DL2 exciteert, overgedragen voor overdracht over de vezel F02.

Aan het andere uiteinde van de twee vezels vindt men de fotodetectors PD1 en PD2, gevolgd door respectieve versterkers AR01 en AR02 waarvan de uitgangssignalen worden gemengd in een meng-55 inrichting MRO, gevolgd door een filter FRO. Men verkrijgt dan een uitgangsversterker ASO, welke de voorversterker PAC kan voeden.

Het is duidelijk, dat spectrale en andere correcties dienen plaats te vinden, welke in de keten van de 3 194840 vootversterker PAC worden uitgevoerd.

De inrichting, welke zojuist is beschreven, bezit een hoekbestrijking, welke zoveel mogelijk ongericht is, tengevolge van de omschakeling tussen de voorste en achterste antennes, waardoor het transversale ”margriet”-patroon wordt vermeden.

5 Verder verkrijgt men een hoog rendement tengevolge van het feit, dat het stoorsignaal afkomstig is uit het sleepvliegtuig zelf.

Er bestaat nog een variant van het onderhavige stelsel: indien het sleepvliegtuig zelf is uitgerust voor het met een ander vliegtuig samenwerken voor het storen kan men er voor zorgen, dat elk sleeporgaan (of één daarvan) het stoorsignaal uitzendt, dat betrekking heeft op het andere vliegtuig.

10 Verder behoeft bij gebruik van een mengversterker, bestaande uit lopende-golfbuizen, de bedrijfs- temperatuur aan geen andere klimatisering te worden onderworpen dan de uitwisseling met de huid van de houder van de gesleepte inrichting R, en dit onder alle vluchtomstandigheden.

Voorts is het van voordeel, dat de constructie van de inrichting R luchtdicht is teneinde daarin de luchtdruk te onderhouden, waardoor de verwezenlijking van voedingsbronnen met zeer hoge spanning wordt 15 vereenvoudigd, terwijl tevens het vermogen van de hyperfrequentieketens en meer in het bijzonder van de zendantennes kan worden onderhouden.

Hier is niet gedetailleerd de inrichting beschreven, welke dient voor het afwikkelen en eventueel opwikkelen van de kabel. Deze worden beschouwd als liggende binnen het bereik van de vakman, waarbij wordt opgemerkt, dat een regelaar aanwezig dient te zijn om de viersnelheid van de kabel te begrenzen.

20 Voorts zal een snijstelsel aanwezig dienen te zijn om de gesleepte inrichting, meer in het bijzonder tijdens het werkelijke bedrijf, in noodgevallen te kunnen vrijgeven.

Het is duidelijk, dat eenzelfde vliegtuig kan worden voorzien van een aantal sleepinrichtingen van dit type, welke men dan na elkaar in werking kan stellen.

Voorts kan er nog voor worden gezorgd, dat eenzelfde kabel een aantal sleepinrichtingen trekt, die met 25 de kabel in verschillende punten daarvan zijn verbonden. Dit is meer in het bijzonder van belang voor grote vliegtuigen.

Thans zal aandacht worden geschonken aan de onderhavige afweerinrichting. Eerst zal het geval worden beschouwd, waarin de sleepinrichting zich precies in de hartlijn van het vliegtuig, beschouwd vanuit het vijandelijk oogpunt, bevindt. Dit kan op een eenvoudige wijze worden opgelost door een geschikte beweging 30 van het vliegtuig, ofwel door een gecoördineerde handeling van twee vliegtuigen, die elk van onderhavige sleepinrichtingen zijn voorzien.

In dit opzicht kan de gesleepte inrichting ook zijn voorzien van een zelfstandige vereenvoudigde ontvanger, welke het aan de inrichting mogelijk maakt zich uitsluitend te beveiligen tegen dreigingen, welke vanaf de achterzijde plaatsvinden. Het kan in een dergelijk geval van belang zijn, dat de gesleepte inrichting 35 informatie naar het vliegtuig, dat de inrichting sleept, overdraagt, meer in het bijzonder in digitale vorm.

Een andere variant bestaat daarin, dat in de gesleepte inrichting stoorelementen zijn ondergebracht, welke de infrarood emissie kunnen ondersteunen, teneinde de geloofwaardigheid van de inrichting te verbeteren ten aanzien van vijanden, onder gebruik van een dubbel elektromagnetisch en infrarood stelsel. Het toepassen van de onderhavige inrichting kan een verdeling van taken met zich medebrengen, in 40 wezen zijn de inwendige stoororganen van het sleepvliegtuig voldoende voor het neutraliseren van de radarstelsels, welke geen directe invloed hebben op de vuurleiding. Daarentegen is het gebruik van de gesleepte inrichting nodig bij radarstelsels van de vijand, welke worden geleid door een automatische richt-inrichting of radarstelsels, welke behoren bij geschut of bij lanceer-inrichtingen, die daardoor worden gecentreerd.

45 In dit verband wordt opgemerkt, dat het elektronische afweerstelsel van het vliegtuig per definitie de plaats van de zender, welke het vliegtuig sleept, kent en ten minste bij benadering ook de richting van de vijand kent.

Het stoorsignaal, dat het vliegtuig dan naar de gesleepte inrichting zendt, kan optimaal zijn, zelfs voor geraffineerde signalen, zoals die van het ”Dopplerpuls”-type ofwel gecodeerde signalen van het chirp 50 type.

Het is duidelijk, dat een aantal vijanden gelijktijdig kan worden gestoord, wanneer de gesleepte zender een zeer grote band heeft, en ook een groot vermogen bezit.

De tussen het vliegtuig en de gesleepte inrichting aanwezige digitale bifilaire verbinding maakt het niet slechts mogelijk, de uitzending naar voren en naar achteren te besturen doch ook tests, een versterkings-55 besturing evenals richtingcommando’s uit te voeren.

Een ander voordeel voor het onderhavige stelsel is, dat de zender tengevolge van het feit, dat deze zich op een afstand van het vliegtuig bevindt, door de bekende voortplantingswetten op een sterke wijze is

Claims (6)

194840 4 ontkoppeld van de zich in het vliegtuig bevindende hoofdontvanger RP. Het ontvangen en het uitzenden kan derhalve gelijktijdig plaatsvinden. Voor zeer zwakke invallende signalen kan eventueel een reductie van het uitgezonden vermogen mogelijk worden gemaakt door een besturing via de digitale behuizing. Zoals reeds is vermeld kan de dissipatie van warmte, welke in het inwendige van de inrichting R wordt 5 opgewekt, plaatsvinden door een thermische uitwisseling met de huid van de gesleepte stoorinrichting. De temperatuur hiervan verschilt weinig van de in de aërodynamica betitelde athermane temperatuur. Om de betrouwbaarheid te verbeteren en de kosten aan optisch-elektronische onderdelen te verlagen, kunnen deze worden gekoeld onder gebruik van het Peltier-effect, zoals reeds is vermeld, aangezien uit deze onderdelen weinig energie behoeft te worden onttrokken. De lopende golfbuizen behoeven geen bepaalde koeling. 10 Tenslotte is boven onder verwijzing naar de figuren 4 en 5 voorgesteld het stoorsignaal over te dragen over twee optische vezels, waarbij rekening wordt gehouden met de hierdoor ingenomen brede band. Een andere oplossing bestaat daarin, dat de twee signalen over eenzelfde optische vezel worden overgedragen onder gebruik van bijvoorbeeld twee diodelasers welke met twee voldoend verschillende frequenties werken. Een andere variant bestaat daarin, dat men de logische signalen via optische vezels overdraagt. 15

1. Stelsel voor het treffen van elektro-magnetische tegenmaatregelen voor een luchtvaartuig, welk stelsel dit 20 luchtvaartuig en een door het luchtvaartuig via een sleepkabel gekoppelde hulpstoorinrichting omvat, die is voorzien van een stoorantenne, waarbij is voorzien in middelen om via de sleepkabel naar de hulpstoorinrichting een breedband stoorsignaal over te dragen, dat door de stoorantenne van de hulpstoorinrichting wordt uitgezonden, met het kenmerk, dat het stoorsignaal dat via de sleepkabel wordt overgedragen een optisch signaal is, dat voorzien is van ten minste een optische vezel, die deel uitmaakt van de sleepkabel, 25 om het stoorsignaal naar de hulpstoorinrichting over te dragen, en de hulpstoorinrichting te voorzien van een opto-elektronische signaalomzetter en van ten minste een hoogfrequent-versterker om het omgezette stoorsignaal voor uitzending door de stoorantenne te versterken.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sleepkabel twee optische vezels omvat voor de overdracht van het stoorsignaal in twee gedeelten van het bruikbare breedband-frequentiespectrum.

3. Stelsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aan de zijde van de hulpstoorinrichting de optisch-elektroniscbe signaalomzetters worden gekoeld, meer in het bijzonder door een koeling onder gebruik van het Peltier-effect.

4. Stelsel volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de hoogfrequent-versterker een voorver-sterker gevolgd door een versterker omvat.

5. Stelsel volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de hulpstoorinrichting twee stoorantennes omvat, die respectievelijk onder koepels aan de voorzijde en aan de achterzijde van de hulpstoorinrichting 2ijn opgesteld en waarbij deze stoorantennes omschakelbaar zijn door besturingslogica.

6. Stelsel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de sleepkabel is voorzien van digitale lijnverbindingen voor het in twee richtingen overdragen van logische besturingssignalen tussen het luchtvaartuig en de beide 40 stoorantennes. Hierbij 2 bladen tekening