Результат интеллектуальной деятельности: ГИРОКООРДИНАТОР ГОЛОВКИ САМОНАВЕДЕНИЯ

Изобретение относится к области управляемых снарядов, а именно, к гирокоординаторам головок самонаведения, используемым в системах управления артиллерийских управляемых снарядов (АУС).

Известен гирокоординатор [ГК] головки самонаведения артиллерийского управляемого снаряда "Копперхед" [1], содержащий корпус, ротор, на передней торцевой поверхности которого выполнено зеркало, ориентированный по продольной оси снаряда, установленный во внутреннем кардановом подвесе, размещенном в основании, пружинный двигатель, помещенный в корпусе ГК. Наружный конец пружины жестко соединен с корпусом, а внутренний разъемно с втулкой, установленной на оси ротора, размещенной во внутренней полости. С целью исключения воздействия на опоры и рамки карданова подвеса инерционной нагрузки ротора в гирокоординаторе используется специальная втулка "Gotcha", размещенная между ротором и корпусом и выполненная в виде подвижного в осевом направлении разрезного кольца с выступами, контактирующими с проточкой, выполненной в теле ротора. Втулка обеспечивает передачу инерционной нагрузки ротора, действующей в момент выстрела, на корпус прибора, минуя опоры и рамки карданова подвеса. Приводится гирокоординатор в действие пиропатроном.

Недостатком конструкции прибора является невозможность его применения при использовании других схем построения гирокоординатора, например, когда оптическая система и приемник излучения размещаются во внутренней рамке карданова подвеса, так как этому препятствует ось ротора, размещенная во внутренней полости ГК.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гироскопический прибор [2], содержащий полый ротор, подвешенный на внутреннем кардановом подвесе, установленном в основании, размещенном в корпусе, пружинный двигатель, выполненный в виде отдельного блока, помещенного в расточке корпуса. Механизм разгона ротора включает в себя пружинный двигатель и подвижную втулку, образующую в своей верхней части дискообразный шпиндель с двумя диаметрально расположенными зубьями, входящими в соответствующие расточки ротора. Наружным концом пружина крепится к корпусу, а внутренним - к резьбовой втулке, установленной на корпусе.

Стопорение пружинного двигателя осуществляется подпружиненным кулачком, взаимодействующим с паузами, выполненными в нижнем фланце резьбовой втулки, а арретирование кардана обеспечивается шпилькой, которая своим коническим концом входит в углубление на внутренней рамке. Шпилька жестко скреплена с подвижной втулкой, которая может перемещаться в полом основании. Исполнительным элементом, приводящим гироскоп в действие, является пиропатрон.

Недостатком конструкции прибора является низкая ударная прочность в связи с отсутствием разгрузки опор и рамок карданова подвеса от инерционной нагрузки ротора при выстреле.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение ударной прочности гирокоординатора головки самонаведения АУС, оптическая система и приемник излучения в котором размещены на внутренней рамке карданова подвеса, путем разгрузки опор и рамок карданова подвеса от инерционной нагрузки ротора.

Указанная задача достигается тем, что в гирокоординаторе головки самонаведения, содержащем корпус, ротор, размещенный на внутреннем кардановом подвесе, основание карданова подвеса, установленное в корпусе, пружинный двигатель, размещенный в корпусе и соединенный разъемно с ротором, пиротехнический элемент, в нем ротор установлен с возможностью контактирования задней торцевой поверхностью с опорной поверхностью корпуса, основание установлено в корпусе с возможностью продольного перемещения и поворота дополнительно введенным упругим элементом сжатия- кручения, на заднем торце основания закреплена втулка с выступом и пазом, с которым взаимодействует ступенью большего диаметра двухступенчатый цилиндрический подпружиненный фиксатор, установленный параллельно продольной оси во фланце, закрепленном на задней стенке корпуса, в котором установлен пиротехнический элемент, контактирующий со ступенью меньшего диаметра фиксатора, и выполнена ограничительная поверхность, взаимодействующая с выступом втулки, на задней торцевой поверхности ротора выполнен паз, в который входит упор, установленный на опорной поверхности корпуса, при этом величина перекрытия в осевом направлении большего диаметра фиксатора с пазом втулки меньше рабочего хода пиротехнического элемента, величина продольного перемещения основания больше глубины вхождения упора в паз ротора, а направление перемещения фиксатора под действием усилия пиротехнического элемента совпадает с направлением ускорения при выстреле.

На фиг. 1, 2 изображен общий вид описываемого устройства в осевом сечении и необходимый разрез.

Ротор 1 в кардановом подвесе, состоящем из внутренней 2 и наружной 3 рамок, установлен в основании 4. Во внутренней рамке размещены оптическая система 5 и приемник излучения 6. Основание 4 своим хвостовиком 7 установлено в корпусе 8 с возможностью перемещения в продольном и угловом направлениях под действием упругого элемента сжатия- кручения 9. В расточке корпуса 8 размещен пружинный двигатель 10, наружный конец которого жестко закреплен на корпусе, а внутренний соединен со втулкой 11, установленной с возможностью вращения относительно корпуса и разъемно соединенной с ротором посредством устройства 12, обеспечивающим расстыковку с ротором 1 после окончания разгона ротора и выполненного, например, в виде обгонной муфты.

На хвостовике 7 основания карданова подвеса закреплена втулка 13, которая в заарретированном положении своим выступом 14 контактирует с ограничительной поверхностью Б, выполненной во фланце 15, установленном на задней стенке корпуса 8. Удержание втулки 13 в угловом положении, обеспечивающем контактирование выступа 14 с поверхностью Б, осуществляется фиксатором 16, выполненным в виде двухступенчатого подпружиненного цилиндра, установленного подвижно в осевом направлении во фланце 15 параллельно продольной оси ГК. Ступенью большего диаметра фиксатор взаимодействует с пазом, выполненным во втулке 13. Торец меньшего диаметра фиксатора контактирует с пиротехническим элементом 17, установленным во фланце, а торец большего диаметра - с пружиной 18.

Для удержания ротора от вращения на его задней торцевой поверхности выполнен паз 19, в который входит упор 20, установленный на опорной поверхности В корпуса 8. Контактирование ротора с опорной поверхностью корпуса обеспечивается с помощью прокладок 21, устанавливаемых между корпусом 8 и фланцем 15.

Работает гирокоординатор следующим образом. При выстреле ГК заарретирован и инерционная нагрузка ротора за счет установки его относительно опорной поверхности корпуса без зазора передается на корпус, минуя опоры и рамки карданова подвеса, чем обеспечивается их разгрузка. На траектории головка самонаведения формирует сигнал "Захват", по которому на пиротехнический элемент подается импульс тока. Пиротехнический элемент 17 срабатывая, перемещает фиксатор 16, в результате чего он выходит из паза втулки. При этом для перемещения фиксатора в процессе разарретирования используется направление, совпадающее с направлением ускорения при выстреле, чем обеспечивается нечувствительность этой детали к действию ускорения. Под действием крутящего момента пружины 9 основание 4 карданова подвеса разворачивается, выступ 14 втулки 13 сходит с ограничительной поверхности Б фланца 15 и основание вместе с ротором под действием усилия пружины 9 перемещается, отходя от опорной поверхности корпуса 8. Упор 20 при этом выходит из паза 19 на роторе и последний под действием крутящего момента пружинного двигателя 10 начинает разгоняться. Когда величина крутящего момента станет равной нулю, поводки устройства 12, обеспечивающего передачу момента на ротор, складываются и ротор разарретируется.

Проведенные испытания предложенной конструкции гирокоординатора показали, что он выдерживает воздействие одиночного удара с перегрузкой до 11000 единиц без изменения точностных характеристик.

Источники информации
1. "Electronic packaging and production" 1980 г., volume 20, number 5, стр. 68-86 (рис. 11).

2. Патент США, нац. кл. 74-5.12, N 3263508 от 27.08.1964 г.