Техническая подготовка командира взвода ПЗРК 9К38 «Игла» - Акулов Игорь Евгеньевич - Страница 9

5. В результате взаимодействия магнитных полей КВ и постоянного магнита возникает вращающий момент и начинается раскрутка ротора гироскопа.

6. В последующем через каждые 180° поворота ротора срабатывает другой датчик положения и соответствующая КВ.

7. За время не более 5 с ротор раскручивается до 100 оборотов в секунду, блок разгона отключается, а поддержание вращения возлагается на систему стабилизации оборотов (ССО) ОГС

Рис. 31. К работе системы стабилизации оборотов ротора

Принципиально переключение катушек вращения происходит следующим образом:

А. Пусть ротор гироскопа имеет случайную ориентацию, как на рис. 32, и тогда постоянный магнит ротора создает магнитный поток Ф_г.

Б. Магнитные сердечники индуктивных датчиков положения (ДП 1,2) имеют некоторую исходную намагниченность и создают магнитные потоки Ф_дп1,2.

В. Ф_г, замыкаясь через сердечники датчиков, изменяет их намагниченность:

• Ф_дп1 — ½Ф_г;

• Ф_дп2 + ½Ф_г.

Таким образом, в этом положении ротора максимальную намагниченность приобретет сердечник ДП2 (т. к. Ф_дп2 + ½Ф_г), а значит его индуктивное сопротивление X_L2 станет минимальным и, соответственно, увеличится ток в цепи ВЧ генератора, выпрямителя и падение напряжения на R_п, приложенное к базе транзисторного ключа VT2.

Г. Срабатывая, ключ пропустит ток через соответствующую катушку вращения — КВ2.

Рис. 32. Работа системы разгона ротора гироскопа

8. Задание и стабилизация оборотов гироскопа необходимы для поддержания частоты сканирования цели в узкой полосе пропускания усилительно-преобразовательного тракта сигнала ошибки наведения ракеты. Мы уже говорили, что частота сканирования цели принята равной 100 Гц и поэтому обороты ротора должны быть:

• 100 об/с — до пуска (нет вращения корпуса ракеты);

• 120 об/с — в полёте (так как корпус ракеты вращается относительно продольной оси в противоположном ротору направлении).

9. Датчиком фактической частоты вращения ротора является обмотка генератора опорных напряжений (ГОН), размещенная на статоре гироскопа. Магнит ротора наводит в ней синусоидальную ЭДС фактической частоты (f_факт), которая прикладывается ко входу частотомера ССО.

10. В частотомере происходит:

а) сравнение f_факт с требуемой (f_треб) и преобразование информации об ошибке (Δf) в двуполярное постоянное напряжение, величина которого характеризует величину f, а полярность — необходимость разгона или торможения;

б) преобразование постоянного напряжения в импульсное с частотой ГОН (f_факт).

11. Усилитель ССО усиливает управляющий сигнал по мощности, изменяет его форму на колоколообразную и запитывает катушки вращения гироскопа.

12. Катушки вращения создают магнитное поле, притормаживающее или ускоряющее ротор.

После разгона ротора гироскопа автомат разарретирования и пуска (АРП) пускового механизма обеспечивает коммутацию цепей включения в работу системы арретирования.

При этом:

1. Если оптическая ось координатора произвольно отклонена от продольной оси ракеты на некоторый угол пеленга Ψ, то постоянный магнит ротора, вращаясь, будет индуцировать:

а) в статорной обмотке пеленга синусоидальную ЭДС, амплитуда которой несет информацию о величине, а фаза — о направлении отклонения;

б) в обмотке заклона, размещенной в блоке датчиков пусковой трубы, синусоидальную ЭДС, амплитуда и фаза которой задают отклонение линии прицеливания от продольной оси ракеты на 10° вниз.

2. Так как обмотки включены встречно, то их разностный сигнал ошибки арретирования (Δ_арр), отработанный до нуля следящим приводом координатора, обеспечит удержание оптической оси на линии прицеливания.

3. После прицеливания, нажатия на пусковой крючок и захвата цели (загорания лампочки) от следящего привода отключается сигнал ошибки арретирования Δ_арр, формируемый ССО (координатор разарретируется), и подключается сигнал ошибки слежения Δε, формируемый КЦ (координатор начинает следить за целью).

Если излучение от цели не превышает сигнал фона, то АРП обеспечит периодическое арретирование гироскопа (лампочка мигает) и возможность захвата цели.

1. Благодаря размещению координатора цели на вращающемся роторе гироскопа осуществляется круговое сканирование положения цели относительно оптической оси в пределах поля зрения со стабильной частотой.

2. Тепловое излучение цели, фона и ЛТЦ селектируется и фокусируется оптической системой в виде пятен малого размера (1 мм) в фокальных плоскостях основного (цели) и вспомогательного (помех) каналов координатора. Положение пятен однозначно характеризует пространственное положение цели и помех относительно оптической оси координатора (ошибку слежения).

3. С помощью фотоприёмника сфокусированные тепловые потоки цели и помех подвергаются импульсной модуляции и преобразованию в информационные электрические периодические сигналы ошибки слежения. Причем важно, что в спектре сигнала цели содержится первая гармоника частоты сканирования (f_скан), амплитуда которой характеризует величину, а изменение фазы в периоде сканирования (Т_скан) — направление ошибки слежения за целью (Δε).

4. Сигналы с выходов основного и вспомогательного каналов координатора поступают на схему переключения (СП) следящей системы, которая обеспечивает защиту от ЛТЦ путём стробирования (временной селекции) в периоде сканирования только сигнала цели. Сигнал цели с выхода СП поступает:

а) на избирательный усилитель;

б) на обнаружитель цели АРП пускового механизма.

5. Избирательный усилитель и амплитудный детектор используются для выделения из сложного сигнала цели информационного сигнала первой гармоники частоты сканирования.

6. Фазовращатель компенсирует временную задержку информационного сигнала в электронном блоке для управления в реальном масштабе времени.

7. В усилителе коррекции происходит повышение качества и мощности сигнала ошибки слежения. Как мы уже знаем, сигнал на выходе усилителя коррекции U_ук является:

а) управляющим для исполнительного элемента следящей системы — катушки коррекции;

б) задающим для системы автоматического управления рулями — автопилота;

в) информационным для схем логической коммутации пускового механизма — автомата разарретирования и пуска.

8. Катушка коррекции создает внутри статора магнитное поле, вектор напряженности которого (h_к) совпадает с продольной осью ракеты, а его направление и величина изменяются по закону сигнала ошибки слежения, т. е. h_к ≈ U_ук.

Рис. 33. Использование свойства прецессии гироскопа:

ω_пр — вектор угловой скорости прецессии (коррекции СКЦ); вращается с ω_р ~ и М_вн;

m_р — вектор магнитного момента постоянного магнита (связан с линией раздела полюсов магнита и согласован с положением фотосопротивления; вращается с ωР; имеет постоянную величину);

Н — вектор кинетического момента ротора (имеет постоянную величину и направление; совпадает с осью вращения ротора);