УСТРОЙСТВО АРРЕТИРОВАНИЯ РОТОРА ГИРОСКОПА

Предлагаемая полезная модель относится к области точного приборостроения и может найти применение в координаторах оптических головок самонаведения, использующих гироскопы для стабилизации положения в пространстве своего мгновенного поля зрения, управления положением своей визирной оси, являющейся также осью гироскопа, и для модуляции принимаемого от объекта визирования оптического излучения.
Такого рода системы получили название гиростабилизированных и их описание приводится в работах [1] и [2].
Необходимость гиростабилизации обуславливается малым мгновенным полем зрения, необходимым для повышения чувствительности и помехозащищенности.
Характерной особенностью функционирования гиростабилизированных оптико-электронных координаторов (ОЭК) является вращение ротора, без чего невозможна нормальная работа прибора. Поддержание номинальных оборотов ротора осуществляется электромагнитными системами, требующими наличия бортового источника электропитания, входящего в состав бортовой аппаратуры, но из-за ограничения в весе и габаритах бортового источника питания, он может обеспечить нормальную работу ОЭК только в течение непродолжительного времени. Без вращения ось ротора оказывается свободной для воздействия на нее различных механических возмущений, что особенно опасно при транспортировании, так как приводит к ударам
ротора об упоры и его механическому повреждению.
При возможности доступа оператора ко всем элементам комплекса арретирование и разарретирование ротора до ввода в действие летательного аппарата с ОЭК может достигаться за счет установки на координатор кольца из магнитного материала. При взаимодействии магнитных полей кольца и постоянного магнита возникает момент, разворачивающий ось ротора вдоль оси ОЭК и удерживающий ее в этом положении при перевозках и при хранении на складах. Разарретирование гироскопа происходит за счет съема оператором магнитного кольца с координатора, после чего оператор совмещает линию визирования с осью координатора, а совмещение осей координатора и ротора реализуется схемой электрического арретирования, включаемой оператором.
Широкое применение имеют также системы с ОЭК, подвешиваемые к носителям типа самолетов и вертолетов. В этих системах операция по арретированию-разарретированию должна производится перед запуском автоматически по какому-либо сигналу, причем операция может производиться неоднократно, до выпуска летательного аппарата с ОЭК из контейнера. Такие условия определяют необходимость в чисто механическом выполнении устройства арретирования гироскопа, то есть без электропитания.
Известно устройство [3] арретирования трехстепенного астатического гироскопа с ротором на карданном подвесе, содержащее электрически управляемый механический узел для арретирования и разарретирования ротора. Фиксируемый элемент устройства [3] закреплен на внутренней рамке карданного подвеса, а фиксирующий элемент установлен на корпусе карданного подвеса. С помощью электрического управления в устройстве [3] осуществляется поступательное смещение фиксирующего элемента в направлении оси, с которой необходимо совместить ось карданного подвеса в процессе блокировки ротора.
Являясь электромеханическим, устройство [3] обладает всеми недостатками, присущими этому виду устройств, а, кроме того, конструкция устройства [3] сложна и громоздка.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство арретирования ротора гироскопа [4], выбранное в качестве прототипа. Известное устройство состоит из фиксируемых элементов и фиксирующего блока, сцепляемого с фиксируемыми элементами за счет двух узлов упругой связи, каждый из которых содержит плоскую пружину, закрепленную консольно.
Основным недостатком конструкции указанного прототипа является ненадежная фиксация ротора гироскопа от возможных его заклонов в разных плоскостях относительно центра карданного подвеса, вызванная наличием на роторе только двух фиксируемых элементов, расположенных под углом 180, вследствие чего надежное арретирование ротора возможно только в плоскостях, проходящих через ось ротора гироскопа и указанные фиксируемые элементы. Кроме того, использование в качестве упругих элементов конструкции плоских пружин делает невозможной регулировку усилий, действующих на фиксируемые элементы.
Задачей полезной модели является повышение надежности арретирования ротора гироскопа до выпуска летательного аппарата с оптико-электронным координатором из контейнера.
Для достижения поставленной задачи предлагается устройство арретирования ротора гироскопа, которое, как и наиболее близкое к нему, выбранное в качестве прототипа, содержит карданный подвес, на неподвижном основании которого расположен фиксирующий элемент, имеющий возможность сцепления с фиксируемыми блоками, состоящими из установленных на вращающейся части ротора гироскопа фиксируемых элементов, имеющих возможность радиального перемещения.
Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известной, принятой за прототип, является то, что устройство арретирования снабжено, по крайней мере, тремя фиксируемыми блоками. Фиксируемые блоки установлены в радиально направленных пазах вращающейся части ротора гироскопа. Кроме того, в устройстве предусмотрена возможность регулирования усилия прижима фиксируемых блоков к фиксирующему элементу, который выполнен в виде кольца с буртиком.
Технический результат, достигнутый в предлагаемой полезной модели, получен за счет следующего.
В заявляемой полезной модели установлено три фиксируемых блока, что по сравнению с прототипом существенно повышает надежность арретирования, так как позволяет арретировать ротор гироскопа, исключая его заклоны на любые углы относительно центра карданного подвеса в любых плоскостях, проходящих через его ось.
Надежность арретирования каждого фиксируемого блока с неподвижной частью карданного подвеса обеспечена в предлагаемой полезной модели путем вновь введенного признака - возможности регулирования усилия, под действием которого находится фиксируемый блок. В предложенном конкретном примере выполнения заявляемого технического решения регулирование усилия давления на фиксирующий элемент осуществляется через пружину сжатия.
Возможность радиального перемещения фиксируемых блоков под действием центробежных сил, возникающих при вращении ротора, позволяет разарретировать ротор гироскопа.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленную задачу.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлен осевой разрез ротора гироскопа с устройством
арретирования.
Устройство арретирования ротора гироскопа состоит из фиксирующего элемента 1, закрепленного, например, приклеенного к неподвижной части карданного подвеса - чашке 2 кардана. Фиксирующий элемент 1 выполнен в виде кольца с выступающим буртиком, который имеет возможность сцепления с тремя фиксируемыми блоками, состоящими из фиксируемых элементов 3, имеющих возможность перемещения в радиально направленных пазах, выполненных на вращающейся части ротора гироскопа, а именно: в постоянном магните 4 и в корпусе 5 ротора. На фиксируемом элементе 3 жестко закреплена шпилька 6, второй конец которой проходит через отверстие в крышке 7, закрепленной на постоянном магните 4. Между крышкой 7 и фиксируемым блоком установлена винтовая пружина сжатия 8, усилие прижима которой к фиксируемому блоку, можно регулировать с помощью гайки 9, навернутой на шпильку 6 и поджатой к крышке 7.
Устройство арретирования ротора гироскопа работает следующим образом.
В заарретированном положении устройства фиксируемые блоки под действием усилий пружин 8 входят в зацепление с буртиком кольца фиксирующего элемента 1, закрепленного на неподвижной чашке 2 кардана. Это позволяет удерживать ротор гироскопа от возможности его заклонов на большие углы (до 40°) в разных плоскостях относительно центра карданного подвеса.
При вращении ротора гироскопа относительно продольной оси кардана центробежная сила, действующая на вращающиеся фиксируемые блоки 3, становится большей, чем усилие, действующее на фиксируемые блоки 3 со стороны пружин 8, вследствие чего фиксируемые блоки 3, перемещаясь в пазах постоянного магнита 4 и корпуса 5 ротора в радиальном направлении, сжимают пружины 8. При достижении заданной
скорости вращения фиксируемые блоки 3 полностью выходят из зацепления с выступающим буртиком фиксирующего элемента 1, в результате чего происходит разарретирование ротора гироскопа.
Таким образом, предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность арретирования ротора гироскопа. При этом исключаются его заклоны на любые углы относительно центра карданного подвеса в любых плоскостях, проходящих через его ось, а также обеспечивается многократное арретирование-разарретирование ротора гироскопа оптико-электронного координатора, находящегося в начале эксплуатации в закрытом контейнере.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. В.П.Лазарев. Оптико-электронные приборы наведения. Машиностроение, Москва, 1989 г., с. 347-348.
2. Патент США №4009393, кл. F 41 G 7/00, опубл. 1977.
3. Заявка Франции №2618895, кл. G 01 C 19/26, F 41 G 7/22, опубл. 1989.
4. Свид. на полезную модель РФ №12239, кл. G 01 С 19/26, F 41 G 7/22, опубл. 1999 - прототип.