ОПТИКО-ЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ

Заявленная полезная модель оптико-локационная станция (ОЛС) относится к области современного оптико-электронного приборостроения, а точнее к системам визуализации изображения, функционирует, как правило, в реальном масштабе времени и предназначена для обнаружения, сопровождения и опознавания объектов.
Известна ОЛС, описанная в техническом решении на полезную модель (RU 16951 F41G 03/06, 03/22, G01S 17/66, G01C 03/06, публикация 27.02.2001). Указанное устройство содержит обтекатель с входным оптическим окном, сканирующее зеркало, жестко связанные между собой блок оптических модулей, лазерный дальномер и вычислитель, расположенный между блоком оптических модулей и блоком пневмопитания, при этом корпусные детали выполнены из коррозионно-стойкого металла, например, алюминиевого сплава.
К основным недостаткам вышеуказанного устройства следует отнести:
- заматованность входного оптического окна, возникающую в процессе взлета-посадки летательного аппарата или в стационарном режиме в результате контакта поверхности оптического окна с песком и пылью, и вследствие вызывающую потерю энергетического потока.
При попытке решения этого вопроса путем установки обтекателя с возможностью поворота не обеспечивается защита оптических элементов, модулей и т.п. от забортного воздуха, влаги и пыли, находящихся во внутреннем объеме обтекателя.
Известно устройство, в котором исключена заматованность входного окна ОЛС при взлете и посадке, а также обеспечивается герметичность внутреннего объема ОЛС от забортного воздуха, влаги и пыли, описанное в патенте №69219, опубликованном 10.12.2007 г., классы F41G 3/06, G01C 3/08, и выбранное в качестве прототипа.
ОЛС, содержащая обтекатель с оптическим окном, снабженный цилиндром, установленным в корпусе с зазором, в котором размещены магнитожидкостное уплотнение и подшипники, при этом на цилиндре жестко закреплен элемент передаточного механизма, обеспечивающего связь с валом двигателя, а сканирующее зеркало, оптические модули, лазерный дальномер и вычислитель размещены во внутреннем объеме ОЛС.
Однако использование в данном техническом решении магнитно-жидкостного уплотнения (МЖУ) для обеспечения герметичности требует слишком больших конструктивных и технологических доработок в части увеличения жесткости конструкции для исключения радиального биения вала (в данном случае цилиндра) относительно неподвижного корпуса, приводящего к заклиниванию подвижного цилиндра.
Кроме того, МЖУ нестабильно по пусковому моменту троганья при различных температурах окружающей среды и во времени. Мощности привода в этом случае должна выбираться с достаточно большим запасом, чтобы сдвинуть обтекатель с места. Увеличение же мощности привода или замена редуктора приведут к неоправданно высокому энергопотреблению и увеличению массогабаритных показателей изделия.
Задачей полезной модели является создание компактной, технологичной ОЛС, обеспечивающей возможность обнаружения, автосопровождения воздушных объектов и измерение дальности до них с требуемой величиной поля обзора, необходимого для решения прицельных задач, с защитой от механических воздействий при сохранении во внутреннем объеме прибора благоприятной рабочей среды и обеспечением надежного поворота обтекателя.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в надежной работе устройства, исключающего заклинивание обтекателя и обеспечивающего надежную герметизацию.
Указанный результат достигается тем, что ОЛС, содержащая обтекатель в виде сферы с оптическим окном, снабженный цилиндром, установленным в корпусе на подшипниках и в контакте с уплотнителем, элемент передаточного механизма, обеспечивающего связь с валом двигателя, и размещенные в обтекателе сканирующее зеркало, а в корпусе - оптические модули, лазерный дальномер и электронные блоки, включает уплотнитель манжетного типа, представляющий собой пакет скрепленных упругих шайб из антифрикционного материала, между которыми размещены жесткие дистанционные шайбы, установленный с обеспечением упругого контакта края шайб из антифрикционного материала с уплотняемой поверхностью цилиндра.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и достигаемым результатом заключается в том, что манжетное уплотнение, состоящее из набора упругих шайб, выполненных из фторопластовой пленки и размещенных между другими жесткими дистанционными шайбами с образованием пакета, устанавливается в зазоре между подвижным цилиндром и неподвижным корпусом так, что края упругих шайб прогибаются (подобно краям сковородки) между жесткими дисками, создавая надежное уплотнение с поверхностью цилиндра. При этом другие диски, жестко связанные своими краями с корпусом, сопротивляются деформированию пакета, обеспечивая, таким образом, высокую компенсацию биения и некруглости цилиндра. Одновременно предотвращается проворачивание уплотнения в зазоре совместно с цилиндром, что обеспечивает надежность и долговечность уплотнения.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где схематично изображено устройство с установленным в нем манжетным уплотнением, а на фиг.2 изображен выносной вид по стрелке А.
1 - обтекатель;
2 - зеркало, установленное внутри обтекателя 1;
3 - корпус, внутри которого размещены оптические модули, лазерный дальномер и электронные блоки (на чертеже не показаны);
4 - цилиндр, размещенный в корпусе 3 с зазором, жестко связанный с обтекателем 1, поворот которого осуществляется двигателем 5 через передаточный механизм 6 и с помощью подшипников 7.
В зазоре между корпусом и цилиндром установлено манжетное уплотнение, которое содержит:
8 - набор упругих шайб из фторопластовой пленки, каждая из которых размещена между жесткими дистанционными шайбами 9;
10 - крепежный элемент шайб 8 и 9, обеспечивающий образование пакета.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Перед взлетом летательного аппарата, на котором установлена ОЛС, с помощью привода (двигателя 5 и передаточного механизма 6) производится автоматический разворот цилиндра 4, связанного с подшипниками и обтекателем 1. После поворота оптическое входное окно становится развернутым на 180° относительно оптической оси сканирования головного зеркала, что исключает попадание на него абразивных частиц. При выходе на рабочий режим по команде летчика обтекатель 1 автоматически разворачивается, и его входное оптическое окно устанавливается в исходное положение в направлении поиска объекта излучения. При этом следует отметить, что для обеспечения надежной герметизации при вращении обтекателя пакет уплотнения насаживают на внешнюю поверхность цилиндра 4 и запрессовывают в корпус 3. В связи с тем, что края упругих шайб по радиальному размеру перекрывают радиальные размеры жестких шайб, их края прогибаются в зазоре между жесткими шайбами и уплотняемыми поверхностями, обеспечивая плотный упругий контакт краев боковых поверхностей упругих шайб с указанными поверхностями, за счет чего обеспечивается надежное уплотнение между ними.
В режиме поиска сканирующее зеркало осуществляет просмотр пространства в заданном направлении. Для получения сигнала от объекта в более широком поле обзора осуществляется разворот обтекателя 1, тепловое излучение от объекта принимается сканирующим зеркалом, сигнал с которого, пройдя через оптический модуль, попадает на фотоприемное устройство и далее поступает на электронные модули, осуществляющие селекцию объектов и управление сканирующим зеркалом.
Таким образом, положительным эффектом заявляемого устройства является повышение его надежности и долговечности за счет снижения износа уплотняющих поверхностей, поскольку обеспечена высокая компенсация биения и некруглости цилиндра по концентрическому зазору с одновременным предотвращением проворачивания уплотнения совместно с цилиндром, а также простота в изготовлении и монтаже, т.к. никаких дополнительных отдельных элементов закрепления уплотнения не требуется.