СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ПОЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИБОРОВ НАВЕДЕНИЯ

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, более конкретно - к системам формирования лазерного поля управления приборов наведения управляемых ракет на цель по лазерному лучу.
Приборы наведения являются составными частями наземной аппаратуры управления комплексов управляемого вооружения и предназначены для управления снарядом или ракетой, выпущенными из орудия или из специального контейнера. Наведение управляемого снаряда на цель осуществляется благодаря наличию в приборе наведения системы формирования лазерного поля управления, которая по специальной команде формирует в пространстве предметов пространственно модулированное лазерное поле управления, изменяющееся по специальной программе, зависящей от закона полета ракеты.
Известна система формирования лазерного поля управления приборов наведения [1], включающая расположенные последовательно на одной оси и оптически связанные лазерный излучатель с блоком поджига с системой охлаждения, оптическую систему сопряжения, блок модулятора лазерного излучения на основе вращающегося растра, панкратическую систему и объектив. Оптическая система сопряжения лазерного излучателя с блоком модулятора выполнена в виде согласующей линзы и двух отражательных призм, закрепленных в специальных кронштейнах с возможностью котировочных поворотов и подвижек, а также с возможностью фиксации в выбранном положении.
Недостатками известной системы формирования лазерного поля управления приборов наведения являются сложность конструкции оптической системы сопряжения и повышенная трудоемкость выполнения котировочных работ.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции оптической системы сопряжения и снижение трудоемкости выполнения котировочных работ.
Для решения этой задачи в известной системе формирования лазерного поля управления приборов наведения, включающей расположенные последовательно на одной оси и оптически связанные лазерный излучатель, оптическую систему сопряжения, блок модулятора лазерного излучения, панкратическую систему и объектив, лазерный излучатель выполнен с волоконным выходом лазерного излучения, а оптическая система сопряжения включает, по меньшей мере, два последовательно установленных фокусирующих компонента, первый из которых жестко связан с волоконным выходом лазерного излучателя, при этом оба компонента установлены с возможностью котировочных перемещений в плоскостях, перпендикулярных оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения, и с возможностью фиксации в произвольном положении.
Фокальная плоскость второго фокусирующего компонента оптической системы сопряжения может быть расположена в плоскости входного окна блока модулятора лазерного излучения.
Выполнение лазерного излучателя с волоконным выходом лазерного излучения, а оптической системы сопряжения, по меньшей мере, в виде двух последовательно установленных фокусирующих компонентов, первый из которых жестко связан с волоконным выходом лазерного излучателя, при этом оба компонента установлены с возможностью котировочных перемещений в плоскостях, перпендикулярных оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения, и с возможностью фиксации в произвольном положении, обеспечивает упрощение конструкции оптической системы сопряжения, так как исключаются сложные котировочные кронштейны с множеством элементов крепления, а отражательные призмы заменяются на
более простые линзовые системы, и, как следствие, снижается трудоемкость выполнения котировочных работ.
На чертеже представлена принципиальная схема системы формирования лазерного поля управления приборов наведения.
Система формирования лазерного поля управления приборов наведения включает расположенные последовательно на одной оси и оптически связанные лазерный излучатель 1 с волоконным выходом 2 лазерного излучения, оптическую систему сопряжения, включающую фокусирующие компоненты 3 и 4, блок модулятора 5 лазерного излучения, имеющий входное окно 6 и выходное окно 7, панкратическую систему 8, включающую два подвижных линзовых компонента 9 и 10, а также объектив 11. Лазерный излучатель 1 выполнен с волоконным выходом 2 лазерного излучения, который жестко связан с первым фокусирующим компонентом 3 оптической системы сопряжения. Второй фокусирующий компонент 4 выполнен в виде одиночной линзы, задняя фокальная плоскость которого расположена в плоскости входного окна 6 блока модулятора 5 лазерного излучения. Оба фокусирующих компонента 3 и 4 оптической системы сопряжения установлены с возможностью котировочных перемещений в плоскостях, перпендикулярных оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения, и с возможностью фиксации в произвольном положении.
Работает система формирования лазерного поля управления приборов наведения следующим образом.
В исходном положении системы формирования лазерного поля управления приборов наведения линзовые компоненты 9 и 10 панкратической системы 8 установлены в начальном положении. По команде, вырабатываемой наземной аппаратурой управления, включается лазерный излучатель 1, излучение с волоконного выхода 2 которого проходит фокусирующие компоненты 3 и 4, входит в окно 6 и выходит из окна 7 блока модулятора 5 лазерного излучения. Это излучение проходит подвижные линзовые компоненты 9 и 10
панкратической системы 8, объектив 11 и расходящимся пучком выходит в пространство предметов. Начальный угол расходимости излучения равен α. Этот угол соответствует положению ракеты в начальный момент времени, когда ее бортовая аппаратура начинает воспринимать команды управления. Согласно заданной циклограмме работы линзовые компоненты 9 и 10 панкратической системы 8 начинают движение вдоль оси панкратической системы. При этом угол α будет уменьшаться по закону, задаваемому кулачками механизма перемещения линзовых компонентов 9 и 10. Это уменьшение будет происходить до тех пор, пока угол α не достигнет минимального значения, соответствующего наибольшей расчетной дистанции зоны управления.
Для правильной работы системы формирования лазерного поля управления приборов наведения и исключения энергетических потерь во время ее циклограммы работы необходима правильная юстировка оптической системы сопряжения, включающей фокусирующие компоненты 3 и 4, при которой добиваются последовательного выполнения двух условий: совмещения оси лазерного излучения с центром входного окна 6 блока модулятора 5 и устранения непараллельности оси лазерного излучения и оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения. Фокусирующий компонент 3 жестко связан с волоконным выходом 2 лазерного излучателя 1. Оба фокусирующих компонента 3 и 4 установлены с возможностью котировочных перемещений в плоскостях, перпендикулярных оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения, и с возможностью фиксации в произвольном положении.
Для обеспечения правильного хода излучения лазерного излучателя 1 в системе формирования лазерного поля управления выполняют следующие действия. Сначала подвижками фокусирующего компонента 4 в плоскости, перпендикулярной оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения добиваются совмещения оси лазерного излучения с центром входного окна 6 блока модулятора 5, после чего фокусирующий
компонент 4 фиксируется в найденном положении. При этом, в зависимости от конструктивного выполнения, фокусирующий компонент 3 может быть неподвижен или он может перемещаться вместе с фокусирующим компонентом 4. Затем подвижками фокусирующего компонента 3, жестко связанного с волоконным выходом 2 лазерного излучателя 1, в плоскости, перпендикулярной оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения, добиваются устранения непараллельности оси лазерного излучения и оси системы формирования лазерного поля управления приборов наведения, после чего фокусирующий компонент 3 также фиксируется в найденном положении. После выполнения этих достаточно простых аналогичных друг другу операций излучение лазера 1 проходит через всю систему по ее оси без срезания излучения оправами оптических узлов, и во время циклограммы работы энергетические потери будут отсутствовать. Совмещение задней фокальной плоскости второго фокусирующего компонента 4 с плоскостью входного окна 6 блока модулятора 5 лазерного излучения исключает появление ошибки совмещения оси лазерного излучения с центром входного окна 6 блока модулятора 5 после завершения юстировки по описанной выше методике, что упрощает процесс юстировки. Следует отметить, что для выполнения юстировки системы формирования лазерного поля управления приборов наведения не требуется применение сложных котировочных механизмов для перемещения фокусирующих компонентов 3 и 4. Достаточно лишь отпустить крепежные винты оправ этих компонентов и выполнить подвижки на опорной плоскости в пределах зазоров между винтами и оправами.
Таким образом, предлагаемая система формирования лазерного поля управления приборов наведения обеспечивает упрощение конструкции оптической системы сопряжения и снижение трудоемкости выполнения котировочных работ.
Источники информации
1. Прицел-прибор наведения 1К13. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1465.00.00.000 ТО. БелОМО, г.Минск, 1988 г., стр.12-13, 31-36, 84 - прототип.