ГИРОКООРДИНАТОР ГОЛОВКИ САМОНАВЕДЕНИЯ
GYROCOORDINATOR OF TARGET-SEEKING HEAD

Изобретение относится к области управляемых снарядов, а именно к гирокоординаторам головок самонаведения, используемых в системах управления артиллерийских управляемых снарядов и управляемых ракет.
Известен гирокоординатор (ГК) головки самонаведения [патент №2177600 от 24.07.2000], содержащий корпус, ротор, размещенный на внутреннем кардановом подвесе, основание карданова подвеса, установленное в корпусе, пружинный двигатель, размещенный в корпусе и соединенный разъемно с ротором. С целью повышения ударной прочности путем разгрузки опор и рамок карданова подвеса от инерционной нагрузки ротора, ротор установлен с возможностью контактирования задней торцевой поверхностью с опорной поверхностью корпуса, а 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, взаимодействующим со ступенью большего диаметра двухступенчатого цилиндрического подпружиненного фиксатора, который установлен параллельно продольной оси во фланце, закрепленном на задней стенке корпуса. Во фланце установлен пиротехнический элемент, контактирующий со ступенью меньшего диаметра фиксатора, а также выполнена ограничительная поверхность, взаимодействующая с выступом втулки. На задней торцевой поверхности ротора выполнен паз, с которым контактирует упор, установленный на опорной поверхности корпуса. Величина перекрытия при этом 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.
Разарретирование гирокоординатора происходит на траектории при подаче напряжения на пиротехнический элемент. Под действием механического импульса пиротехнического элемента фиксатор перемещается и выходит из зацепления с пазом втулки, позволяя основанию карданова подвеса развернуться и таким образом обеспечивая возможность его продольного перемещения под действием упругого элемента сжатия-кручения для разарретирования.
Недостатком конструкции является возможность повторной фиксации основания карданова подвеса при обратном перемещении фиксатора, происходящем вследствие упругого удара фиксатора о корпус и действия усилия упругого элемента, в случае увеличения времени разворота основания из-за увеличения момента трения при действии управляющих и вибрационных ускорений в процессе полета.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности разарретирования путем исключения возможности повторной фиксации основания карданова подвеса по углу разворота.
В предлагаемом гирокоординаторе головки самонаведения, содержащем корпус, размещенный на внутреннем кардановом подвесе ротор, установленный с возможностью контактирования задней торцевой поверхностью с опорной поверхностью корпуса, основание карданова подвеса, размещенное в корпусе с возможностью продольного перемещения и поворота упругим элементом сжатия-кручения, на заднем торце основания закреплена втулка с пазом, взаимодействующим с цилиндрическим подпружиненным фиксатором, установленным параллельно продольной оси в закрепленном на задней стенке корпуса фланце, в расточке которого установлен пиротехнический элемент, между пиротехническим элементом и фиксатором в расточке фланца установлена цилиндрическая прокладка меньшего диаметра по отношению к диаметру фиксатора, при этом высота прокладки не менее глубины выполненного во втулке паза и не более величины перемещения фиксатора, а величина наружного диаметра выполнена с обеспечением плотной посадки в расточке фланца.
На чертеже изображен общий вид описываемого устройства. Ротор 1 в кардановом подвесе, состоящем из внутренней 2 и наружной 3 рамок, установлен в основании 4. Основание 4 своим хвостовиком 5 установлено в корпусе 6 с возможностью перемещения в продольном и угловом направлениях под действием упругого элемента сжатия - кручения 7. В расточке корпуса 6 размещен пружинный двигатель 8, осуществляющий разгон ротора 1 гирокоординатора до рабочих оборотов. Соединение ротора с пружинным двигателем выполнено посредством устройства 9, обеспечивающего передачу крутящего момента и расстыковку с ротором 1 после окончания его разгона и выполненного, например, в виде обгонной муфты.
На хвостовике 5 основания карданова подвеса закреплена втулка 10, которая в заарретированном положении своим выступом 11 контактирует с ограничительной поверхностью 12, выполненной на корпусе 6. На задней стенке корпуса 6 установлен фланец 13. Удержание втулки 10 в угловом положении, обеспечивающем контактирование выступа 11 с поверхностью 12, осуществляется фиксатором 14, выполненным в виде подпружиненного двухступенчатого цилиндра, установленного подвижно в осевом направлении во фланце 13 параллельно продольной оси гирокоординатора. Фиксатор взаимодействует с пазом 15, выполненным во втулке 10, и пиротехническим элементом 16, размещенным в расточке, выполненной в переходной детали 17, установленной во фланце 13, соосно фиксатору 14. Диаметр расточки выполнен меньше диаметра фиксатора. Поджатие фиксатора к пазу 15 втулки 10 обеспечивается пружиной 18. Между пиротехническим элементом и фиксатором размещена цилиндрическая прокладка 19, высота которой не менее глубины паза 15, выполненного во втулке 10, и не более величины перемещения фиксатора, а диаметр обеспечивает плотную посадку в расточке переходной детали 17, в которой установлен также пиротехнический элемент 16.
Удержание ротора от вращения обеспечивается пазом 20, выполненным на его задней торцевой поверхности, в который входит упор 21, установленный на опорной поверхности корпуса 6.
Работает гирокоординатор следующим образом. Запуск гирокоординатора осуществляется на конечном участке траектории после захвата цели головкой самонаведения путем подачи напряжения на пиротехнический элемент 16. Срабатывая, он перемещает цилиндрическую прокладку 19, которая выходит из расточки, а вместе с ней перемещается фиксатор 14, в результате чего он выходит из зацепления с пазом 15 втулки 10, обеспечивая ей свободу вращения. Втулка под действием крутящего момента упругого элемента 7 разворачивается, выступ 11 втулки сходит с ограничительной поверхности 12 и основание карданова подвеса 4 под действием усилия упругого элемента 7 перемещается в продольном направлении. При этом паз 20 ротора 1 выходит из зацепления с упором 21 и ротор под действием момента пружинного двигателя 8, передаваемого через устройство 9, начинает разгоняться.
Использование промежуточного элемента, введенного между пиротехническим элементом и фиксатором, выполненного в виде цилиндрической прокладки, позволяет осуществить остановку фиксатора при его обратном движении после соударения с корпусом в положении, исключающем взаимодействие большего диаметра фиксатора с пазом втулки, т.е. повторное стопорение втулки. Это достигается тем, что плотная посадка прокладки исключает ее повторное вхождение в расточку под действием инерционных сил при обратном движении фиксатора, т.к. после выхода из расточки прокладка попадает в полость большего диаметра, определяемого диаметром фиксатора, которая не может служить направляющей, обеспечивающей ее неизменную ориентацию, а требование величины высоты прокладки не менее глубины выполненного во втулке паза обеспечивает невхождение фиксатора в паз после выхода прокладки из расточки. Требование величины высоты не более хода фиксатора обеспечивает выход прокладки из расточки в процессе движения при разарретировании.
Проведенные испытания предложенной конструкции гирокоординатора показали, что он надежно разарретируется при воздействии внешних сил.