КООРДИНАТОР ОПТИЧЕСКОЙ ГОЛОВКИ САМОНАВЕДЕНИЯ

КООРДИНАТОР ОПТИЧЕСКОЙ ГОЛОВКИ САМОНАВЕДЕНИЯ
Предлагаемая полезная модель относится к области приборостроения и может быть использована в оптических головках самонаведения (ОГСН).
При создании ОГСН одной из актуальных задач является повышение чувствительности и надежности. Попытки решения этой проблемы в той или иной степени встречаются в ряде публикаций.
Одним из возможных вариантов решения упомянутой проблемы является использование в оптико-электронных координаторах двух фотоприемников (ФП), чувствительных в различных спектральных диапазонах.
Известен оптико-электронный следящий координатор 1 классической конструкции, который содержит статор и ротор, установленный в кардановом подвесе. На постоянном магните ротора закреплена оптическая система, которая состоит из главного зеркала, корректируюш:ей линзы, контрзеркала и спектроделителя. В конструкции координатора 1 не предусмотрено охлаждение фотоприемника. Это является супдественным недостатком известного координатора 1, так как не позволяет полностью реализовать возможности ФП.
Использование в координаторах ОГСН охлаждаемых приемников ИК-излучения является другим вариантом решения указанной выше проблемы и известно из литературы 2. Координатор 2 по своей технической сущности является наиболее близким к предлагаемой
полезной модели, поскольку имеет глубокое охлаждение до 77°К одного из фотоприемников, в связи с чем он выбран в качестве прототипа.
В известном координаторе ОГСН 2 статор и установленный в кардановом подвесе ротор расположены внутри герметичного корпуса. На роторе закреплена оптическая система и два ФП, один из которых размещен в центральном отверстии контрзеркала, а второй (охлаждаемый) - в центральном отверстии корректирующей линзы. Для охлаждения второго ФП в известном координаторе 2 служит специальная система охлаждения, размещенная внутри герметичного корпуса координатора и включающая в себя микрохолодильник с накопителем хладагента, соединенный газопроводом с герметизирующим элементом. Герметизирующий элемент установлен внутри корпуса координатора и представляет собой два клапана - низкого и высокого давления. Он позволяет обеспечивать минимальное избыточное давление внутри полости координатора за счет принудительного открывания клапана низкого давления на все время подачи азота. Таким образом, за счет применения системы охлаждения второго ФП в известном координаторе 2 существенно повышена чувствительность и надежность работы. Однако, в процессе работы системы охлаждения координатора 2 происходит следующее. В полость координатора подается газообразный
хладагент - азот под давлением 350 кг/см . Пройдя через микрохолодильник, газообразный азот дросселируется, превращается в жидкий азот и впрыскивается в накопитель охлаждаемого ФП. После прекращения подачи азота клапаны высокого и низкого давления закрываются и за счет испарения жидкой фазы азота происходит повышение избыточного давления внутри полости координатора, что вызывает повышение температуры фоточувствительной площадки
охлаждаемого ФП и понижает его чувствительность. Это является существенным недостатком прототипа.
Задачей предлагаемой полезной модели является стабилизация чувствительности фотоприемного устройства координатора оптической головки самонаведения и повышение надежности его работы в процессе функционирования головки.
Для достижения поставленной задачи предлагается координатор оптической головки самонаведения, который, как и наиболее близкий к нему, выбранный в качестве прототипа, содержит установленные внутри герметичной полости статор и кардановый подвес с ротором и закрепленной на нем оптической системой. Оптическая система состоит из контрзеркала, корректирующей линзы и двух фотоприемников. Координатор содержит также узел подачи азота высокого давления, который через герметизирующий элемент соединен с микрохолодильником. Герметизирующий элемент выполнен из двух соединенных между собой клапанов низкого и высокого давления, а микрохолодильник установлен соосно с охлаждаемым фотоприемником, снабженным накопителем хладагента. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известной, принятой за прототип, является то, что в корпус координатора установлен узел разгерметизации, состоящий из двух герметично соединенных между собой частей. Первая из них выполнена в виде щтуцера с глухим отверстием, открытая часть которого обращена в сторону герметичной полости координатора. Глухая часть отверстия выходит за пределы корпуса координатора. Вторая часть узла разгерметизации - клапан выполнена со сквозным, открывающимся в герметичную полость координатора отверстием. В это отверстие установлен подпружиненный шток, который упирается в штуцер. С корпусом клапана подпружиненный шток образует гарантированный
зазор. Оси штуцера узла подачи азота высокого давления и узла разгерметизации параллельны между собой и расположены в плоскости, перпендикулярной оси координатора.
Технический результат, достигнутый в предлагаемой полезной модели, получен за счет следующего.
В заявляемой полезной модели предложено установить в корпус координатора ОГСН дополнительный элемент - узел разгерметизации с выбранным расходным сечением. Вновь введенный узел выполнен в виде двух частей - штуцера с глухим отверстием и клапана, соединенных между собой по резьбе через уплотнение. Узел разгерметизации вскрывается в момент прекращения подачи азота в полость координатора, в результате чего избыточное давление стравливается из полости координатора, а внутреннее и внешнее давления выравниваются.
Одновременность прекрашения подачи азота и вскрытия узла разгерметизации обеспечена за счет параллельности осей штуцера подачи азота и штуцера узла разгерметизации, а также их расположения в плоскости, перпендикулярной оси координатора.
Возможность стравливания избыточного давления обусловлена наличием в штуцере узла разгерметизации глухого отверстия, которое в результате вскрытия штуцера обеспечивает возможность выхода избытка газа через открывшееся отверстие за пределы координатора.
Благодаря упомянутым выше существенным признакам обеспечивается стабильная чувствительность охлаждаемого фотослоя приемника без снижения надежности герметизации корпуса координатора.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.
Предлагаемый координатор иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого координатора (осевой разрез);
на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - фрагмент разреза по А-А корпуса координатора после «срезания штуцера подачи азота и штуцера узла (увеличено).
Координатор оптической головки самонаведения содержит установленные в основание 1 статор 2 и кардановый подвес 3 с ротором 4 и закрепленной на нем оптической системой. Оптическая система состоит из контрзеркала 5, корректирующей линзу 6 и двух фотоприемников 7 и 8. Охлаждаемый фотоприемник 7 с накопителем хладоагента 8 размещен в центральном отверстии корректирующей линзы 6, а фотоприемник 8 расположен в центральном отверстии контрзеркала 5. Герметичная полость 10 координатора образована с одной стороны патрубком 11 и обтекателем 12, а с другой стороны - стаканом 13. Замыкается полость герметизирующим элементом 14, состоящим из клапанов низкого и высокого давления. На основании 1 координатора закреплен микрохолодильник 15, который газопроводом 16 соединен с герметизирующим элементом 14. В стакан 13 установлен щтуцер 17, предназначенный для подачи азота высокого давления и узел разгерметизации, обеспечивающий стравливание из внутренней полости координатора избыточного давления, возникающего за счет испарения жидкой фазы азота. Штуцер 17 при помощи газопровода 18 соединен с герметизирующим элементом 14. Узел разгерметизации (см. фиг. 3) состоит из двух герметично соединенных между собой частей: щтуцера 19 и клапана, состоящего из корпуса 20 с отверстием, открывающимся в герметичную полость 10 координатора. В отверстие корпуса 20 установлен шток 21 с пружиной 22, уплотнением 23 и гайкой 24. Шток 21 упирается в штуцер 19, при этом между уплотнением 23 штока 21 и корпусом 20
клапана образуется зазор «1. Штуцер 19 и корпус 20 клапана соединены между собой по резьбе через уплотнение 25. Таким образом, в нерабочем состоянии узел разгерметизации надежно герметизирует полость координатора. В штуцере 19 имеется глухое отверстие 26 (см. фиг. 2). Его открытая часть обращена в сторону герметичной полости 10 координатора. Глухая часть отверстия 26 выходит за пределы корпуса 13 координатора. Оси штуцера 17 подачи азота высокого давления и узла разгерметизации параллельны между собой и расположены в плоскости, перпендикулярной оси координатора.
При работе координатора ОГСН через штуцер 17 и газопровод 18 в герметичную полость 10 координатора ОГСН под давлением 350 кг/см подается газообразный хладагент - азот. Герметизируюший элемент 14 открывается, при этом азот, проходя через микрохолодильник 15, дросселируется, превращаясь в жидкий азот, и впрыскивается в накопитель 9 охлаждаемого фотоприемника 7. Испаряясь из накопителя 9, азот охлаждает фотослой до требуемой температуры, повышая его чувствительность.
При прекращении подачи азота высокого давления в герметичную полость 10 координатора («срезание штуцера 17, см. фиг. 2 и 3) клапаны высокого и низкого давления герметизирующего элемента 14 закрываются и во внутренней герметичной полости 10 координатора за счет испарения жидкой фазы азота создается избыточное давление, снижающее чувствительность охлаждаемого фотоприемника 7. Одновременно со «срезанием штуцера 17 происходит «срезание штуцера 19 узла разгерметизации. Это приводит к тому, что избыточное давление стравливается через зазор «I между корпусом 20 клапана и уплотнением 23 подпружиненного штока 21 и через отверстие 26, что положительно
влияет на работу охлаждаемого фотоприемника 7, стабилизируя его чувствительность.
Таким образом, заявляемая полезная модель по сравнению с прототипом позволяет стабилизировать чувствительность охлаждаемого ФП, повышая надежность работы координатора оптической головки самонаведения благодаря установке в корпус координатора узла позволяющего стравливать избыточное давление из внутренней полости координатора.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ НСТОЧННКИ:
1.Патент РФ № 2101742, кл.О 02 В 26/10, G OI S 3/78 опубл. 1997.
2.Свид. на полезную модель РФ № 9301, опубл. 1999 - прототип.