УСТРОЙСТВО АРРЕТИРОВАНИЯ РОТОРА ГИРОСКОПА

Полезная модель относится к области точного оптико-электронного приборостроения и может быть использована в оптико-электронных приборах, работающих в составе бортовой аппаратуры различных летательных аппаратов, в частности оптико-электронных следящих координаторах (ОЭСК).
Характерной особенностью функционирования гиростабилизированных ОЭСК является вращение ротора, без чего невозможна нормальная работа прибора. Не менее важной для ОЭСК является возможность установки оси ротора в фиксированное положение, то есть арретирование, а также обратная операция по переводу оси ротора в свободное состояние (разарретирование).
Известен координатор 1 оптической головки самонаведения (ОГСН), предназначенный для управляемого артиллерийского снаряда (УАС), выпускаемого из 155 мм гаубицы. Основным элементом известного координатора является трехстепенной астатический гироскоп. На роторе гироскопа, представляющем собой постоянный магнит, жестко установлена оптическая система (ОС). Статором гироскопа является соленоид, в витках которого в процессе слежения за объектом протекает переменный ток. Разгон ротора до номинальных оборотов, которые поддерживаются на постоянном уровне посредством специальной следящей системы, осуществляется пружинным двигателем. Кроме того, в известном координаторе 1 имеется система арретирования разарретирования ротора гироскопа, предназначенная для обеспечения быстродействия ОГСН, т.е. скорейшего выхода ОЭСК на;рёзкйм : автосопровождения АС. Система представляет собой связанную с пирозапалом муфту, зажимающую ротор во время запуска снаряда. Муфтой также воспринимается удар, возникающий при выстреле от воздействия стрельбовых ускорений на массу ротора гироскопа.
Недостатком устройства арретирования-разарретирования ротора гироскопа известного координатора 1 является недостаточная надежность устройства, обладающего большим количеством кинематических элементов.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство арретирования ротора гироскопа координатора 2, выбранное в качестве прототипа. Известный координатор 2 содержит ротор, выполненный в виде постоянного магнита, с закрепленной на нем ОС. Ротор координатора устанавливается в кардановом подвесе трехстепенного астатического гироскопа, имеющего удлиненный подпружиненный хвостовик. На торце карданова подвеса размещено фотоприемное устройство (ФПУ). Координатор 2 содержит также механизм разгона ротора, представляющий собой пружинный двигатель, содержащий спиральную пружину, наружный конец которой закреплён в корпусе координатора, а внутренний - на расположенной внутри корпуса координатора обойме с поводковой муфтой. Координатор 2 снабжён системой арретирования-разарретирования ротора гироскопа, включающей в себя фиксирующие ротор упоры, установленные на корпусе координатора, пружину, взаимодействующую с хвостовиком гироскопа, и механизм арретира, предназначенный для снятия ротора с упоров, и состоящий из корпуса арретира с кольцевой канавкой под шарики , пазами и отверстиями под пружинки, а также толкателя, размещённого в гнезде, штока и поршня , собранных в крышке, закреплённой на корпусе координатора. Система арретирования-разарретирования координатора 2, обладает рядом существенных недостатков:
-её конструкция достаточно сложная, увеличивает длину координатора, предусматривает необходимость установки толкателя со стороны заднего торца, из-за чего электронный блок, размещённый за координатором необходимо делать с отверстием, большим диаметра крышки ;
-изготовление и сборка механизма арретира требует повышенного внимания и тщательных проверок суммарного усилия, состоящего из силы трения между шариками и штоком и силы упругости пружинок, удерживающих шток от обратных перегрузок при выстреле. Для того, чтобы произошло разарретирование ротора это усилие не должно превысить 18 кг - максимальной величины усилия толкателя.
Задачей предлагаемой полезной модели является более рациональное конструктивное исполнение устройства арретирования ротора гироскопа, обеспечивающее повышение надёжности работы устройства при значительном упрощении его конструкции и технологии сборки координатора.
Для достижения этого технического результата предлагается устройство арретирования ротора гироскопа, состоящее из препятствующих вращению ротора упоров, закреплённых на корпусе координатора, пружины, взаимодействующей с хвостовиком гироскопа, который имеет возможность осевого перемещения, а также механизма снятия ротора с упора, ограничивающего осевое перемещение гироскопа и содержащего толкатель.
Особенностью предлагаемого устройства арретирования, отличающей его от известного 2, является то, что в корпусе координатора с торцевой стороны установлен двуплечий рычаг, имеющий возможность поворота относительно оси, параллельной оси гироскопа. Толкатель, ось которого расположена в плоскости, перпендикулярной оси гироскопа, опирается на одно из плечей рычага. Второе плечо рычага контактирует с хвостовиком гироскопа.
Технический результат, достигнутый в предлагаемой полезной модели, обеспечивается за счёт создания новой более компактной и надёжной конструкции механизма снятия ротора с упора. Взамен целой группы деталей (крышки, корпуса арретира, штока, поршня, пружинок и шариков), имеющихся в прототипе, в конструкцию предложенного устройства вводится двуплечий рычаг, являющийся обоймой подшипника. При этом одно плечо рычага в виде зуба фиксирует положение хвостовика координатора, а на другое опирается толкатель. Кроме того, благодаря тому, что двуплечий рычаг размещён в корпусе координатора со стороны его торцевой поверхности и весь механизм снятия ротора с упора оказался утопленным в расточке корпуса координатора, удалось значительно сократить осевой размер координатора. Эти признаки обеспечивает возможность выполнения электронного блока без центрального отверстия, так как в доступе к толкателю со стороны электронного блока в предлагаемой конструкции уже нет необходимости. При этом для снятия с арретира достаточным является усилие толкателя 5-6 кг.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.
Предлагаемый координатор иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид координатора (осевой разрез) в заарретированном положении гироскопа.
фиг. 1).
Устройство арретирования содержит упоры 1, фиксирующие ротор 2; установленный в кардановом подвесе 3 трёхстепенного астатического гироскопа. Упоры 1 установлены в резьбовых отверстиях 4 корпуса 5 координатора и предназначены для удержания ротора 2 от вращения в заарретированном состоянии ротора. Ротор 2 представляет собой постоянный магнит, жестко связанный с корпусом 6. Во внутренней рамке 7 карданова подвеса 3 крепится объектив 8, за которым размещается фотоприемное устройство 9. Для приведения ротора 2 во вращение служит связанный с ним механизм разгона,, представляющий собой пружинный двигатель, выполненный в виде спиральной пружины 10, ,наружный конец которой закреплен в корпусе 5 координатора, а внутренний соединен с обоймой 11, вращающейся на подшипнике 12. Хвостовик 13 гироскопа вместе с навинченной на него гайкой 14, застопоренной винтом 15, находится под действием пружины 16, установленной в обойме 11. На торцевой поверхности корпуса 17 арретира сразу за механизмом разгона установлено основание 18 арретира с шарикоподшипником 19, на наружном кольце которого при помощи кольца 20 и винтов 21 закреплён двуплечий рычаг 22, имеющий возможность поворачиваться относительно оси 23, параллельной оси гироскопа. Шарикоподшипник 19 при помощи кольца 24 и винтов 25 прижат к основанию 18 арретира. Хвостовик 13 координатора с гайкой 14 удерживается в заарретированном положении одним из плечей 26 рычага 22, выполненным в виде зуба. Другое плечо 27 рычага 22 с помощью втулки 28, подпружиненной пружиной 29, поджимается к толкателю 30, внутри которого размещён пирозапал.
В момент старта при заведённой спиральной пружине 10 и сжатой винтовой пружине 16 ротор 2 гироскопа зафиксирован и удерживается
от вращения тремя упорами 1. Его масса, состоящая из корпуса 6 и представляющего собой постоянный магнит ротора 2, упирается в корпус 5 координатора, благодаря чему гироскоп выдерживает большие стартовые перегрузки. После попадания в поле зрения координатора отражённого от объекта лазерного луча, объектив 8 координатора, фокусирует изображение объекта на ФПУ 9. В этот момент происходит захват объекта. Когда сигнал на выходе ФПУ 9 достигнет определённой величины, срабатывает толкатель 30 (фиг. 2). Сердечник толкателя 30 нажимает на плечо 27 рычага 22 и преодолевая силу пружины 29, поворачивает его. При этом другое плечо 26 рычага 22 в виде зуба также поворачивается , освобождая гайку 14. Хвостовик 13 гироскопа под воздействием силы пружины 16 продвигается вперёд до упора гайки 14 в корпус 17 арретира. Ротор 2 гироскопа снимается с упоров 1, пружина 10 производит разгон ротора 2, после чего гироскоп разарретирован, разогнан и может работать на выбеге.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет создать систему арретирования-разарретирования ротора гироскопа для оптико-электронного координатора, конструкция которой по сравнению с прототипом более компактна, позволяет делать электронный блок без центрального отверстия, толкатель устанавливать в координатор сбоку, при этом сам механизм арретира значительно проще в изготовлении и надёжней в эксплуатации.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. Р. А. Налк, X. Л. Пастрик, Ф. А, Моррисон. Разработка полуактивной лазерной системы наведения снаряда Копперхэд. Ракетная техника и космонавтика, т. 18,N2, с. 128 2. Лазерная полуактивная головка поль. Техническое описание, с. 5- 138. самонаведения (ЛПГС) Красно6 (прототип).