Оптический пост оптико-электронной системы комплекса вооружения
WEAPONS COMPLEX OPTICAL-ELECTRONIC SYSTEM OPTICAL POST

Изобретение относится к военной технике, в частности к зенитным ракетным комплексам ближнего рубежа с оптической системой управления.
Известна оптико-электронная система комплекса Jernas, предназначенная для автоматического сопровождения цели и ракеты (Jane's Land - Based air defence, Teenth edition 1997-98, p.p. 293-297). Данная система состоит из оптического прибора и передатчика команд с антенной. Все оптические приборы помещены в сферический корпус, который подвешен на оси силового кардана, который через исполнительные механизмы (двигатель с редуктором) создает вращение в вертикальной плоскости. При этом сферический корпус совместно с силовым карданом размещен на погоне, который наводится по горизонту своими исполнительными механизмами. Подвес оптических элементов (тепловизионной камеры, ИК-пеленгатора) внутри сферического корпуса осуществляется на оси, установленной в шаровом подшипнике, и стабилизируется моментными двигателями и подвесными пружинами по сигналам с оптических и гироскопических датчиков в небольших углах отклонения.
Недостаток данной системы - низкая точность в условиях больших углов наведения. Применение такой системы в условиях наземного носителя (например, типа танк или БМП) становится также невозможным, так как такая система стабилизации не способна отработать возмущения, возникающие от работы дизельного двигателя, ввиду близости этих частот к резонансным частотам подвески (частота вибрации корпуса носителя от работы двигателя достигает 40 Гц и амплитудой до 1 мрад), так и возмущения, возникающие при работе в движении (диапазон частот до 3 Гц и амплитудой до 6°). Следовательно, данная оптико-электронная система не обеспечивает эффективную работу комплекса при больших углах наведения и в движении, за счет снижения точности наведения ракеты.
Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому изобретению является, принятый нами в качестве прототипа, оптический пост оптико-электронной системы комплекса вооружения, патент РФ №2165582. Данный оптический пост состоит из основания с погоном, несущего корпуса, оптических приборов, приводов горизонтального (ГН) и вертикального наведения (ВН) на моментных двигателях и кабельных сборок со спиральными плоскими жгутами, все оптические приборы в котором установлены на фланцах вала двигателя привода вертикального наведения, что обеспечивает управление пространственным положением поля зрения по горизонту ±90° и по вертикали от -15° до 87°.
При этом данное решение не обеспечивает кругового обзора пространства, а установка оптических приборов на торцах вала двигателя приводит к снижению точности сопровождения цели и ракеты. Наличие комплекта дополнительных блоков приводит к снижению надежности системы, из-за кабельной сети носителя и электромагнитных воздействий внутренних сигналов оптического поста.
Недостаток данного оптического поста - неэффективная работа комплекса при больших углах наведения и в движении, за счет снижения точности наведения ракеты.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение весогабаритных характеристик комплекса вооружения за счет более компактного размещения его оптических приборов, повышение точности наведения комплекса вооружения в широком диапазоне углов наведения.
Поставленная задача решается конструкцией оптического поста оптико-электронной системы комплекса вооружения, состоящей из основания с погоном, несущего корпуса, оптических приборов, приводов горизонтального (ГН) и вертикального наведения (ВН) на моментных двигателях и кабельных сборок. При этом, новым является то, что несущий корпус выполнен в виде основания, с противоположных сторон которого размещены вертикальные стойки, соединенные между собой перемычкой, при этом в вертикальных стойках соосно друг другу выполнены посадочные места под моментные двигатели привода ВН, оптические приборы помещены в общий корпус с фланцами на торцах, который установлен между вертикальными стойками несущего корпуса с образованием зазора между основанием и перемычкой и скреплен посредством фланцев с валами моментных двигателей привода ВН, при этом с одной стороны корпуса с оптическими приборами закреплено вращающееся контактное устройство привода ВН (ВКУ-ВН), а с противоположной - вращающийся оптический переход привода ВН, также внутри основания с погоном выполнена перегородка, к которой прикреплено вращающееся контактное устройство привода ГН (ВКУ-ГН), а с противоположной стороны перегородки - моментный двигатель привода ГН, при этом на валу моментного двигателя привода ГН закреплены вращающийся оптический переход и блок измерения угловой скорости, а основание несущего корпуса скреплено с подвижной частью погона, вращающиеся оптические переходы, установленные на корпусе с оптическими приборами и на валу моментного двигателя привода ГН, соединены между собой оптико-волоконной линией связи, а вращающиеся контактные устройства - кабельными сборками, при этом в перемычке, соединяющей вертикальные стойки несущего корпуса, установлены вентиляторы, входной частью в зазор между основанием и перемычкой.
Применение вращающихся контактных устройств и вращающихся оптических переходов для передачи электрических и оптических сигналов позволяет получить практически идентичные показатели момента трения на всех углах наведения и обеспечить возможность кругового пространственного положения угла зрения, как по азимуту, так и по углу места. А применение волоконно-оптической линии передачи данных позволяет значительно повысить объем и скорость передачи данных, что положительно сказывается на точности наведения комплекса. Использование вентиляторов позволяет обеспечить съем тепла, вырабатываемого оптическими приборами внутри общего корпуса.
Предложенное решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид оптического поста в разрезе, на фиг. 2 - вид сзади, на фиг. 3 - вид слева в разрезе.
Оптический пост оптико-электронной системы комплекса вооружения состоит из:
1 - основание с погоном,
2 - основание,
3 - привод горизонтального наведения на моментном двигателе,
4 - привода вертикального наведения на моментных двигателях,
5 - вертикальные стойки,
6 - перемычка,
7 - посадочные места под моментные двигатели привода ВН,
8 - общий корпус с оптическими приборами (БОМ),
9 - фланцы на торцах общего корпуса с оптическими приборами,
10 - зазор между основанием и перемычкой,
11 -валы моментных двигателей привода ВН,
12 - вращающееся контактное устройство привода ВН (ВКУ-ВН),
13 - вращающийся оптический переход привода ВН,
14 - перегородка внутри основания с погоном,
15 - вращающееся контактное устройство привода ГН (ВКУ-ГН),
16 - вращающийся оптический переход, закрепленный на валу моментного двигателя привода ГН
17 - блок измерения угловой скорости,
18 - оптико-волоконная линия связи,
19 - кабельные сборки,
20 - вентиляторы.
Оптический пост содержит основание 2 с расположенными на его концах двумя вертикальными стойками 5, соединенными перемычкой 6. Между этими стойками установлен блок оптико-механический или БОМ 8, в котором размещены все оптические приборы. БОМ 8 выполнен цилиндрической формы с фланцами на торцах 9, которые скреплены с валами моментных двигателей привода вертикального наведения 11, которые закреплены в посадочных местах 7, выполненных на элементах вертикальных стоек 5. БОМ 8 установлен в несущем корпусе таким образом, что между основанием 2 и перемычкой 6 образован зазор 10. С одной стороны БОМа 8 на моментном двигателе привода ВН 4 закреплено вращающееся контактное устройство привода, а с его другой стороны на валу моментного двигателя привода ВН 4 - вращающийся оптический переход привода вертикального наведения 12. Вращающееся контактное устройство привода горизонтального наведения 15 закреплено между погоном 1 и приводом горизонтального наведения 3 и прикреплено к перегородке 14, выполненной внутри основания с погоном 1. При этом вал моментного двигателя привода горизонтального наведения 3 соединен с подвижной частью погона 1 и на нем закреплены вращающийся оптический переход 16 и блок измерения угловой скорости 17. Также на валах моментных двигателей приводов ВН 4 и ГН 3 установлены вращающиеся оптические переходы 15, соединенные между собой оптико-волоконной линией связи 18. Для съема тепла, вырабатываемого оптическими приборами, находящимися внутри БОМа 8, на перемычке 6, соединяющей вертикальные стойки 5 на некотором расстоянии друг от друга установлены два вентилятора 20, таким образом, что их входная часть направлена в зазор между основанием 2 и перемычкой 6.
Оптический пост работает следующим образом. Обнаружение и захват цели осуществляется оптическими приборами, расположенными в общем корпусе. Далее информация с оптических блоков обрабатывается блоками управления, расположенными в том же общем корпусе и вырабатываются команды управления, которые через кабельные сборки, вращающиеся контактные устройства и вращающиеся оптические переходы передаются на исполнительные механизмы (моментные двигатели) приводов ГН и ВН, а также передаются данные в управляющие системы носителя. Привода ГН и ВН обеспечивают слежение за целью и ракетой.
Сущность изобретения заключается в размещении особым образом единого блока, в котором помещены все оптические приборы, на силовом основании за счет закрепленных с торцев блока оптико-механического валов ротора приводов вертикального наведения. Такое размещение оптических приборов позволяет снизить влияние возмущений от энергетических установок носителя, а также от его движения. Также размещение всех оптических приборов и телеавтомата в едином блоке позволяет существенно повысить помехоустойчивость оптико-электронной системы комплекса вооружения и значительно уменьшает его весогабаритные характеристики.