ПРОЖЕКТОРНАЯ ПОИСКОВО-ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
PROJECTOR SEARCHING-ILLUMINATING SYSTEM

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при установке на транспортные средства, преимущественно вертолеты, в качестве бортового управляемого источника света.
Прожекторы, предназначенные для проведения авиационных работ, должны обеспечивать формирование высокоинтенсивного светового излучения с дистанционным изменением его телесного угла и разворотом светового луча по азимуту (влево/вправо) и по углу места (вверх/вниз).
Известен поисковый прожектор с креплением на поисково-спасательном гидросамолете, содержащий карданную вилку с двумя электроприводами (SU 1762510 А1, МКИ 7 B64D 47/04, опубл. 10.11.2004). Недостатком данного устройства является недостаточная надежность тросовых связей привода с корпусом прожектора.
Известна прожекторная система SX-16 Nightsun фирмы Spectrolab (Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию. http//www.spectrolab.com). Данный прожекторная система включает прожектор и устройство поворотное. Корпус прожектора выполнен в виде цилиндра, внутри которого размещены составные части прожектора, в том числе механизм изменения фокуса (телесного угла луча). Устройство поворотное (кардан) выполнено в виде U-образной вилки с двумя электроприводами (азимут и угол места). Электропривод азимутального направления установлен в верхней части кардана и обеспечивает подвижность влево/вправо. Электропривод угломестный установлен с одной из сторон вилки и обеспечивает движение прожектора вверх/вниз. Однако конструкторское решение данной прожекторной системы не в полной мере обеспечивает защиту электроприводов от климатических и ветровых воздействий.
Наиболее близкой к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому результату является прожекторная поисково-осветительная система по патенту РФ на полезную модель №62895 (МПК B6D 47/04, опубл. 15.05.2007), в которой реализована повышенная защищенность электроприводов от внешних воздействий и улучшение аэродинамических свойств устройства поворотного с прожектором за счет размещения электроприводов внутри устройства поворотного и придания ему обтекаемой формы. Недостаток указанной прожекторной системы заключается в том, что прожектор выступает за габариты устройства поворотного, то есть прожекторная система имеет асимметричную форму, что снижает ее аэродинамические свойства и затрудняет управление вращением прожектора в полете.
Задачей данного изобретения является создание прожекторной поисково-осветительной системы, устойчивой к внешним воздействиям.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в упрощении конструкции и улучшении аэродинамических свойств прожекторной поисково-осветительной системы.
Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в прожекторной поисково-осветительной системе, содержащей корпус верхний, азимутальную поворотную часть устройства поворотного, снабженную азимутальным электроприводом, и прожектор, устройство поворотное содержит связанную с азимутальной поворотной частью наклонную поворотную часть, в которой установлен прожектор и электропривод наклонного вращения, при этом ось прожектора установлена с наклоном относительно плоскости вращения наклонной поворотной части, а перемещение луча прожектора по траектории осуществляют взаимно согласованным вращением прожектора в азимутальной и наклонной плоскостях.
Технический результат достигается также тем, что:
азимутальная и наклонная поворотные части устройства поворотного имеют единую сферическую форму;
электропривод азимутальный выполнен в виде мотор-редуктора, на выходном валу которого установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом, с которым связана азимутальная поворотная часть, установленная в упорно-радиальном подшипнике;
электропривод наклонного вращения выполнен в виде мотор-редуктора, на выходном валу которого установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом внутреннего зацепления, с которым связана наклонная поворотная часть, установленная в упорно-радиальном подшипнике;
мотор-редукторы электроприводов содержат датчики угла поворота;
корпус верхний связан с азимутальной поворотной частью с помощью амортизаторов.
Технический результат обеспечивается за счет введения в устройство поворотное наклонной поворотной части и размещения внутри нее прожектора с наклоном относительно наклонной плоскости вращения, что обусловливает возможность создания устройства поворотного сферической формы с наилучшими аэродинамическими свойствами.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - вертикальный разрез прожекторной системы в плоскости направления луча прожектора;
на фиг.2 - вид прожекторной системы со снятым кожухом наклонной поворотной части;
на фиг.3 - чертеж, поясняющий геометрию положение луча прожектора при его наклонном вращении.
Прожекторная поисково-осветительная система содержит устройство 1 поворотное с прожектором 2. Устройство 1 поворотное содержит азимутальную поворотную часть 3, снабженную электроприводом 6 азимутальным. Электропривод 6 азимутальный размещен в корпусе 5 верхнем и может быть выполнен, например, в виде мотор-редуктора 11, на выходном валу которого установлена шестерня 12, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 13, с которым связана азимутальная поворотная часть 3, установленная в упорно-радиальном подшипнике 14. Прожекторная поисково-осветительная система крепится к фюзеляжу вертолета снизу с помощью корпуса 5 верхнего, который при необходимости может быть связан с азимутальной поворотной частью с помощью амортизаторов 8.
Наклонная поворотная часть 4 снабжена электроприводом 7 наклонного вращения, который может быть выполнен, например, в виде мотор-редуктора 15, на выходном валу которого установлена шестерня 16, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 17 внутреннего зацепления, с которым связана наклонная поворотная часть 4, установленная в упорно-радиальном подшипнике 18. Мотор-редукторы электроприводов содержат внутренний или внешний датчики углов поворота, данные которых необходимы для формирования управляющих напряжений электроприводов.
Прожектор 2 жестко закреплен внутри наклонной поворотной части 4 между двумя направляющими 19 и 20. При использовании воздушного охлаждения прожектора корпус наклонной поворотной части может быть снабжен воздушным фильтром 10.
Плоскость вращения наклонной поворотной части развернута (см. фиг.1) относительно вертикальной оси поисково-осветительной системы на угол θН, а ось прожектора установлена с наклоном относительно плоскости вращения наклонной поворотной части на угол θП. В зависимости от области использования прожекторной поисково-осветительной системы угол θН разворота наклонной плоскости вращения может лежать в пределах от 0 до 90°, а угол наклона прожектора относительно наклонной плоскости вращения - от 0 до 180°. При размещении прожекторной поисково-осветительной системы под фюзеляжем вертолета снизу упрощение алгоритмов управления обеспечивается при угле θН=θП=45°. В этом случае практически обеспечиваются углы разворота прожектора в азимутальной плоскости до 350°, а в угломестной - до 90° (вниз).
Перемещение луча по траектории (см. фиг.3) осуществляют взаимно согласованным вращением прожектора в азимутальной и наклонной плоскостях с помощью электропривода 6 азимутального и электропривода 7 наклонного вращения. На фиг.3 обозначены:
9 - траектория луча при вращении прожектора в наклонной плоскости;
Л1 - положение луча при нулевом угле места;
Л2 - положение луча прожектора при повороте наклонной поворотной части;
β - угол места луча прожектора;
α - смещение луча прожектора по азимуту;
γ - угол поворота наклонной поворотной части.
Для установки луча прожектора, например под углом места β, прожектор поворачивают за счет поворота наклонной поворотной части на угол γ. При этом одновременно произойдет смещение луча прожектора по азимуту на угол α, которое компенсируют поворотом азимутальной поворотной части 3 в противоположную сторону.
Управляющие напряжения, подаваемые на электропривод 7 наклонного вращения и электропривод 6 азимутальный для варианта углов разворота θН=θП=45° формируют из следующих соотношений:
.
Перемещение луча прожектора по азимуту при постоянном угле места осуществляют подачей управляющего напряжения на электропривод 6 азимутальный.
Таким образом, заявляемая прожекторная поисково-осветительная система с наклонным вращением прожектора обеспечивает перемещение луча по заданной траектории при выполнении устройства поворотного сферической формы, имеющей наилучшие аэродинамические свойства.