Игорь Акулов - Техническая подготовка командира взвода ПЗРК 9К38 «Игла»
4. Статорные катушки коррекции гироскопа выполняют роль исполнительного элемента, создающего электромагнитный внешний момент ротора.
5. Ротор гироскопа является объектом управления следящей системы. Под действием внешнего момента он прецессирует в сторону уменьшения ошибки слежения.
6. Так как координатор цели механически связан с ротором гироскопа, то следящая система заставляет его непрерывно сопровождать цель оптической осью и на основе этого формирует сигнал угловой скорости линии визирования для автопилота.
Для обеспечения боевого применения ракеты следящий координатор имеет ещё две вспомогательные системы автоматического управления:
1. Система арретирования координатора предназначена для принудительного совмещения при прицеливании оптической оси координатора с линией прицеливания пусковой трубы, чем обеспечивается захват цели узким полем зрения ОГС. Причем линия прицеливания наклонена вниз на 10° относительно продольной оси пусковой трубы, что исключает удар ракеты о землю при старте.
Рис. 29. К работе системы арретирования координатора
Принцип работы этой системы основан на использовании катушки пеленга, размещенной на статоре гироскопа, и катушки заклона, размещенной в блоке датчиков пусковой трубы. Постоянный магнит ротора наводит в катушке пеленга синусоидальный сигнал, характеризующий направление (фазу) и величину (амплитуду) отклонения оптической оси от продольной оси ракеты (угол пеленга φ). Катушка заклона, включенная встречно с катушкой пеленга, формирует синусоидальный сигнал, характеризующий заданное отклонение линии прицеливания от продольной оси ракеты (–10°). Таким образом, разностный сигнал двух катушек значит ошибку арретирования оптической оси относительно линии прицеливания (Δарр).
При прицеливании сигнал ошибки арретирования подается на вход следящей системы координатора и отрабатывается ею до Δарр = 0 (оптическая ось удерживается на линии прицеливания). При нажатии на спусковой крючок и загорании сигнальной лампочки захвата цели от следящей системы отключается сигнал ошибки арретирования, а подключается сигнал ошибки слежения координатора (Δε).
2. Система разгона и стабилизации оборотов ротора гироскопа предназначена для задания стабильной частоты сканирования цели f2 = 100 Гц.
Для этого система должна:
• до пуска ракеты разогнать ротор гироскопа до 100 оборотов в секунду относительно статора (корпуса ракеты) и поддерживать этот уровень;
• при пуске ракеты система и статор начинают вращаться со скоростью 12–20 об/с (f3 = 12–20 Гц) в противоположном вращению ротора направлении. Чтобы сохранить неизменной частоту сканирования относительно цели, система должна увеличить частоту вращения ротора относительно статора на f3 и стабилизировать ее на этом уровне.
Принцип работы этой системы основан на использовании катушек вращения (КВ), размещенных на статоре гироскопа. При разгоне автоматика последовательно запитывает катушки, и они создают вращающееся магнитное поле, увлекающее за собой ротор с постоянным магнитом. При стабилизации оборотов ротора система сравнивает заданную частоту вращения с фактической и формирует в катушках вращения управляющие сигналы тока определенной фазы и величины. Магнитное поле, создаваемое катушками, притормаживает или ускоряет вращение ротора.
Электронные элементы следящего координатора размещены в электронном блоке ОГС. К ним относятся:
1) следящая система:
• схема переключения;
• избирательный усилитель;
• амплитудный детектор;
• фазовращатель;
• усилитель коррекции;
• схема ближней зоны;
2) система стабилизации оборотов ротора:
• частотомер;
• усилитель.
Схема переключения предназначена для логической и временной селекции сигнала истинной цели, в том числе в условиях отстрела противником ЛТЦ с интервалом более 0,3 с и превышением мощности излучения ЛТЦ над мощностью излучения цели до 6 раз.
Логика работы этой схемы следующая:
• при отстреле ЛТЦ появляется мощный источник излучения, уходящий от цели;
• на выходе вспомогательного канала координатора появится электрический сигнал, в 7–8 раз превышающий по уровню сигнал на выходе основного канала;
• схема переключения сформирует пропускной строб (импульс), временное положение которого в периоде сканирования связано с временным положением импульса истинной цели;
• пропускной строб подключит выход фотоприёмника к следящей системе только на время прохождения импульса истинной цели и исключит перезахват ЛТЦ.
Избирательный усилитель и амплитудный детектор предназначены для выделения из сложного сигнала цели первой гармоники частоты сканирования, несущей в себе информацию об ошибке слежения.
Усилитель коррекции предназначен для качественного усиления по напряжению и мощности сигнала ошибки слежения на частоте сканирования и запитки им катушек коррекции гироскопа, входов автопилота и цепей пусковой трубы и пускового механизма.
Усилитель коррекции состоит из предварительного усилителя напряжения и усилителя мощности (тока).
Рис. 30. Логическая и временная селекция истинной цели
Предусилитель обеспечивает избирательное, качественное (без искажений) усиление сигналов в полосе пропускания 60–150 Гц, т. е. на частоте сканирования.
Для этого он имеет:
• активные RC-фильтры нижних и верхних частот, охваченные положительной обратной связью и задающие полосу пропускания;
• эмиттерные повторители, согласующие входное и выходное сопротивление усилителя;
• динамическую нагрузку, обеспечивающую температурную компенсацию;
• отрицательную обратную связь по постоянному и переменному току, обеспечивающую стабильность параметров усиления и улучшение синусоидальности выходного напряжения.
Схема ближней зоны предназначена для повышения надёжности сопровождения цели при малых расстояниях до неё. При этом увеличиваются интенсивность излучения и размеры пятна, что приводит к изменению параметров импульсов на выходе фотосопротивления.
Частотомер ССО предназначен для сравнения заданной и фактической частоты вращения ротора гироскопа (частоты сканирования) и выработки импульсного управляющего напряжения, фаза которого даёт направление, а амплитуда — величину подкрутки ротора.
Принцип работы частотомера следующий:
• постоянный магнит ротора гироскопа индуцирует в обмотках генератора опорного напряжения (ГОН) синусоидальную ЭДС, частота которой характеризует фактическую частоту вращения ротора;
• сигнал ГОН поступает в частотомер и преобразуется:
а) с помощью дифференцирующей цепи — в последовательность импульсов;
б) с помощью счётчика (накопителя) импульсов — в постоянное напряжение Uфакт, величина которого характеризует фактическую частоту вращения;
в) с помощью суммирующего усилителя — в разностный сигнал ±ΔU = Uфакт — Uзад, причем Uзад формируется схемой «ИЛИ» до пуска (нет вращения ракеты) соответствующим f2, а после пуска — соответствующим f2 + f3 (т. е. ±ΔU характеризует величину превышения или уменьшения скорости вращения ротора относительно заданной до пуска и после пуска);
г) с помощью электронного ключа, коммутируемого напряжением ГОН, постоянное напряжение ±ΔU преобразуется в импульсное управляющее напряжение Uупр, характеризующее необходимую величину подкрутки или торможения ротора.
Усилитель ССО предназначен для усиления управляющего сигнала по напряжению и току и запитки им катушек вращения гироскопа. Катушки вращения создадут магнитное поле, при взаимодействии которого с постоянным магнитом ротора будет поддерживаться заданная частота вращения.
Функционирование системы разгона и стабилизации оборотов ротора гироскопа1. В исходном состоянии ротор гироскопа, а значит полюса постоянного магнита и создаваемый ими магнитный поток Фг, имеют случайную ориентацию.
2. При приведении в действие наземного источника питания электрическое питание выдаётся на блок датчиков пусковой трубы, электронный блок пускового механизма и ОГС ракеты.
3. В зависимости от ориентации Фг1 один из двух датчиков положения, размещенных диаметрально по окружности пусковой трубы, сформирует электрический сигнал управления Uу и выдаст его в блок разгона пускового механизма.
