Текст книги "Устройство и эксплуатация боевых средств переносных зенитных ракетных комплексов “Игла” и “Игла–1” "

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 16 страниц)

При приближении ракеты к цели на расстояние 400...600 м схема ближней зоны совместно со схемой смещения вырабатывает команды управления, смещающие траекторию полета ракеты со среза сопла цели в центр ее планера.

При встрече ракеты с целью срабатывают контактные датчики цели взрывательного устройства, от которых последовательно срабатывают капсюль-детонатор, детонатор и боевая часть. Детонационный импульс через трубку взрывателя передается к заряду взрывного генератора, происходит его срабатывание и подрыв остатков топлива двигательной установки при их наличии.

При промахе ракеты (по истечении 14...17 с) прогорает пиротехническая запрессовка механизма самоликвидации ПИМ, вызывая действие детонатора и подрыв боевой части, трубки взрывателя и взрывного генератора для самоликвидации.

Помехоустойчивость контура управления полетом ракеты обеспечивается наличием двух фотоприемников в СКЦ ТГСН, работающих в различных спектральных диапазонах, сигналы с которых сравниваются схемой переключения ТГСН. Если уровень сигнала с ФП основного канала превышает уровень сигнала с ФП вспомогательного канала, то принимается решение о наличии цели и вырабатывается пропускающий строб, если наоборот – помехи и осуществляется дальнейшее запирание электронного блока ТГСН.

Контрольные вопросы

1. Перечислить модификации ПЗРК и их основные отличия.

2. Назвать основные тактико-технические характеристики ПЗРК "Игла" и "Игла-1".

3. Перечислить состав ПЗРК "Игла".

4. Дать определение зон поражения и пуска ПЗРК.

5. Пояснить чем ограничиваются границы зоны поражения ПЗРК:

дальняя граница;

ближняя граница;

верхняя граница;

нижняя граница.

7. Объяснить принцип действия бортовой аппаратуры ракеты ПЗРК "Игла" в полете.

4. ЗЕНИТНЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ РАКЕТЫ ПЗРК

4.1. Общие сведения о зенитных управляемых ракетах ПЗРК

Зенитные управляемые ракеты (ЗУР) всех отечественных ПЗРК выполнены по единой аэродинамической схеме «утка» и представляют собой тело цилиндрической формы со сферическим обтекателем [9, 10, 11, 12]. Перед обтекателями ЗУР 9М313 и 9М39 ПЗРК «Игла-1» и «Игла» установлены аэродинамические конусные насадки для уменьшения лобового сопротивления ракеты. В ЗУР 9М313 конусный насадок установлен на трех «спицах», закрепленных на сужающемся патрубке координатора цели, а в ЗУР 9М39 – на штыре, приклеенном к стеклу обтекателя.

ЗУР конструктивно состоит их четырех скрепленных между собой отсеков (рис. 4.1): головного, рулевого, боевого и двигательной установки. Калибр ракеты определяется диаметром центрирующих поясков, которыми ракета опирается на внутренние стенки трубы.

Рис. 4.1. Ракеты:

а – 9М32М; б – 9М313; в – 9М39; 1 – обтекатель; 2 – ТГСН; 3,7 – центрирующие пояски; 4 – рулевой отсек; 5 – боевой отсек; 6 – маршевый двигатель; 8 – крыльевой блок; 9 – стартовый двигатель; 10 – дестабилизаторы; 11 – аэродинамический насадок

Головной отсек ракеты составляет тепловая головка самонаведения (ТГСН), которая предназначена для обеспечения захвата и автосопровождения цели по ее тепловому излучению, измерения угловой скорости линии визирования цели (^_л) и формирования сигналов управления полетом ракеты, в том числе и в условиях организованного противником противодействия путем постановки помех типа «ложная тепловая цель» (ЛТЦ).

Функциональная схема ТГСН 9Э410 (рис. 4.2) включает в себя:

следящий координатор цели (СКЦ);

вспомогательные системы ТГСН (системы охлаждения фотоприемника основного канала, разгона, стабилизации оборотов и электрического арретирования ротора гироскопа);

устройство выработки команд (УВК);

элементы автопилота (усилитель-ограничитель и усилитель мощности).

Основные технические характеристики ТГСН рассматриваемых комплексов представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Наименование характеристик

ТГСН

Значения характеристик ТГСН

9Э46

9Э45

9Э418

9Э410

Чувствительность ТГСН, Вт/см²:

основного канала

вспомогательного канала

Угол поля зрения, мин *

Максимальный угол пеленга, град

Максимальная угловая скорость слежения, град/с:

на старте

в полете

Частота вращения ротора гироскопа, Гц

Вид модуляции потока

3,8 10^-8

–

60

40

9

11

100

ШИМ

3,810^-10

–

45(12)

40

10

12

100

ЧМ

3,810^-10

–

45

40

12

15

100

ЧМ

4,2510^-10

3,810^-8

45

38

12

15

100

ВИМ

Примечание: * – для ТГСН 9Э45 и 9Э418  45 мин в режиме арретирования и захвата,  12 мин в режиме слежения.

Конструктивно ТГСН состоит из координатора и электронного блока. Координатор представляет собой оптико-механическое устройство, состоящее из гироскопа с оптической системой и анализатором изображения и блока катушек.

Рис. 4.2. Функциональная схема головного отсека ТГСН 9Э410

Электронный блок представляет собой этажерочную конструкцию, набранную из круглых галет. Последняя галета снабжена контактными штырями и является платой для электрической стыковки ТГСН с рулевым отсеком ракеты. В состав электронного блока входят элементы следящего координатора цели, устройства выработки команд и автопилота.

Рулевой отсек служит для размещения элементов энергопитания ракеты, автопилота и коммутирующих элементов. В корпусе рулевого отсека размещены:

пороховой аккумулятор давления (ПАД), обеспечивающий питание горячими газами рулевую машинку и турбогенератор;

бортовой источник питания (БИП), состоящий из турбогенератора и стабилизатора-выпрямителя. Турбогенератор (ТГ) преобразовывает энергию горячих газов ПАД в электроэнергию. Стабилизатор-выпрямитель (СВ) обеспечивает выпрямление и стабилизацию питающих напряжений;

датчик угловых скоростей с усилителем (демодулятором);

рулевая машинка с рулями;

блок взведения, формирующий сигналы для взрывателя и порохового управляющего двигателя после вылета ракеты из трубы;

розетка бортразъема, обеспечивающая электрическую связь аппаратуры ракеты с пусковой трубой.

В ракетах 9М313 и 9М39 в рулевом отсеке дополнительно установлен пороховой управляющий двигатель (ПУД), вырабатывающий горячие газы для газодинамического управления полетом ракеты на начальном участке. Снаружи этих ракет в плоскости, перпендикулярной плоскости рулей, закреплены дестабилизаторы.

Боевой отсек является несущим отсеком ракеты, включающим боевую часть и взрыватель, а в ракетах 9М313 и 9М39 и взрывной генератор. В передней части корпуса боевой части имеется прилив с отверстием, куда входит стопор, обеспечивающий механическую стыковку ракеты с трубой.

Двигательная установка предназначена для выброса ракеты из трубы, придания ей необходимой угловой скорости вращения, разгона ракеты до маршевой скорости и поддержания этой скорости в полете. В состав двигательной установки входят:

стартовый (выбрасывающий) двигатель;

однокамерный двухрежимный маршевый двигатель;

лучевой воспламенитель замедленного действия.

На внешней части соплового блока маршевого двигателя ракет 9М313 и 9М39 закреплен крыльевой блок, который в свою очередь состоит из корпуса, четырех складывающихся крыльев и механизма их стопорения. Крыльевой блок ракет 9М32М и 9М36 закреплен на торцевой части стартового двигателя.

Основные летно-технические характеристики рассматриваемых ракет приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Наименование

характеристик

Значения характеристик ракет

9М32М

9М36

9М313

9М39

Диаметр ракеты, мм

Калибр ракеты, мм

Длина, мм

Масса снаряженной ракеты, кг

Масса боевого отсека, кг

Масса взрывчатого вещества, кг

Скорость вылета ракеты из трубы, м/с

Средняя маршевая скорость полета ракеты, м/с

Скорость вращения ракеты относительно продольной оси, об/с

Число рабочих спектральных диапазонов ТГСН

Время работы бортовых источников энергии, с

Индекс боевой части

Индекс взрывателя

Время самоликвидации ЗУР

70

72,0

1440

9,8

1,15

0,37

28

500

20...15

Один

11

9Н15М

9Э22М

14...17

70

72,0

1470

10,3

1,15

0,37

28

470

20...15

Один

11

9Н15М

9Э240

14...17

70

72,1

1680

10,8

1,25

0,37

28

570

20...12

Один

11

9Н312Ф

9Э249

14...17

70

72,2

1680

10,6

1,25

0,37

28

570

20...12

Два

11

9Н312Ф

9Э249

14...17

Тип ТГСН

Метод наведения

Система управления

Тип боевой части

Следящая, пассивная

Пропорциональное сближение

Одноканальная, релейная

Осколочно-фугасно-кумулятивная

Независимо от расположения элементов в составе ракеты можно выделить следующие функциональные системы и устройства:

следящий координатор цели (СКЦ);

вспомогательные системы СКЦ;

устройство выработки команд (УВК) и автопилот (АП);

систему энергопитания ракеты;

боевое снаряжение ракеты;

двигательную установку ракеты.

Дальнейшее изложение материала будет вестись применительно к ПЗРК типа "Игла" с позиций системного подхода с указанием наиболее существенных отличий элементов других модификаций ПЗРК.

4.2. Следящий координатор цели

4.2.1. Устройство следящего координатора цели

Следящий координатор цели (СКЦ) предназначен для непрерывного автоматического определения угла рассогласования между оптической осью координатора и линией ракета-цель, слежения за целью и выработки сигнала, пропорционального угловой скорости визирования цели (^_л). Он состоит из собственно координатора и электронного блока.

Координатор включает в себя два основных узла: статор и ротор (гироскоп).

Статор обеспечивает вращение ротора гироскопа, его электрическое арретирование и электромагнитную коррекцию и состоит из фланца и приклеенных к нему катушек – коррекции, вращения, разгона, пеленга (арретира) и ГОН.

Ротор представляет собой вращающийся с частотой _г постоянный кольцеобразный магнит с явно выраженными полюсами, установленный на кардановом подвесе, обеспечивающим ротору возможность «прокачиваться» на углы пеленга. На роторе закреплены детали оптической системы, два фотоприемника (основного и вспомогательного каналов) и два предусилителя сигналов (рис. 4.3).

Для извлечения информации об ошибке рассогласования времяимпульсная модуляция лучистого потока осуществляется путем вращения фотоприемников основного (ФП ОК) и вспомогательного (ФП ВК) каналов, расположенных в фокальных плоскостях каналов, с нанесенными на них масками определенной конфигурации, обеспечивающими обратную зависимость длительности импульсов от угла рассогласования  (см. рис. 2.12). Применение вращающихся фотоприемников позволяет заметно уменьшить площадь их чувствительного слоя и за счет уменьшения радиационного шума (2.12) повысить их чувствительность.

Сущность процесса модуляции заключается в следующем (рис. 4.4). Чем меньше ошибка рассогласования (угол между оптической осью гироскопа и направлением на цель), тем ближе к оси вращения ФП фокусируется изображение источника излучения в виде пятна рассеяния малых размеров, т.е. ошибка рассогласования  пропорциональна радиусу окружности (положения Ц1 и Ц2), по которой «засвечивается» ФП изображением цели. Так как угловая скорость вращения ФП с масками постоянна (_г), то время «засветки» ФП будет обратно пропорционально радиусу окружности «засветки»  (2.7). Направление рассогласования будет определяться угловым положением ротора-магнита с ФП и маской, при котором изображение цели «засвечивает» ФП.

Рис. 4.3. Оптическая схема координатора:

1 – аэродинамический насадок; 2 – обтекатель; 3 – бленда с ртутным демпфером; 4 – линза с контр-зеркалом; 5 – ход лучей потока основного канала; 6 – светоделительный (интерференционный) фильтр; 7 – линза; 8 – ФП ОК; 9 – зеркало-магнит; 10– предусилитель основного канала; 11 – предусилитель вспомогательного канала; 12 – ход лучей потока вспомогательного канала; 13 – ФП ВК

Рис. 4.4. Времяимпульсная модуляция лучистого потока в ТГСН 9Э410

Электронный блок СКЦ предназначен для преобразования модулированного лучистого потока в электрический сигнал управления синусоидальной формы на частоте вращения гироскопа, амплитуда которого пропорциональна углу рассогласования, а фаза определяет направление рассогласования. В состав электронного блока СКЦ входят (рис. 4.5):

ФП ОК и ФП ВК;

предусилители основного (ПУ ОК) и вспомогательного (ПУ ВК) каналов;

усилитель с АРУ;

схема переключения;

усилительно-преобразовательные элементы;

усилитель коррекции;

схема ближней зоны.

Фотоприемники обеспечивают преобразование модулированного лучистого потока в модулированный электрический импульс, длительность которого обратно пропорциональна углу рассогласования, а момент его появления (фаза) определяет направление рассогласования. В качестве ФП ОК используется охлаждаемый до температуры порядка –200⁰С фоторезистор, выполненный на базе сурмянистого индия (InSb), диапазон спектральной чувствительности которого соответствует длинам волн излучения 3,5...5 мкм. В качестве ФП ВК используется неохлаждаемый фоторезистор, выполненный на базе сернистого свинца (PbS), диапазон спектральной чувствительности которого соответствует длинам волн 1,8...2,8 мкм (см. рис. 2.13).

Предусилители обеспечивают предварительное усиление сигналов с ФП до уровня, превышающего наводки «паразитных» сигналов во вращающемся контактном устройстве и достаточного для работы последующих схем. Каждый ПУ представляет собой операционный усилитель на микросхеме, коэффициент усиления которого изменяется в широких пределах сигналом со схемы АРУ.

Усилитель с АРУ производит нормирование импульсного сигнала с предусилителя основного канала и вырабатывает сигнал АРУ для регулировки коэффициентов усиления предусилителей (одинакового для основного и вспомогательного каналов) в широких пределах, в зависимости от мощности лучистого потока, падающего на ФП. Схема АРУ работает только по сигналу с ПУ ОК. При этом форма сигнала, полученная после его обработки в ПУ, в общем сохраняется.

Схема переключения (рис. 4.6) предназначена для селекции целей от организованных и фоновых помех и включает в себя логические элементы, срабатывающие при выполнении определенных условий..

Рис. 4.5.Функциональная схема электронного блока СКЦ ТГСН 9Э410

Входными сигналами схемы переключения являются сигналы с ПУ ОК, ПУ ВК, пускового механизма и усилителя коррекции. Отличительным признаком излучения целей, по сравнению с излучением организованных высокотемпературных помех типа ЛТЦ и отраженной фоновыми образованиями солнечной энергии, является спектральная плотность излучения этих источников (см. рис. 1.12).

Рис. 4.6. Схема переключения СКЦ

Поэтому, если в поле зрения ТГСН попадает излучение цели, то отношение сигнала с ПУ ОК к сигналу с ПУ ВК будет больше единицы, и схема переключения сформирует пропускающий строб на схему управления. Если же в поле зрения ТГСН попадает излучение ЛТЦ, то это отношение будет меньше единицы и пропускающий строб схемой переключения не формируется. Защита ТГСН от собственного излучения протяженных фоновых образований обеспечивается самим видом модуляции лучистого потока (чем больше длительность импульса, тем меньше ошибка рассогласования).

Усилительно-преобразовательные элементы (см. рис. 4.5) в свой состав включают:

схему управления;

избирательный усилитель;

амплитудный детектор с фильтром;

нелинейный элемент;

фазовращатель;

избирательный усилитель огибающей.

Схема управления представляет собой двухвходовую схему "И", на один вход которой поступает импульсный сигнал с усилителя с АРУ, а на второй – пропускающий строб со схемы переключения.

Избирательный усилитель предназначен для усиления импульсного сигнала таким образом, чтобы обеспечить требуемую зависимость амплитуды первой гармоники сигнала на выходе амплитудного детектора от ошибки рассогласования (U₁.= f()). При этом выбор полосы пропускания и резонансной частоты производится с учетом заданных характеристик пятна рассеяния изображения цели в плоскости ФП ОК, формы маски ФП и частотных характеристик тракта обработки сигнала до усилителя. Характеристики избирательного усилителя оптимизируются с учетом действия шума и фона.

Амплитудный детектор предназначен для выделения первой гармоники импульсного сигнала, амплитуда которой обратно пропорциональна длительности импульса. Фильтр амплитудного детектора обеспечивает предварительную фильтрацию гармонического сигнала с амплитудного детектора.

Нелинейный элемент производит при необходимости корректировку зависимости, формируемой избирательным усилителем.

Фазовращатель предназначен для компенсации запаздывания сигнала в электронном блоке.

Избирательный усилитель производит дополнительную фильтрацию сигнала в целях выделения его первой гармоники, следующей на частоте вращения ротора гироскопа. Полоса пропускания этого усилителя выбрана достаточно широкой для обеспечения требуемого быстродействия СКЦ.

Усилитель коррекции предназначен для усиления синусоидального сигнала с усилителя огибающей по мощности, что необходимо для осуществления коррекции положения ротора гироскопа с требуемой скоростью. Нагрузкой усилителя служит катушка коррекции и последовательно соединенные с ней активные резисторы, сигнал с которых поступает в УВК.

Схема ближней зоны служит для компенсации падения крутизны модуляционной характеристики сигнала коррекции в районе встречи ракеты с целью и определения момента начала работы схемы смещения в УВК. В состав схемы ближней зоны входят: усилитель с АРУ; фазовращатель; избирательный усилитель; амплитудный детектор и фильтр низких частот. Входным сигналом для схемы ближней зоны является сигнал с ФП ОК, поступающий через дополнительный контакт вращающегося контактного устройства координатора. При малых расстояниях до цели (начиная с 400... 600 м) угловые размеры цели начинают оказывать влияние на размеры пятна рассеяния, которое до этого определялось, в основном, угловыми размерами сферической аберрации. Увеличение размеров пятна рассеяния приводит к увеличению длительности импульсов с ФП, что влечет за собой при принятом в СКЦ способе формирования сигнала коррекции уменьшение крутизны зависимости амплитуды сигнала коррекции от ошибки рассогласования (). Это может привести к увеличению ошибок слежения и наведения и даже к срыву процесса слежения.

Принцип работы схемы ближней зоны заключается в следующем. Сигнал с ФП ОК поступает на вход усилителя с АРУ и на вход избирательного усилителя, параметры которого (резонансная частота, полоса пропускания) отличаются от параметров избирательного усилителя основного канала СКЦ. Выходной сигнал избирательного усилителя детектируется и фильтруется фильтром низких частот (ФНЧ). Сигнал с ФНЧ изменяет уровень задержки цепи АРУ усилителя с АРУ. Сигнал с усилителя с АРУ через фазовращатель, который компенсирует задержку сигнала в электронном блоке СКЦ, поступает на вход усилителя коррекции, который усиливает первую гармонику сигнала на частоте вращения ротора гироскопа, и на вход схемы УВК. Выбор коэффициента усиления усилителя с АРУ определяет величину ближней зоны, в которой схема работает с большой эффективностью.

Особенности устройства СКЦ ЗУР других модификаций ПЗРК

В отличие от ТГСН 9Э410 ТГСН ЗУР других модификаций ПЗРК не являются помехоустойчивыми и в их составе отсутствуют такие элементы, как фотоприемник и предусилитель вспомогательного канала, схемы управления и переключения. Из-за различия в видах модуляции лучистого потока несколько отличаются состав и функционирование усилительно-преобразовательных элементов электронного блока СКЦ. Кроме того, в ТГСН 9Э46 и 9Э45 (ПЗРК "Стрела-2М" и "Стрела-3") отсутствуют схемы ближней зоны и смещения.

Для примера на рис. 4.7 представлена функциональная схема СКЦ ТГСН 9Э418 ПЗРК "Игла-1", в котором для выделения сигнала ошибки используется частотная модуляция лучистого потока, сущность которой рассмотрена выше (п. 2.3.1). После модулирующего растра частотно-модулированный лучистый поток, пройдя через иммерсионную линзу, которая обеспечивает равномерное распределение потока по площади фотоприемника, поступает на фотоприемник. В качестве фотоприемника используется охлаждаемый до температуры –200 ⁰С фоторезистор, выполненный на базе сурмянистого индия (InSb). Электрический сигнал с фотоприемника после усиления в предусилителе и усилителе несущей частоты поступает на вход частотного детектора. Схема частотного детектора включает широкополосный усилитель-преобразователь частотно-модулированных сигналов в амплитудно-модулированные и двухполупериодный амплитудный детектор с интегратором. Амплитудно-модулированный сигнал, следующий на частоте вращения ротора гироскопа, содержит информацию о величине (амплитуда сигнала) и направлении (фаза сигнала) ошибки рассогласования. Дальнейшее функционирование СКЦ ТГСН 9Э418 не отличается от функционирования СКЦ ТГСН 9Э410.

СКЦ ТГСН 9Э45 ПЗРК "Стрела-3" отличается от СКЦ ТГСН 9Э418 только отсутствием схемы ближней зоны.

Рис. 4.7. Функциональная схема СКЦ ТГСН 9Э418

В СКЦ ТГСН 9Э46 ПЗРК «Стрела-2М» используется ШИМ лучистого потока. В качестве фотоприемника используется неохлаждаемый фоторезистор на базе сернистого свинца (PbS), а для выделения сигнала на частоте вращения ротора гироскопа в электронном блоке СКЦ используется амплитудный детектор. Электронный блок СКЦ также не имеет схемы ближней зоны.

4.2.2. Вспомогательные си с темы следящего координатора цели

В состав вспомогательных систем СКЦ ТГСН 9Э410 входят (рис. 4.8):

система разгона ротора гироскопа;

система стабилизации оборотов ротора гироскопа;

система электрического арретирования ротора гироскопа.

Система разгона и стабилизации оборотов ротора гироскопа. Система разгона предназначена для быстрого (в течение 5 с) разгона ротора гироскопа до частоты вращения f_вр = 85...109 Гц. В состав системы разгона входят:

блок разгона и синхронизации, конструктивно расположенный в пусковом механизме (ПМ);

датчики положения полюсов ротора-магнита (ДП), расположенные в передней части пусковой трубы;

катушки разгона, расположенные в комплексе "Игла" в координаторе ТГСН, а в других модификациях ПЗРК – в передней части пусковой трубы совместно с датчиками положения.

Блок разгона и синхронизации ПМ состоит из преобразователя напряжения, схемы разгона и частотного реле.

Преобразователь напряжения предназначен для получения постоянного напряжения –80В, используемого для питания фоторезисторов, и переменного напряжения высокой частоты (порядка 100 кГц) для ДП.

Схема разгона предназначена для коммутации цепей тока через катушки разгона по информационным сигналам с ДП.

Частотное реле предназначено для отключения разгонного устройства при достижении ротором гироскопа требуемой частоты вращения f_вр.

Более подробно устройство и функционирование блока разгона и синхронизации ПМ будет рассмотрено ниже – в разделе "Пусковые средства ПЗРК".

Датчики положения (рис. 4.9) предназначены для формирования сигналов о текущем положении полюсов ротора-магнита для схемы переключения, управляющей ключевыми транзисторами схемы разгона.

Рис. 4.8. Функциональная схема вспомогательных систем СКЦ ТГСН 9Э410

В блоке датчиков пусковой трубы 9П39 расположены четыре датчика положения ДП1 – ДП4. Каждый датчик состоит из дросселя, обмотка 3 которого намотана на ферромагнитном сердечнике 2, и обмотки подмагничивания 4, размещенной на каркасе 1. Для обеспечения требуемой чувствительности ДП помещается в постоянное магнитное поле величиной Ф_с (см. рис. 2.23), создаваемое обмоткой подмагничивания. Величина этого поля устанавливается подбором резистора R (см. рис. 4.9), общего для всех ДП.

Величина падения высокочастотного напряжения на дросселе ДП зависит от индуктивности дросселя, которая меняется в зависимости от положения полюсов ротора-магнита относительно ДП.

Рис. 4.9. Датчик положения полюсов ротора-магнита:

1 – каркас; 2 – ферромагнитный сердечник; 3 – обмотка дросселя; 4 – обмотка подмагничивания

При вращении ротора-магнита на выходе ДП возникают амплитудно-модулированные сигналы. Огибающие этих сигналов сдвинуты друг относительно друга на 90⁰, так как ДП1 – ДП4 расположены на поверхности пусковой трубы симметрично (рис. 4.10). В зависимости от положения полюсов ротора-магнита относительно ДП на дроссель ДП будет воздействовать изменяющееся магнитное поле. Его величина изменяется от Ф_с – 0,5Ф_м до Ф_с + 0,5Ф_м (см. рис. 2.23).

Сигналы с ДП подаются на схему разгона блока разгона и синхронизации ПМ, которая управляет электронными ключами на транзисторах VT4 – VT7. Эти транзисторы подключают поочередно к источнику тока то первые (L1), то вторые (L2) пары обмоток катушек разгона в зависимости от текущего положения полюсов (N – S) ротора-магнита относительно ДП. Катушки разгона L1 и L2 предназначены для создания знакопеременного магнитного поля при протекании по ним тока с блока разгона и синхронизации ПМ. При этом через каждую пару обмоток катушек (и L1, и L2) за один оборот ротора гироскопа ток протекает дважды – один раз в одном направлении, второй раз – в противоположном. В качестве примера на рис. 4.10 показаны направления магнитных полей, создаваемых обмотками катушки L2, при открывании транзисторов VT4 (без скобок) и VT7 (в скобках).

Система разгона ротора гироскопа ПЗРК "Игла-1" отличается от рассмотренной выше системы разгона ПЗРК "Игла" тем, что катушки разгона расположены совместно с датчиками положения полюсов ротора-магнита в передней части трубы.

В пусковых трубах ПЗРК "Стрела-2М" и "Стрела-3" расположены по два датчика положения и по две катушки разгона.

Рис. 4.10. Схема соединений элементов системы разгона ПЗРК «Игла»

Огибающие напряжений ДП сдвинуты друг относительно друга на 180⁰, так как ДП1 расположен диаметрально противоположно ДП2 (рис. 4.11).

Положение ротора определяется углом  между осью симметрии катушек разгона и линией, проходящей через магнитные полюса ротора.

Каждая катушка разгона состоит из двух обмоток L1 и L2. Обмотки L1 обеих катушек включены последовательно с источником тока таким образом, что при открывании ключевого транзистора VT6 ими создается магнитное поле одного направления, а при открывании ключевого транзистора VT7 и протекании тока через последовательно соединенные обмотки L2 обеих катушек создается магнитное поле противоположного направления.

а) б)

Рис. 4.11. Схема взаимного положения элементов системы разгона ПЗРК "Стрела-2М" и "Стрела-3":

1 – ротор-магнит гироскопа; 2 – датчики положения; 3 – катушки разгона

Схема подключения катушек разгона представлена на рис. 4.12.

Принцип действия системы разгона ротора гироскопа для четырех ДП и четырех катушек разгона был рассмотрен выше (см 2.4.2, рис. 2.23). При наличии же двух ДП и двух катушек разгона разгон ротора гироскопа происходит следующим образом.

Рис. 4.12. Схема подключения катушек разгона

Пусть в начальный момент времени ротор гироскопа находится в положении, которое показано на рис. 4.11, а (0 <  < ). Тогда напряжение на ДП2 будет больше, чем на ДП1. В этом случае откроется ключевой транзистор VT7 (см. рис. 4.12) и через обмотки L2 катушек разгона потечет ток. Возникшее при этом магнитное поле приводит ротор гироскопа во вращение по часовой стрелке за счет взаимного притяжения противоположных полюсов магнита ротора и электромагнита, образованного обмотками разгона.

В момент времени, когда ротор гироскопа займет положение, как показано на рис. 4.11, б, произойдет открывание транзистора VT6, так как напряжение на ДП1 станет больше, чем на ДП2. Протекание тока через обмотки L1 изменит направление магнитного поля катушек разгона на противоположное. В этом случае одноименные полюса постоянного магнита ротора и электромагнита будут отталкиваться друг от друга. Таким образом, ротор гироскопа будет вращаться с возрастающей угловой скоростью. Для повышения надежности разгона ротора гироскопа плоскость установки ДП повернута навстречу направлению вращения ротора на угол  = 10...17⁰.

Во всех модификациях ПЗРК система разгона отключается частотным реле блока разгона и синхронизации ПМ при достижении требуемой скорости вращения ротора гироскопа. Дальнейшее поддержание требуемой скорости вращения (f_г = 92...104 Гц) обеспечивается системой стабилизации оборотов, исполнительным элементом которой являются катушки вращения ТГСН (см. рис. 4.8).

Принцип действия ССО был рассмотрен выше (см. 2.4.3, рис.2.24).

Система электрического арретирования. В ПЗРК «Игла» и «Игла-1» система электрического арретирования обеспечивает:

совмещение оптической оси гироскопа с продольной осью ракеты при разгоне ротора гироскопа;

заклон оптической оси гироскопа на 5⁰ вниз от продольной оси ракеты (для «запоминания» уровня фона в районе цели) после окончания разгона и при не нажатом пусковом крючке ПМ;

совмещение оптической оси гироскопа с линией прицеливания (на 10⁰ ниже продольной оси ракеты) при нажатом пусковом крючке.

В качестве измерительных элементов ошибки арретирования (угла пеленга _п) используются катушка пеленга и обмотка заклона (см. рис. 4.8). Катушка пеленга расположена в координаторе цели ТГСН, а обмотка заклона в блоке датчиков трубы.

Ось катушки пеленга совпадает с продольной осью ракеты и если плоскость вращения ротора гироскопа совпадет с плоскостью катушки пеленга (_п = 0), то сигнал с катушки пеленга равен нулю. В случае отклонения оптической оси гироскопа на некоторый угол от продольной оси ракеты (_п  0) с катушки пеленга снимается сигнал на частоте вращения ротора гироскопа, амплитуда и фаза которого однозначно характеризуют величину и направление ошибки арретирования.

Встречно с катушкой пеленга включена обмотка заклона, расположенная в блоке датчиков трубы. Ось обмотки заклона находится в вертикальной плоскости и перпендикулярна продольной оси ракеты. Формируемый в обмотке заклона сигнал ЗАКЛОН 10⁰ по величине пропорционален заданному углу пеленга (10⁰) в вертикальной плоскости между линией прицеливания и продольной осью ракеты. Со средней точки обмотки заклона снимается сигнал ЗАКЛОН 5⁰, пропорциональный углу пеленга 5⁰. Сигнал с обмотки заклона используется и в схеме управления полетом ракеты на начальном участке устройства выработки команд.

При отсутствии с частотного реле ПМ сигнала об окончании разгона ротора гироскопа на усилитель коррекции СКЦ через тракт арретира ПМ поступает сигнал с катушки пеленга. В катушке коррекции возникает момент коррекции, под действием которого ротор гироскопа прецессирует в направлении уменьшения ошибки арретирования.

После окончания разгона ротора гироскопа и не нажатом пусковом крючке ПМ усилитель тракта арретира ПМ усиливает разностный сигнал с катушки пеленга и обмотки заклона 5⁰. Этот сигнал после усиления по мощности в усилителе коррекции поступает на катушку коррекции, вызывая прецессию ротора гироскопа в вертикальной плоскости до тех пор, пока разностный сигнал не станет равным нулю. В этом случае оптическая ось гироскопа арретируется на 5⁰ выше линии прицеливания (на 5⁰ ниже продольной оси ракеты) для обеспечения «запоминания» автоматом разарретирования и пуска ПМ уровня излучения фона в районе цели.