5. Головка самонаведения

5.1 Назначение

Головка самонаведения 24Н1 (рис. 10) является составной частью БУ ракеты С-25ЛД для полуактивной системы наведения «Клён» и «Кайра».

ГСН предназначена для наведения ракеты по импульсной энергии, отражённой от наземных целей, подсвечиваемых лазером станции подсвета.

ГСН формирует команды и выдаёт по двум каналам в контур управления ракеты сигналы, пропорциональные проекциям абсолютной угловой скорости и углам пеленга цели.

ГСН представляет собой оптико-электронной устройство, в котором для определения координат используется четырёхплощадочный приёмник. Размер изображения цели в плоскости фотоприёмника изделия близок к размерам чувствительной площади фотоприёмника, что обеспечивает необходимую линейную зону дискриминационной характеристики.

ГСН работает в трёх режимах: АРРЕТИР, ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ, СЛЕЖЕНИЕ.

5.2Основные технические данные

Максимальные углы пеленга по осям стабилизации, град ± 30

Максимальная угловая скорость автосопровождения, град/с, не менее 7

Поле захвата, угл. мин, не менее ±90

Слежение за целью на углах к солнцу, град, не менее 20

Минимальная дальность работы с сохранением точностных характеристик, м, не менее 150

Время перехода из режима целеуказания в режим слежения за целью, с, не более 1.5

Время непрерывной работы:

– в совместном полёте (с последующим перерывом не менее 1 ч), ч, не более 2

– в автономном полёте, с, не более 40

– при наземных проверках (с последующим перерывом на 20 мин), мин, не более 30

Пороговая чувствительность к излучению ОКГ на волне 1.06 мкм (при частоте следования импульсов 10 Гц и длительности 50 нс), Вт/см², не хуже 4∙10^-8

Постоянная ошибка по сигналу угловой скорости, град/с, не более 0.25

Максимальная угловая скорость оптической оси в режиме ЦЕЛЕУКАЗАНИЯ, град/с, не менее 10

Ошибка целеуказания (по каналам), угл. мин, не более:

– на углах 0° 25

– на углах ±25° 45

Масса, кг 10.0±0.5

5.3 Устройство

Состав и устройство

Конструктивно ГСН 24Н1 (рис. 10) состоит из трёх основных составных частей:

3. Гирокоординатора 1 (передний отсек)

4. Электронного блока 4 (задний отсек)

5. Кожуха 3

Силовыми элементами ГСН являются фланец гирокоординатора, корпус электронного блока и кожух.

Задний торец ГСН заканчивается стыковочным фланцем с четырьмя резьбовыми шпильками, служащими для крепления к ракете. Стыковочный фланец имеет крышку, на которой расположены два электрических разъёма Ш2, Ш3 и один высокочастотный разъём Ш4 для электрической стыковки головки с ракетой и станцией подсвета цели (рис. 2).

Через разъёмы Ш2 на ГСН подаются напряжения питания 36 В 1000 Гц, 36 В 400 Гц и +27 В, команды КЦ и ОЦУ, сигналы широтно-импульсной модуляции (ШИМ), формируемые блоком целеуказания станции подсвета. С этого же разъёма снимаются в аппаратурный отсек сигналы угловой скорости линии визирования (Вых. ), сигналы пеленга (Вых. ) и сигналы ДУЦ о положении оптической оси ГСН в блок целеуказания.

Разъём Ш3 является контрольным и используется при проверке ГСН в составе блока управления.

Высокочастотный разъём Ш14 необходим для ввода стробирущего импульса Строб. Имп. из станции подсвета цели для предохранения электронного тракта от ложных сигналов.

Р ис. 10 1-гирокоординатор; 2-разрезное кольцо; 3-кожух; 4-электронный блок.

Гирокоординатор

Гирокоординатор (рис. 11) включает в себя координатор и гиростабилизатор.

Координатор – оптическая часть ГСН, служит для приёма отражённого сигнала от цели, подсвеченной лучом ОКГ станции подсвета полуактивной системы наведения, и преобразования его в электрический сигнал, содержащий информацию о положении цели в пределах поля захвата.

В состав координатора входят оптическая система и фотоприёмное устройство (ФПУ), состоящее из четырёхплощадочного фотодиода (ФД), каждая площадка которого имеет индивидуальный предусилитель.

Оптическая система координатора состоит из обтекателя (О), приёмного параболического зеркала (ПЗ), плоского контр-зеркала (ПКЗ), спектрального фильтра (Ф).

Объектив снабжён контрольно-привязочным зеркалом (КПЗ), установленным с высокой точностью перпендикулярно оптической оси объектива, для контроля положения оптической оси ГК относительно продольной оси ГСН.

Р ис. 11 Гирокоординатор

КПЗ - зеркало контрольно-привязочное; О - обтекатель; ПКЗ - контр-зеркало плоское; Ф - фильтр; ФД - фотодиод; ФПУ - устройство фотоприёмное; ПЗ - зеркало параболическое; СКТ - трансформатор синусно-косинусный; ГМ - гиромотор; МД - датчик момента; ГС - гироскоп.

Гиростабилизатор предназначен для стабилизации и управления визирной линией координатора в пространстве и выдачи управляющих сигналов, пропорциональных угловой скорости линии визирования и углам пеленга цели, в контур ракеты по двум каналам в двух взаимно перпендикулярных плоскостях стабилизации (управления).

Гиростабилизатор состоит из трёхстепенного астатического гироскопа (ГС), пространственного датчика момента (МД), двух расположенных по каналам синусно-косинусных трансформаторов (СКТ).

МД создаёт коррекционный момент в двух взаимно перпендикулярных плоскостях стабилизации ГК.

СКТ – датчики углов (ДУ) отклонения координатора от продольной оси ГСН.

Гирокоординатор (рис. 12) служит для стабилизации и управления визирной линией изделия в пространстве, выдачи управляющих сигналов угловой скорости и углов пеленга цели в контур управления ракеты и выдачи углов поворота осей стабилизации в конур целеуказания станции подсвета.

Конструктивно гирокоординатор (ГК) представляет собой однороторный гироскоп с наружным карданным подвесом и магнитоэлектрической коррекцией на постоянном токе. Углы прокачки ГК по осям стабилизации ±30º.

Гирокоординатор состоит из следующих основных узлов:

1. Объектива с фотоприёмным устройством 3 (рис. 12)

2. Гиромотора в корпусе 5

3. Наружного карданного подвеса 9

4. Пространственного магнитоэлектрического датчика момента 8

5. Двух синусно-косинусно вращающих трансформаторов (ДУЦ 1 и ДУЦ 2) 12.

Рис. 12 1-обтекатель; 2-контр-зеркало; 3-фотоприёмное устройство; 4-приёмное сферическое зеркало; 5- гиромотор в корпусе; 6-однороторный гироскоп; 7-задняя крышка; 8-пространственный датчик момента; 9-наружное карданное кольцо; 10-неподвижное кольцо гироскопа; 11-корпус с осушителем; 12-синусно-косинусные трансформаторы (датчики угла).

В гирокоординаторе осуществлена конструктивно жёсткая связь объектива с однороторным гироскопом. Объектив установлен на переднем торце корпуса гиромотора 5. Внутренняя герметичная полость гирокоординатора заполнена азотом и защищена от запотевания двумя патронами осушки с осушителем П-40 11.

Объектив и фотоприёмное устройство являются оптико-электронной часть. ГСН и служат для приёма ИК-сигнала лазера станции подсвета, отражённого от цели, и преобразования его в электрический сигнал, содержащий информацию о положении цели в пределах поля зрения. Оптическая система объектива состоит из обтекателя 1, приёмного сферического зеркала 4, плоского контрзеркала 2, спектрального фильтра. Обтекатель является головной оживальной частью ГСН и выполнен в виде мениска с концентричными сферическими поверхностями.

На внутренней поверхности сферы обтекателя вынесена методом вакуумного испарения металлическая сетка с малым оптическим сопротивлением. Металлическая сетка электрически соединена с оправой (корпусом изделия) и служит для защиты следящего контура изделия от внешних электрических помех.

Объектив снабжён контрольным привязочным зеркалом. Оно установлено с высокой точностью перпендикулярно оптической оси объектива и служит для контроля положения оптической оси гирокоординатора относительно продольной оси ГСН.

Фотоприёмное устройство 3 представляет собой симметричный четырёхплощадочный кремниевый фотоприёмник, каждая чувствительная площадка которого имеет индивидуальный электронный тракт в микросхемном исполнении, содержащий каскады усиления и обработки информации. Плоскость чувствительных площадок ФПУ установлена до фокальной плоскости оптической системы в положение, при котором диаметр кружка рассеивания равен 1.9-2.0 мм.

Гиромотор 5 установлен в корпусе внутренней рамки карданного подвеса и представляет собой трёхфазный асинхронный электродвигатель с напряжением 85 В и частотой 1000 Гц на фазу. Кинетический момент гироскопа создаётся гиромотором и равен 25500 мН·см·с. Гироскоп 6 подвешен в наружном карданном кольце 9 на высокоточных шарикоподшипниках.

Пространственный магнитоэлектрический датчик момента 8 служит для создания коррекционных моментов относительно осей стабилизации.

Датчик момента состоит из двух частей: подвижно замкнутого магнитопровода с постоянным магнитом и неподвижных взаимно перпендикулярных катушек управления. Магнитопровод с постоянным магнитом образует магнитную систему. Магнитная система жёстко закреплена на заднем торце корпуса внутренней рамки гироскопа.

В воздушном зазоре с магнитным полем системы установлены дугообразные рабочие участки катушек управления. Катушки управления закреплены на неподвижном кольце 10 гироскопа.

При подаче по каждому каналу в катушку управления постоянного тока, пропорционального углу рассогласования, возникает момент коррекции, вызывающий прецессию гироскопа с угловой скоростью, пропорциональной величине этого тока в направлении уменьшения угла рассогласования.

Синусно-косинусные трансформаторы 12 являются датчиками угла и служат для связи ГСН со станцией подсвета цели и осуществления режима целеуказания, СКТ размещены на осях стабилизации гирокоординатора.

Электронный блок

Электронный блок ГСН включает в себя шесть сборочных едниниц:

1. Импульсный усилитель

2. Логический блок (БЛ)

3. Усилитель датчика угла (УДУ)

4. Блок анализа и команд (БАК)

5. Усилитель мощности (УМ)

6. Блок питания (БП)

Все сборочные единицы типовую конструкцию, размещены в корпусах, которые

винтами крепятся в общем коммутирующем корпусе электронного блока.

Монтаж электрорадиоэлементов сборочных единиц односторонний и выполнен на печатных платах. Каждая сборочная единица заканчивается электрическим разъёмом. Ответные части разъёмов размещены на коммутирующем корпусе.

Корпус электронного блока имеет два фланца: передний 2 для стыковки с гирокоординатором и задний 9 для стыковки с ракетой.

Кожух

Кожух 3 (рис. 10) является оживальной частью ракеты и устанавливается на электронный блок, когда последний состыкован с гирокоординатором. Соединение оживальной части гирокоординатора с оживальной частью кожуха обеспечивается разрезным кольцом 2.

Наружные швы и головки наружных винтов ГСН поставлены на герметик, чем обеспечивается пыле-влагозащищённость ГСН.