RU2181683C2

RU2181683C2 - Device for attitude stabilization of suspended object on transport facility

Info

Publication number: RU2181683C2
Application number: RU2000109144A
Authority: RU
Inventors: С.Н. Саяпин; А.В. Синев; В.Н. Лебедев; Л.И. Кудрявцев; И.Б. Лебеденко
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро № 1 НИИРП"
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2002-04-27

Abstract

FIELD: flying vehicle equipment. SUBSTANCE: proposed device is made in form of platform with spots for mounting an object; this platform is connected with base through gimbal mount; base is secured in its turn to lower portion of transport facility. Device is provided with follow-up systems and vibration insulation located in gimbal mount; they are used for simultaneous turn of platform relative to base by bank and pitch angles. Provision is made for pneumatic drives with working chambers in form of rubber envelopes. EFFECT: enhanced accuracy of attitude stabilization and protection against vibration and impact loads in the course of operation. 8 dwg

Description

Изобретение относится к области подвесных систем высокоточной угловой стабилизации и может быть использовано для подвески и угловой стабилизации аэростатной платформы с вращающейся антенной радиолокационной станции, а также в подъемно-транспортных устройствах, предназначенных для работы с объектами (грузами) повышенной опасности и при проведении высокоточных монтажных работ в труднодоступных местах, например, с помощью вертолетов или высотных кранов. The invention relates to the field of suspension systems of high-precision angular stabilization and can be used for suspension and angular stabilization of a balloon platform with a rotating antenna of a radar station, as well as in hoisting-and-transport devices designed to work with objects (cargoes) of increased danger and during high-precision installation work in inaccessible places, for example, using helicopters or high-altitude cranes.

Известна радиолокационная станция, размещенная внутри дирижабля, включающая антенну, вращающуюся относительно вертикальной оси, жестко установленной на форменном основании (Пат. США 2929551, кл. 244-30, 1960 г.). Указанная конструкция имеет следующие недостатки:
1 - из-за жесткой связи оси вращения антенны с несущей конструкцией дирижабля последняя будет неизбежно колебаться под действием ветровых и других нагрузок по тангажу и крену, что приведет к снижению радиолокационных характеристик системы в целом;
2 - для защиты чувствительной к механическим перегрузкам радиолокационной аппаратуры необходимо организовать ее виброзащиту, особенно от высокочастотных колебаний и ударных нагрузок в процессе эксплуатации, что неизбежно приведет к увеличению габаритно-массовых характеристик системы.Known radar station located inside the airship, including an antenna rotating relative to a vertical axis, rigidly mounted on a shaped base (US Pat. USA 2929551, CL 244-30, 1960). The specified design has the following disadvantages:
1 - due to the rigid connection of the axis of rotation of the antenna with the supporting structure of the airship, the latter will inevitably fluctuate under the influence of wind and other pitch and roll loads, which will lead to a decrease in the radar characteristics of the system as a whole;
2 - to protect the radar equipment sensitive to mechanical overloads, it is necessary to organize its vibration protection, especially from high-frequency vibrations and shock loads during operation, which will inevitably lead to an increase in the overall mass characteristics of the system.

Известно устройство радиолокационного картографирования ледового покрова, содержащее аэростат со стабилизаторами в виде хвостового оперения, привязным кабель-тросом и радиолокационной станцией с вращающейся относительно вертикальной оси антенной и блоком передачи радиолокационной информации, расположенных на грузовой площадке, подвешенной на растяжках в нижней части аэростата (Авторское свидетельство СССР 1803343, МПК В 64 В 1/50, G 01 S 13/89, 1991 - прототип). A device is known for radar mapping of ice cover containing an aerostat with stabilizers in the form of a tail, a tethered cable and a radar station with an antenna rotating relative to the vertical axis and a radar information transmission unit located on a cargo area suspended on braces in the lower part of the aerostat (Copyright certificate USSR 1803343, IPC B 64 V 1/50, G 01 S 13/89, 1991 - prototype).

Недостатки приведенного устройства аналогичны недостаткам предыдущего аналога. Авторы прототипа отмечают, что стабилизаторы (горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение) аэростата обеспечивают его стабильное положение при ветре. Однако, как показывают результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния атмосферной турбулентности на устойчивость привязного аэростата (Дж. Де Лаурье. Расчет реакции привязного аэростата на атмосферную турбулентность. De Laurier J.Journal of Aircraft Engineering Notes, 1977, v. 14, 4, p. 407-409), наличие у привязного аэростата стабилизаторов в виде хвостового оперения не исключает его колебаний и, соответственно, грузовой площадки с антенной по тангажу и крену под действием атмосферной турбулентности в продольном и поперечном направлениях. Особенно вредное воздействие на грузовую площадку с радиолокационной станцией оказывают в процессе эксплуатации продольные и поперечные перегрузки в горизонтальной плоскости, т.к. из-за выполнения подвески антенны в виде физического маятника они неизбежно приведут к ее раскачиванию и, соответственно, снижению радиолокационных характеристик системы в целом. The disadvantages of the above device are similar to the disadvantages of the previous analogue. The prototype authors note that the stabilizers (horizontal and vertical tail) of the balloon ensure its stable position in the wind. However, as shown by the results of theoretical and experimental studies of the effect of atmospheric turbulence on the stability of a tethered balloon (J. De Laurier. Calculation of the response of a tethered balloon to atmospheric turbulence. De Laurier J. Journal of Aircraft Engineering Notes, 1977, v. 14, 4, p. 407-409), the presence of stabilizers in the form of a tail in a tethered balloon does not exclude its oscillations and, accordingly, a cargo area with an antenna in pitch and roll under the influence of atmospheric turbulence in the longitudinal and transverse directions. The longitudinal and transverse overloads in the horizontal plane have a particularly harmful effect on the cargo area with the radar station during operation. Due to the suspension of the antenna in the form of a physical pendulum, they will inevitably lead to its swinging and, accordingly, to a decrease in the radar characteristics of the system as a whole.

Техническим результатом изобретения является повышение точности угловой стабилизации подвешенного объекта, а также обеспечение его защиты от колебаний и ударных нагрузок в процессе эксплуатации. The technical result of the invention is to increase the accuracy of the angular stabilization of a suspended object, as well as providing its protection against vibrations and shock loads during operation.

Это достигается тем, что устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве, содержащее платформу с местами установки объекта с одной стороны и узлы крепления подвески к нижней части несущей конструкции транспортного средства с другой, снабжено источником сжатого газа, первой системой, имеющей датчик углового отклонения упомянутой платформы от вертикали по крену, второй системой, имеющей датчик углового отклонения от вертикали по тангажу, виброизоляцией для упомянутой первой и второй систем, кардановым подвесом, имеющим наружную в внутреннюю рамки, основанием, имеющим узлы крепления к упомянутой нижней части и жестко прикрепленным к упомянутой внутренней рамке с возможностью одновременного поворота платформы относительно основания во углам крена и тангажа, при этой каждая из упомянутых систем имеет пневмораспределительное устройство, пневмопривод двойного действия, имеющий рабочие камеры из резинокордных оболочек, соединенные с упомянутым пневмораспределительным устройством, магистраль к упомянутому источнику газа, выходы обоих датчиков углового отклонения от вертикали подключены через сумматор и инвертор к соответствующему преобразовательно-усилительному блоку, предназначенному для связи с упомянутым пневмораспределительным устройством, упомянутые оболочки установлены враспор между внутренней и наружной рамками карданового подвеса, а также между наружной рамкой карданового подвеса и упомянутым основанием соответственно, при этом оба упомянутых датчика предназначены для обратной связи углового положения платформы относительно упомянутого основания. This is achieved by the fact that the device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle, containing a platform with installation sites for the object on the one hand and suspension attachment points to the lower part of the vehicle supporting structure on the other, is equipped with a compressed gas source, the first system having an angular deviation sensor mentioned platforms from the vertical roll, a second system having a pitch angle sensor from the vertical, vibration isolation for said first and second systems, cardan under an ecu having an outer inner frame, a base having attachment points to said lower part and rigidly attached to said inner frame with the possibility of simultaneous rotation of the platform relative to the base in the corners of the roll and pitch, each of these systems has a pneumatic distribution device, double-acting pneumatic actuator having working chambers from rubber-cord shells connected to said pneumatic distribution device, a line to said gas source, outputs of both dates The angular deviations from the vertical are connected through an adder and an inverter to the corresponding conversion and amplification unit, designed to communicate with the said pneumatic distribution device, the said shells are installed in opposition between the inner and outer frames of the gimbal, and also between the outer frame of the gimbal and the base, respectively, when both of these sensors are intended for feedback of the angular position of the platform relative to the base.

На чертежах приведены схема и общий вид устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортом средстве. The drawings show a diagram and a general view of the device for angular stabilization of a suspended object in a vehicle.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве с одной степенью свободы. Figure 1 shows a functional diagram of a device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle with one degree of freedom.

На фиг.2 представлен комплекс привязного аэростата с вращающейся относительно вертикальной оси антенной радиолокационной станции, прикрепленной к устройству угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве. Figure 2 presents the complex tethered balloon with a rotating relative to the vertical axis of the antenna of the radar station attached to the device of angular stabilization of the suspended object on the vehicle.

На фиг.3 показан разрез комплекса привязного аэростата по A-A (компрессор, ресиверы, пневмораспределительные устройства с электромеханическими преобразователями и гироскоп условно не показаны). Figure 3 shows a section of a tethered balloon complex along A-A (compressor, receivers, pneumatic distribution devices with electromechanical converters and a gyroscope are not conventionally shown).

На фиг.4 изображен разрез Б-Б, выполненный по плоскости стыковки устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве и несущей конструкции аэростата (вращающаяся антенна радиолокационной станции условно не показана). Figure 4 shows a section bB made along the plane of the docking device of the angular stabilization of the suspended object on the vehicle and the supporting structure of the aerostat (the rotating antenna of the radar station is not shown conventionally).

На фиг. 5 показан разрез устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве по B-B. In FIG. 5 shows a section through a device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle according to B-B.

На фиг.6 изображен разрез по B-B устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве при отклонении аэростата во углу крена на угол α.
На фиг. 7 показан вид Г на устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве.FIG. 6 shows a section through a BB of the device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle when the balloon is deflected in a roll angle by an angle α.
In FIG. 7 shows a view G of a device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle.

На фиг. 8 показан вид Г на устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве при отклонении аэростата по углу тангажа на угол β.
Устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве реализовано на примере подвешенной к комплексу привязного аэростата вращающейся антенны радиолокационной станции следующим образом.In FIG. 8 shows a view G of a device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle when the balloon is deflected by pitch angle by angle β.
The angular stabilization device of a suspended object on a vehicle is implemented using the example of a rotating antenna of a radar station suspended from a tethered balloon complex, as follows.

Привязной аэростат 1 прикрепляется к устройству причаливания (условно не показано), расположенному на земной или водной поверхности, кабель-тросом 2. В нижней части аэростата 1 под оболочкой обтекателя 3 установлена несущая форменная конструкция 4, к которой через узлы крепления 5 пристыковано устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 с системами стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве по углам крена α и тангажа β, выполненное в виде форменного основания 7 с узлами крепления 5 и кардановым подвесом в виде шарнирно прикрепленной к основанию 7 наружной рамки 8. Наружная райка 8 шарнирно связана с внутренней рамкой 9. К внутренней рамке 9 жестко прикреплена платформа 10 с пристыкованной, вращающейся от привода 11 антенной радиолокационной станции 12, при этом оси вращения рамок в антенны взаимно перпендикулярны. Привод 11 установлен на платформе 10, ось вращения антенны проходит через центр платформы и совпадает с вертикалью, а две другие оси карданового подвеса совпадают соответственно с продольной и поперечной осями аэростата 1. Между несущими элементами конструкций соответственно основания 7, наружной рамки 8 и внутренней рамки 9 на заданном расстоянии от соответствующих осей вращения, обеспечивающем требуемый вращающий момент, шарнирно, враспор установлены рабочие камеры 13 в 14, 15 и 16 соответствующих пневмоприводов двойного действия, выполненные в виде одно- или многосекционных резинокордных оболочек, герметизированных крышками с кронштейнами крепления. На платформе 10 также установлен двухстепенной прецизионный гироскоп 17, ориентированный в пространстве по крену и тангажу относительно вертикальной оси. На конструкции внутренней части платформы 10 установлены компрессор 18 в ресиверы 19, связанные магистральным пневмоприводом (фиг.1, на остальных фиг. условно не показан) с соответствующим каждому из пневмоприводов 13-16 пневмораспределительным устройством 20, установленным на несущих элементах конструкции внутренней рамки 9, при этом выходы гироскопа 17 по каждой из степеней подвижности подключены через соответствующие сумматор 21 в инвертор 22 к соответствующим преобразовательно-усилительным блокам, выполненным в виде усилителей мощности 23 с электромеханическими преобразователями 24, связанными с соответствующими пневмораспределительными устройствами 20, соединяющими пневмоприводами рабочие камеры пневмоприводов 13-16, образующих два пневмопривода двойного действия, установленных с возможностью углового перемещения платформы 10 относительно основания 7 по углам крена α и тангажа β и ее фиксации с наружной атмосферой и магистральным пневмоприводом. При этом обратная связь по угловому положению платформы 10 относительно основания 7 каждой из стабилизирующих систем (по углам крена α и тангажа β) выполнена в виде кинематически связанных с соответствующими осями вращения наружной и внутренней рамок 8 в 9 потенциометрических датчиков 25. A tethered balloon 1 is attached to a mooring device (not shown conventionally) located on a land or water surface with a cable-rope 2. In the lower part of the aerostat 1, under the cowl cover 3, a supporting shaped structure 4 is installed, to which an angular stabilization device is docked via fastening nodes 5 a suspended object on a vehicle 6 with stabilization systems of a suspended object on a vehicle at a roll angle α and pitch β, made in the form of a shaped base 7 with attachment points 5 and a card a new suspension in the form of an outer frame hinged to the base 7 of the outer frame 8. The outer beam 8 is pivotally connected to the inner frame 9. A platform 10 is rigidly attached to the inner frame 9 with the antenna radar station 12 docked, rotating from the drive 11, while the axis of rotation of the frames in the antenna mutually perpendicular. The drive 11 is mounted on the platform 10, the axis of rotation of the antenna passes through the center of the platform and coincides with the vertical, and the other two axles of the cardan suspension coincide respectively with the longitudinal and transverse axes of the balloon 1. Between the supporting structural elements of the base 7, outer frame 8 and inner frame 9, respectively at a predetermined distance from the respective rotation axes, providing the required torque, the working chambers 13 are mounted pivotally, in opposition to 14, 15 and 16 of the corresponding double-acting pneumatic actuators, made e in the form of single- or multiple-rubber-shells sealed with lids mounting brackets. A two-stage precision gyroscope 17 is also installed on the platform 10, oriented in space along the roll and pitch relative to the vertical axis. On the structure of the inner part of the platform 10, a compressor 18 is installed in the receivers 19, connected by a main pneumatic actuator (Fig. 1, not shown conventionally in the rest of Fig.) With a pneumatic distribution device 20 corresponding to each of the pneumatic actuators 13-16 installed on the supporting structural elements of the inner frame 9, the outputs of the gyroscope 17 for each of the degrees of mobility are connected through the corresponding adder 21 to the inverter 22 to the corresponding conversion-amplifier blocks, made in the form of power amplifiers 23 s electromechanical converters 24 associated with the corresponding pneumatic distribution devices 20 connecting the pneumatic actuators to the working chambers of the pneumatic actuators 13-16, forming two double-acting pneumatic actuators installed with the possibility of angular movement of the platform 10 relative to the base 7 at the angles of roll α and pitch β and its fixation with the external atmosphere and main pneumatic drive. In this case, feedback on the angular position of the platform 10 relative to the base 7 of each of the stabilizing systems (along the roll angles α and pitch β) is made in the form of kinematically connected with the corresponding rotation axes of the outer and inner frames 8 to 9 potentiometric sensors 25.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве для одной из двух степеней подвижности, например, при повороте системы по углу крена α. Функциональная схема устройства угловой стабилизации подвешенного объекта для другой степени подвижности, например, при повороте системы по углу тангажа β полностью идентична первой и на фиг.1 не показана. На фиг.2-8 условно не показаны сумматор 21 и инвертор 22, магистральный и соединительные пневмопроводы и соответствующая им арматура, а также усилители мощности 23. In FIG. 1 is a functional diagram of a device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle for one of two degrees of mobility, for example, when the system rotates along the angle of heel α. The functional diagram of the device for angular stabilization of a suspended object for a different degree of mobility, for example, when the system rotates along the pitch angle β, is completely identical to the first one and is not shown in Fig. 1. Figure 2-8 conditionally not shown the adder 21 and the inverter 22, the main and connecting pneumatic lines and their corresponding fittings, as well as power amplifiers 23.

Работает устройство угловой стабилизации подвешенного объекта в составе аэростатного радиолокационного комплекса следующим образом. The device operates angular stabilization of a suspended object as part of a balloon radar system as follows.

По команде с пункта управления кабель-трос 2 отпускается и аэростат 1 поднимается на заданную высоту. При этом управление устройством угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 от прецизионного гироскопа 17 и потенциометрических датчиков 25 углового положения платформы 10 с вращающейся антенной радиолокационной станции 12 отключено, а избыточное одинаковое давление в рабочих камерах соответствующих пар пневмоприводов 13 и 14, 15 и 16 обеспечивает требуемую жесткость устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 и фиксацию его углового положения относительно основания 7. После подъема аэростата 1 на заданную высоту по команде с пункта управления производится включение управления устройством угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 от прецизионного гироскопа 17 и потенциометрических датчиков 25. При этом в случае отклонения аэростата 1 с жестко прикрепленным к его несущей ферменной конструкции 4 основанием 7 по углу крена α (фиг.6) прецизионный гороскоп 17 вырабатывает управляющие сигналы, которые через соответствующие сумматор 21, инвертор 22 и усилители мощности 23 подаются на соответствующие электромеханические преобразователи 24, осуществляющие управление положением рабочих органов пневмораспределительных устройств 20. При этом пневмораспределительное устройство 20 пневмопривода 13 соединяет его рабочую камеру с магистральным пневмопроводом и происходит его наполнение из ресивера 19 сжатым газом, поддержание рабочего давления которого осуществляется автоматически периодическим включением компрессора 18 от датчика давления, установленного на магистральном пневмопроводе, а пневмораспределительное устройство 20 пневмопривода 14 соединяет его рабочую камеру с атмосферой и обеспечивает стравливание из нее сжатого газа. В результате происходит согласованное увеличение длины пневмопривода 13 и, соответственно, уменьшение длины пневмопривода 14. При повороте аэростата 1 по углу крена α в обратном направлении происходит, наоборот, увеличение длины пневмопривода 14 и, соответственно, уменьшение длины пневмопривода 13. Согласованное изменение длин пневмоприводов 13 и 14, внутренние торцы которых шарнирно связаны с рычагом внутренней рамки 9 в виде четырехгранной пирамиды, а внешние - с наружной рамкой 8, обеспечивает поворот внутренней рамки 9 относительно наружной рамки 8 и основания 7 на угол α в противоположном от поворота аэростата 1 направлении, но с одинаковой угловой скоростью. Благодаря этому обеспечивается стабилизация пространственного положения платформы 10 и, соответственно, вертикальное направление оси вращения антенны радиолокационной станции 12 независимо от колебаний аэростата 1 по углу крена α. At the command of the control point, the cable rope 2 is released and the balloon 1 rises to a predetermined height. At the same time, the control of the device for angular stabilization of the suspended object on the vehicle 6 from the precision gyroscope 17 and potentiometric sensors 25 of the angular position of the platform 10 with the rotating antenna of the radar station 12 is disabled, and the excessive equal pressure in the working chambers of the corresponding pairs of pneumatic actuators 13 and 14, 15 and 16 provides the required rigidity of the device for angular stabilization of the suspended object on the vehicle 6 and the fixation of its angular position relative to the base 7. After lifting Balloon 1 to a predetermined height by command from the control point, the device for angular stabilization of the suspended object on the vehicle 6 is turned on from the precision gyroscope 17 and potentiometric sensors 25. In this case, if the balloon 1 is deflected with the base 7 rigidly attached to its supporting truss 4 along the angle of heel α (Fig.6), the precision horoscope 17 generates control signals that, through the corresponding adder 21, inverter 22 and power amplifiers 23, are supplied to the corresponding e electromechanical converters 24, controlling the position of the working bodies of pneumatic distribution devices 20. In this case, the pneumatic distribution device 20 of the pneumatic actuator 13 connects its working chamber to the main pneumatic pipeline and it is filled from the receiver 19 with compressed gas, the working pressure of which is maintained automatically by periodically turning on the compressor 18 from the sensor pressure installed on the main pneumatic pipeline, and pneumatic distribution device 20 pneumop Drive 14 connects its working chamber to the atmosphere and provides for the release of compressed gas from it. The result is a coordinated increase in the length of the pneumatic actuator 13 and, accordingly, a decrease in the length of the pneumatic actuator 14. When the aerostat 1 is rotated by an angle of heel α in the opposite direction, an increase in the length of the pneumatic actuator 14 and, accordingly, a decrease in the length of the pneumatic actuator 13 occurs. A consistent change in the length of the pneumatic actuators 13 and 14, the inner ends of which are pivotally connected to the lever of the inner frame 9 in the form of a tetrahedral pyramid, and the outer ones - with the outer frame 8, provides rotation of the inner frame 9 relative to the outside frame 8 and the base 7 by an angle α in the opposite direction of rotation of the balloon 1, but with the same angular velocity. This ensures stabilization of the spatial position of the platform 10 and, accordingly, the vertical direction of the axis of rotation of the antenna of the radar station 12, regardless of the oscillations of the balloon 1 in roll angle α.

Аналогично работает устройство угловой стабилизации подвешенного объекта 6 при колебаниях аэростата 1 по углу тангажа β (фиг.8). При этом происходит согласованное увеличение длины пневмопривода 15 и, соответственно, уменьшение длины пневмопривода 16, а при повороте аэростата 1 по углу тангажа β в обратном направлении происходит, наоборот, увеличение длины пневмопривода 16 и, соответственно, уменьшение длины пневмопривода 15. В случае одновременного поворота аэростата 1 по углу крена α и тангажа β происходит одновременная согласованная работа пневмоприводов 13-16, управляемых соответствующими пневмораспределительными устройствами 20 от сигналов, формируемых прецизионным гироскопом 17. При возникновении нештатной ситуации, когда амплитуды угловых колебаний аэростата 1 по крену, тангажу или совместно достигают предельно допустимых значений, в целях исключения выхода из строя устройства угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 управляющие сигналы от прецизионного гироскопа 17 отключаются и дальнейшее управление осуществляется по сигналам от потенциометрических датчиков 25 углового положения платформы 10. При этом пневмораспределительные устройства 20 перекрывают каналы всех рабочих камер пневмоприводов 13-16 в происходит жесткая угловая фиксация платформы 10 с антенной радиолокационной станции 12 относительно основания 7. После уменьшения амплитуды угловых колебаний аэростата 1 по крену, тангажу или совместных до допустимых значений управляющие сигналы от потенциометрических датчиков 25 углового положения платформы 10 отключаются, а управление возобновляется по сигналам от прецизионного гироскопа 17. The device for the angular stabilization of the suspended object 6 works in the same way as the balloon 1 oscillates in the pitch angle β (Fig. 8). In this case, a concerted increase in the length of the pneumatic actuator 15 and, accordingly, a decrease in the length of the pneumatic actuator 16, and when the aerostat 1 is rotated by a pitch angle β in the opposite direction, on the contrary, an increase in the length of the pneumatic actuator 16 and, accordingly, a decrease in the length of the pneumatic actuator 15. In case of simultaneous rotation of the balloon 1 along the roll angle α and pitch β, simultaneous coordinated operation of the pneumatic drives 13-16, controlled by the corresponding pneumatic distribution devices 20 from the signals generated by the precision gyroscope 17. In the event of an emergency, when the amplitude of the balloon’s angular oscillations 1 roll, pitch or together reach the maximum permissible values, in order to prevent failure of the device for angular stabilization of the suspended object on the vehicle 6, the control signals from the precision gyroscope 17 are disconnected and further control is carried out according to signals from potentiometric sensors 25 of the angular position of the platform 10. In this case, pneumatic distribution devices 20 block the channels of all working chambers of pneumatic actuators 13-16 in there is a rigid angular fixation of the platform 10 with the antenna of the radar station 12 relative to the base 7. After reducing the amplitude of the angular oscillations of the balloon 1 roll, pitch or joint to acceptable values, the control signals from the potentiometric sensors 25 of the angular position of the platform 10 are disabled, and control is resumed by signals from a precision gyroscope 17.

Периодически для проведения профилактических работ осуществляют спуск аэростата 1. При этом кабель-трос 2 наматывается на барабан лебедки причального устройства, а устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 работает, как и при подъеме, обеспечивая жесткую угловую фиксацию платформы 10 с антенной радиолокационной станции 12 относительно основания 7. From time to time, a balloon 1 is launched to carry out preventive maintenance. In this case, the cable-rope 2 is wound on the winch drum of the berthing device, and the angular stabilization device of the suspended object on the vehicle 6 works, as when lifting, providing rigid angular fixation of the platform 10 with the antenna of the radar station 12 relative to the base 7.

Регулировкой пневмораспределительных устройств 20 исключается возможность изменения давления в рабочих камерах пневмоприводов 13-16 за допустимые пределы. Электропитание устройства угловой стабилизации подвешенного объекта 6 осуществляется от бортовой энергосистемы. Adjusting the pneumatic distribution devices 20 excludes the possibility of changing the pressure in the working chambers of the pneumatic actuators 13-16 beyond the permissible limits. Power supply device angular stabilization of the suspended object 6 is carried out from the onboard power system.

Предлагаемое устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве 6 позволяет не только повысить точность угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве и защитить его от колебаний и ударных нагрузок в процессе эксплуатации, но и обеспечивать при необходимости угловое наведение вращающейся антенны радиолокационной станции, а также за счет установки соответствующих пар пневмоприводов враспор исключить люфты в их шарнирных соединениях и повысить кинематическую точность системы в целом. Кроме того, применение в предлагаемом устройстве угловой стабилизации подвешенного объекта исполнительных органов в виде пневмоприводов наделяет его следующими присущими им основными преимуществами по сравнению с системами, включающими традиционные гидравлические и электромеханические исполнительные органы: простота конструкции, малая масса, надежность, значительный срок службы и хранения, хорошая готовность к действию и высокая скорость срабатывания, возможность работы в сложных условиях окружающей среды (при значительных изменениях температуры и давления, при радиации и высоких магнитных полях, а также нечувствительности к перегрузкам, при которых происходит остановка устройства без поломок). The proposed device for the angular stabilization of a suspended object on a vehicle 6 allows not only to increase the accuracy of the angular stabilization of a suspended object on a vehicle and protect it from vibrations and shock loads during operation, but also provide, if necessary, angular guidance of a rotating antenna of a radar station, and also due to installation of the corresponding pairs of pneumatic drives by surprise to eliminate backlash in their articulated joints and increase the kinematic accuracy of the system as a whole. In addition, the use in the proposed device of angular stabilization of a suspended object of executive bodies in the form of pneumatic drives gives it the following inherent main advantages compared to systems including traditional hydraulic and electromechanical executive bodies: simplicity of design, low weight, reliability, significant service life and storage, good readiness for action and high speed of response, the ability to work in difficult environmental conditions (with significant changes niyah temperature and pressure, and radiation at high magnetic fields, as well as the insensitivity to accelerations at which the device without breakage stop).

Claims

A device for angular stabilization of a suspended object on a vehicle, comprising a platform with installation sites for the object on one side and suspension attachment points to the lower part of the vehicle supporting structure on the other, characterized in that it is equipped with a compressed gas source, the first system having an angular deviation sensor platforms from the vertical roll, the second system having a pitch angle sensor from the vertical, vibration isolation for the aforementioned first and second systems, universal joint a weight having an outer and inner frame, a base having attachment points to said lower part and rigidly attached to said inner frame with the possibility of simultaneous rotation of the platform relative to the base at roll and pitch angles, each of these systems having a pneumatic distribution device, double-acting pneumatic actuator having working chambers from rubber-cord shells connected to said pneumatic distribution device, a line to said gas source, outputs of both yes of angular deviations from the vertical are connected through an adder and an inverter to the corresponding conversion-amplification unit, designed to communicate with the said pneumatic distribution device, the said shells are installed in opposition between the inner and outer frames of the gimbal, and also between the outer frame of the gimbal and the base, respectively, when both of these sensors are intended for feedback of the angular position of the platform relative to the base.