RU2234049C1

RU2234049C1 - Homing gyroseeker

Info

Publication number: RU2234049C1
Application number: RU2003105133/02A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Шипунов (RU); А.Г. Шипунов; С.Л. Погорельский (RU); С.Л. Погорельский; В.Я. Филимонов (RU); В.Я. Филимонов; С.С. Лихова (RU); С.С. Лихова
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-08-10

Abstract

FIELD: guided missiles, in particular, homing head gyroseekers, used in control systems of artillery guided missiles.

SUBSTANCE: the spring motor in the gyroseeker of the artillery guided missile homing head is joined to the rotor by a double-stage cylindrical bushing installed for rotation on the body of the inner cavity of the spring motor, a catch engageable with the slot on the inner cavity of the spring motor is made on the stage of the smaller diameter. Radially directed dogs entering the bushing slots are positioned on the rear end surface of the rotor. A groove is made on the surface of the gimbal suspension base, and a radial slot that is engageable with the bulge of the L-shaped cylindrical retainer - on the rear end surface of the rotor.

EFFECT: enhanced impact strength of the gyroseeker of the artillery guided missile homing head.

4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области управляемых снарядов, а именно к гирокоординаторам головок самонаведения, используемым в системах управления управляемых артиллерийских снарядов (УАС).The present invention relates to the field of guided missiles, namely, the gyrocoordinators of homing heads used in control systems of guided artillery shells (UAS).

Известен гирокоординатор (ГК) головки самонаведения артиллерийского управляемого снаряда "Copperhead" [1], содержащий корпус, ротор, на передней торцевой поверхности которого выполнено зеркало, ориентированный по продольной оси снаряда, установленный во внутреннем кардановом подвесе, размещенном в основании, пружинный двигатель, помещенный в корпусе ГК. Наружный конец пружины жестко соединен с корпусом, а внутренний - разъемно с втулкой, установленной на оси ротора, размещенной во внутренней полости карданова подвеса. С целью исключения воздействия на опоры и рамки карданова подвеса инерционной нагрузки ротора в гирокоординаторе используется специальная втулка "Gotcha", размещенная между ротором и корпусом и выполненная в виде подвижного в осевом направлении разрезного кольца с выступами, контактирующими с проточкой, выполненной в теле ротора. Втулка обеспечивает передачу инерционной нагрузки ротора, действующей в момент выстрела, на корпус прибора, минуя опоры и рамки карданова подвеса. Приводится ГК в действие пиропатроном.Known gyrocoordinator (GK) homing artillery guided projectile "Copperhead" [1], comprising a housing, a rotor, on the front end surface of which a mirror is made, oriented along the longitudinal axis of the projectile, mounted in an internal gimbal mounted at the base, a spring motor placed in the body of the Civil Code. The outer end of the spring is rigidly connected to the housing, and the inner end is detachable with a sleeve mounted on the axis of the rotor located in the inner cavity of the cardan suspension. In order to exclude the impact on the supports and frames of the cardan suspension of the inertial load of the rotor in the gyro coordinator, a special Gotcha sleeve is used, located between the rotor and the housing and made in the form of an axially movable split ring with protrusions in contact with the groove made in the rotor body. The sleeve provides the transfer of the inertial load of the rotor, acting at the time of the shot, to the device body, bypassing the supports and frames of the gimbal. The HA is driven by a squib.

Недостатком конструкции прибора является невозможность ее применения при использовании других схем построения гирокоординатора, например, когда оптическая система и приемник излучения размещаются во внутренней рамке карданова подвеса, так как этому препятствует ось ротора, размещенная во внутренней полости карданова подвеса.A drawback of the design of the device is the impossibility of its use when using other schemes for constructing a gyrocoordinator, for example, when the optical system and the radiation receiver are placed in the inner frame of the cardan suspension, as this is prevented by the rotor axis located in the internal cavity of the cardan suspension.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гирокоординатор головки самонаведения [2], содержащий корпус, ротор, размещенный на внутреннем кардановом подвесе, основание карданова подвеса, установленное в корпусе, пружинный двигатель, размещенный в корпусе и соединенный разъемно с ротором, пиротехнический элемент. Для повышения ударной прочности ротор установлен с возможностью контактирования задней торцевой поверхностью с опорной поверхностью корпуса, основание установлено в корпусе с возможностью продольного перемещения и поворота дополнительно введенным упругим элементом сжатия-кручения. На заднем торце основания закреплена втулка с выступом и пазом, взаимодействующим со ступенью большего диаметра двухступенчатого цилиндрического подпружиненного фиксатора, установленного параллельно продольной оси во фланце, закрепленном на задней стенке корпуса. В качестве исполнительного элемента используется пиротехнический элемент, установленный во фланце и контактирующий со ступенью меньшего диаметра фиксатора. Для ограничения угла поворота основания во фланце выполнена поверхность, взаимодействующая с выступом втулки. Удержание ротора от вращения обеспечивается за счет контактирования паза, выполненного на задней торцевой поверхности ротора, с упором, установленным на опорной поверхности корпуса. Величина перекрытия в осевом направлении большего диаметра фиксатора с пазом втулки меньше рабочего хода пиротехнического элемента, величина продольного перемещения основания больше глубины вхождения упора в паз ротора, а направление перемещения фиксатора под действием усилия пиротехнического элемента совпадает с направлением ускорения при выстреле.Closest to the proposed technical solution is a homing gyro coordinator [2], comprising a housing, a rotor located on an internal gimbal, a gimbal base installed in the housing, a spring motor placed in the housing and detachably connected to the rotor, a pyrotechnic element. To increase the impact strength, the rotor is installed with the possibility of contacting the rear end surface with the supporting surface of the housing, the base is installed in the housing with the possibility of longitudinal movement and rotation of an additionally introduced elastic compression-torsion element. At the rear end of the base, a sleeve is fixed with a protrusion and a groove interacting with a larger diameter step of a two-stage cylindrical spring-loaded clamp mounted parallel to the longitudinal axis in a flange mounted on the rear wall of the housing. A pyrotechnic element installed in the flange and in contact with a step of a smaller diameter of the clamp is used as an actuating element. To limit the angle of rotation of the base in the flange made surface that interacts with the protrusion of the sleeve. The rotation of the rotor is ensured by contacting the groove made on the rear end surface of the rotor with a stop mounted on the supporting surface of the housing. The amount of overlap in the axial direction of the larger diameter of the latch with the groove of the sleeve is less than the working stroke of the pyrotechnic element, the longitudinal movement of the base is greater than the depth of the stop in the groove of the rotor, and the direction of movement of the latch under the action of the force of the pyrotechnic element coincides with the direction of acceleration when firing.

Недостатком конструкции прибора является низкая ударная прочность при действии обратного ускорения, возникающего при выходе снаряда из канала ствола при выстреле вследствие податливости конструкции его корпуса.The disadvantage of the design of the device is the low impact strength under the action of reverse acceleration that occurs when the projectile leaves the bore when firing due to the flexibility of its body structure.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение ударной прочности гирокоординатора головки самонаведения УАС, оптическая система которого и приемник излучения размещены во внутренней рамке карданова подвеса, путем разгрузки опор и рамок карданова подвеса от инерционной нагрузки ротора, возникающей при действии обратного ускорения.The objective of the invention is to increase the impact strength of the gyrocoordinator of the homing head of the UAS, the optical system of which and the radiation receiver are located in the inner frame of the gimbal suspension, by unloading the supports and frames of the gimbal suspension from the inertial load of the rotor arising from the action of reverse acceleration.

Указанная задача достигается тем, что в гирокоординаторе головки самонаведения артиллерийского управляемого снаряда, содержащем корпус, ротор, установленный по продольной оси снаряда с возможностью контактирования задней торцевой поверхностью с опорной поверхностью корпуса и размещенный на внутреннем кардановом подвесе, установленном в подвижном подпружиненном в осевом направлении основании, пружинный двигатель, размещенный в корпусе и соединенный разъемно с ротором, пиротехнический элемент, соединение пружинного двигателя с ротором осуществляется двухступенчатой цилиндрической втулкой, установленной с возможностью вращения на корпусе во внутренней полости пружинного двигателя, на ступени меньшего диаметра которой выполнен зацеп, взаимодействующий с пазом на внутреннем конце пружинного двигателя, а на передней торцевой поверхности ступени большего диаметра выполнены выступы, на наружной цилиндрической поверхности которых выполнены пазы, открытые в направлении вращения и имеющие стенку с противоположной стороны, поверхность выступа, противолежащая открытой стороне паза, на расстоянии от оси вращения, большем радиуса внутренней стенки паза, выполнена наклонной в сторону, противоположную направлению вращения, на задней торцевой поверхности ротора размещены радиально направленные поводки, входящие в пазы втулки, на поверхности основания карданова подвеса, выступающей за заднюю стенку корпуса, выполнена проточка, контактирующая с ограничителем цилиндрического сечения, закрепленным на упругом элементе с регулируемым усилием поджатия, установленным на корпусе, при этом расстояние от оси карданова подвеса до наиболее удаленной части наклонной плоскости больше, чем до плоскости вращения поводков, на задней торцевой поверхности ротора выполнен радиальный паз, с которым взаимодействует выступ Г-образного цилиндрического фиксатора, установленного в корпусе параллельно оси вращения ротора, на боковой поверхности которого выполнен паз, с которым контактирует стопор, размещенный в проточке подвижной в осевом направлении подпружиненной втулки, взаимодействующей с пиротехническим элементом, при этом ось втулки расположена в плоскости, перпендикулярной оси ротора, а величина перемещения втулки больше глубины паза.This task is achieved by the fact that in the gyrocoordinator of the homing of an artillery guided projectile, comprising a housing, a rotor mounted on the longitudinal axis of the projectile with the possibility of contacting the rear end surface with the supporting surface of the housing and placed on an internal cardan suspension mounted in a movable axially spring-loaded base, spring motor located in the housing and detachably connected to the rotor, pyrotechnic element, connection of the spring motor to the mouth The rum is carried out by a two-stage cylindrical sleeve mounted to rotate on the housing in the inner cavity of the spring motor, on a step of a smaller diameter which is engaged, interacting with a groove on the inner end of the spring motor, and protrusions are made on the front end surface of the step of the larger diameter, on the outer cylindrical surface which are grooves open in the direction of rotation and having a wall on the opposite side, the surface of the protrusion, the opposite is open on the other side of the groove, at a distance from the axis of rotation greater than the radius of the inner wall of the groove, made oblique in the direction opposite to the direction of rotation, on the rear end surface of the rotor there are radially directed leashes included in the grooves of the sleeve, on the surface of the base of the cardan suspension, protruding beyond the rear wall case, made a groove in contact with a limiter of cylindrical section, mounted on an elastic element with an adjustable compressive force mounted on the case, while the distance from the axis to the radial suspension to the most remote part of the inclined plane is greater than that to the plane of rotation of the leads, a radial groove is made on the rear end surface of the rotor, with which a protrusion of the L-shaped cylindrical retainer mounted in the housing parallel to the axis of rotation of the rotor, on the side surface of which the groove is made, with which the stopper is placed, located in the groove of the axially movable spring-loaded sleeve interacting with the pyrotechnic element, while the axis of the sleeve is located in flatness perpendicular to the axis of the rotor, and the magnitude of the movement of the sleeve is greater than the depth of the groove.

На фиг.1-3 изображен общий вид описываемого устройства, на фиг.4 развертка втулки.Figure 1-3 shows a General view of the described device, figure 4 scan of the sleeve.

Ротор 1 в кардановом подвесе, состоящем из внутренней 2 и наружной 3 рамок, установлен в основании 4. Во внутренней рамке размещены оптическая система 5 и приемник излучения 6. Основание 4 своим хвостовиком 7 установлено в корпусе 8 с возможностью продольного перемещения под действием усилия упругого элемента 9. В расточке корпуса 8 размещен пружинный двигатель 10, наружный конец которого жестко закреплен на корпусе, а на внутреннем конце выполнен паз. Во внутренней полости пружинного двигателя 10 размещена с возможностью вращения вокруг продольной оси двухступенчатая цилиндрическая втулка 11, обеспечивающая передачу крутящего момента от пружинного двигателя 10 к ротору 1. Для этого на ступени меньшего диаметра выполнен зацеп 12, контактирующий с пазом на внутреннем конце пружинного двигателя 10, а на передней торцевой поверхности ступени большего диаметра выполнены выступы 13. На наружной цилиндрической поверхности выступов выполнены пазы 14, открытые в направлении вращения ротора, а сторона "а" выступов, противолежащая открытой стороне паза 14, на расстоянии от оси вращения, равном или большем радиуса внутренней стенки "б" паза 14, выполнена наклонной в сторону, противоположную направлению вращения, т.е. в виде наклонной плоскости, расстояние до которой от переднего торца выступа увеличивается в направлении, противоположном направлению вращения. В пазы 14 выступов 13 входят радиально направленные поводки 15, закрепленные на задней торцевой поверхности ротора 1. Для обеспечения удержания ротора около опорной поверхности "в" корпуса 8 в процессе заводки пружинного двигателя служит проточка 16, выполненная на цилиндрической части хвостовика 7 основания 4, выступающей за заднюю стенку корпуса 8, для чего в нее входит ограничитель 17 цилиндрического сечения, выполненный, например, в виде пружины кручения 18 с регулируемым винтом 19 усилием поджатия.The rotor 1 in a gimbal suspension, consisting of an inner 2 and an outer 3 frames, is installed in the base 4. An optical system 5 and a radiation receiver are placed in the inner frame 6. The base 4 is mounted with its shank 7 in the housing 8 with the possibility of longitudinal movement under the action of the force of the elastic element 9. In the bore of the housing 8 there is a spring motor 10, the outer end of which is rigidly fixed to the housing, and a groove is made on the inner end. A two-stage cylindrical sleeve 11 is rotatably rotated around the longitudinal axis in the internal cavity of the spring motor 10, which provides torque transmission from the spring motor 10 to the rotor 1. For this, a hook 12 is made at a smaller diameter stage and contacts with a groove on the inner end of the spring motor 10, and on the front end surface of the step of larger diameter protrusions are made 13. On the outer cylindrical surface of the protrusions, grooves 14 are made, open in the direction of rotation of the rotor, and a hundred it is "a" of the projections lying opposite the open side of the groove 14, at a distance from the rotation axis equal to or greater than the radius of the inner wall "b" of the groove 14 is inclined in the direction opposite to the rotation direction, i.e., in the form of an inclined plane, the distance to which from the front end of the protrusion increases in the direction opposite to the direction of rotation. The grooves 14 of the protrusions 13 include radially directed leads 15 mounted on the rear end surface of the rotor 1. To ensure that the rotor is kept near the support surface "in" of the housing 8 during the winding of the spring motor, a groove 16 is made on the cylindrical part of the shank 7 of the base 4, protruding for the rear wall of the housing 8, for which it includes a stopper 17 of cylindrical section, made, for example, in the form of a torsion spring 18 with an adjustable screw 19 preload force.

Удержание ротора 1 от вращения в заарретированном положении осуществляется за счет взаимодействия радиального паза 20, выполненного на задней торцевой поверхности ротора, с выступом Г-образного фиксатора 21, размещенного в корпусе 8 параллельно оси вращения ротора. На боковой цилиндрической поверхности фиксатора выполнен паз "г", в который входит стопор 22, размещенный в проточке подвижной в осевом направлении втулки 23, подпружиненной упругим элементом 24. Для разарретирования ГК используется пиротехнический элемент 25, прикладывающий усилие к втулке 23. Поджатие ротора к опорной поверхности корпуса 8 осуществляется за счет установки шайб 26.Retention of the rotor 1 from rotation in a locked position is due to the interaction of the radial groove 20, made on the rear end surface of the rotor, with the protrusion of the L-shaped clamp 21, which is located in the housing 8 parallel to the axis of rotation of the rotor. A groove "g" is made on the lateral cylindrical surface of the retainer, into which the stopper 22 is located, located in the groove of the axially movable sleeve 23, spring-loaded with an elastic element 24. A pyrotechnic element 25 is applied to break the HA, applying force to the sleeve 23. The rotor is pressed against the support the surface of the housing 8 is carried out by installing washers 26.

Работает гирокоординатор следующим образом. При выстреле ГК заарретирован и ротор за счет взаимодействия поводков с пазами поджат к опорной поверхности корпуса, что обеспечивает разгрузку опор и рамок карданова подвеса от инерционной нагрузки, создаваемой ротором при действии ускорения в процессе выстрела (прямой перегрузки). При выходе снаряда из канала ствола на его элементы воздействует ускорение обратного знака (обратная перегрузка), обусловленная принятием корпусом снаряда первоначальной формы после его сжатия в канале ствола при выстреле. При этом инерционная нагрузка ротора за счет контактирования поводков с пазами на выступах втулок оказывается приложенной к корпусу, минуя рамки и опоры карданова подвеса, что обеспечивает их разгрузку.The gyro coordinator works as follows. When fired, the main gun is arrested and the rotor is pushed to the supporting surface of the housing due to the interaction of the leads with the grooves, which ensures the unloading of the supports and frames of the cardan suspension from the inertial load created by the rotor under the action of acceleration during the shot (direct overload). When the projectile leaves the bore, its elements are affected by the acceleration of the opposite sign (reverse overload), due to the shell taking the original shape after it is compressed in the bore when firing. In this case, the inertial load of the rotor due to contacting the leads with the grooves on the protrusions of the bushings is applied to the housing, bypassing the frames and supports of the cardan suspension, which ensures their unloading.

Запуск гирокоординатора осуществляется на конечном участке траектории после захвата цели головкой самонаведения путем подачи напряжения на пиротехнический элемент. Срабатывая, он перемещает втулку 23, в результате чего стопор 22 выходит из паза фиксатора 21, обеспечивая свободу вращения. Ротор 1 под действием момента пружинного двигателя 10, передаваемого через втулку 11 и поводки 15, начинает разгоняться. После окончания разгона, когда момент двигателя станет равным нулю, поводки ротора, вращаясь по инерции, выходят из пазов 14 и, взаимодействуя с наклонной плоскостью "а", преодолевают усилие зацепления ограничителя 17 с проточкой 16 и перемещают ротор 1 от опорной поверхности корпуса 8, обеспечивая его прокачку.The start of the gyrocoordinator is carried out on the final section of the trajectory after the target is captured by the homing head by applying voltage to the pyrotechnic element. When activated, it moves the sleeve 23, as a result of which the stopper 22 leaves the groove of the latch 21, providing freedom of rotation. The rotor 1 under the action of the moment of the spring motor 10 transmitted through the sleeve 11 and the leashes 15, begins to accelerate. After the acceleration is over, when the motor moment becomes zero, the rotor leads, rotating by inertia, exit the grooves 14 and interacting with the inclined plane "a", overcome the engagement force of the stopper 17 with the groove 16 and move the rotor 1 from the supporting surface of the housing 8, providing its pumping.

Удержание ротора около опорной поверхности корпуса, осуществляемое подпружиненным ограничителем 17, взаимодействующим с проточкой 16, обеспечивает уменьшение момента трения между поводками 15 и пазами 14 втулки 11 при выходе ротора из пазов и удобство заводки пружинного двигателя за счет того, что усилие взаимодействия ограничителя с проточкой больше усилия, развиваемого упругим элементом 9. Выполнение расстояния от оси карданова подвеса до наиболее удаленной от переднего торца втулки части наклонной большим, чем до плоскости вращения поводков, обеспечивает контактирование поводков с наклонной плоскостью и приложение в результате этого к ротору усилия, обеспечивающего его перемещение от опорной плоскости.The holding of the rotor near the supporting surface of the housing, carried out by a spring-loaded limiter 17, interacting with the groove 16, reduces the friction moment between the leads 15 and the grooves 14 of the sleeve 11 when the rotor leaves the grooves and makes the spring motor more convenient because the interaction force of the limiter with the groove is greater the force developed by the elastic element 9. The distance from the axis of the gimbal suspension to the part farthest from the front end of the sleeve than the plane of rotation of the orders of magnitude, provides for contacting leads of the inclined plane and the application as a result of this force to the rotor, ensuring its movement from the reference plane.

Проведенные испытания предложенной конструкции гирокоординатора показали, что он выдерживает воздействие прямого одиночного удара с перегрузкой до 11000 единиц и обратного удара с перегрузкой до 2000 единиц без изменения точностных характеристик.Tests of the proposed design of the gyrocoordinator showed that it can withstand direct single impact with an overload of up to 11000 units and a reverse impact with overload of up to 2000 units without changing the accuracy characteristics.

Источники информацииSources of information

1. "Electronic packaging and production", 1980 г., volume 20, number 5, стр. 68-86 (рис.11).1. "Electronic packaging and production", 1980, volume 20, number 5, pp. 68-86 (Fig. 11).

2. Патент РФ, F 42 В 15/01, №2177600 от 27.12.2001 г.2. Patent of the Russian Federation, F 42 В 15/01, No. 2177600 of 12/27/2001

Claims

Gyrocoordinator of the homing of an artillery guided projectile, comprising a housing, a rotor mounted along the longitudinal axis of the projectile with the possibility of contacting the rear end surface with the supporting surface of the housing and placed on an internal gimbal mounted in a movable axially spring-loaded base, a spring motor located in the housing and detachably connected to the rotor, a pyrotechnic element, characterized in that the spring motor is connected to the rotor a two-stage cylindrical sleeve mounted to rotate on the housing in the inner cavity of the spring motor, on a step of a smaller diameter which has a hook interacting with a groove on the inner end of the spring motor, and protrusions are made on the front end surface of the step of the larger diameter, on the outer cylindrical surface of which grooves open in the direction of rotation and having a wall on the opposite side, a protrusion surface opposite the open side of the groove, on p a distance from the axis of rotation greater than the radius of the inner wall of the groove is made inclined to the opposite direction of rotation, radially directed leashes are placed on the rear end surface of the rotor included in the grooves of the sleeve, a groove is made on the surface of the base of the cardan suspension, protruding beyond the rear wall of the housing, in contact with a cylindrical limiter mounted on an elastic element with an adjustable preload force mounted on the housing, the distance from the axis of the cardan suspension to A radial groove is made on the rear end surface of the rotor with the protrusion of the L-shaped cylindrical lock mounted in the housing parallel to the axis of rotation of the rotor, on the side surface of which the contact is made a stopper located in the groove of the axially movable spring-loaded sleeve interacting with the pyrotechnic element, while the axis of the sleeve is located in a plane perpendicular lar rotor axis and the amount of displacement of the sleeve over the depth of the groove.