Страница 29 из 69
Динамический ограничитель служит для дополнительного ограничения резко изменяющегося сигнала с СФ и состоит из усилителя-ограничителя и цепи формирования уровня ограничения, включающей амплитудный детектор (АД) и ФНЧ. Амплитудный детектор и фильтр низких частот устанавливают уровень ограничения, который пропорционален установившейся величине входного сигнала. Следовательно, при постоянной величине входного сигнала на выходе усилителя сигнал не ограничивается.
Рис. 4. 13. Функциональная схема УВК и АП ЗУР 9М39
При изменении входного сигнала величина уровня ограничения из-за запаздывания сигнала в цепи управления оказывается не равной величине входного сигнала. При этом возрастающий сигнал на выходе усилителя ограничивается, а убывающий проходит без ограничения. Тем самым достигается дополнительная фильтрация управляющего сигнала.
С выхода ДО сигнал управления поступает на первый вход сумматора, на второй и третий входы которого поступают сигналы со схем смещения и управления полетом ракеты на начальном участке.
Схема смещения предназначена для формирования сигнала смещения траектории полета ракеты со среза сопла в центр планера цели в ближней зоне цели (400...600 м до цели). Смещение траектории производится в плоскости управления путем сложения управляющего сигнала коррекции с производной от этого сигнала в плоскости, которая формируется схемой смещения.
Входным сигналом схемы смещения является сигнал со схемы ближней зоны, который поступает на фазовый детектор, ФНЧ, ФВЧ и далее на амплитудный детектор. После детектирования сигнал ограничивается управляемым ограничителем и модулируется. Опорным сигналом фазового детектора и модулятора является сигнал с ФАПЧ. Сигнал управления уровнем ограничения управляемого ограничителя формируется из сигнала с катушки пеленга схемой, состоящей из амплитудного детектора, фильтра низких частот и ограничителя. Этим достигается дополнительное снижение величины смещения при малых углах пеленга. Выходной сигнал со схемы смещения поступает на второй вход сумматора.
Схема управления полетом ракеты на начальном участке формирует сигнал управления ракетой по пеленгу для придания ей необходимых углов упреждения и возвышения. Схема работает в режиме автосопровождения цели и отключается после пуска ракеты через заданное время . Законы изменения выходного сигнала схемы различны для предстартового и полетного режимов.
Входной сигнал с катушки пеленга поступает через электронный ключ 1 (схема И-НЕ) на первый вход электронного переключателя (ЭП) и через инвертор на его второй вход. Электронный переключатель управляется сигналом, формируемым из сигнала с катушки пеленга, с помощью цепи из последовательно включенных амплитудного детектора, ФНЧ и компаратора. Знак выходного сигнала компаратора зависит от результата сравнения его выходного сигнала с заданным углом пеленга. Ключ 1 введен в целях изменения закона управления в полетном режиме. Ключ управляется сигналом со схемы "И", на один вход которой поступает сигнал со схемы задержки на время с момента пуска ракеты, а на другой – сигнал с элемента с петлей гистерезиса. Сигнал с компаратора на вход элемента с петлей гистерезиса поступает через электронный ключ 3 (схема И), который замкнут в течение времени с момента пуска ракеты. Сигнал с ЭП через ключ 2, управляемый схемой задержки, поступает на третий вход сумматора.
Выходной сигнал сумматора сигналов с динамического ограничителя, схемы смещения и схемы управления полетом на начальном участке, действующий на частоте вращения ротора гироскопа г, поступает на фазовый детектор, где перемножается с опорным сигналом с катушки ГОН.
Катушка ГОН устанавливается на корпусе ТГСН таким образом, чтобы ее продольная ось лежала в плоскости, перпендикулярной оси ракеты. Следовательно, при вращении ротора гироскопа и встречного вращения ракеты при ее полете сигнал, наводимый в катушке ГОН, действует на суммарной частоте, равной гон = г + р.
В результате перемножения сигналов фазовым детектором на его выходе будет два сигнала: один – на частоте вращения ракеты р, второй – на частоте 2г + р.
Для выделения сигнала на частоте вращения ракеты служит фильтр фазового детектора, на который поступает и сигнал с генератора линеаризации. Фильтр подавляет высокочастотную составляющую сигнала с фазового детектора и уменьшает нелинейные искажения сигнала линеаризации. Сигнал линеаризации представляет собой синусоидальный сигнал, амплитуда и частота которого устанавливаются такими, чтобы во всем диапазоне частот вращения ракеты относительно продольной оси зависимость коэффициента команды от величины угловой скорости линии визирования цели имела линейный участок (см. рис. 2.28).
4.3.2. Автопилот
В состав функциональной схемы автопилота входят (рис. 4.13): усилитель-ограничитель; усилитель мощности; рулевая машинка; датчик угловых скоростей (ДУС); усилитель сигналов ДУС; дестабилизаторы.
Выходной сигнал фильтра УВК подается на усилитель-ограничитель автопилота (АП), который имеет большой коэффициент усиления. На второй вход усилителя-ограничителя поступает сигнал отрицательной обратной связи с усилителя датчика угловой скорости (ДУС), действующий на частоте вращения ракеты р. С усилителя-ограничителя сигнал поступает на усилитель мощности, нагрузкой которого являются обмотки рулевой машинки (РМ).
Рулевая машинка (рис. 4.14) служит для аэродинамического управления ракетой в полете. В ЗУР 9М39, 9М313 РМ одновременно служит распределительным устройством для газодинамического управления ракетой на начальном участке ее полета, когда аэродинамические рули еще не эффективны. Она является газовым усилителем управляющих электрических сигналов, вырабатываемых УВК. Рулевая машинка состоит из обоймы 4 (см. рис. 4.14), в приливах которой расположены рабочий цилиндр 14 с поршнем 13 и фильтр тонкой очистки 5. В обойму запрессован корпус 2, с золотниковым распределителем. Золотниковый распределитель состоит из четырехкромочного золотника 5, двух втулок 4 и якорей 3 (см. рис. 2.30).
Рис. 4.14. Рулевая машинка:
1 – выводные концы катушек; 2 – корпус; 3 – фиксатор; 4 – обойма; 5 – фильтр; 6 – рули; 7 – стопор; 8 – стойка; 9 - подшипник; 10,11 – пружины; 12 – поводок; 13 – поршень; 14 – цилиндр; 15 – рессора
Обойма имеет две проушины, в которых на подшипниках 9 расположена стойка 8 с пружиной (рессорой) 15 и напрессованным на нее поводком 12 (см. рис. 4.13). В пазах поводка и стойки расположены рули 6, которые в полете удерживаются в раскрытом положении подпружиненными стопорами 7 и пружинами 10 и 11.
Рабочий цилиндр имеет прорезь в средней части, а поршень выточку 8 (см. рис. 2.30), в которую при сборке вставляется поводок стойки рулей, что обеспечивает поворот рулей на угол 150 от среднего положения при перемещении поршня в цилиндре влево или вправо до упора. В приливе обоймы между проушинами размещается распределитель газа (рис. 4.15), распределительная втулка 2 которого жестко закреплена с помощью фиксатора 4 на стойке рулей 1. На втулке имеется паз с отсечными кромками для подвода газа, поступающего от порохового управляющего двигателя (ПУД) к соплам 3.