В этом случае величина управляющего тока, после усиления, достигнет величины, достаточной для открытия ключевого транзистора VТ4. Через КВIY потечет ток, создающий магнитное поле, под действием которого ротор-магнит повернется на 900. При повороте ротора-магнита на 900 (по часовой стрелке) суммарное магнитное поле будет воздействовать уже на ДПIII, что приведет к увеличению тока управления в третьей схеме, открыванию ключевого транзистора VТ3 и т.д.
При достижении ротором гироскопа номинальной скорости вращения система разгона отключается частотным реле, а поддержание скорости вращения осуществляется системой стабилизации оборотов.
2.4.3. Система стабилизации оборотов ротора гироскопа
Система стабилизации оборотов (ССО) ротора гироскопа построена по принципу замкнутой следящей системы и предназначена для поддержания постоянной скорости вращения ротора гироскопа (по отношению к земной системе координат) после его разгона. Функциональная схема ССО представлена на рис. 2.24.
Рис. 2.24. Функциональная схема системы стабилизации оборотов ротора гироскопа
Входными сигналами ССО являются сигналы с генератора опорных напряжений (ГОН) и с обмотки пеленга. Сигналы с ГОН следуют на суммарной частоте вращения ракеты (р) и вращения ротора гироскопа (г) - р+г. Благодаря тому, что плоскость намотки витков обмотки пеленга перпендикулярна оси ракеты, частота наводимой ЭДС в этой обмотке равна частоте вращения ротора гироскопа и не зависит от частоты вращения ракеты.
Сигнал с обмотки пеленга, действующий на частоте вращения ротора гироскопа (г), поступает на управляемый вход фазового детектора системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), на управляющий вход которого подается сигнал с генератора управляемого напряжением (ГУН), частота выходного сигнала которого линейно зависит от напряжения на его входе.
Между выходом фазового детектора и входом ГУН установлен фильтр низкой частоты (ФНЧ). При изменении фазы сигнала в обмотке пеленга с некоторой скоростью среднее значение сигнала на выходе фазового детектора будет отличным от нуля. При этом фаза сигнала с ГУН будет изменяться до тех пор, пока не произойдет обнуление выходного сигнала фазового детектора. При изменении частоты сигнала в обмотке пеленга относительно номинальной частоты ГУН (г) установившееся значение постоянной составляющей на выходе фазового детектора и ФНЧ будут отличными от нуля и однозначно характеризовать ошибку ССО.
Выходной сигнал с ФНЧ ФАПЧ поступает на один вход сумматора, а на другой его вход поступает интегрированный сигнал с ФНЧ. Интегрирование сигнала ФНЧ ФАПЧ применяется в ССО для сведения к нулю ошибки ССО (астатизм первого порядка). Сигнал с сумматора подается на модулятор, опорным сигналом которого является сигнал с ГОН, действующий на суммарной частоте (р+г). Выходной сигнал модулятора после усиления по напряжению и мощности поступает на катушки вращения. При протекании тока через катушки вращения в них создается пульсирующее знакопеременное магнитное поле с суммарной частотой вращения (р+г), при взаимодействии которого с полем постоянного магнита-ротора возникает вращающий момент, обеспечивающий поддержание требуемой скорости вращения ротора гироскопа.
Продольная ось катушек вращения, как и катушек ГОН, лежат в плоскости, перпендикулярной продольной оси ракеты. Для ослабления положительной обратной связи (трансформаторного эффекта) оси катушек вращения и ГОН развернуты друг относительно друга на 900. Для компенсации этого сдвига в усилителе напряжения установлен фильтр, изменяющий фазу сигнала с модулятора в диапазоне частот изменения сигнала на угол, близкий к 900. Во избежание неустойчивой работы ССО при углах пеленга, равных нулю (сигнал с обмотки пеленга равен нулю) и существующих длительное время, предусмотрена специальная обмотка (обмотка заклона), расположенная в передней части пусковой трубы. Эта обмотка включается в работу в режиме электрического арретирования и прицеливания, обеспечивая стабильную информацию о скорости вращения ротора гироскопа при нулевых углах пеленга. Конструктивно обмотка заклона выполнена как и катушка ГОН, и отключается при пуске ракеты.
2.4.4. Система охлаждения ПЛЭ
Система охлаждения ПЛЭ, применяемая в ЗУР 9М36, 9М313 и 9М39, предназначена для глубокого (до -2000 С или 73 К) охлаждения ПЛЭ перед пуском ракеты. Глубокое охлаждение ПЛЭ позволяет повысить его чувствительность к излучению газовой струи реактивного двигателя и понизить чувствительность к отраженной энергии Солнца. Схема системы охлаждения представлена на рис. 2.25.
Рис. 2.25. Система охлаждения ПЛЭ тепловой ГСН
В качестве хладагента в системе охлаждения используется газообразный азот высокого давления, запас которого (на время t 30 с) хранится в специальном баллоне наземного блока питания комплекса.
Принцип действия системы охлаждения основан на использовании жидкого азота, получаемого путем дросселирования газообразного азота высокого давления. Дросселирование осуществляется дросселями 1, 2 и капиллярными отверстиями накопителя "холода". В качестве накопителя "холода" используются пористые материалы. Для стравливания избыточного давления в ГСН с системой охлаждения устанавливается клапан стравливания избыточного давления.
Время охлаждения ПЛЭ сравнимо с временем разгона ротора гироскопа и не увеличивает время готовности ракеты к пуску. При пуске ракеты трубка подвода хладагента к системе охлаждения ПЛЭ перерезается и в полете требуемая чувствительность ПЛЭ поддерживается за счет накопленного "холода".
2.5. Принципы построения УВК и АП
2.5.1. Принципы построения УВК
Устройство выработки команд (УВК) предназначено для формирования команд управления рулями ракеты в соответствии с принятым методом наведения.
В связи с жесткими ограничениями на габариты, массу и объем бортовой аппаратуры ЗУР ПЗРК в основу ее построения положен принцип одноканального управления. В одноканальной бортовой аппаратуре ЗУР изменение положения центра масс ракеты осуществляется с помощью одной пары рулей, работающих в релейном режиме, т.е. отклоняющихся от упора до упора. При этом направление отклонения рулей зависит от полярности сигнала, сформированного устройством выработки команд. Сигналу положительной полярности соответствует отклонение рулей в одну сторону, а отрицательной - в другую.
Принятый в системе самонаведения ЗУР ПЗРК метод пропорционального сближения предполагает прямую пропорциональную зависимость между управляющей силой ракеты и ошибкой наведения в виде
= k1, (2.25)
где – управляющая сила ракеты;
– угловая скорость линии визирования ракета-цель;
k1 – коэффициент пропорциональности.
Для реализации управления по методу пропорционального сближения при одноканальном релейном рулевом приводе необходимо:
принудительно вращать ракету относительно продольной оси (для создания управляющей силы в любом поперечном направлении);
иметь сигнал наведения с информацией об ошибке наведения л в виде сигнала переменного тока на частоте вращения ракеты, т.е. дважды менять знак за оборот ракеты;
кроме сигнала управления на вход УВК подавать сигнал линеаризации стабильной амплитуды и частоты, равной средней удвоенной частоте вращения ракеты.