RU2669979C1 - Controlled projectile, steering drive group of controlled projectile, pneumatic distribution device of steering drive of controlled projectile, mechanism of initiation of steering drive of controlled projectile - Google Patents
Controlled projectile, steering drive group of controlled projectile, pneumatic distribution device of steering drive of controlled projectile, mechanism of initiation of steering drive of controlled projectile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669979C1 RU2669979C1 RU2017142881A RU2017142881A RU2669979C1 RU 2669979 C1 RU2669979 C1 RU 2669979C1 RU 2017142881 A RU2017142881 A RU 2017142881A RU 2017142881 A RU2017142881 A RU 2017142881A RU 2669979 C1 RU2669979 C1 RU 2669979C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steering
- air
- projectile
- pneumatic
- axis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
- F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемая группа изобретений относится к области высокоточного оружия - управляемых снарядов (УС) - и может быть использована в качестве:The proposed group of inventions relates to the field of precision weapons - guided missiles (CSS) - and can be used as:
- УС с воздушно-динамическим рулевым приводом (ВДРП) при реализации различных методов наведения на цель;- CSS with air-dynamic steering gear (VDRP) in the implementation of various methods of targeting;
- блока рулевого привода для УС (преимущественно для УС с большой дальностью полета);- steering gear unit for the US (mainly for the US with a long range);
- пневмораспределительного устройства (ПРУ), преобразующего команды управления системы управления УС в соответствующие для ВДРП сигналы, обеспечивающие потребные отклонения аэродинамических рулей УС;- a pneumatic distribution device (PRU), which converts the control commands of the control system of the control unit into signals appropriate for the VDRP, providing the required deviations of the aerodynamic control surfaces of the control unit;
- механизма инициирования ВДРП, осуществляющего раскрытие аэродинамических рулей и разгерметизацию пневмосистемы ВДРП по команде системы управления УС.- the mechanism for initiating the VDRP, which discloses the aerodynamic rudders and depressurization of the VDRP pneumatic system at the command of the control system.
В условиях постоянно действующей тенденции увеличения дальности стрельбы УС возрастает длительность управляемого полета. Возрастание времени работы рулевого привода требует размещения в отсеке управления УС мощного бортового источника питания (пороховой или воздушный аккумуляторы давления, электрические батареи), что приводит к увеличению его габаритов и массы. При заданных габаритах УС увеличение габаритов и массы рулевого привода уменьшают массу и габариты полезной нагрузки, что существенно ухудшает тактико-технические характеристики УС в целом.Under the conditions of a constantly operating trend of increasing the firing range, the duration of a controlled flight increases. Increasing the operating time of the steering drive requires the placement of a powerful on-board power source (powder or air pressure accumulators, electric batteries) in the control module of the control unit, which leads to an increase in its size and weight. Given the dimensions of the DC, an increase in the dimensions and mass of the steering drive reduces the mass and dimensions of the payload, which significantly degrades the tactical and technical characteristics of the CSS as a whole.
В этой связи определенное преимущество имеют ВДРП, использующие в качестве источника питания обтекающий УС воздушный поток и обеспечивающие, тем самым, высокую дальность полета УС: ВДРП функционирует пока движется УС.In this regard, the WDWS have a definite advantage, using the air stream flowing around the AS and as a power supply, thereby ensuring a high flight range of the AS: the VDRP is functioning while the AS is moving.
Известен управляемый снаряд «Коперхэд», являющийся аналогом представленного технического решения. Он содержит головку самонаведения и размещенную в головном корпусе аппаратуру управления, боевую часть и хвостовой отсек (отсек управления), состоящий из блока электропитания и рулевого привода с его аппаратурой управления. Снаряд выполнен по «нормальной» аэродинамической схеме: складывающиеся в корпус хвостового отсека аэродинамические стабилизаторы установлены в передней части хвостового отсека, а газовый рулевой привод со складывающимися аэродинамическими рулями закреплен к донной стенке хвостового отсека (Р.А. Налк, Х.Л. Пастрик, Ф.А. Моррисон. Разработка полуактивной лазерной системы наведения снаряда „Коперхэд". Ракетная техника и космонавтика, т. 18, №2, 1980, С. 128-138).Known guided missile "Copperhead", which is an analogue of the presented technical solutions. It contains a homing head and control equipment located in the head housing, a warhead and a tail compartment (control compartment), consisting of a power supply unit and a steering drive with its control equipment. The projectile was made according to a “normal” aerodynamic design: aerodynamic stabilizers folding in the tail compartment body are installed in the front of the tail compartment, and the gas steering gear with folding aerodynamic rudders is fixed to the bottom wall of the tail compartment (R.A. Nalk, H.L. Pastrik, F. Morrison, Development of a semi-active laser guidance system for the Copherhead projectile. Rocket technology and space exploration, vol. 18, No. 2, 1980, pp. 128-138).
Наиболее близким к заявляемому управляемому снаряду по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является принятый за прототип УС, описанный в патенте РФ №2184927 МПК F42B 15/01. Он содержит корпус, закрепленный в корпусе блок рулевого привода и шпангоут с радиальными отверстиями, в которых установлены валы, соединяющие цапфы, выполненные с боковыми рычагами, кинематически связанными тягами с выходными рычагами блока рулевого привода, и шарнирно установленные в торцевых пазах цапф аэродинамические рули.The closest to the claimed guided projectile in terms of the set of essential features and the achieved effect is adopted for the prototype CSS described in RF patent No. 2184927 IPC F42B 15/01. It contains a housing, a steering gear unit mounted in the housing, and a frame with radial holes in which shafts are installed connecting the trunnions made with side levers, kinematically connected rods with the output levers of the steering gear unit, and aerodynamic rudders pivotally mounted in the end grooves of the trunnions.
Недостаток приведенных выше устройств - ограниченная дальность полета УС, обусловленная использованием в конструкции газового рулевого привода. Увеличение дальности полета УС потребует увеличения объема источника питания газового рулевого привода, что отрицательно скажется на габаритно-массовых характеристиках УС.The disadvantage of the above devices is the limited range of the US due to the use of gas steering gear in the design. An increase in the flight range of the CSS will require an increase in the volume of the power supply of the gas steering gear, which will negatively affect the overall mass characteristics of the CSS.
Известен блок рулевого привода (БРП) УС (патент РФ №2248519 МПК F42B 15/00), содержащий мембранные пневмодвигатели с электромагнитным распределительным устройством и поршнями, выполненными в виде жестких центров мембран, снабженных штоками с узлом центровки и кинематически связанными рычагами с осью аэродинамических рулей.Known steering unit block (PDU) US (RF patent No. 2285819 IPC
Очевидно, что диаметры поршней рулевых машин в этом устройстве в пределе ограничены радиусом внутреннего миделевого сечения корпуса отсека УС (rm), что ограничивает величину основного конструктивного параметра, определяющего развиваемый момент пневмодвигателя:It is obvious that the diameters of the pistons of the steering machines in this device are limited to the limit by the radius of the internal mid-section of the body of the US compartment (r m ), which limits the value of the main structural parameter that determines the developed moment of the air motor:
где: Sп - площадь поршня рулевой машины;where: S p - the area of the piston of the steering machine;
L=0,5⋅rm - плечо приложения развиваемого пневмодвигателем усилия относительно оси рулей.L = 0.5⋅r m is the shoulder of the application of the force developed by the air motor relative to the axis of the rudders.
Кроме того, размещение рулевых машин вдоль корпуса увеличивает длину и массу УС.In addition, the placement of steering machines along the hull increases the length and mass of the CSS.
Наиболее близким к заявляемому блоку рулевого привода УС по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является принятый за прототип блок рулевого привода УС, описанный в патенте РФ №2121648 МПК F42В 15/00), содержащий электромагнитные пневмораспределительные устройства, сообщенные с поршневыми рулевыми машинами, которые размещены по разные стороны от оси аэродинамических рулей.The closest to the claimed unit of the steering gear for the US for the combination of essential features and the effect achieved is the prototype for the steering gear for the US, described in RF patent No. 2121648 IPC
Однако, и в этом случае действие зависимости (1) ограничивает развиваемый момент, а, следовательно, и мощность БРП.However, in this case, the action of dependence (1) limits the developed moment, and, consequently, the power of the PDU.
В рулевых приводах УС широко применяется пневмораспределительное устройство типа «струйная трубка»: в известном блоке рулевого привода УС (патент РФ №2224214 МПК F42B 15/01) распределение рабочего потока в пневмосистеме рулевого привода осуществляет поворотная «струйная трубка», закрепленная на оси управляющего электромагнита (УЭМ).In steering gear drives, a pneumatic jet-tube type pneumatic distribution device is widely used: in the well-known steering gear block of the US (RF patent No. 2224214 IPC F42B 15/01), the work flow is distributed in the steering system pneumatic system by a rotary “spray tube” mounted on the axis of the control electromagnet (UEM).
Недостаток данного ПРУ - возникновение момента нагрузки на УЭМ при отклонении «струйной трубки» из среднего положения за счет действия воздушной струи. Свойственные данному виду рулевого привода значительные расходы воздуха в пневмосистеме при высоких скоростях полета современных УС обусловливают увеличение момента нагрузки на УЭМ, а, следовательно, его габаритов и мощности.The disadvantage of this switchgear is the occurrence of a load moment on the UEM when the “jet tube” deviates from the middle position due to the action of the air stream. Significant air consumption in the pneumatic system inherent in this type of steering drive at high flight speeds of modern CSS causes an increase in the load moment on the UEM, and, consequently, its dimensions and power.
Наиболее близким к заявляемому ПРУ по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является, принятое за прототип, пневмораспределительное устройство, описанное в патенте патент РФ №2121648 МПК F42B 15/00. Данное пневмораспределительное устройство содержит корпус, управляющий электромагнит с поворотным якорем, закрепленный на оси якоря рычаг с расположенными по обе стороны от оси клапанами, каналы пневмосистемы. Такое техническое решение позволяет реализовывать рулевой привод с различной топологией пневмосистем, однако значительно увеличивает момент нагрузки на управляющий электромагнит, что связано с давлением воздушного потока на заслонку.The closest to the claimed PRU on the set of essential features and the achieved effect is, adopted for the prototype, pneumatic distribution device described in the patent of the Russian Federation patent No. 2121648 IPC F42B 15/00. This pneumatic distribution device comprises a housing, a control electromagnet with a rotary anchor, a lever fixed on the axis of the armature with valves located on both sides of the axis, and pneumatic system channels. This technical solution allows you to implement a steering gear with different topology of pneumatic systems, but it significantly increases the load moment on the control electromagnet, which is associated with the pressure of the air flow on the damper.
Известен механизм инициирования рулевого привода, который содержит механизм раскрытия и фиксации складывающихся в корпус УС аэродинамических рулей, описанный в патенте РФ №2166727, МПК F42B 15/01. Он размещен в установленных на шпангоуте и кинематически связанных с рулевыми машинами валах и выполнен в виде связывающей валы оси с пиропатроном и поршней, расположенных в центральных отверстиях валов между торцами оси и задними кромками установленных на осях складывания рулей. При этом в оси выполнены каналы, сообщающие камеру пиропатрона с камерами поршней.A known mechanism for initiating a steering drive, which contains a mechanism for opening and fixing folding aerodynamic rudders folding in the CSS housing, is described in RF patent No. 2166727, IPC F42B 15/01. It is placed in the shafts installed on the frame and kinematically connected with the steering machines and made in the form of an axis connecting the shafts with a squib and pistons located in the central holes of the shafts between the ends of the axis and the rear edges of the steering axles folding on the axles. Moreover, channels are made in the axis that communicate with the pyro cartridge chamber with piston chambers.
Недостаток данного механизма - низкая надежность раскрытия и фиксации аэродинамических рулей, что обусловлено утечками газа, образующегося при срабатывании пиропатрона, по микрозазорам в штифтовых соединениях оси с валами (штифты частично находятся в рабочих камерах поршней), а также возможным перекрытием каналов, сообщающих камеру пиропатрона с камерами поршней, мембраной пиропатрона, которая герметизирует его рабочий торец (пороховую навеску) и удаляется под действием давления газа, образующегося при воспламенении пороховой навески.The disadvantage of this mechanism is the low reliability of the disclosure and fixation of the aerodynamic rudders, which is caused by gas leaks generated when the squib is triggered, due to micro-gaps in the pin joints of the axis with the shafts (the pins are partially located in the working chambers of the pistons), as well as the possible overlap of the channels communicating with the squib piston chambers, a pyro cartridge membrane that seals its working end face (powder hinge) and is removed under the influence of gas pressure generated when the powder hinge is ignited .
Известен, принятый за прототип, механизм инициирования рулевого привода, описанный в патенте РФ №2196295, МПК F42B 15/01. Он содержит механизм раскрытия и фиксации аэродинамических рулей с поршневым газовым двигателем, пиропатроном и подпружиненными фиксаторами, размещенными в осевых каналах цапф. В отличие от выше рассмотренного аналога для обеспечения раскрытия и фиксации аэродинамических рулей при проведении технологических проверок и испытаний системы управления УС в конструкцию механизма раскрытия и фиксации аэродинамических рулей введены цилиндрические фиксаторы, размещенные в центральных отверстиях приводных валов между поршнями и рулями, и пружины, установленные между поршнями и фиксаторами.Known adopted for the prototype, the mechanism for initiating the steering drive described in the patent of the Russian Federation No. 2196295, IPC F42B 15/01. It contains a mechanism for opening and fixing aerodynamic rudders with a piston gas engine, a squib and spring-loaded clamps located in the axial channels of the pins. In contrast to the analogue discussed above, to ensure the disclosure and fixing of aerodynamic rudders during technological checks and tests of the control system of the control system, cylindrical latches placed in the central holes of the drive shafts between the pistons and rudders and springs installed between pistons and clamps.
Однако прототип имеет те же недостатки, отмеченные ранее при анализе конструкции вышеприведенного аналога. Основной же недостаток двух рассмотренных выше конструкций механизмов инициирования рулевого привода, - отсутствие функции раскрытия воздухозаборников применительно к ВДРП.However, the prototype has the same disadvantages noted earlier in the analysis of the design of the above analogue. The main drawback of the two designs of the steering gear initiation mechanisms discussed above is the lack of the function of opening the air intakes in relation to the WLW.
Заявляется группа изобретений, которая решает общую задачу - увеличение дальности полета УС за счет реализации отсека управления с двухканальным воздушно-динамическим рулевым приводом при снижении массы и габаритов отсека управления УС.Declares a group of inventions that solves the general problem of increasing the flight range of the aircraft due to the implementation of the control compartment with a two-channel air-dynamic steering gear while reducing the weight and dimensions of the control compartment of the CSS.
Для решения данной задачи в управляемом снаряде, содержащем корпус, закрепленный в корпусе блок рулевого привода и шпангоут с радиальными отверстиями, в которых установлены валы, соединяющие цапфы, выполненные с боковыми рычагами, кинематически связанными тягами с выходными рычагами блока рулевого привода, и шарнирно установленные в торцевых пазах цапф аэродинамические рули, новым является то, что блок рулевого привода выполнен воздушно-динамическим и соединен со шпангоутом шпильками, установленными вдоль оси управляемого снаряда и закрепленными на внутренних уступах поверхности корпуса. Тяги, соединяющие выходные рычаги блока рулевого привода с рычагами цапф, выполнены с возможностью их регулирования и размещены в секторе между соседними цапфами. Между блоком рулевого привода и шпангоутом размещен механизм инициирования рулевого привода, в котором между аэродинамическими рулями с возможностью осевого перемещения размещены цилиндрические воздухозаборники. Напротив воздухозаборников в корпусе выполнены отверстия, герметизированные заглушками. Оси размещенных симметрично между аэродинамическими рулями воздухозаборников расположены перпендикулярно продольной оси снаряда. С противоположной стороны шпангоута закреплена аппаратура управления рулевым приводом.To solve this problem, in a guided projectile containing a housing, a steering drive unit and a frame with radial holes fixed in the housing, in which there are shafts connecting the trunnions made with side levers kinematically connected by rods with the output levers of the steering drive unit and pivotally mounted in the end grooves of the trunnions of the aerodynamic steering wheels, the new one is that the steering unit is air-dynamic and connected to the frame with studs installed along the axis of the guided projectile and fastening ledges on the inner surface of the housing. The rods connecting the output levers of the steering unit with the levers of the trunnions are made with the possibility of their regulation and placed in the sector between adjacent trunnions. Between the steering drive unit and the frame there is a mechanism for initiating the steering drive, in which cylindrical air intakes are placed between the aerodynamic rudders with the possibility of axial movement. Opposite the air intakes in the housing are openings sealed with plugs. The axes placed symmetrically between the aerodynamic rudders of the air intakes are perpendicular to the longitudinal axis of the projectile. On the opposite side of the frame, steering control equipment is fixed.
Для решения данной задачи в блоке рулевого привода управляемого снаряда, содержащем электромагнитные пневмораспределительные устройства, сообщенные с поршневыми рулевыми машинами, новым является то, что на каждой рулевой машине закреплены пневмораспределительное устройство, датчик обратной связи и узел центровки штока поршня рулевой машины. Узел центровки штока выполнен с опорой для оси рычага, на одном конце которого выполнена сфера, установленная в отверстии штока, а другой конец - кинематически связан с осью аэродинамических рулей. Сообщение пневмораспределительного устройства с рулевой машиной осуществляется посредством каналов пневмосистемы. Каждая рулевая машина выполнена в виде пневмодвигателя, состоящего из двух жестко связанных дисков, между которыми закреплена мембрана с поршнем в виде жесткого центра со штоком. Внутри дисков относительно линии разъема образованы круговые рабочие полости. По внешнему периметру дисков выполнены отверстия каналов пневмосистемы и отверстия крепления пневмопривода. Пневмодвигатели установлены соосно штоками навстречу друг другу с обеспечением параллельности штоков и соосности отверстий каналов пневмосистемы. Датчик обратной связи выполнен в виде фотодиодной и светодиодной линеек и размещенной между ними шторки, закрепленной на штоке поршня пневмодвигателя. Пневмодвигатели в блоке рулевого привода установлены на ограничительных втулках и скреплены между собой шпильками. На одном из пневмодвигателей со стороны, противоположной выходному отверстию штока, выполнены установочные бобышки. Диски силовых цилиндров пневмодвигателей выполнены равными по диаметру внутреннему диаметру корпуса снаряда.To solve this problem, in a steering projectile steering drive unit containing electromagnetic pneumatic distributing devices in communication with piston steering machines, it is new that a pneumatic distributing device, a feedback sensor and a piston rod centering unit of the steering machine are fixed on each steering machine. The stem alignment unit is made with support for the axis of the lever, at one end of which a sphere is mounted in the hole of the rod, and the other end is kinematically connected with the axis of the aerodynamic rudders. The pneumatic distribution device communicates with the steering machine through the channels of the pneumatic system. Each steering machine is made in the form of an air motor, consisting of two rigidly connected disks, between which a membrane with a piston is fixed in the form of a rigid center with a rod. Inside the disks, circular working cavities are formed relative to the connector line. On the outer perimeter of the discs, the holes of the pneumatic system channels and the holes of the pneumatic actuator mounting are made. The pneumatic motors are mounted coaxially with the rods towards each other, ensuring the parallelism of the rods and the alignment of the openings of the channels of the pneumatic system. The feedback sensor is made in the form of photodiode and LED rulers and a curtain placed between them, mounted on the piston rod of the air motor. The air motors in the steering unit are mounted on restrictive bushings and are fastened together by studs. On one of the air motors from the side opposite the rod outlet, mounting bosses are made. The disks of the power cylinders of the air motors are made equal in diameter to the inner diameter of the shell of the projectile.
Для решения данной задачи в пневмораспределительном устройстве рулевого привода управляемого снаряда, содержащем корпус, управляющий электромагнит с поворотным якорем, закрепленный на оси якоря рычаг с расположенными по обе стороны от оси клапанами, каналы пневмосистемы, новым является то, что каналы пневмосистемы выполнены в корпусе, закрепленном с управляющим электромагнитом на общем основании. В корпусе напротив клапанов выполнены регулируемые воздуховоды, сообщающиеся с входным и выходными каналами пневмосистемы. В клапанах выполнены глухие полости, ориентированные открытой стороной к воздуховодам. Корпус пневмораспределительного устройства выполнен в виде усеченного сегмента с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру корпуса снаряда. Регулируемые воздуховоды выполнены в виде двух симметричных относительно оси корпуса пар пазов. Входной канал выполнен на оси симметрии корпуса параллельно оси сегмента и сообщен с верхними пазами цилиндрическими боковыми каналами. Выходные каналы сообщаются с нижними пазами. На оси якоря установлена пружина с регулируемым предварительным поджатием.To solve this problem, in a pneumatic control device for a steering projectile steering actuator containing a housing, a control electromagnet with a rotary armature, a lever with valves located on both sides of the axis, pneumatic system channels, it is new that the pneumatic system channels are made in a housing fixed with a control electromagnet on a common basis. In the case opposite the valves, adjustable air ducts are made, communicating with the inlet and outlet channels of the pneumatic system. The valves have blind cavities oriented with the open side to the air ducts. The housing of the pneumatic distribution device is made in the form of a truncated segment with an outer diameter equal to the inner diameter of the shell of the projectile. Adjustable air ducts are made in the form of two pairs of grooves symmetrical with respect to the axis of the housing. The input channel is made on the axis of symmetry of the housing parallel to the axis of the segment and communicates with the upper grooves by cylindrical side channels. The output channels communicate with the lower grooves. A spring is installed on the axis of the armature with adjustable preload.
Для решения данной задачи в механизме инициирования рулевого привода управляемого снаряда, содержащем механизм раскрытия и фиксации аэродинамических рулей с поршневым газовым двигателем, пиропатроном и подпружиненными фиксаторами, размещенными в осевых каналах цапф, новым является то, что в механизм инициирования рулевого привода введен механизма раскрытия воздухозаборников. Механизм раскрытия и фиксации рулей и механизм раскрытия воздухозаборников размещены в закрепленном в верхней части шпангоута управляемого снаряда прямоугольном корпусе, в котором вдоль продольной оси управляемого снаряда выполнены рабочая камера пиропатрона и сообщенный с ней отверстием силовой цилиндр газового двигателя. Поршень газового двигателя соединен штоком с фиксатором аэродинамических рулей в сложенном положении, выполненным в виде трубки с продольными пазами для размещения задних кромок рулей и закрепленной на противоположном конце гайкой, контактирующей с прорезями на концевых кромках рулей. Перпендикулярно продольной оси снаряда выполнены сообщенные с силовым цилиндром отверстиями в его стенках каналы, в которых установлены цилиндрические воздухозаборники. К нижней плоскости шпангоута соосно с ним закреплена крестовина с цилиндрической направляющей, ограничителем перемещения фиксатора рулей в сложенном положении и центральным отверстием для штока, закрепленного разрывным штифтом в основании крестовины. В валах по оси управляемого снаряда выполнены отверстия, через которые пропущен шток, соединяющий поршень газового двигателя с фиксатором рулей. Каждый воздухозаборник выполнен в виде полого цилиндра с торцевыми стенками, на наружной цилиндрической поверхности которого со стороны газового двигателя выполнены обнижение и радиальные отверстия, а с другой - выведенный в полость воздухозаборника радиальный паз.To solve this problem, in the mechanism for initiating the steering drive of a guided projectile, which contains a mechanism for opening and fixing aerodynamic rudders with a piston gas engine, a squib and spring-loaded clamps located in the axial channels of the pins, a new feature is that a mechanism for opening the air intakes is introduced into the mechanism for initiating the steering drive. The mechanism for opening and fixing the rudders and the mechanism for opening the air intakes are placed in a rectangular case fixed in the upper part of the guided projectile frame, in which the working chamber of the squib and the power cylinder of the gas engine connected with it are made. The gas engine piston is connected by a rod to the aerodynamic rudder lock in the folded position, made in the form of a tube with longitudinal grooves to accommodate the trailing edges of the rudders and a nut fixed to the opposite end in contact with the slots on the end edges of the rudders. Perpendicular to the longitudinal axis of the projectile, the channels communicated with the power cylinder have holes in its walls, in which cylindrical air intakes are installed. A cross with a cylindrical guide, a limiter for the movement of the rudder lock in the folded position and a central hole for the rod fixed by a burst pin in the base of the cross is fixed to the lower plane of the frame coaxially with it. Holes are made in the shafts along the axis of the guided projectile, through which a rod is connected that connects the piston of the gas engine to the steering lock. Each air intake is made in the form of a hollow cylinder with end walls, on the outer cylindrical surface of which from the side of the gas engine there is an abasement and radial holes, and on the other a radial groove brought into the cavity of the air intake.
Конструкции заявляемых устройств пояснены чертежами, где представлены:The design of the claimed devices is illustrated by drawings, which show:
на фиг. 1 - общий вид УС по месту расположения отсека управления с частичным разрезом;in FIG. 1 - General view of the control unit at the location of the control compartment with a partial section;
на фиг. 2 - вид сверху на двухканальный рулевой привод;in FIG. 2 is a top view of a two-channel steering gear;
на фиг. 3 - разрез Б-Б рулевого привода по одному из пневмодвигателей с его кинематической передачей;in FIG. 3 - section B-B steering gear for one of the air motors with its kinematic transmission;
на фиг. 4 - вид сверху на ПРУ с местным разрезом по каналам пневмосистемы;in FIG. 4 is a top view of a switchgear with a local section through the channels of the pneumatic system;
на фиг. 5 - разрез В-В по УЭМ ПРУ.in FIG. 5 - section bb in UEM PRU.
на фиг. 6 - вид А на УС с переднего торца отсека управления с местным разрезом по месту расположения одного из воздухозаборников рулевого привода;in FIG. 6 - view A of the control unit from the front end of the control compartment with a local cut at the location of one of the air intakes of the steering gear;
на фиг. 7 - продольный разрез Г-Г механизма инициирования рулевого привода.in FIG. 7 is a longitudinal section GG of the mechanism for initiating the steering drive.
К внутренними уступами корпуса 1 (см. фиг. 1) двуканального отсека управления УС посредством шпилек 2, закреплен шпангоут 3, во взаимоперпендикулярных радиальных отверстиях которого валами 4 жестко связаны цапфы 5, две из которых в разных каналах выполнены с боковыми рычагами 6. В торцевых пазах цапф 5 на осях 7 с возможностью складывания в корпус 1 установлены аэродинамические поворотные рули 8. В раскрытом положении рули 8 стопорятся подпружиненными фиксаторами 9.A
Верхний 10 и нижний 11 пневмоприводы закреплены между внутренними уступами корпуса 1 и шпангоутом 3 шпильками 2 через ограничительные втулки 12.The upper 10 and lower 11 pneumatic actuators are fixed between the inner ledges of the
Боковые рычаги 6 цапф 5 кинематически связаны шарнирными регулируемыми тягами 13 с рычагами пневмоприводов. Регулировкой длины тяг 13 устанавливается требуемый угол отклонения рулей 8.Side levers 6
Корпус механизма инициирования привода 14 закреплен на переднем торце шпангоута 3.The housing of the
На заднем торце шпангоута 3 по центру закреплена крестовина 15 с ограничителями 16 перемещения фиксатора рулей в сложенном положении 17, на торце которого навинчена гайка 18, контактирующая внутренней поверхностью с прорезями на концевых кромках рулей 8, удерживая рули 8 в сложенном положении.At the rear end of the
В секторах между сложенными рулями 8 на заднем торце шпангоута 3 закреплена аппаратура управления приводом 19.In the sectors between the folded
Корпус 1 выполнен с продольными пазами, которые закрывают щитки 20, и двумя герметизированными заглушками 21 отверстиями для выхода воздухозаборников.The
Двухканальный БРП (см. фиг. 2 и 3)) выполнен в виде двух идентичных пневмоприводов, установленных дисками 22 навстречу друг другу между ограничительными втулками 12 и связанных шпильками 2. Диск 22 каждого пневмопривода выполнен равным по диаметру внутреннему диаметру корпуса 1 с эксцентрической (ε) относительно оси диска круговой внутренней рабочей полостью пневмопривода, и с центральным отверстием под узел центровки 23 штока 24 поршня 25 мембраны 26.A two-channel PDU (see Figs. 2 and 3)) is made in the form of two identical pneumatic actuators installed by
Смещение 8 обеспечивает размещение двух идентичных пневмоприводов дисками 22 навстречу друг другу, что существенно уменьшает длину всего двухканального БРП по продольной оси УАС. При этом по сравнению с рассмотренными выше известными двухпозиционными БРП, имеющими ограничение (1), смещение ε дает возможность реализовать основной конструктивный параметр пневмодвигателя Sп⋅L в значительно больших пределах:The offset 8 provides the placement of two identical pneumatic drives with the
Узел центровки штока 24 закреплен на внешней стороне диска 22 и выполнен с опорой для оси 27 рычага 28, на одном конце которого выполнена сфера 29, установленная в отверстии штока 24, а на другом - образован узел 30 кинематической связи с рулями 8. На штоке 24 закреплена шторка 31 датчика обратной связи 32.The alignment unit of the
Мембрана 26 закреплена диаметрально равным диску 22 нижним диском 33, выполненным с аналогичной круговой рабочей полостью пневмопривода.The
По внешнему периметру дисков 22 и 33 кроме отверстий крепления пневмодвигателей в виде отверстий выполнены каналы пневмосистемы 34, обеспечивающие поступление воздуха в ПРУ пневмоприводов первого и второго каналов. Каждое ПРУ состоит из корпуса 35 и УЭМ 36, закрепленных на дисках 22.Along the outer perimeter of the
По угловой координате пневмоприводы установлены с обеспечением параллельности рабочих плоскостей выходных рычагов 28.According to the angular coordinate of the pneumatic actuators are installed to ensure parallel working planes of the output levers 28.
Для позиционирования двухпозиционного БРП в отсеке управления на диске 33 нижнего пневмопривода 11 по местам отверстий крепления выполнены установочные бобышки 37.To position the on-off PDU in the control compartment on the
Корпус 35 ПРУ (см. фиг. 4 и 5) выполнен в виде усеченного с боков сегмента, радиус которого равен внутреннему радиусу корпуса отсека управления. Симметрично относительно плоскости симметрии сегмента на его плоскости выполнены две пары регулируемых воздуховодов в виде пазов, каждая из которых включает верхний 38 и нижний 39 пазы.The
Верхние пазы 38 боковыми каналами 40, герметизированными с боковых поверхностей корпуса 35 заглушками 41, сообщены с центральным входным каналом 42, выполненным в корпусе 35 и соосными отверстиям каналов пневмосистемы 34.The
Нижняя пара пазов 39 сообщена с выходными каналами 43 ПРУ, выполненными с опорной плоскости корпуса 35. В составе блока рулевого привода каждый канал 43 сообщен каналом 44 с одной из рабочих полостей пневмодвигателя.The lower pair of
Конструктивно базовая деталь УЭМ - основание 45, на котором закреплены магнитопроводы 46 с обмотками 47. Между магнитопроводами 46 на оси 48 закреплены якорь 49 и рычаг 50, в котором симметрично по обе стороны от оси 48 выполнены клапаны в виде отражателей с внутренними глухими полостями 51. При этом рычаг 50 ориентирован открытой стороной глухих полостей 51 к плоскости корпуса 35 и установлен относительно нее с микро зазором (с целью минимизации утечек воздуха в зазоре) с возможностью попеременного сообщения глухими полостями 51 клапанов каждой пары пазов 38 и 39 при максимальном угле повороте якоря 49.Structurally, the base part of the UEM is the base 45, on which the
Для регулировки динамических характеристик УЭМ ПРУ (время движения якоря 49 при максимальном ходе, не симметрия времен движения якоря 49 при максимальном ходе к упорам магнитопроводов 46) на оси 48 закреплена пружина 52 с регулируемым предварительным поджатием.To adjust the dynamic characteristics of the UEM PRU (the movement time of the
Прямоугольный корпус 14 механизма инициирования рулевого привода управляемого снаряда (см. фиг. 6, 7 и 1) выполнен с боковым приливом 53, закреплен на переднем торце шпангоута 3 под углом 45° по отношению к осям рулей 8 и расположен между шпангоутом 3 и диском 33 нижнего пневмопривода 11.The
В боковом приливе 53 установлен пиропатрон 54 газового двигателя, рабочая камера которого отверстием 55 сообщена с соосной шпангоуту 3 полостью 56 силового цилиндра газового двигателя, выполненной со стороны основания корпуса 14.In the
С торцев корпуса 14 выполнены боковые каналы 57, в которых установлены воздухозаборники 58 с герметизирующими кольцевыми манжетами.
Боковые каналы 57 сообщены с полостью 56 отверстиями 59, над которыми в полости 56 установлен герметизированный кольцевой манжетой поршень 60. Рабочая камера 61 в силовом цилиндре газового двигателя образована в объеме между стенками корпуса 14 и верхней поверхностью поршня 60, который жестко связан винтом 62 со штоком 63, проходящим через шпангоут 3, отверстия валов 4 и отверстие крестовины 15, в котором шток 63 закреплен срезным штифтом 64. Второй конец штока 63 жестко связан с фиксатором рулей в сложенном положении 17.The
Фиксатор рулей в сложенном положении 17 выполнен в виде цилиндрической трубки, по наружной поверхности которой равномерно по числу рулей выполнены сквозные продольные пазы для размещения задних кромок рулей 8.The lock of the rudders in the folded
Воздухозаборники 58 выполнены в виде полого цилиндра с торцевыми стенками, воздухозаборным пазом 65 и обнижением в виде цилиндрической проточки 66 между герметизирующими кольцевыми манжетами, по месту которой выполнены сквозные радиальные отверстия 67, и заглушкой 68. Величину перемещения воздухозаборников 58 и их положение в раскрытом состоянии определяют планки 69.The air inlets 58 are made in the form of a hollow cylinder with end walls, an
Для поступления воздушного потока из раскрытых воздухозаборников 58 в пневмоприводы в корпусе 14 выполнены отверстия 70, сообщающие внутренние полости раскрытых воздухозаборников 58 через отверстия 67 и проточки 66 с каналами 71, выполненными в диске 33 нижнего пневмопривода 11, и далее - через каналы 34 с входными каналами 42 ПРУ.For air flow from the
Функционирование отсека управления УС начинается со срабатывания механизма инициирования рулевого привода управляемого снаряды.The operation of the control compartment US begins with the triggering mechanism for initiating the steering drive of a guided projectile.
По сигналу системы управления УС срабатывает пиропатрон 54 (см. фиг. 6 и 7) и образовавшийся газ из камеры пиропатрона 54 через отверстие 55 поступает в рабочую камеру 61 силового цилиндра газового двигателя. Под действием силы давления газа на поршень 60 жестко связанный с ним шток 63 срезает штифт 64, и жестко связанные поршень 60, шток 63 и фиксатор рулей в сложенном положении 17 перемещаются до упора фиксатора 17 в ограничители 16. При этом гайка 18 (см. фиг. 1) выходит из прорезей концевых кромок рулей 8, после чего под воздействием фиксатора 17 на бортовые кромки рулей 8 рули 8 выбивают щитки 20 и раскрываются через продольные пазы корпуса 1. В раскрытом положении рули 8 стопорятся подпружиненными фиксаторами 9 в центральных каналах цапф 5.At the signal of the control system, the
Вместе с тем, перемещение поршня 60 в полости 56 силового цилиндра обеспечивает сообщение рабочей камеры газового двигателя 61 через отверстия 59 с боковыми каналами 57 корпуса 14, что приводит к воздействию газа на воздухозаборники 58, герметизирующие боковые каналы 57. Под действием давления газа воздухозаборники 58 выбивают герметизирующие корпус 1 заглушки 21, выходят из корпуса 1, перемещаясь в боковых каналах 57 до упора в планки 69. При этом проточки 66 воздухозаборников 58 располагаются напротив отверстий 70 корпуса 14, сообщенных каналами 71, выполненными в диске 33 нижнего пневмопривода, и отверстиями в дисках 22 с входными каналами 42 ПРУ пневмоприводов.At the same time, the movement of the
Таким образом, поступающий в воздухозаборные пазы 65 воздух заполняет внутренние объемы воздухозаборников 58 и через их радиальные отверстия 67, проточки 66, отверстия 70 корпуса 14, каналы 71 и каналы 34 в дисках 22 поступает во входные каналы 42 корпусов 35 пневмосистем ПРУ. Далее по боковым каналам 40 ПРУ (см. фиг. 4 и 5) воздух поступает в пазы 38, заполняет внутренние объемы глухих полостей 51 клапанов рычага 50 и в зависимости от углового положения рычага 50 распределяется в пазы 39, сообщенные каналами 43 и 44, с рабочими полостями пневмодвигателя. При этом сброс воздуха из рабочих полостей пневмодвигателей осуществляется в отсек управления УС через не перекрытую клапанами площадь пазов 39. Таким образом, перепад давлений воздуха в рабочих полостях каждого пневмодвигателя зависит от углового положения рычага 50, закрепленного на оси 48 якоря 49 УЭМ. При этом угловое положение якоря 49, т.е. его поворот до упора в магнитопровод 46, определяет присутствие управляющего сигнала на одной из обмоток 47 УЭМ.Thus, the air entering the
Возникновение перепада давлений воздуха в рабочих полостях пневмодвигателя 10 (см. фиг. 3 и 1) вызывает перемещение поршня 25, которое по кинематической цепи «поршень 25 - шток 24 - рычаг 30 - тяга 13 - боковой рычаг 6 - цапфа 5» определяет угловое отклонение рулей 8. В пневмодвигателе 11 процесс углового отклонения рулей 8 происходит аналогично.The occurrence of the air pressure difference in the working cavities of the air motor 10 (see Fig. 3 and 1) causes the
Датчики обратной связи 32 выполнены на основе фото диодной и светодиодной линеек и размещенной между ними шторки 31, которая перемещается вместе со штоком 24. Поэтому каждому угловому положению рулей 8 соответствует определенный сигнал датчика обратной связи 32.
Наличие датчика обратной связи 32 позволяет организовать замкнутый контур управления пневмприводом с отрицательной обратной связью, работающий в автоколебательном режиме. В аппаратуре управления 19 блока рулевого привода сигналы, поступающие из системы управления УС, суммируются с сигналами датчиков обратной связи 32. Тем самым в каждом контуре управления пневмоприводом формируется сигнал «ошибки», поступающий на усилители мощности аппаратуры управления 19, выходы которых соединены с обмотками 47 УЭМ 36. Когда сигнал датчика обратной связи 32 равен сигналу системы управления УС, т.е. сигнал «ошибки» равен нулю, рули 8 занимают угловое положение, заданное системой управления УС. При этом аппаратура управления 19 формирует электрические сигналы на обмотки 47 УЭМ 36, обеспечивающие реализацию такого осредненного углового положения колеблющегося с частотой автоколебаний между магнитопроводами 46 якоря 49 и жестко связанного с ним рычага 50, при котором перепад давлений воздуха в рабочих полостях пневмодвигателя, а значит и развиваемый пневмоприводом момент достаточны для удержания рулей 8 в заданном положении.The presence of the
В конструкциях заявляемых устройств используются материалы и электронные компоненты отечественного производства.In the designs of the claimed devices, materials and electronic components of domestic production are used.
Таким образом, предполагаемая группа изобретений в своей совокупности обеспечивает достижение поставленной цели - увеличение дальности полета УС за счет его оснащения воздушно-динамическим рулевым приводом, который функционирует пока движется УС. Кроме того, минимизация габаритов и массы блока рулевого привода за счет размещения двух идентичных пневмоприводов выходными штоками навстречу друг другу, а также конструктивное объединение в механизме инициирования рулевого привода управляемого снаряды механизмов раскрытия аэродинамических рулей и раскрытия воздухозаборников рулевого привода, обеспечивают снижение массы и уменьшение габаритов отсека управления УС.Thus, the proposed group of inventions in their entirety ensures the achievement of the goal - an increase in the flight range of the CSS due to its equipping with an air-dynamic steering gear that operates while the CSS is moving. In addition, minimizing the dimensions and mass of the steering wheel unit by placing two identical pneumatic drives with the output rods towards each other, as well as constructively combining the mechanisms for opening the aerodynamic rudders and opening the air intakes of the steering drive in the initiating mechanism of the steering drive of the steering gear, reduce weight and reduce the dimensions of the compartment of the steering drive CSS management.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017142881A RU2669979C1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Controlled projectile, steering drive group of controlled projectile, pneumatic distribution device of steering drive of controlled projectile, mechanism of initiation of steering drive of controlled projectile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017142881A RU2669979C1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Controlled projectile, steering drive group of controlled projectile, pneumatic distribution device of steering drive of controlled projectile, mechanism of initiation of steering drive of controlled projectile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669979C1 true RU2669979C1 (en) | 2018-10-17 |
Family
ID=63862372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017142881A RU2669979C1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Controlled projectile, steering drive group of controlled projectile, pneumatic distribution device of steering drive of controlled projectile, mechanism of initiation of steering drive of controlled projectile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669979C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748828C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-05-31 | Российская Федерация в лице Министерства обороны РФ | Method and device for initiating an air-dynamic steering drive of a guided aerial bomb, a method for checking the readiness of an air-dynamic steering drive before dropping a guided aerial bomb, an air-dynamic steering gear and control equipment for an air-dynamic steering drive of an aerial bomb |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138768C1 (en) * | 1998-08-03 | 1999-09-27 | Конструкторское бюро приборостроения | Missile guidance system |
| RU2184927C1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided missile and servo unit for it |
| RU2258898C1 (en) * | 2004-06-28 | 2005-08-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided missile |
| RU2354922C1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-05-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Controlled projectile |
| RU2370727C1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-10-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided missile steering gear |
| US20120175459A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-12 | Geswender Chris E | Guidance control for spinning or rolling vehicle |
| RU2537357C1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Guided shell |
-
2017
- 2017-12-07 RU RU2017142881A patent/RU2669979C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138768C1 (en) * | 1998-08-03 | 1999-09-27 | Конструкторское бюро приборостроения | Missile guidance system |
| RU2184927C1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided missile and servo unit for it |
| RU2258898C1 (en) * | 2004-06-28 | 2005-08-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided missile |
| RU2354922C1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-05-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Controlled projectile |
| RU2370727C1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-10-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided missile steering gear |
| US20120175459A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-12 | Geswender Chris E | Guidance control for spinning or rolling vehicle |
| RU2537357C1 (en) * | 2013-10-09 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Guided shell |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748828C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-05-31 | Российская Федерация в лице Министерства обороны РФ | Method and device for initiating an air-dynamic steering drive of a guided aerial bomb, a method for checking the readiness of an air-dynamic steering drive before dropping a guided aerial bomb, an air-dynamic steering gear and control equipment for an air-dynamic steering drive of an aerial bomb |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4778127A (en) | Missile fin deployment device | |
| RU2669979C1 (en) | Controlled projectile, steering drive group of controlled projectile, pneumatic distribution device of steering drive of controlled projectile, mechanism of initiation of steering drive of controlled projectile | |
| CN110095034B (en) | Calibration experimental device for simulating application environment | |
| JPH0347426B2 (en) | ||
| CN107795409A (en) | A kind of solid rocket ramjet gas flow adjusting means | |
| CN103730040A (en) | Aircraft thrust simulation system | |
| US3940981A (en) | Projectile recovery system with quick opening valves | |
| JPS63275869A (en) | Servo valve gear | |
| RU2418261C2 (en) | Afterbody section of air-dynamic steering gears for controlled aircrafts (preferably for controlled aerial bombs) and air actuator of steering gear | |
| RU2532287C1 (en) | Method of stabilising movement of rocket during underwater start and device for its implementation | |
| US5293811A (en) | Missile control fin actuator system | |
| CN113048843A (en) | A catch net balanced emitter for catching unmanned aerial vehicle | |
| US3272124A (en) | Solid propellant actuation system | |
| CN109760805B (en) | Single rotary combined gas explosion sound source | |
| US4333382A (en) | Boost assisted missile launcher | |
| JPS59192851A (en) | Lateral gas injection guide apparatus | |
| US20060048499A1 (en) | Pulsed detonation engine | |
| US20180238267A1 (en) | Asymmetric load compensation system | |
| RU188791U1 (en) | IMPACT MULTICOPTER | |
| RU2289782C1 (en) | Guided missile | |
| US3058489A (en) | Control for rocket engines | |
| CN217686888U (en) | Whole-process control aircraft based on pulse attitude control engine | |
| RU2166727C1 (en) | Method for control of spin-stabilized missile and guided missile | |
| RU2255022C1 (en) | Device for control of flying vehicle aerodynamic surface | |
| RU2167386C1 (en) | Air-dynamic control actuator |