RU2743420C1 - Compartment of controlled missile steering drive - Google Patents
Compartment of controlled missile steering drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743420C1 RU2743420C1 RU2020117518A RU2020117518A RU2743420C1 RU 2743420 C1 RU2743420 C1 RU 2743420C1 RU 2020117518 A RU2020117518 A RU 2020117518A RU 2020117518 A RU2020117518 A RU 2020117518A RU 2743420 C1 RU2743420 C1 RU 2743420C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cores
- coils
- compartment
- steering drive
- rudders
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
-
- 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)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вооружения, конкретно к силовым элементам систем управления, и может быть использовано в управляемых летательных аппаратах (снарядах и ракетах) с аэродинамическими рулями.The invention relates to the field of weapons, specifically to the power elements of control systems, and can be used in guided aircraft (shells and rockets) with aerodynamic rudders.
В управляемых ракетах (УР), выполненных по аэродинамической схеме «утка», рулевой привод (РП) располагается в носовой части. При срабатывании боевой части (БЧ) на пути прохождения кумулятивной струи могут находиться детали РП, что снижает бронепробиваемость УР. С целью исключения помех на пути прохождения кумулятивной струи БЧ в центральной части РП, в области продольной оси УР, должно обеспечиваться свободное пространство.In guided missiles (UR), made according to the aerodynamic "duck" scheme, the steering gear (RP) is located in the bow. When the warhead (warhead) is triggered, RP parts may be in the path of the cumulative jet, which reduces the armor penetration of the UR. In order to eliminate interference in the path of the cumulative jet of the warhead in the central part of the RP, in the region of the longitudinal axis of the UR, free space must be provided.
Известны устройства силовых элементов систем управления летательных аппаратов (снарядов и ракет) с аэродинамическими рулями, например блок рулевого привода (БРП) управляемого снаряда по патенту РФ №2234672 от 20.08.2004 г. [1], близкий по технической сути к предлагаемому изобретению и принятый за прототип.Known devices of the power elements of control systems of aircraft (shells and missiles) with aerodynamic rudders, for example, a steering unit (BRP) of a controlled projectile according to RF patent No. 2234672 dated 20.08.2004 [1], which is close in technical essence to the proposed invention and adopted for the prototype.
В данном прототипе описан отсек рулевого привода управляемой ракеты, который содержит шпангоут с установленными на нем якорем, расположенным перпендикулярно продольной оси ракеты и соединенным с рулями, и сердечниками с катушками, соединенными со шпангоутом крепежными элементами.This prototype describes a section of the steering drive of a guided missile, which contains a frame with an anchor mounted on it, located perpendicular to the longitudinal axis of the rocket and connected to the rudders, and cores with coils connected to the frame by fasteners.
В центральной части якоря выполнено окно для прохождения кумулятивной струи боевой части. Неподвижная (статорная) часть электромагнита выполнена в виде двух двухполюсных сердечников с одной цилиндрической катушкой каждый, размещенных под якорем по обе стороны центрального окна, не перекрывая его. Два полюса каждого сердечника образуют с якорем рабочие зазоры, через которые замыкается магнитный поток. Все элементы РП установлены внутри корпуса, выполненного в виде цилиндрического шпангоута диаметром равным калибру ракеты.In the central part of the anchor, a window is made for the passage of the cumulative jet of the warhead. The stationary (stator) part of the electromagnet is made in the form of two bipolar cores with one cylindrical coil each, placed under the armature on both sides of the central window, without overlapping it. Two poles of each core form working gaps with the armature, through which the magnetic flux is closed. All RP elements are installed inside the body, made in the form of a cylindrical frame with a diameter equal to the rocket caliber.
Изобретение, по мнению авторов данного прототипа, повышает бронепробиваемость управляемого снаряда, так как детали конструкции БРП не создают препятствий на пути прохождения кумулятивной струи БЧ.The invention, according to the authors of this prototype, increases the armor penetration of the guided projectile, since the details of the design of the BRP do not create obstacles to the passage of the cumulative jet of the warhead.
Основным недостатком прототипа является то, что продольные оси катушек расположены в плоскости перпендикулярной продольной оси снаряда. Это приводит к тому, что калибр снаряда неизбежно ограничивает длину катушек, а при наличии центрального окна для прохождения кумулятивной струи, свободного пространства для размещения сердечников с катушками, обеспечивающих требуемые мощностные характеристики БРП, может быть недостаточно.The main disadvantage of the prototype is that the longitudinal axes of the coils are located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the projectile. This leads to the fact that the caliber of the projectile inevitably limits the length of the coils, and in the presence of a central window for the passage of the cumulative jet, the free space for placing the cores with coils providing the required power characteristics of the PDU may not be enough.
Таким образом, используемое в прототипе конструктивное решение не позволяет получить развиваемый момент электромагнитного БРП больше определенного предела. Например, при необходимости повышения намагничивающей силы в связи с увеличением размеров, угла поворота рулей или скорости полета снаряда (или ракеты), требуется увеличивать число витков обмотки катушки и диаметр намоточного провода, что приводит к увеличению габаритных размеров катушки и, как следствие, невозможности ее размещения в исходном калибре снаряда (или ракеты) и частичному перекрытию центрального окна.Thus, the constructive solution used in the prototype does not allow obtaining the developed torque of the electromagnetic PDU more than a certain limit. For example, if it is necessary to increase the magnetizing force due to an increase in the dimensions, the angle of rotation of the rudders or the flight speed of the projectile (or rocket), it is required to increase the number of turns of the coil winding and the diameter of the winding wire, which leads to an increase in the overall dimensions of the coil and, as a consequence, the impossibility of its placement in the original caliber of the projectile (or rocket) and partial overlap of the central window.
Указанный недостаток накладывает ограничения на размеры и угол поворота аэродинамических рулей, а также скорость полета УР, от которых зависит величина момента аэродинамической нагрузки, которую электромагнитный РП должен преодолевать с требуемой динамикой (временем срабатывания).This drawback imposes restrictions on the size and angle of rotation of the aerodynamic control surfaces, as well as the flight speed of the UR, on which the magnitude of the moment of the aerodynamic load depends, which the electromagnetic RP must overcome with the required dynamics (response time).
Задачей предлагаемого изобретения является повышение мощности РП за счет параметров обмотки, обеспечивающих увеличение намагничивающей силы, без изменения калибра УР и при сохранении бронепробиваемости БЧ.The objective of the present invention is to increase the power of the RP due to the parameters of the winding, providing an increase in the magnetizing force, without changing the caliber of the UR and while maintaining the armor penetration of the warhead.
Решение поставленной задачи достигается конструкцией отсека рулевого привода (ОРП), который содержит шпангоут с установленными на нем якорем, расположенным перпендикулярно продольной оси ракеты и соединенным с рулями, и сердечниками с катушками, соединенные со шпангоутом крепежными элементами, при этом новым является то, что шпангоут снабжен боковыми стойками с поперечной перекладиной между ними, на которую установлены шунты в виде планок, а также в отсек рулевого привода дополнительно введены два сердечника с катушками, расположенные параллельно продольной оси ракеты и установленные парами на планках, под каждое плечо якоря, с зазором. При этом начало обмотки одной катушки в паре соединено с концом обмотки другой катушки, а рабочие поверхности плоского якоря выполнены с угловым скосом равным углу поворота рулей.The solution to this problem is achieved by the design of the steering drive compartment (RDA), which contains a frame with an anchor installed on it, located perpendicular to the longitudinal axis of the rocket and connected to the rudders, and cores with coils connected to the frame by fasteners, while the new is that the frame equipped with side struts with a transverse crossbar between them, on which shunts in the form of strips are installed, and also two cores with coils are additionally introduced into the steering drive compartment, located parallel to the longitudinal axis of the rocket and installed in pairs on slats, under each arm of the armature, with a gap. In this case, the beginning of the winding of one coil in a pair is connected to the end of the winding of the other coil, and the working surfaces of the flat armature are made with an angular bevel equal to the angle of rotation of the rudders.
Также планки установлены с возможностью регулировки положения относительно якоря и выполнены из магнитомягкого материала.Also, the strips are installed with the ability to adjust the position relative to the armature and are made of soft magnetic material.
Установка пары сердечников с катушками с параметрами одной обмотки прототипа уже обеспечивает увеличение намагничивающей силы в два раза. При этом калибр УР не ограничивает длину катушек, что позволяет, без изменения центрального окна для прохождения кумулятивной струи БЧ, дополнительно повысить мощностные характеристики электромагнитного РП за счет изменения параметров обмотки (количества витков и диаметра обмоточного провода).Installing a pair of cores with coils with the parameters of one prototype winding already provides a twofold increase in the magnetizing force. At the same time, the caliber of the UR does not limit the length of the coils, which allows, without changing the central window for the passage of the cumulative jet of the warhead, to further increase the power characteristics of the electromagnetic RP by changing the parameters of the winding (the number of turns and the diameter of the winding wire).
Конструктивная схема предлагаемого отсека представлена на фиг. 1-3. На фиг. 1 вид сбоку с сечением по обтекателю отсека и катушке, на фиг. 2 сечение перпендикулярно оси якоря, на фиг. 3 вид на устройство слева с сечением по крепежу.The structural diagram of the proposed compartment is shown in Fig. 1-3. FIG. 1 is a side view with a section along the fairing of the compartment and the coil, FIG. 2 is a section perpendicular to the axis of the armature, in Fig. 3 view of the device on the left with a section along the fasteners.
Отсек рулевого привода, продольная ось которого совпадает с продольной осью УР, содержит:The compartment of the steering drive, the longitudinal axis of which coincides with the longitudinal axis of the UR, contains:
1 - рули;1 - rudders;
2 - наружный обтекатель;2 - outer fairing;
3 - поперечная силовая перекладина;3 - transverse power crossbar;
4 - боковые стойки;4 - side racks;
5 - кольцевой шпангоут;5 - annular frame;
6 - оси перпендикулярные продольной оси УР;6 - axes perpendicular to the longitudinal axis of the UR;
7 - якорь;7 - anchor;
8 - крепежные винты;8 - mounting screws;
9 - контровочные штифты;9 - locking pins;
10 - планки;10 - strips;
11 - цилиндрические сердечники;11 - cylindrical cores;
12 - рабочие полюса;12 - working poles;
13 - рабочие зазоры;13 - working clearances;
14 - цилиндрические катушки;14 - cylindrical coils;
15 - отверстие для прохождения кумулятивной струи БЧ.15 - hole for the passage of the cumulative jet of the warhead.
Наружный обтекатель 2 содержит опорный каркас, состоящий из поперечной силовой перекладины 3 на двух боковых стойках 4 на кольцевом шпангоуте 5, с установленным на нем плоским якорем 7, расположенным на осях 6 перпендикулярно продольной оси УР, в отверстиях на стойках, и соединенным с рулями 1. На перекладине с двух сторон установлены шунты в виде планок 10 из магнитомягкого материала, с возможностью регулировки их положения и фиксации относительно якоря, с помощью крепежных винтов 8 и контровочных штифтов 9. Для этого, отверстия в планках под крепежные винты выполняются прорезными. На каждой планке установлены по два цилиндрических сердечника 11 с рабочими полюсами 12 в виде торцевых шайб, образующие с якорем рабочие зазоры 13. На каждом сердечнике находится цилиндрическая катушка 14 в виде обмотки на каркасе. Рабочие поверхности якоря выполнены с угловым скосом равным углу поворота рулей. Полюса сердечников увеличивают площадь прилегания к рабочим поверхностям якоря, что снижает магнитное сопротивление в рабочих зазорах. Отверстия 15 в перекладине и якоре обеспечивают центральное сквозное окно через ОРП для прохождения кумулятивной струи БЧ.The
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подаче управляющего напряжения на одну пару катушек 14, расположенных по одну сторону от оси якоря 7, возникает замкнутый магнитный поток, проходящий через сердечники 11 с планкой 10 и якорем 7. Якорь 7 притягивается к обоим полюсам пары сердечников 11 до упора, поворачивая рули 1 на определенный угол, преодолевая аэродинамический шарнирный момент на рулях 1. При подаче напряжения на другую пару катушек 14 и одновременном снятии напряжения с первой пары, происходит поворот рулей в другую сторону.The proposed device works as follows. When the control voltage is applied to one pair of
Конструкция предлагаемого ОРП имеет дополнительные преимущества по сравнению с прототипом. Так, в отличие от прототипа, в котором в качестве опорного каркаса используется сплошной тонкостенный цилиндрический шпангоут, ограничивающий доступ к внутренним деталям РП, в предлагаемом ОРП применена перекладина на стойках, связанных кольцевым шпангоутом, что обеспечивает не только жесткость конструкции, но и технологичность операций при сборке, настройке (после которых устанавливают наружный обтекатель) с целью повышения серийнопригодности ОРП. Кроме того, в прототипе используется консольное крепление к внутренним стенкам шпангоута массивных сердечников с катушками, что приведет к низкой виброустойчивости конструкции, а значит, и к нестабильной работе и отскокам якоря от упоров, то есть к снижению надежности БРП. Этот недостаток отсутствует в предлагаемом ОРП, в котором место крепления сердечников с катушками находится ближе к их центру масс.The design of the proposed ODS has additional advantages over the prototype. So, unlike the prototype, in which a solid thin-walled cylindrical frame is used as a support frame, which restricts access to the internal parts of the RP, the proposed RR uses a crossbar on racks connected by an annular frame, which ensures not only the rigidity of the structure, but also the manufacturability of operations during assembly, tuning (after which the outer fairing is installed) in order to increase the serial suitability of the ORP. In addition, the prototype uses a cantilever mount to the inner walls of the frame of massive cores with coils, which will lead to low vibration resistance of the structure, and therefore to unstable operation and rebounds of the armature from the stops, that is, to a decrease in the reliability of the PDU. This drawback is absent in the proposed ODS, in which the attachment point of the cores with the coils is closer to their center of mass.
Предлагаемый ОРП позволяет повысить мощность РП электромагнитного типа за счет параметров обмотки, обеспечивающих увеличение намагничивающей силы, без изменения калибра УР и при сохранении бронепробиваемости БЧ, а также повысить надежность и технологичность РП. Предлагаемое изобретение позволяет создать ряд унифицированных ОРП, различных по мощности, но в одном калибре.The proposed ODS allows you to increase the power of the electromagnetic type RP due to the winding parameters that provide an increase in the magnetizing force, without changing the UR caliber and while maintaining the armor penetration of the warhead, as well as to increase the reliability and manufacturability of the RP. The proposed invention allows you to create a number of unified ODS, different in power, but in the same caliber.
Источник информацииThe source of information
1. Патент РФ №2234672 от 20.08.2004 г.1. RF patent No. 2234672 dated 20.08.2004.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117518A RU2743420C1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Compartment of controlled missile steering drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020117518A RU2743420C1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Compartment of controlled missile steering drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743420C1 true RU2743420C1 (en) | 2021-02-18 |
Family
ID=74666006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020117518A RU2743420C1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Compartment of controlled missile steering drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743420C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0184704A1 (en) * | 1984-11-24 | 1986-06-18 | DORNIER SYSTEM GmbH | Rudder actuator |
RU2224142C2 (en) * | 2002-02-26 | 2004-02-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Double acting pneumatic motor |
RU2234672C1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-08-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided projectile actuator unit |
RU2237857C2 (en) * | 2002-12-10 | 2004-10-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Air-dynamic unit of control actuator of guided missile |
RU2283472C1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Electromagnetic unit of guided missile control actuator |
-
2020
- 2020-05-18 RU RU2020117518A patent/RU2743420C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0184704A1 (en) * | 1984-11-24 | 1986-06-18 | DORNIER SYSTEM GmbH | Rudder actuator |
RU2224142C2 (en) * | 2002-02-26 | 2004-02-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Double acting pneumatic motor |
RU2237857C2 (en) * | 2002-12-10 | 2004-10-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Air-dynamic unit of control actuator of guided missile |
RU2234672C1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-08-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Guided projectile actuator unit |
RU2283472C1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Electromagnetic unit of guided missile control actuator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЩУЧИНСКИЙ С. Х. Электромагнитные приводы исполнительных механизмов, Москва, Энергоатомиздат, 1984, с. 34-41. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7325769B1 (en) | Fast-pivot missile flight control surface | |
US20100282892A1 (en) | Control system for an exoatmospheric kill vehicle | |
JP4855521B2 (en) | Inductive projectile with power and control mechanism | |
KR101923664B1 (en) | Low cost guiding device for projectile and method of operation | |
US20120175458A1 (en) | Guidance control for spinning or rolling projectile | |
JP5840781B2 (en) | Rolling vehicle having a collar with passively controlled ailerons | |
US8338768B2 (en) | Actuation assembly | |
RU2743420C1 (en) | Compartment of controlled missile steering drive | |
JP2012511683A (en) | Steerable spin stable projectile and method | |
US7111619B2 (en) | Magnetic field protection for the projectile of an electromagnetic coil gun system | |
US4922800A (en) | Magnetic slingshot accelerator | |
US5398887A (en) | Finless aerodynamic control system | |
KR101963894B1 (en) | Folding Wing Deployment Device of Compact Unmanned Aerial and Launch System having the same | |
US3276367A (en) | Air delivery apparatus and method | |
KR20130051308A (en) | Decoupling bearing module for guided missile | |
RU2532287C1 (en) | Method of stabilising movement of rocket during underwater start and device for its implementation | |
US20040255767A1 (en) | Electromagnetic Propulsion Devices | |
US3690596A (en) | Spin control system for reentry vehicle | |
US3517359A (en) | Electro-magnetic actuator armature assembly | |
US4624185A (en) | Missile ballast assembly | |
US4741271A (en) | Projectile for round bore electromagnetic launchers with spin produced or prevented by electromagnetic means | |
US20210057136A1 (en) | Systems and methods for multi-stable solenoid | |
US20230375302A1 (en) | Magnetic projectile launching system | |
KR101581251B1 (en) | Guidance system for flying object and flying object having the same | |
RU2243488C1 (en) | Forling aerodynamic unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20210520 |