Техническая подготовка командира взвода ПЗРК 9К38 «Игла» - [14]

3. ФСУР-1:

а) фазовый детектор;

б) генератор линеаризации;

в) ΣII;

г) фильтр.

4. ФСУР-2:

а) усилитель-ограничитель;

б) усилитель мощности.

5. Контур отрицательной динамической обратной связи:

а) датчик угловой скорости;

б) усилитель.

6. Схема смещения.

II. Рулевая машина.

III. Пороховой управляющий двигатель.

Элементы ФСУР размещены в электронном блоке ОГС, а датчик угловой скорости, рулевая машина и пороховой управляющий двигатель в рулевом отсеке.

Входными сигналами автопилота являются:

а) сигнал ошибки наведения с выхода усилителя коррекции следящего координатора цели; сигнал со статорных катушек генератора опорных напряжений;

б) сигнал со статорной катушки пеленга;

в) сигнал с кнопки «вдогон» пусковой трубы;

г) сигнал управления пуском с пускового механизма.

Для управления рулями используется энергия порохового аккумулятора давления бортового источника питания.

Выходами автопилота являются управляющие воздействия на рули планера ракеты и сопла порохового управляющего двигателя.

Особенности устройства и работы элементов ФСУР

Фазовый детектор

В данном случае фазовый детектор используется для переноса спектра информационного сигнала ошибки наведения с частоты сканирования f₂ на частоту управления полётом f₃ с сохранением амплитудных и фазовых соотношений. Для преобразования используется опорное напряжение с катушек ГОН, имеющее частоту f₂ + f₃. Операция переноса спектра реализуется перемножением информационного и опорного сигналов. В качестве умножителя используются два операционных усилителя с инвертирующим включением. В цепи отрицательной обратной связи ОУ включены нелинейные элементы — диоды. И поэтому в них протекают токи комбинационных частот (m (f₂ + f₃) ± nf₂).

Далее, используя фазовые соотношения и логику последовательного алгебраического суммирования, взаимно подавляют сигналы исходных частот (сканирования и ГОН), а из оставшихся сигналов суммарной и разностной частот с помощью двойного Т-образного фильтра выделяют сигнал разностной частоты [(f₂ — f₃) — f₂ = f₃].

Физический смысл такого преобразования состоит в том, что ошибка наведения проецируется на вращающуюся плоскость, в которой рули создают управляющую силу. При этом получаемый синусоидальный сигнал частоты f₃ будет нести в себе информацию о том, в какую сторону (фаза сигнала) и насколько (амплитуда сигнала) нужно повернуть рули в любой момент периода их вращения, чтобы создаваемая ими управляющая сила непрерывно уменьшала ошибку наведения.

Информационный сигнал на частоте управления с выхода фазового детектора поступает на первый вход сумматора (ΣII) схемы линеаризации.

Схема линеаризации

Схема состоит из генератора линеаризации и сумматора-усилителя.

Генератор линеаризации собран по схеме RC-генератора низкой частоты с использованием операционного усилителя, частоты зависимой RC-цепи положительной обратной связи и фильтра низких частот. Генератор вырабатывает синусоидальное напряжение удвоенной частоты управления (2f₃), поступающее на второй вход сумматора.

При этом суммарный сигнал (U_сум = U_фд + U_гл) на выходе сумматора ΣII определяется в зависимости от соотношения амплитуд U_фд и U_гл.

Усилитель-ограничитель

Усилитель состоит из каскада усиления на интегральной схеме дифференциального усилителя и каскада ограничения на составном транзисторе.

Входными сигналами усилителя являются суммарный информационный сигнал с ΣII и сигнал датчика угловых скоростей контура демпфирования колебаний корпуса ракеты.

Выходной управляющий импульсный сигнал подается на усилитель мощности, работающий в ключевом режиме.

Вид выходного сигнала в зависимости от U_сум представлен на рис. 38.

Очевидно, что под действием управляющего сигнала рулевая машина будет перебрасывать рули из однократного положения в другое по-разному:

• При U_фд = 0 рули перебрасываются четырежды за один оборот корпуса и будут находиться в каждом положении одинаковое время, поэтому результирующая управляющей силы, создаваемая ими, будет равна нулю.

• При U_фд/U_гл > 1,5 рули перебрасываются дважды на одинаковое время.

Вспомнив, что с плоскостью ошибки наведения связана фаза U_фд, а значит и временное положение импульсов U_уд в периоде управления (Т_упр), понимаем, что рули создадут максимальную результирующую управляющую силу, лежащую в плоскости ошибки наведения и уменьшающую эту ошибку.

• При 0 < U_фд/U_гл < 1,5 рули перебрасываются четырежды на разное время и создадут результирующую управляющую силу (R) в плоскости ошибки, по величине пропорциональную коэффициенту команды К_к = R_i/R_max.

Таким образом, с помощью схемы линеаризации введена линейная зависимость управляющей силы от величины ошибки наведения.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ АВТОПИЛОТА

1. Сигнал ошибки наведения ракеты, пропорциональный угловой скорости линии визирования, с выхода усилителя коррекции следящего координатора цели поступает на синхронный фильтр формирователя сигнала управления рулями (ФСУР). Информация о величине и плоскости ошибки наведения содержится в амплитуде и фазе периодического сигнала с частотой сканирования цели.

2. Синхронный фильтр позволяет выделить первую гармонику входного сигнала и обеспечивает высокую точность передачи информации.