Рулевой отсек

Рулевой отсек включает в себя аппаратуру управления поле­том ракеты. В корпусе рулевого отсека размещены рулевая ма­шинка 2 (рис. 29) с рулями 8, бортовой источник питания, состоящий из турбогенератора 6 и стабилизатора-выпрямителя 5, датчик 10 угловых скоростей, усилитель /, пороховой аккумулятор 4 да­вления, пороховой управляющий двигатель 3, розетка 7 (с блоком взведения) и дестабилизатор

Рис. 29. Рулевой отсек:

1 - усилитель; 2 - рулевая машинка; 3 - управляющий двигатель; 4 - аккумулятор давле­ния; 5 - стабилизатор-выпрямитель; 6 - турбогенератор; 7 - розетка; 8 - рули (пласти­ны); 9 - дестабилизатор; 10 - датчик угловых скоростей

Рис. 30. Рулевая машинка:

1 - выводные концы катушек; 2 - корпус; 3 - фиксатор; 4 - обойма; 5 - фильтр; 6 - рули; 7 - стопор; 8 - стойка; 9 - подшипник; 10 и 11 - пружины; 12 - поводок; 13 - сопло; 14 - газораспределительная втулка; 15 - золотник; 16 - втулка; 17 - правая катушка; 18 - якорь; 19 - поршень; 20 - левая катушка; Б и В - каналы

Рулевая машинка предназначена для аэродинамического уп­равления ракетой в полете. Одновременно РМ служит распреде­лительным устройством в системе газодинамического управления ракетой на начальном участке траектории, когда аэродинамичес­кие рули неэффективны. Она является газовым усилителем управ­ляющих электрических сигналов, формируемых ОГС.

Рулевая машинка состоит из обоймы 4 (рис. 30), в приливах которой расположены рабочий цилиндр с поршнем 19 и фильтр 5 тонкой очистки. В обойму запрессован корпус 2 с золотниковым распределителем, состоящим из четырехкромочного золотника 15, двух втулок 16 и якорей 18. В корпусе размещены две катушки 17 и 20 электромагнитов. Обойма имеет две проушины, в кото­рых на подшипниках 9 расположена стойка 8 с пружинами (рес­сорой) и с напрессованным на нее поводком 12. В пазах поводка и стойки расположены рули 6, которые в полете удерживаются в раскрытом положении стопорами 7 и пружинами 10 и 11. В при­ливе обоймы между проушинами размещается газораспредели­тельная втулка 14, жестко закрепленная с помощью фиксатора 3 на стойке. На втулке имеется паз с отсечными кромками для подвода газа, поступающего от ПУД к каналам Б, В и соп­лам 13.

РМ работает от газов ПАД, которые по трубе через фильтр тонкой очистки поступают к золотнику и от него по каналам в кольцах, корпусе и обойме под поршень. Командные сигналы с ОГС поступают поочередно в катушки электромагнитов РМ. При прохождении тока через правую катушку 17 электромагнита якорь 18 с золотником притягиваются в сторону этого электромагнита и открывают проход газа в левую полость рабочего цилиндра под поршень. Под давлением газа поршень перемещается в крайнее правое положение до упора в крышку. Перемещаясь, поршень ув­лекает за собой выступ поводка и поворачивает поводок и стойку, а вместе с ними и рули в крайнее положение. Одновременно по­ворачивается и газораспределительная втулка, при этом отсечная кромка открывает доступ газа от ПУД через канал к соответствующему соплу.

При прохождении тока через левую катушку 20 электромагни­та поршень перемещается в другое крайнее положение.

В момент переключения тока в катушках, когда усилие, созда­ваемое пороховыми газами, превышает силу притяжения электро­магнита, золотник под действием силы от пороховых газов пере­мещается, причем перемещение золотника начинается раньше, чем происходит нарастание тока в другой катушке, что повышает быстродействие РМ.

Бортовой источник питания предназначен для электропитания аппаратуры ракеты в полете. Источником энергии для него яв­ляются газы, образующиеся при сгорании заряда ПАД.

БИП состоит из турбогенератора и стабилизатора-выпрямите­ля. Турбогенератор состоит из статора 7 (рис. 31), ротора 4, на оси которого крепится турбинка 3, являющаяся его приводом.

Стабилизатор-выпрямитель выполняет две функции:

преобразует напряжение переменного тока турбогенератора в требуемые значения постоянных напряжений и поддерживает их стабильность при изменениях скорости вращения ротора турбоге­нератора и тока нагрузки;

регулирует скорость вращения ротора турбогенератора при изменении давления газа на входе в сопло путем создания допол­нительной электромагнитной нагрузки на валу турбинки.

Рис. 31. Турбогенератор:

1 - статор; 2 - сопло; 3 - турбинка; 4 – ротор

БИП работает следующим образом. Пороховые газы от сго­рания заряда ПАД через сопло 2 подаются на лопатки турбинки 3 и приводят ее во вращение вместе с ротором. При этом в об­мотке статора индуктируется переменная ЭДС, которая подается на вход стабилизатора-выпрямителя. С выхода стабилизатора-выпрямителя постоянное напряжение подается в ОГС и усили­тель ДУС. На электровоспламенители ВЗ и ПУД напряжение с БИП поступает после выхода ракеты из трубы и раскрытия ру­лей РМ.

Датчик угловых скоростей предназначен для формирования электрического сигнала, пропорционального угловой скорости ко­лебаний ракеты относительно ее поперечных осей. Этот сигнал используется для демпфирования угловых колебаний ракеты в по­лете, ДУС представляет собой состоящую из двух обмоток рамку 1 (рис. 32), которая на полуосях 2 подвешена в центровых винтах 3 с корундовыми подпятниками 4 и может прокачиваться в рабочих зазорах магнитной цепи, состоящей из основания 5, по­стоянного магнита 6 и башмаков 7. Съем сигнала с чувствитель­ного элемента ДУС (рамки) осуществляется через гибкие безмоментные растяжки 8, распаянные на контакты 10 рамки и контак­ты 9, электрически изолированные от корпуса.

Рис. 32. Датчик угловых скоростей:

1 - рамка; 2 - полуось; 3 - центровой винт; 4 - подпятник; 5 - основание; 6 - магнит;

7 - башмак; 8 - растяжка; 9 и 10 - контакты; 11 - кожух

ДУС устанавливается так, чтобы его ось Х-Х совпадала с продольной осью ракеты. При вращении ракеты только вокруг продольной оси рамка под действием центробежных сил устанав­ливается в плоскости, перпендикулярной оси вращения ракеты.

Перемещение рамки в магнитом поле не происходит. ЭДС в ее обмотках не наводится. При наличии колебаний ракеты относи­тельно поперечных осей происходит перемещение рамки в магнит­ном поле. Наводимая при этом в обмотках рамки ЭДС пропор­циональна угловой скорости колебаний ракеты. Частота ЭДС со­ответствует частоте вращения вокруг продольной оси, а фаза сиг­нала — направлению вектора абсолютной угловой скорости ра­кеты.

Снимаемый с сигнальной обмотки ДУС сигнал синусоидальной формы поступает на усилитель. Часть усиленного сигнала подается на демпфирующую обмотку для компенсации колебаний рамки.

Рис. 33. Пороховой аккумулятор давления:

1 - корпус; 2 - дроссель; 3 - фильтр; 4 - пороховой заряд; 5 - навеска пороха; 6 - пиротехническая петарда; 7 - воспламенитель; 8 - электровоспламенитель

Усилитель предназначен для усиления выходного сигнала ДУС. Конструкция усилителя представляет собой отдельный блок, за­литый пенополиуретаном.

Пороховой аккумулятор давления предназначен для питания пороховыми газами РМ и БИП. ПАД состоит из корпуса 1, (рис. 33), представляющего собой камеру сгорания, и фильтра 3, в котором происходит очистка газа от твердых частиц. Расход газа и параметры внутренней баллистики определяются отверстием дросселя 2. Внутри корпуса размещаются пороховой заряд 4 и вос­пламенитель 7, состоящий из электровоспламенителя 8, навески 5 пороха и пиротехнической петарды 6.

Рис. 34. Пороховой управляющий двигатель:

7 - переходник; 3 - корпус; 3 - пороховой заряд; 4 - навеска пороха; 5 - пиро­техническая петарда; 6 - электровоспламенитель; 7 - воспламенитель

ПАД работает следующим образом. Электрический импульс с электронного блока пускового механизма поступает на электровоспламенитель, воспламеняющий навеску пороха и пиротехничес­кую петарду, от форса пламени которых воспламеняется порохо­вой заряд. Образующиеся при этом пороховые газы очищаются в фильтре, после чего поступают в РМ и турбогенератор БИП.

Пороховой управляющий двигатель предназначен для газоди­намического управления ракетой на начальном участке траектории полета. ПУД состоит из корпуса 2 (рис. 34), представляющего со­бой камеру сгорания, и переходника 1. Внутри корпуса размеща­ются пороховой заряд 3 и воспламенитель 7, состоящий из элек-тровоспламенителя 6, навески 4 пороха и пиротехнической петар­ды 5. Расход газа и параметры внутренней баллистики определя­ются дроссельным отверстием в переходнике.

ПУД работает следующим образом. После вылета ракеты из пусковой трубы и раскрытия рулей РМ электрический импульс с конденсатора взведения поступает на электровоспламенитель, вос­пламеняющий навеску пороха и петарду, от форса пламени которых загорается пороховой заряд. Пороховые газы, проходя через распределительную втулку и два сопла, расположенные перпенди­кулярно плоскости рулей РМ, создают управляющее усилие, обес­печивающее разворот ракеты.

Розетка осуществляет электрическую связь ракеты с пусковой трубой. Она имеет основные и контрольные контакты, размыка­тель для подключения конденсаторов С1 и С2 блока взведения к электровоспламепителям ВЗ (ЭВ1) и ПУД, а также для комму­тации плюсового вывода БИП к ВЗ после вылета ракеты из трубы и раскрытия рулей РМ.

Рис. 35. Схема блока взведения:

1 - размыкатель

Размещенный в корпусе розетки блок взведения состоит из конденсаторов С1 и С2 (рис. 35), резисторов R3 и R4 для снятия остаточного напряжения с конденсаторов после проведения про­верок или несостоявшегося пуска, резисторов R1 и R2 для ограни­чения тока в цепи конденсаторов и диода Д1, предназначенного для электрической развязки цепей БИП и ВЗ. Напряжение на блок взведения подается после перевода пускового крючка ПМ в положение до упора.

Дестабилизатор предназначен для обеспечения перегрузок, тре­буемой устойчивости и создания дополнительного крутящего мо­мента, в связи с чем его пластины установлены под углом к про­дольной оси ракеты.