Устройство для передачи команд управления на борт летящей ракеты и способ его изготовления

Устройство для передачи команд управления на борт летящей ракеты и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано в конструкциях малогабаритных противотанковых ракет с полуавтоматической системой управления и передачей команд по проводной линии связи.

В настоящее время широкое распространение получили противотанковые ракетные комплексы с полуавтоматической командной системой управления, в которых сигналы управления вырабатываются наземной аппаратурой управления и передаются на борт управляемой ракеты по проводной линии связи, обеспечивая автоматическую коррекцию пространственного положения управляемой ракеты относительно линии визирования цели в течение всего полетного времени. Проводная линия связи обеспечивает высокую помехозащищенность передаваемых сигналов управления, что позволяет эффективно использовать такие комплексы в условиях современных боевых действий.

Известно устройство для передачи команд управления на борт летящей ракеты и способ его изготовления из патента Германии DE 3201019 А1, кл. F42В 15/04, 11.08.1983, принятый за прототип (I).

Это устройство содержит цилиндрический каркас с буртиками и крепежными отверстиями для монтажа на ракете, намотанную на каркас проводную линию связи, образующую тело намотки. Проводная линия связи представляет собой биметаллический (стале-медный) эмалированный провод прямоугольного сечения.

Способ изготовления устройства для передачи команд управления (УПКУ) на борт летящей ракеты заключается в том, что сначала формируют внутреннюю поверхность тела намотки, наматывая провод меньшей стороной прямоугольника на наружную поверхность каркаса с последующей параллельной укладкой его рядов между буртиками каркаса, а затем формируют наружную поверхность теми же рядами провода.

Однако описанное конструктивное решение устройства и способ его изготовления могут не обеспечить стабильного функционирования указанного устройства и устойчивой передачи команд управления на всей траектории полета управляемой ракеты, особенно в условиях боевой работы комплекса над водной поверхностью, по следующим причинам:

- нестабильности процесса размотки провода с одновременным нарушением электрических параметров передаваемых сигналов из-за неоднозначности размеров тела намотки;

- возможного нарушения целостности изолирующего покрытия последующего за сматываемым ряда тела намотки, приводящего к короткому замыканию в проводной линии связи при стрельбе над водной поверхностью из-за механических повреждений, вызванных размоткой верхних рядов провода;

- ослабления намотки отдельных рядов внутри тела намотки, которые при околозвуковой скорости размотки провода могут привести к перегибам, надрывам, петлям с захлестами, и, как следствие, к обрыву провода;

- низкой производительности при намотке провода прямоугольного сечения.

В целом, все перечисленные недостатки ведут к снижению эффективности устойчивой передачи сигналов от наземной аппаратуры управления на борт ракеты при стрельбе на максимальную дальность, в том числе над водной (морской) поверхностью.

Технической задачей данного изобретения является создание устройства для передачи команд управления на борт летящей ракеты и способа его изготовления с обеспечением устойчивой передачи сигналов от наземной аппаратуры управления на борт ракеты, сохранение целостности проводной линии связи на всей дальности полета управляемой ракеты в различных условиях боевого применения, в том числе при стрельбе над водной (морской) поверхностью, в совокупности с повышением технологичности намотки проводной линии связи.

Поставленная техническая задача решена группой изобретений, образующих единый изобретательский замысел, а именно:

1. Устройством для передачи команд управления на борт летящей ракеты, содержащим цилиндрический каркас с буртиками и крепежными отверстиями и тело намотки, образованное уложенным рядами кабелем проводной линией связи и выполненное в виде тела вращения ступенчатой коническо-цилиндрической формы, внутренняя поверхность которого сформирована наружной поверхностью каркаса. При этом внутренняя поверхность тела намотки образована цилиндрической поверхностью диаметром D₁, сопряженной со стороны сматывания линии связи в полете ракеты с конической поверхностью с углом α₁, а с противоположной стороны сопряженной с двумя следующими друг за другом коническими поверхностями с углами α₂ и α₃, наружная поверхность тела намотки образована двумя цилиндрическими поверхностями с диаметрами D₂ и D₃, соединенными между собой конической поверхностью с углом β, причем цилиндрическая поверхность с диаметром D₂ выполнена с диаметром, меньшим диаметра D₃, расположена со стороны сматывания линии связи и сопряжена с конической поверхностью с углом β₁, соединяющейся с конической поверхностью с углом α₁, а цилиндрическая поверхность с диаметром D₃ сопряжена с конической поверхностью с углом β₂, которая в свою очередь по диаметру D_max сопряжена с конической поверхностью с углом β₃, соединяющейся с конической поверхностью с углом α₃ по диаметру D₄.

Конфигурация тела намотки соответствует следующим параметрам и соотношениям:

α₁=(115÷125)°; α₂=β₂=(7÷12)°; β₃=(33÷39)°; β₁=0,9β₃;

D₁=(0,75÷0,8)D_max; D₂=(0,92÷0,94)D_max; D₃=(0,95÷0,98)D_max.

В качестве проводной линии связи использован цилиндрический двухжильный кабель с наружным диаметром до 0,35 мм и строительной длиной свыше 4000 м. Причем последний ряд кабеля уложен с образованием цилиндрической поверхности диаметром D₃.

2. Способом изготовления устройства для передачи команд управления на борт летящей ракеты, включающим формирование тела намотки из наматываемых на наружную поверхность каркаса между его буртиками рядов кабеля проводной линии связи. При этом перед намоткой первого ряда обезжиривают и покрывают равномерным слоем клея БФ-6 наружную поверхность каркаса с последующей сушкой обдувом воздуха с температурой 50-60°С в течение 2-3 минут, а затем ведут непрерывную намотку плотной рядовой укладкой кабеля с шагом, равным диаметру кабеля, при натяжении (14,7±1,47 Н) или (1,5±0,15 кгс), при этом место перехода кабеля с ряда на ряд промазывают клеем БФ-6 при непрерывном обдуве воздухом с температурой 50°-60°С, а внутреннюю поверхность тела намотки образуют цилиндрической поверхностью диаметром D₁, сопряженной со стороны сматывания линии связи в полете ракеты с конической поверхностью с углом α₁, а с противоположной стороны сопряженной с двумя следующими друг за другом коническими поверхностями с углами α₂ и α₃, наружная поверхность тела намотки образована двумя соединенными между собой конической поверхностью с углом β цилиндрическими поверхностями, первая из которых выполнена с диаметром D₂, меньшим диаметра D₃ второй цилиндрической поверхности, расположена со стороны сматывания линии связи и сопряжена с конической поверхностью с углом β₁, соединяющейся с конической поверхностью с углом α₁, а цилиндрическая поверхность с диаметром D₃ сопряжена с конической поверхностью с углом β₂, которая в свою очередь по диаметру D_max сопряжена с конической поверхностью с углом β₃, соединяющейся с конической поверхностью с углом α₃ по диаметру D₄, при этом конические наружные поверхности образуют путем завершения намотки каждого ряда между первым-третьим витками предыдущего ряда в зависимости от величины угла, формирующего коническую поверхность с проверкой угла технологическим шаблоном, после чего на поверхность наносят равномерный слой клея БФ-6 с одновременной сушкой обдувом воздуха с температурой 50°-60°С и производят окончательную сушку устройства в целом при температуре 50°-60°С в течение 8-10 минут.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство для передачи команд управления на борт летящей ракеты в разрезе, на фиг.2 - тела намотки в разрезе, на фиг.3 - выров I на фиг.2 - место формирования конусов.

Устройство для передачи команд содержит каркас 1 с внутренней поверхностью 2 с буртиками 3 и крепежными отверстиями 4, проводную линию связи (кабель) 5, внутреннюю поверхность тела намотки, ограниченную поверхностью цилиндра 6 диаметра D₁, конуса 7 угла α₁, конуса 8 угла α₂, сопряженного с конусом 9 угла α₃. Наружная поверхность тела намотки ограничена поверхностями цилиндров: меньшего цилиндра 10 диаметра D₂ и большего цилиндра 11 диаметра D₃, объединенных конической поверхностью 12 с углом β, причем цилиндр меньшего диаметра D₂ сопряжен со стороны смотки по стрелке А с конической поверхностью 13 угла β₁ до встречи с конусом 7 на диаметре D, а больший цилиндр D₃ сопряжен с конической поверхностью 14 угла β₂, до максимального диаметра D_max, который в свою очередь сопряжен с конической поверхностью 15 угла β₃ до встречи на диаметре D₄ с внутренней поверхностью.

Формирование конусов (фиг.3) показано схематично, где заканчивание намотки каждого ряда 16 кабеля 5 производят между первым-третьим витком 17 каждого предыдущего ряда, угол образуемой при этом конической поверхности контролируется технологическим шаблоном 18.

Предложенная конфигурация тела намотки, соответствующая параметрам углов конических поверхностей, и соотношения диаметров цилиндрических участков получены экспериментальной отработкой.

Работа предложенного устройства в дополнение к описанию конструкции устройства для передачи команд управления и способа его изготовления заключаются в следующем.

Предложенное устройство устанавливается с помощью крепежных элементов через отверстие 4 на борт ракеты, где один конец кабеля электрически связан с бортовой аппаратурой управления. При полете ракеты к цели происходит сматывание кабеля с устройства со значительными скоростями, соизмеримыми со скоростью звука. При этом вначале сматывание кабеля производится с внешних цилиндрических поверхностей тела намотки.

При этом роль конических поверхностей заключается в обеспечении целостности тела намотки при высоких динамических нагрузках как от сдергивающих усилий смотки, так и от высоких вибрационных воздействий, возникающих при полетном режиме ракеты.

Кроме того, предложенная последовательность чередования при намотке кабеля цилиндрических и конических участков позволяет снизить температуру разогрева тела намотки, сохраняя тем самым стабильность его электрических параметров как по омическому сопротивлению, так и по сопротивлению изоляции токопроводящих жил кабеля.

Предложенная конструкция устройства для передачи команд управления на борт летящей ракеты и способ его изготовления прошли проверку на производственной базе заявителя и в составе управляемой ракеты с положительными результатами, выразившимися в повышении устойчивости передачи сигналов от наземной аппаратуры управления на борт летящей ракеты на всей дальности ее полета, в том числе при стрельбе над водной (морской) поверхностью, при сокращении габаритов и массы тела намотки с одновременным повышением технологичности намотки проводной линии связи.

Источник информации

1. Патент Германии DE 3201019 А1, кл. F42B 15/04, 11.08.1983 - прототип.

1. Устройство для передачи команд управления на борт летящей ракеты, содержащее цилиндрический каркас с буртиками и крепежными отверстиями и тело намотки, образованное уложенными рядами кабелем проводной линии связи и выполненное в виде тела вращения ступенчатой коническо-цилиндрической формы, внутренняя поверхность которого сформирована наружной поверхностью каркаса отличающееся тем, что внутренняя поверхность тела намотки образована цилиндрической поверхностью диаметром D₁, сопряженной со стороны сматывания линии связи в полете ракеты с конической поверхностью с углом α₁, а с противоположной стороны сопряженной с двумя следующими друг за другом коническими поверхностями с углами α₂ и α₃, наружная поверхность тела обмотки образована двумя цилиндрическими поверхностями с диаметрами D₂ и D₃, соединенными между собой конической поверхностью с углом β, причем цилиндрическая поверхность с диаметром D₂ выполнена с диаметром, меньшим диаметра D₃, расположена со стороны сматывания линии связи и сопряжена с конической поверхностью с углом β₁, соединяющейся с конической поверхностью с углом α₁, а цилиндрическая поверхность с диаметром D₃ сопряжена с конической поверхностью с углом β₂, которая, в свою очередь по диаметру D_max сопряжена с конической поверхностью с углом β₃, соединяющейся с конической поверхностью с углом β₃ по диаметру D₄.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тело намотки образовано поверхностями, удовлетворяющими следующим параметрам и соотношениям:

α₁=(115÷125)°; α₂=β₂=(7÷12)°; β₃=(33-39)°; β₁=0,9β₃;

D₁=(0,75÷0,8)D_max; D₂=(0,92÷0,94)D_max; D₃=(0,95÷0,98)D_max.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проводная линия связи образована цилиндрическим двухжильным кабелем с наружным диаметром до 0,35 мм строительной длиной свыше 4000 м, при этом последний ряд кабеля уложен с образованием цилиндрической поверхности с диаметром D₃.

4. Способ изготовления устройства для передачи команд управления на борт летящей ракеты, включающий формирование тела намотки из наматываемых на наружную поверхность каркаса между его буртиками рядов кабеля проводной линии связи, отличающийся тем, что перед намоткой первого ряда обезжиривают и покрывают равномерным слоем клея БФ-6 наружную поверхность каркаса с последующей сушкой обдувом воздуха с температурой 50-60°С в течение 2-3 мин, а затем ведут непрерывную намотку плотной рядовой укладкой кабеля с шагом, равным диаметру кабеля, при натяжении 14,7±1,47 Н, при этом место перехода кабеля с ряда на ряд промазывают клеем БФ-6 при непрерывном обдуве воздухом с температурой 50-60°С, а внутреннюю поверхность тела намотки образуют цилиндрической поверхностью диаметром D₁, сопряженной со стороны сматывания линии связи в полете ракеты с конической поверхностью с углом α₁, а с противоположной стороны сопряженной с двумя следующими друг за другом коническими поверхностями с углами α₂ и α₃, наружную поверхность тела намотки образуют двумя соединенными между собой конической поверхностью с углом β цилиндрическими поверхностями, первая из которых выполнена с диаметром D₂, меньшим диаметра D₃ второй цилиндрической поверхности, расположена со стороны сматывания линии связи и сопряжена с конической поверхностью с углом β₁, соединяющейся с конической поверхностью с углом α₁, а цилиндрическая поверхность с диаметром D₃ сопряжена с конической поверхностью с углом β₂, которая, в свою очередь, по диаметру D_max сопряжена с конической поверхностью с углом β₃, соединяющейся с конической поверхностью с углом аз по диаметру D₄, при этом конические наружные поверхности образуют путем завершения намотки каждого ряда между первым-третьим витками предыдущего ряда в зависимости от величины угла формирующего коническую поверхность с проверкой угла технологическим шаблоном, после чего на поверхность наносят равномерный слой клея БФ-6 с одновременной сушкой обдувом воздуха с температурой 50-60°С и производят окончательную сушку устройства в целом при температуре 50-60°С в течение 8-10 мин.