Установка для подъема вертолетной мишени

Установка для подъема вертолетной мишени относится к полигонному автоматизированному оборудованию и предназначена для дистанционного радиоуправления подъемом и опусканием появляющейся мишени вертолета при обучении стрельбе войсковых подразделений по воздушным целям с передачей информации о поражении мишени на центральный пункт управления полигонным оборудованием. По сравнению с известными предлагаемая установка для подъема вертолетной мишени характеризуется простотой конструктивного исполнения, высокой информативностью, обладает широкими функциональными возможностями и позволяет дистанционно управлять подъемом и опусканием длинномерных мачт вне зависимости от удаления установки от центрального пункта управления полигонным оборудованием. Установка содержит основание 1, мачту 2 с установленной на ней мишенью 3, поворотный вал 4 мачты 2, установленный в подшипниках 5 на опорах 6, линейный электродвигатель 7 постоянного тока со встроенным тормозным устройством и выдвижным валом 8 с датчиками 9 положения. Выдвижной вал 8 электродвигателя 7 через шарнирное соединение 10 соединен посредством тяги 11 с поворотным валом 4 мачты 2. Установка снабжена уравновешивающим устройством в виде пружин 12, растянутых при опущенном положении мачты 2. Пружины 12 одними концами соединены с тягами 13, жестко закрепленными на поворотном валу 4 мачты 2, а вторыми концами жестко соединены с натяжным устройством 14, закрепленным на основании 1. Для фиксации мачты 2 в опущенном и поднятом положении установка снабжена дополнительными датчиками 15 положения, срабатываемыми при сближении с копиром 16, жестко закрепленным на поворотном валу 4 мачты 2. Дополнительно установка снабжена автономным источником 17 питания постоянного тока, электронным коммутатором 18, контакторами 19 и 20, силовым контроллером 21 и радиомодемом 22.

Предлагаемая полезная модель относится к полигонному автоматизированному оборудованию, предназначенному для дистанционного радиоуправления подъемом и опусканием появляющейся мишени вертолета при обучении стрельбе войсковых подразделений по воздушным целям, а также для формирования и передачи информации о поражении мишени на центральный пункт управления полигонным оборудованием.

Известны мишенные установки для обучения стрельбе по появляющимся мишеням, содержащие корпус, внутри которого установлен электропривод, соединенный с поворотным валом, на котором закреплен держатель с щитом мишени, программное устройство управления, подключенный к нему концевой выключатель, пружинный аккумулятор, соединенный посредством тяги с поворотным валом (см., например, патенты 2371616 по кл. F41J 7/00; 2359208 по кл. F41J 7/04 и др.).

Недостатком известных мишенных установок является невозможность использования их для подъема длинномерных мачт с вертолетными мишенями, а также их малая информативность и неудобство эксплуатации при расположении мишенной установки на больших дальностях.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является установка для подъема мишени вертолета, содержащая закрепленный на основании электропривод, электродвигатель которого последовательно соединен со связанными муфтой двумя редукторами и с пультом управления, мачту для мишени с поворотным валом и уравновешивающим устройством, к выходному валу второго редуктора присоединена двухступенчатая открытая зубчатая передача, вал которой соединен с кривошипно-шатунным механизмом, прикрепленным рычагами к поворотному валу мачты, концевой выключатель, соединенный с пультом управления и копиром, установленным на поворотном валу мачты, при этом уравновешивающееся устройство выполнено в виде закрепленных на основании стержней с надетыми на них уравновешивающими пружинами и поджимающим их кронштейном, закрепленным на тяге, соединенной с дополнительными рычагами, закрепленными на поворотном валу мачты (см., например, патент 2365858 по кл. F41J 7/04 от 19.11.2007 г.).

Недостатками прототипа являются: сложность конструктивного исполнения мишенной установки из-за наличия двух редукторов, малая информативность, неудобство в эксплуатации из-за невозможности дистанционного управления мишенной установкой на больших дальностях, а также низкая эксплуатационная надежность мишенной установки в целом.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение возможности дистанционного управления подъемом вертолетной мишени, упрощение конструктивного исполнения установки, повышение информативности и эксплуатационной надежности.

Решение технической задачи достигается тем, что в установку для подъема вертолетной мишени, содержащую основание, мачту с установленной на ней мишенью, поворотный вал мачты, установленный в подшипниках на опорах, жестко прикрепленных к основанию, линейный электродвигатель с тормозным устройством, выдвижной вал которого шарнирно соединен с одним концом тяги, второй конец которой жестко закреплен на поворотном валу мачты, уравновешивающее устройство, выполненное в виде пружин, растянутых при опущенном положении мачты мишени и соединенных одними концами с тягами, жестко закрепленными на поворотном валу мачты, а вторыми концами - с натяжным устройством, жестко закрепленным на основании установки, установленные на кронштейнах основания датчики положения для фиксации мачты в опущенном и поднятом положении, копир, жестко закрепленный на поворотном валу мачты и взаимодействующий с датчиками положения, отличающуюся тем, что в нее дополнительно введены автономный источник питания, электронный коммутатор, два контактора, силовой контроллер и радиомодем, информационные входы/выходы которого соединены с соответствующими выходами/входами силового контроллера, первый вход которого соединен с первым выходом автономного источника питания, второй выход которого подключен к радиомодему, плюсовой вывод автономного источника питания через электронный коммутатор подключен к первым входам первого и второго контактора, минусовой вывод автономного источника питания подключен ко вторым входам первого и второго контактора, выходы контакторов подключены к цепям питания линейного электродвигателя, управляющие входы электронного коммутатора, первого и второго контакторов подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам силового контроллера, четвертый выход которого подключен к управляющему входу тормозного устройства линейного электродвигателя, при этом второй и третий входы силового контроллера подключены соответственно к выходам первого и второго датчика положения мачты в опущенном и поднятом положении.

В качестве автономного источника питания в устройстве предлагается использование блока последовательно соединенных между собой аккумуляторов, обеспечивающих необходимые напряжения для питания всей пультовой аппаратуры установки для подъема вертолетной мишени.

Предлагаемое устройство обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня технических средств подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Новизна» для полезной модели.

Сущность полезной модели поясняется с помощью чертежей, где на:

- фиг. 1 представлена кинематическая схема конструктивного исполнения установки;

- фиг. 2 - функциональная схема пультовой аппаратуры установки;

- фиг. 3 - общий вид установки в опущенном положении;

- фиг. 4 - общий вид установки в поднятом положении (без мишени).

Установка (фиг. 1) содержит основание 1, мачту 2 с установленной на ней мишенью 3, поворотный вал 4 мачты 2, установленный в подшипниках 5 на опорах 6, линейный электродвигатель 7 постоянного тока со встроенными в него тормозным устройством (на фиг.1 условно не показано) и выдвижным валом 8 с датчиками 9 положения. Выдвижной вал 8 электродвигателя 7 через шарнирное соединение 10 соединен посредством тяги 11 с поворотным валом 4 мачты 2.

Уравновешивающее устройство установки выполнено в виде пружин 12, растянутых в опущенном положении мачты 2. Пружины 12 одними концами соединены с тягами 13, жестко закрепленными на поворотном валу 4 мачты 2, а вторыми концами жестко соединены с натяжным устройством 14, закрепленным на основании 1 установки.

Для фиксации мачты 2 в опущенном или поднятом положении установка снабжена дополнительными датчиками 15 положения, срабатывание которых происходит при сближении с копиром 16, жестко закрепленным на поворотном валу 4 мачты 2.

Датчики 15 установлены на кронштейнах (на фиг. 1 условно не показаны), разнесены между собой на угол, соответствующий углу подъема мачты 2 (85°88°), и имеют возможность за счет поворота кронштейнов, на которых закреплены, изменять угол поворота относительно поворотного вала 4 мачты 2. Функционально датчики 9 и 15 полностью взаимозаменяемы и электрически попарно соединены между собой. В тоже время наличие дополнительных датчиков 15 обусловлено тем фактором, что датчики 9 на выдвижном валу 8 электродвигателя 7 установлены только в крайних положениях выдвижного вала 8, которые могут быть, например, избыточны для обеспечения требуемого угла поворота мачты 2.

Дополнительно в установку введены (фиг. 2) автономный источник 17 питания постоянного тока, выполненный в виде последовательно соединенных между собой аккумуляторов, например, типа DELTA GX-12-230, для питания всей пультовой аппаратуры, электронный коммутатор 18 на силовых транзисторах, два контактора 19 и 20, силовой контроллер 21 и радиомодем 22.

В качестве линейного электродвигателя 7 (фиг. 2) в предлагаемом устройстве использован линейный механизм ATL50C800TFB с выдвижным валом 800 мм (поставщик НИИ «Сервомеханизмы» г. Челябинск).

Для дистанционного управления работой установки и осуществления приема-передачи информации о положении и поражении мишени 3 (на чертеже датчик попадания, располагаемый на мишени 3, условно не показан) через канал радиосвязи в предлагаемой установке использован приемо-передающий радиомодем 22 (разработчик и изготовитель ООО «ФорПост» г. Бронницы Московской обл.), работающий в разрешенном диапазоне 433 МГц длин волн. Информационный обмен между радиомодемом 22 и оборудованием установки осуществляется с помощью силового контроллера 21, в качестве которого использован силовой контроллер Zelio Logic с SR3B261B (поставщик ЗАО «Инжэлектрокомплект» г. Москва).

В силовом контроллере 21 производится преобразование двоичных кодов с выходов радиомодема 22, а также формирование сигналов управления подъемом и опусканием мачты 2 по сигналам датчиков 15 положения и передача этой информации в радиомодем 22 и далее по радиоканалу в центральный пульт управления полигонным оборудованием для фиксации положения мачты 2 и поражения мишени 3.

Дополнительно на мачту 3 кроме датчика попадания устанавливаются условно не показанные на чертеже источники световой имитации огня противником, включение которых также осуществляется через радиомодем 22 и силовой контроллер 21.

В качестве датчиков 15 положения в предлагаемой установке использованы бесконтактные индукционные датчики типа ВБ2А (поставщик ЗАО «Мега-К» г. Калуга), которые срабатывают при приближении к ним копира 16.

С помощью контакторов 19 и 20 в установке осуществляется изменение направления вращения электродвигателя 7 путем перекоммутации полярности питающего напряжения автономного источника 17 питания. В качестве контакторов 19 и 20 в установке использованы силовые контакторы типа КНЕ220У (разработчик и поставщик ЗАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» г. Чебоксары).

В исходном состоянии мачта 2 с мишенью 3 находится в опущенном положении, один из датчиков 15, соответствующий этому положению мачты 2, сработан, и сигнал от него поступает на один из входов (2 или 3) силового контроллера 21, который на четвертом выходе формирует сигнал для срабатывания тормозного устройства электродвигателя 7.

Предлагаемая установка для подъема вертолетной мишени работает следующим образом. Для подъема мишени 2 в центральном пульте управления полигонным оборудованием формируется команда «Подъем», которая по радиоканалу поступает в радиомодем 22, преобразуется в нем и в виде аналогового сигнала поступает на соответствующий информационный вход силового контроллера 21. Силовой контроллер 21 по сигналу радиомодема 22 формирует сигнал для срабатывания контактора 19, при замыкании контактов которого производится подключение выхода электронного коммутатора 18 к электродвигателю 7. Одновременно с этим по четвертому выходу силового контроллера 21 производится отключение тормозного устройства электродвигателя 7. После выполнения указанных операций в силовом контроллере 21 на выходе 1 формируется сигнал, по которому срабатывает электронный коммутатор 18 и производит подключение плюсового вывода автономного источника 17 питания к электродвигателю 7 и его включение. После включения электродвигателя его вращательное движение с помощью встроенного червячного редуктора превращается в последовательно-поступательное движение выдвижного вала 8, которое через шарнирное соединение 10 и тягу 11 передается поворотному валу 4 мачты 2.

Подъем мачты 2 при этом производится до момента срабатывания второго датчика 15 положения, по сигналу которого силовой контроллер 21 по выходу 1 производит отключение электронного коммутатора 18, тем самым и отключение питания электродвигателя 7. После чего электронный коммутатор 21 по выходу 2 производит выключение контактора 19, а по четвертому выходу - включение тормозного устройства электродвигателя 7. После подъема мачты 2 соответствующая информация с силового контроллера 21 через радиомодем 22 по радиоканалу передается в центральный пункт управления полигонным оборудованием.

Для опускания мачты 2 с мишенью 3 в центральном пункте управления полигонным оборудованием формируется команда «Опускание», которая по радиоканалу поступает в радиомодем 22, преобразуется в нем и в виде аналогового сигнала поступает на соответствующий информационный вход силового контроллера 21. Силовой контроллер 21 при этом по четвертому выходу производит отключение тормозного устройства электродвигателя 7, по третьему выходу формирует сигнал для срабатывания контактора 20, а затем с учетом задержки на срабатывание контактора 20 (как и контактора 19) по первому выходу формирует сигнал на срабатывание электронного коммутатора 18. Указанные операции приводят к изменению полярности питающего напряжения электродвигателя 7 и изменению направления вращения его в противоположную сторону. Опускание мачты 2 при этом производится до момента срабатывания первого датчика 15 положения, по сигналу которого силовой контроллер 21 производит последовательно отключение электронного коммутатора 18, контактора 20 и включение тормозного устройства электродвигателя 7. После опускания мачты 2 соответствующая информация с силового контроллера 21 через радиомодем 22 по радиоканалу передается в центральный пункт управления полигонным оборудованием.

Выбранный алгоритм последовательного включения контактора 19 или 20, отключения тормозного устройства электродвигателя 7, включения с задержкой по времени электронного коммутатора 18 при подъеме или опускании мачты 2 с мишенью 3, а также последовательное отключение электронного коммутатора 18, включение тормозного устройства электродвигателя 7 и отключение контактора 19 или 20 при отключении питания электродвигателя 7 исключает возможность подгорания контактов контакторов 19 и 20 и образование дуги между контактами при больших токовых нагрузках электродвигателя 7.

По сравнению с известными предлагаемая установка для подъема мишени вертолета характеризуется высокой информативностью и простотой конструктивного исполнения, не требует привлечения обслуживающего персонала, обладает широкими функциональными возможностями и позволяет дистанционно управлять подъемом и опусканием длинномерных мачт вне зависимости от удаления установки от центрального пункта управления полигонным оборудованием.

Установка для подъема вертолетной мишени, содержащая основание, мачту с установленной на ней мишенью, поворотный вал мачты, установленный в подшипниках на опорах, жестко прикрепленных к основанию, линейный электродвигатель со встроенным тормозным устройством, выдвижной вал которого шарнирно соединен с одним концом тяги, второй конец которой жестко закреплен на поворотном валу мачты, уравновешивающее устройство, выполненное в виде пружин, растянутых при опущенном положении мачты и соединенных одними концами с тягами, жестко закрепленными на поворотном валу мачты, а вторыми концами жестко соединены с натяжным устройством, закрепленным на основании, установленные на кронштейнах основания датчики положения для фиксации мачты в опущенном и поднятом положении, копир, жестко закрепленный на поворотном валу мачты и взаимодействующий с датчиками положения, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены автономный источник питания, электронный коммутатор, два контактора, силовой контроллер и радиомодем, информационные входы/выходы которого соединены с соответствующими выходами/входами силового контроллера, первый вход которого соединен с первым выходом автономного источника питания, второй выход которого подключен к радиомодему, плюсовой вывод автономного источника питания через электронный коммутатор подключен к первым входам первого и второго контактора, минусовой вывод автономного источника питания подключен ко вторым входам первого и второго контактора, выходы контакторов подключены к цепям питания линейного электродвигателя, управляющие входы электронного коммутатора, первого и второго контакторов подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам силового контроллера, четвертый выход которого подключен к управляющему входу тормозного устройства линейного электропривода, при этом второй и третий входы силового контроллера подключены соответственно к выходам первого и второго датчика положения мачты в опущенном и поднятом положении.