Способ испытания на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения и устройство для его осуществления
Изобретения относятся к управляемым артиллерийским снарядам, выстреливаемым из орудий. Способ испытания на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения включает установку автопилотного блока в выключенном состоянии в технологическое приспособление, закрепление технологического приспособления на каретке динамического стенда и воздействие на блок одиночного удара по оси X. До удара замеряют сопротивление электрических цепей и проверяют герметичность автопилотного блока. Проводят закоротку запальной цепи механизма раскрытия рулей, снимают закоротку запальной цепи батареи питания электронной аппаратуры. Устанавливают в носовой части автопилотного блока габаритно-весовой имитатор головки самонаведения. Устанавливают в технологическое приспособление датчики прямой и обратной перегрузок по оси X. Снимают с поверхности автопилотного блока защитное технологическое кольцо. После удара и снятия автопилотного блока с динамического стенда и технологического приспособления устанавливают на корпусе блока защитное кольцо. Проводят внешний осмотр, замеряют сопротивление электрических цепей, определяют величины действующих по оси Х прямой и обратной перегрузок и проводят анализ результатов осмотра и замеров. Устройство для испытания на прочность автопилотного блока содержит корпус цилиндрической формы из высокопрочной стали, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру установочного пенала каретки динамического стенда. Головная часть корпуса выполнена ступенчатой цилиндрической формы с отверстиями под установку и крепление донной частью испытуемого блока. Донная часть корпуса выполнена ответной под установку и крепление устройства в пенале каретки динамического стенда. В устройстве в продольном направлении выполнены две глухие камеры цилиндрической формы, закрытые заглушками. Одна камера снабжена отверстием со стороны головной части устройства, другая - со стороны донной. В каждой камере установлены измерительный элемент в виде цилиндра с конической головной частью из меди и эталонный груз. Со стороны головной части устройства выполнено цилиндрическое углубление, в котором установлена технологическая плата с ответными гнездами под контакты платы автопилотного блока. Изобретение позволяет повысить информативность и надежность испытаний автопилотного блока снаряда в условиях, максимально приближенных к реальным. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к силовым системам управления летательных аппаратов и наиболее целесообразно может быть использовано в автопилотах малогабаритных управляемых снарядов с головкой самонаведения, выстреливаемых из ствола танковой пушки, артиллерийских орудий и др.
Известно применение управляемых снарядов, выстреливаемых из ствола танковой пушки, например, выстрела ЗУБК10-1 с противотанковым управляемым снарядом 9М117 [1, стр. 4], из ствола артиллерийского 152-мм орудия выстрела 3ВОФ64 (3ВОФ93) с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ39 [2] с лазерной полуактивной головкой самонаведения, управляемых снарядов [3, 4, 5]. Отличительной особенностью работы этих снарядов является воздействие на снаряд и его элементы больших стартовых линейных (ствольных) перегрузок, действующих в момент выстрела. Развитие и совершенствование современных управляемых снарядов идет по пути повышения скорости и увеличения дальности стрельбы не за счет повышения мощности разгонного двигателя, а за счет увеличения начальной скорости и, как следствие этого, к росту стартовых линейных ускорений, которые могут достигать 5000 - 10000 g и более. Такие линейные перегрузки крайне неблагоприятно сказываются на характеристиках прочности и надежности работы всех элементов снаряда, в том числе и элементов управления, обеспечивающих дальность стрельбы, точность и надежность работы управляемого снаряда. В известном противотанковом снаряде 9М117 [1], состоящем из рулевого привода с усилителем, боевой части, маршевой двигательной установки, аппаратурного отсека (в составе блока питания, блока связи, гирокоординатора, электронной аппаратуры), блока стабилизаторов и поддона, элементы управления и питания разнесены между собой и находятся между боевой частью и маршевой двигательной установкой. В известных управляемых снарядах [2, 3, 4, 5] с головкой самонаведения, обладающей сравнительно большой массой, располагаемой в головной части снаряда, внутри корпуса снаряда установлены рулевой привод с рулями, блок электропитания и гироскоп с бесконтактным датчиком, электронная аппаратура управления. Наиболее близким к рассматриваемому объекту испытания на прочность является отсек управления известного управляемого снаряда 3ОФ39 калибра 152-мм [2, рис. 4], который состоит из головки самонаведения с носовым блоком и автопилотного блока. Автопилотный блок [2, стр. 44-59] предназначен для размещения элементов аппаратуры управления полетом снаряда и блока питания. Конструктивной основой автопилотного блока [2, рис. 21] является его корпус, в котором закреплены инерциальный гироскоп, рулевой привод, блок питания и преобразования. Корпус имеет продольные пазы для складывания рулей и технологическое отверстие для доступа к контрольному разъему. Автопилотный блок с размещенными в нем элементами управления полетом снаряда представляет собой сложный электромеханический блок, прочность и надежность работы которого должна обеспечиваться во всех реальных условиях его применения в составе управляемого снаряда, в том числе и при воздействии ствольной перегрузки высокой интенсивности. В связи с этим исключительно ответственная роль отводится разработке простых, надежных и информативных способов испытаний на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения при воздействии механического удара одиночного действия по оси X высокой интенсивности в стендовых условиях испытаний, действующего при выстреле снаряда из ствола орудия. Известны способы (методики) испытаний на прочность рулевого привода [6, пункты 1, 6, 5 (требование), 3.3.5 (методика)] и автопилотного блока [7, пункты 1.6.6 (требование), 3.3.5 (методика)] управляемого снаряда 3ОФ39 с головкой самонаведения [2] при воздействии одиночного удара с пиковым ускорением 10000 g по оси X, включающие проведение следующих операций при испытаниях на прочность: а) рулевого привода: 1) установить рулевой привод в технологическом приспособлении на каретке стенда ДС-10000 так, чтобы ускорение было направлено по оси X; 2) подвергнуть рулевой привод воздействию одиночного удара с ускорением (9500





1) В п. 1.4.2.2 раздела 1.4 (требования безопасности) на автопилотный блок [7] задано:
"Проверки БА (блока автопилотного) со сложенными рулями проводить с технологическим кольцом, обеспечивающим безопасность в соответствии с требованиями чертежа 9Б838.00.00.000 СБ". Из методики п.3.3.5 [7] при испытаниях на прочность автопилотного блока не ясно, где, когда и нужно ли вообще снимать это кольцо. 2) В методике п.3.3.5 [7] нет ясности с контактами термоэлектрических батарей и гирокоординатора, где, когда ставить или снимать технологические перемычки с контактов, хотя в п.1.4.2.4 речь о них идет. В известном источнике информации [7, п.3.3.5] отсутствует информация об устройстве для проведения испытания на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения при воздействии одиночного удара по оси X. В методике п.3.3.5 речь идет о технологическом приспособлении, в котором устанавливается и закрепляется испытуемый автопилотный блок. Логически рассуждая, можно сделать вывод о том, что это должно быть устройство, имитирующее место стыка донной части автопилотного блока с боевой частью снаряда. Но этого недостаточно, так как не ясно, как и чем осуществляются в устройстве замеры прямой и обратных перегрузок по оси X при ударе, как и чем имитируется или нет место электрического стыка с точки зрения механической прочности автопилотного блока с боевой частью снаряда и др., хотя необходимость замеров и воспроизведения реальных условий работы очевидна для испытателя блока. 4. В технологическом приспособлении для проведения испытания на прочность автопилотного блока не в полном объеме воспроизведены условия стыковки автопилотного блока с боевой частью снаряда, а именно отсутствует плата с гнездами электрической стыковки этих блоков, которая является при воздействии удара по оси X подпирающей для ответной платы с контактами блока питания в данной части автопилотного блока и исключает ее механическое разрушение при ударе. Задачей предлагаемого технического решения является повышение информативности испытания на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения при воздействии механического удара одиночного действия по оси X, повышение объективности и достоверности испытания на прочность в стендовых условиях к условиям, максимально приближенным к условиям работы испытуемого блока в составе реального объекта при воздействии механического удара одиночного действия по оси X высокой интенсивности. Поставленная задача решается за счет применения предлагаемого способа, суть которого заключается в следующем. В способе испытания на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения, включающем установку автопилотного блока в выключенном состоянии в технологическое приспособление, закрепление технологического приспособления с автопилотным блоком на каретке динамического стенда и воздействие на блок механического удара одиночного действия по оси X, до проведения удара замеряют величины сопротивлений электрических цепей автопилотного блока, замеряют величины сопротивлений изоляции электрически изолированных цепей между собой и корпусом автопилотного блока, проверяют герметичность автопилотного блока, результаты замеров и проверки сравнивают с заданными и принимают решение о допуске автопилотного блока для проведения испытания на прочность, после чего проводят закоротку запальной цепи электровоспламенителя механизма раскрытия рулей путем установки технологической перемычки между контактами электровоспламенителя, снимают закоротку запальной цепи электровоспламенителя термоэлектрической батареи питания блока электронной аппаратуры путем снятия технологической перемычки с запальной цепи, устанавливают в носовой части автопилотного блока габаритно-весовой имитатор головки самонаведения с носовым блоком, устанавливают в технологическое приспособление датчики прямой и обратной перегрузок по оси X, снимают с наружной поверхности автопилотного блока защитное технологическое кольцо, после проведения удара и снятия автопилотного блока и технологического приспособления устанавливают на корпусе блока защитное технологическое кольцо (хомут), проводят внешний осмотр блока по выявлению механических повреждений, деформаций, трещин, разрывов, ослабления креплений, замеряют величины сопротивлений электрических цепей автопилотного блока с целью проверки сохранности поджиговых цепей незадействованных пиротехнических средств и срабатывания задействованных, сохранности электромонтажа блока, замеряют величины сопротивлений изоляции электрически изолированных цепей между собой и корпусом автопилотного блока с целью оценки сохранности изоляции электрических цепей, определяют величины действующих по оси X прямой и обратной перегрузок по показаниям датчиков перегрузок, проводят анализ результатов осмотра и замеров на соответствие допустимым и принимают решение о завершении испытания на прочность автопилотного блока при воздействии механического удара одиночного действия по оси X. Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для проведения испытания на прочность автопилотного блока управляемого снаряда с головкой самонаведения, включающем корпус цилиндрической формы из высокопрочной стали, наружный диаметр которого соответствует диаметру внутренней поверхности установочного пенала каретки динамического стенда, головная часть корпуса выполнена ступенчатой цилиндрической формы с крепежными отверстиями под установку и крепление донной частью испытуемого автопилотного блока, донная часть корпуса выполнена ответной под установку и крепление устройства в пенале каретки динамического стенда, в корпусе в продольном направлении выполнены две глухие камеры цилиндрической формы, закрытые заглушками, одна из камер снабжена входным отверстием со стороны головной части устройства, другая - со стороны донной, в каждой из камер установлены измерительный элемент, выполненный в виде цилиндра с конической головной частью из меди, и эталонный груз, со стороны головной части устройства выполнено цилиндрическое углубление, в котором установлена технологическая плата с ответными гнездами под контакты платы блока питания автопилотного блока. Способ реализуется устройством, принципиальная конструктивная схема которого приведена на фиг. 1. На фиг. 1 обозначено: испытуемый автопилотный блок 1, состоящий из корпуса с размещенным в нем электронным блоком, рулевым приводом со сложенными рулями и закрытыми герметизирующими щитками с установленным на корпусе блока в местах выхода рулей защитным технологическим кольцом, блоком электропитания с термоэлектрическими батареями, гироскопом и индуктором и блоком переключателей программ управления, продольная ось автопилотного блока совпадает с осью X, цилиндрический стальной корпус 6 устройства, технологическая плата 2, посадочное 14 и крепежное 15 места для установки и крепления винтами 12 автопилотного блока 1, опорное кольцо 16, камеры 17, 18 с устанавливаемыми в них измерительными датчиками 5, 10 и эталонными грузами 4, 9 для замера соответственно прямой (по оси X) и обратной (по оси -X) перегрузок, заглушки 3, 8, винты 11 крепления технологической платы 2 к корпусу 6, винты 7 крепления корпуса 6 к каретке динамического стенда, контакты 19 платы блока питания автопилотного блока и гнезда 20 технологической платы устройства, устанавливаемой в углублении корпуса 6. Для справки: ориентировочные габаритные размеры устройства фиг. 1 для проведения испытания на прочность автопилотного блока 1 управляемого снаряда с головкой самонаведения при воздействии механического удара одиночного действия по оси X составляют: диаметр наружной поверхности 152 мм, высота 75 мм (с установленной платой 2). На фиг. 2 представлена технологическая плата 2 в сборе, где обозначено: печатная плата 21, изоляционная шайба 22, розетка 23 с гнездами 20, винты 24 крепления сборки деталей 21, 22, 23. Габаритно-весовой имитатор головки самонаведения с носовым блоком, устанавливаемый со стороны головной части автопилотного блока 1, на фиг. 1 не показан. Способ реализуется следующим образом. До проведения механического удара одиночного действия по оси X автопилотный блок в выключенном состоянии со сложенными рулями и закрытыми герметизирующими щитками с установленным на корпусе блока в местах выхода рулей защитным технологическим кольцом проходит проверку замером величин сопротивлений электрических цепей с помощью переносного моста постоянного тока типа Р3043 с целью оценки сохранности поджиговых цепей пиротехнических средств (термоэлектрических батарей, гироскопа, механизма раскрытия рулей и др.) и электромонтажа блока при предварительно снятых технологических перемычках с контактов электровоспламенителей батареи питания блока электронной аппаратуры и механизма раскрытия рулей. Проверяются величины сопротивлений изоляции электрически изолированных цепей между собой и корпусом автопилотного блока замером с помощью универсального вольтметра типа В7-36 с целью оценки исправности изоляции электрических цепей. Проверяется герметичность блока методом погружения предварительно закрытого с торцов герметичными крышками и со снятым защитным технологическим кольцом (хомутом) автопилотного блока в ванну с жидкостью, во внутреннюю полость блока через входное отверстие в крышке подается сжатый воздух от сети через ресивер с измерительным манометром давлением (0,9

1. Выстрел ЗУБК10-1 с управляемым снарядом 9М117. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЗУБК10-1.00.00.000 ТО, Воениздат, М., 1987. 2. 152-мм выстрел 3ВОФ64 (3ВОФ93) с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ39 и зарядом N 1 (уменьшенным переменным зарядом). Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3ВОФ64.00.00.000 ТО (3ВОФ93.00.00.000 ТО), Воениздат, М., 1990. 3. RU Патент N 2124696 (заявка N 97114645/02) приоритет 13.08.97, 6 F 42 B 15/00. 4. RU Патент N 2123659 (заявка N 97114644/02) приоритет 13.08.97, 6 F 42 B 15/00. 5. RU Патент N 2126950 (заявка N 98102624) приоритет 02.02.98, 6 F 42 B 15/00. 6. Способ (методика) испытания на прочность при воздействии одиночного удара рулевого привода. Привод. Технические условия 9Б838.02.00.000 ТУ, КБП, Тула, 1985, п.1.6.5 (требование), п.3.3.5 (методика) - аналог. 7. Способ (методика) испытания на прочность при воздействии одиночного удара автопилотного блока. Блок автопилотный. Технические условия 9Б838.00.00.000 ТУ. КБП, Тула, 1985, п.1.6.6 (требование), п.3.3.5 (методика) - прототип.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2