Střela vzduch-vzduch IRIS-T s IKGSN (zblízka) |
Infračervená naváděcí hlavice ( Thermal homing head , TGS ; anglicky Heatseeker ) je naváděcí hlavice , která funguje na principu zachycování infračervených vln vyzařovaných zachyceným cílem . Jedná se o opticko-elektronické zařízení určené k identifikaci cíle proti okolnímu pozadí a vydávání záchytného signálu do automatického zaměřovacího zařízení (APU), jakož i k měření a vydávání signálu úhlové rychlosti zorného pole do zorného pole. autopilota .
Optický systém, kterým je čočka se zrcadlovou čočkou namontovaná na rotoru gyroskopu a rotující s ním, shromažďuje tepelnou energii vyzařovanou terčem do ohniskové roviny čočky, kde je umístěn modulační disk (radiálně štěrbinový rastr ). Přímo za rastrem je na vnitřním rámu gimbalu upevněn přijímač ponorného záření. Tepelný tok z terče je zaměřen na rastr ve formě skvrny. Vlivem sklonu přijímacího zrcadla při otáčení rotoru gyroskopu dochází k „přenášení“ rozptylového bodu po snímací kružnici na plochu rastru. Na fotodetektor dopadají „balíčky“ pulzů tepelného záření, jejichž perioda opakování se rovná periodě rotace (frekvence obálky) gyroskopu. Fotodetektor převádí pulsy tepelného záření na elektrický signál, který nese informaci o velikosti a směru úhlového nesouladu mezi optickou osou čočky a linií pohledu cíle.
V případě, že je cíl na optické ose objektivu, střed snímacího kruhu rozptylového bodu se shoduje se středem rastru. Když se objeví úhlová neshoda (D=0), střed skenovacího kruhu se posune vzhledem ke středu rastru v rovině neshody. Existuje frekvenční odchylka nosné frekvence, jejíž hloubka odpovídá velikosti úhlového nesouladu, a fáze jejímu směru.
Signál z fotodetektoru je přiváděn do předzesilovače (PA) navrženého tak, aby odpovídal vysokoodporové výstupní impedanci fotodetektoru se vstupem elektronické cesty TGS a předzesiloval signál. Dále je signál přiváděn do zesilovače nosné frekvence (CAM), což je omezující zesilovač se šířkou pásma určenou rozsahem odchylky frekvence. Z výstupu zesilovače nosné frekvence jde signál na vstup frekvenčního diskriminátoru, což je spoj, který je citlivý na změny frekvence vstupního signálu, a dále do amplitudového detektoru, který vybírá obálku na frekvence otáčení gyroskopu. Poté je signál přiveden na vstup korekčního zesilovače, což je rezonanční zesilovač naladěný na frekvenci otáčení gyroskopu. Korekční zesilovač, což je výkonový zesilovač, napájí korekční cívky statoru, což je solenoid, uvnitř kterého se otáčí permanentní magnet - rotor gyroskopu. V ustáleném stavu je frekvence korekčního proudu rovna frekvenci otáčení gyroskopu. Amplituda a fáze korekčního proudu určují velikost a směr vektoru momentu korekčního systému.
Pro roztočení gyroskopu a udržení konstantní frekvence jeho otáčení má TGS systém pro roztočení a stabilizaci rychlosti. Potřeba stabilizace otáček je dána tím, že kromě složek z třecích momentů v rotačních ložiskách, momentů v důsledku samoindukčního EMF atd. existují momenty, které zpomalují nebo zrychlují gyroskop; tyto momenty závisí na úhlech uložení , velikosti a směru precesní rychlosti. Princip činnosti spin-up a stabilizačního systému je popsán níže.
Po obvodu statoru jsou symetricky umístěny čtyři snímače polohy zpětnovazební cívky (KOS) a čtyři rotační cívky (KV) (vinutí motoru). KOS jsou napájeny ve dvojicích z vysokofrekvenčního generátoru. V počátečním stavu má jeden z KOS libovolného páru napětí dostatečné k odemčení elektronického klíče, který propouští proud do odpovídajícího CV. Magnet gyroskopu se začíná vtahovat do elektromagnetického pole tohoto HF. V tomto případě CBS další ve směru otáčení magnetu vytváří odblokovací impuls pro následující HF, který vtáhne magnet do svého elektromagnetického pole. Gyroskop získá nominální rychlost za méně než 10 s. Režim stabilizace rychlosti gyroskopu je zajištěn poklesem předpětí CBS, doprovázeným poklesem amplitudy napětí odebraného z CBS; v tomto případě se odblokovací impulsy zužují a zrychlování se zastaví.
TGS se skládá z koordinátora a elektronické jednotky. Koordinátorem je opticko-gyroskopická jednotka zahrnující volný gyroskop se zrcadlovým objektivem, statorový systém a fotodetektor.
Rotor gyroskopu se otáčí vzhledem k hlavní ose, navíc má schopnost natáčet se v úhlech ±45º (±60º), v závislosti na typu TGS, vzhledem ke dvěma vzájemně kolmým osám protínajícím se ve středu hmoty. gyroskop. Gimbal cup nese všechny pohyblivé prvky a je připevněn k tělu rakety pomocí statorové příruby. Kardanový kroužek je instalován v kardanové misce na speciálních kuličkových ložiskách s nízkým třecím momentem a nese vnitřní rám zavěšení, kyvný v kroužku na stejných ložiskách. Ložiska jsou instalována na vnitřním rámu kardanu, ve kterém je upevněn rotor sestávající z permanentního magnetu prstencového tvaru, vyvažovacího kroužku, přijímacího zrcátka, protizrcadla a korekční čočky, sluneční clony.
Stator obsahuje řadu vinutí, čtyři cívky rotace jsou přilepeny k vnějšímu povrchu jeho korekčního vinutí pod úhlem 90° jedna vůči druhé.
Tvrdí to studie provedená společností Northrop Grumman Corporation v 90. letech 20. století. z celkového počtu letadel všech typů, civilních i vojenských, kterékoli země patřící , sestřelených v období 1958-1992. (od zprovoznění prvního sériového URVV s Firestreakem IKGSN do konce studené války ) 80 % bylo sestřeleno střelami IKGSN a 20 % radarově naváděnými střelami, což potvrdilo americké námořnictvo a letectvo . vlastní statistika ztrát [1] .