| IRIS-T luft-till-luft-missil med IKGSN (närbild) | |
Infrarött referenshuvud ( Thermal homing head , TGS ; engelska Heatseeker ) är ett referenshuvud som fungerar enligt principen att fånga infraröda vågor som sänds ut av det fångade målet . Det är en optisk-elektronisk anordning utformad för att identifiera ett mål mot den omgivande bakgrunden och avge en fångstsignal till en automatisk siktanordning (APU), samt att mäta och avge en signal om vinkelhastigheten för siktlinjen till autopilot .
Det optiska systemet, som är en spegellinslins monterad på gyroskoprotorn och roterar med den, samlar in den termiska energin som emitteras av målet in i linsens fokalplan, där den modulerande skivan ( raster med radiell spalt ) är placerad. Direkt bakom rastret finns en nedsänkningsstrålningsmottagare fäst på kardans inre ram. Värmeflödet från målet fokuseras på rastret i form av en fläck. På grund av den mottagande spegelns lutning under rotation av gyroskoprotorn "överförs" spridningspunkten längs skanningscirkeln på rasterytan. "Packar" av termiska strålningspulser faller på fotodetektorn, vars repetitionsperiod är lika med gyroskopets rotationsperiod (enveloppfrekvens). Fotodetektorn omvandlar termiska strålningspulser till en elektrisk signal som bär information om storleken och riktningen av vinkelfelanpassningen mellan linsens optiska axel och målets siktlinje.
I det fall då målet är på linsens optiska axel, sammanfaller mitten av skanningscirkeln för spridningspunkten med mitten av rastret. När en vinkelfelmatchning uppträder (D=0), förskjuts avsökningscirkelns centrum i förhållande till mitten av rastret i missanpassningsplanet. Det finns en frekvensavvikelse för bärvågsfrekvensen, vars djup motsvarar storleken på vinkelfelanpassningen och fasen till dess riktning.
Signalen från fotodetektorn matas till en förförstärkare (PA) utformad för att matcha fotodetektorns högresistansutgångsimpedans med ingången på den elektroniska TGS-vägen och för att förförstärka signalen. Därefter matas signalen till bärvågsfrekvensförstärkaren (CAM), som är en begränsande förstärkare med en bandbredd som bestäms av frekvensavvikelseområdet. Från bärfrekvensförstärkarens utgång går signalen till ingången på frekvensdiskriminatorn, som är en länk som är känslig för förändringar i insignalens frekvens, och sedan till amplituddetektorn, som väljer enveloppen vid gyroskopets rotationsfrekvens. Sedan matas signalen till ingången på korrigeringsförstärkaren, som är en resonansförstärkare avstämd till gyroskopets rotationsfrekvens. Korrektionsförstärkaren, som är en effektförstärkare, matar statorns korrigeringsspolar, som är en solenoid inuti vilken en permanentmagnet roterar - gyroskoprotorn. I stationärt tillstånd är korrigeringsströmmens frekvens lika med gyroskopets rotationsfrekvens. Korrektionsströmmens amplitud och fas bestämmer storleken och riktningen för korrigeringssystemets momentvektor.
För att snurra upp gyroskopet och bibehålla en konstant rotationsfrekvens har TGS ett system för att snurra upp och stabilisera hastigheten. Behovet av att stabilisera hastigheten beror på att det förutom komponenterna från friktionsmomenten i rotationslagren, momenten på grund av självinduktions-EMK, etc., finns moment som saktar ner eller accelererar gyroskopet; dessa moment beror på lagervinklarna , storleken och riktningen för precessionshastigheten. Funktionsprincipen för spin-up- och stabiliseringssystemet beskrivs nedan.
Fyra återkopplingsspolelägessensorer (KOS) och fyra rotationsspolar (KV) (motorlindningar) är symmetriskt placerade runt statorns omkrets. KOS matas i par från en högfrekvensgenerator. I det initiala tillståndet har en av KOS i vilket par som helst en spänning som är tillräcklig för att låsa upp den elektroniska nyckeln som skickar ström till motsvarande CV. Gyroskopmagneten börjar dras in i det elektromagnetiska fältet på denna HF. I detta fall producerar CBS nästa i magnetens rotationsriktning en upplåsningspuls för den efterföljande HF, som kommer att dra magneten in i dess elektromagnetiska fält. Gyroskopet får nominell hastighet på mindre än 10 s. Läget för stabilisering av gyroskophastigheten tillhandahålls av en minskning av förspänningsströmmen hos CBS, åtföljd av en minskning av amplituden för spänningen som tas från CBS; i detta fall blir upplåsningspulserna smalare och accelerationen stannar.
TGS består av en koordinator och en elektronisk enhet. Koordinatorn är en optisk-gyroskopisk enhet, inklusive ett fritt gyroskop med ett spegelobjektiv, ett statorsystem och en fotodetektor.
Gyroskoprotorn roterar i förhållande till huvudaxeln, dessutom har den förmågan att svänga i vinklar på ±45º (±60º), beroende på typen av TGS, i förhållande till två ömsesidigt vinkelräta axlar som skär varandra i centrum av massan. gyroskop. Kardanskålen bär alla rörliga element och fästs på raketkroppen med hjälp av en statorfläns. Kardanringen är installerad i kardanskålen på speciella kullager med lågt friktionsmoment och bär upphängningens inre ram, svänger i ringen på samma lager. Lager är installerade på kardanens inre ram, i vilken en rötor är fixerad, bestående av en permanent magnet med ringform, en balanseringsring, en mottagande spegel, en motspegel och en korrigeringslins, en motljusskydd.
Statorn inkluderar ett antal lindningar, fyra rotationsspolar är limmade på den yttre ytan av dess korrigeringslindning i en vinkel på 90 ° den ena i förhållande till den andra.
Enligt en studie gjord av Northrop Grumman Corporation på 1990-talet. av det totala antalet flygplan av alla typer, civila och militära, från vilket land som helst som skjutits ned under perioden 1958-1992. (från driftsättningen av den första produktionen URVV med Firestreak IKGSN till slutet av det kalla kriget ) sköts 80% ner av IKGSN-missiler och 20% av radarstyrda missiler, vilket bekräftas av den amerikanska flottan och flygvapnets egen förluststatistik [1] .