| Rachetă aer-aer IRIS-T cu IKGSN (prim-plan) | |
Capul de orientare în infraroșu ( Thermal homing head , TGS ; în engleză Heatseeker ) este un cap de orientare care funcționează pe principiul captării undelor infraroșii emise de ținta capturată . Este un dispozitiv optic-electronic conceput pentru a identifica o țintă pe fundalul înconjurător și pentru a emite un semnal de captare către un dispozitiv de ochire automată (APU), precum și pentru a măsura și emite un semnal al vitezei unghiulare a liniei de vedere către pilot automat .
Sistemul optic, care este o lentilă cu oglindă montată pe rotorul giroscopului și care se rotește odată cu acesta, colectează energia termică emisă de țintă în planul focal al lentilei, unde se află discul modulator ( raster cu fantă radială ). Direct în spatele rasterului se află un receptor de radiație de imersie fixat pe cadrul interior al cardanului. Fluxul de căldură de la țintă este concentrat pe raster sub forma unui punct. Datorită înclinării oglinzii receptoare în timpul rotației rotorului giroscopului, punctul de împrăștiere este „transferat” de-a lungul cercului de scanare de pe suprafața rasterului. Pe fotodetector cad „pachete” de impulsuri de radiații termice, a căror perioadă de repetare este egală cu perioada de rotație (frecvența anvelopei) a giroscopului. Fotodetectorul convertește impulsurile de radiație termică într-un semnal electric care transportă informații despre mărimea și direcția nepotrivirii unghiulare dintre axa optică a lentilei și linia de vedere a țintei.
În cazul în care ținta se află pe axa optică a lentilei, centrul cercului de scanare al punctului de împrăștiere coincide cu centrul rasterului. Când apare o nepotrivire unghiulară (D=0), centrul cercului de scanare este deplasat în raport cu centrul rasterului în planul nepotrivirii. Există o abatere de frecvență a frecvenței purtătoare, a cărei adâncime corespunde mărimii nepotrivirii unghiulare și faza direcției sale.
Semnalul de la fotodetector este alimentat la un preamplificator (PA) conceput pentru a potrivi impedanța de ieșire de înaltă rezistență a fotodetectorului cu intrarea căii electronice TGS și pentru a preamplifica semnalul. Apoi, semnalul este alimentat la amplificatorul de frecvență purtătoare (CAM), care este un amplificator limitator cu o lățime de bandă determinată de intervalul de abatere a frecvenței. De la ieșirea amplificatorului de frecvență purtătoare, semnalul merge la intrarea discriminatorului de frecvență, care este o legătură care este sensibilă la modificările frecvenței semnalului de intrare, și apoi la detectorul de amplitudine, care selectează anvelopa la frecvența de rotație a giroscopului. Apoi semnalul este transmis la intrarea amplificatorului de corecție, care este un amplificator rezonant reglat la frecvența de rotație a giroscopului. Amplificatorul de corecție, care este un amplificator de putere, alimentează bobinele de corecție ale statorului, care sunt un solenoid în interiorul căruia se rotește un magnet permanent - rotorul giroscopului. În stare staționară, frecvența curentului de corecție este egală cu frecvența de rotație a giroscopului. Amplitudinea și faza curentului de corecție determină mărimea și direcția vectorului moment al sistemului de corecție.
Pentru a învârti giroscopul și a menține o frecvență constantă a rotației acestuia, TGS are un sistem de învârtire și stabilizare a vitezei. Necesitatea stabilizarii vitezei se datoreaza faptului ca pe langa componentele din momentele de frecare din rulmentii de rotatie, momentele datorate EMF de autoinducere etc., exista momente care incetinesc sau accelereaza giroscopul; aceste momente depind de unghiurile de rezemare , mărimea și direcția vitezei de precesiune. Principiul de funcționare al sistemului de spin-up și stabilizare este descris mai jos.
Patru senzori de poziție a bobinei de feedback (KOS) și patru bobine de rotație (KV) (înfășurări ale motorului) sunt amplasate simetric în jurul perimetrului statorului. KOS sunt alimentate în perechi de la un generator de înaltă frecvență. În starea inițială, unul dintre KOS al oricărei perechi are o tensiune suficientă pentru a debloca cheia electronică care trece curent în CV-ul corespunzător. Magnetul giroscopului începe să fie atras în câmpul electromagnetic al acestui HF. În acest caz, CBS-ul următor în direcția de rotație a magnetului produce un impuls de deblocare pentru HF-ul următor, care va atrage magnetul în câmpul său electromagnetic. Giroscopul câștigă viteza nominală în mai puțin de 10 s. Modul de stabilizare a vitezei giroscopului este asigurat de o scădere a curentului de polarizare al CBS, însoțită de o scădere a amplitudinii tensiunii preluate de la CBS; în acest caz, impulsurile de deblocare devin mai înguste și accelerația se oprește.
TGS este format dintr-un coordonator și o unitate electronică. Coordonatorul este o unitate optic-giroscopică, care include un giroscop liber cu un obiectiv cu lentilă oglindă, un sistem stator și un fotodetector.
Rotorul giroscopului se rotește în raport cu axa principală, în plus, are capacitatea de a balansa la unghiuri de ±45º (±60º), în funcție de tipul de TGS, față de două axe reciproc perpendiculare care se intersectează la centrul de masă al giroscop. Cupa cardanului transportă toate elementele în mișcare și este atașată de corpul rachetei cu ajutorul unei flanșe de stator. Inelul cardanului este instalat în cupa cardanului pe rulmenți speciali cu bile cu un moment de frecare redus și poartă cadrul interior al suspensiei, oscilant în inel pe aceiași rulmenți. Rulmenții sunt instalați pe cadrul interior al cardanului, în care este fixat un rotor, constând dintr-un magnet permanent de formă inelară, un inel de echilibrare, o oglindă de recepție, o contra-oglindă și o lentilă de corectare, un parasolar.
Statorul include un număr de înfășurări, patru bobine de rotație sunt lipite de suprafața exterioară a înfășurării sale de corecție la un unghi de 90 ° una față de alta.
Potrivit unui studiu realizat de Northrop Grumman Corporation în anii 1990. din numărul total de aeronave de toate tipurile, civile și militare, ale oricărei țări aparținând , doborâte în perioada 1958-1992. (de la punerea în funcțiune a primului URVV de producție cu Firestreak IKGSN până la sfârșitul Războiului Rece ) 80% au fost doborâți de rachete IKGSN și 20% de rachete ghidate de radar, ceea ce este confirmat de Forțele Aeriene și Marinei SUA . statistici proprii pierderi [1] .