У третій серії статтей про Р-3С ми розглянемо турбогенератор ракети та контактний детонатор.
Другий відсік ракети Р-3С
Турбогенератор
Турбогенератор потрібен ракеті для живлення апаратури однофазним змінним струмом. Основними частинами турбогенератора є корпус (2), статор (7), ротор (11), турбіна (1) і щит (6). Статор (7) має два постійні магніти і дві послідовно з'єднані обмотки з сердечником. Ротор складається з вала і нанесеного на нього пакета листів з електротехнічної сталі. Листи товщиною 0.35 мм склеєні між собою і мають вигляд зірочки з шістьма виступами. Вісь ротора встановлена на підшипниках (10), запресованих у корпус і щит. На кінець осі ротора насаджено турбіну. Турбіна активна, з симетричним профілем лопаток, виконаних за одне ціле з диском. Бандаж (4), що закріплює лопатки, підвищує ККД турбіни.
Для захисту підшипника, запресованого в щит, від теплового впливу порохових газів передбачено лабіринтове ущільнення, утворене двома кільцевими проточками в турбіні і відповідними виступами в щиті. Для тієї ж мети в щиті просвердлені отвори (3), через які порохові гази проходять всередину корпусу турбогенератора, минаючи шарикопідшипники. Напруга, що виробляється турбогенератором, - 140-180 В. Швидкість обертання його ротора 55000 - 65000 об/хв.
Контактний детонатор
Контактний детонатор являє собою електричний ударний детонатор миттєвої дії запобіжного типу. Детонатор складається з чотирьох реакційних контактів, встановлених по одному на рулях ракети, і ПІМ. Реакційний контакт замикає електроланцюг ЗВМ у разі контакту рулів ракети з ціллю. Контакт складається зі сталевого ножа (3) та ізольованого дроту (2), обвитого навколо ножа. Ніж і дріт розташовані в канавці керма 1 і залиті компаундом (4). Провід з'єднується з електричним ланцюгом ЗВМ. Ніж припаяний до керма, що грає роль "маси" - другого провідника. У разі прямого попадання ракети в ціль ізоляція дроту буде зруйнована ножем і в результаті замкнеться ланцюг електрозапальника ЗВМ. Призначення і принциповий устрій ЗВМ контактного детонатора такий самий, як і в неконтактного. Відмінність полягає лише у відсутності у ЗВМ контактного детонатора самоліквідатора.
ЗВМ — Запобіжно-виконавчий механізм
Рульовий відсік
Рульовий відсік має циліндричний корпус, із зовнішнього боку якого розміщено дві пари рулів, а всередині встановлено рульовий привід. Рульовий привід призначений для повороту рулів ракети відповідно до керуючих сигналів теплової головки самонаведення. Привід має два незалежні канали керування, аналогічні за конструкцією і характеристиками.
До складу приводу входять:
Газогенератор ;
Газогенератор — це пороховий акумулятор тиску. Гази, що утворюються під час його роботи і використовуються для приводу рулів, а також турбіни турбогенератора. Газогенератор складається з двох частин: власне газогенератор і порохівниці. Заряд (9) газогенератора, виготовлений з пороху, який бронюють на зовнішній поверхні ізоляційною стрічкою і нітроленолеумним лаком (10). На передньому торці заряду засвердлені чотири отвори діаметром 3 мм, що форсують вихід газогенератора на робочий режим.
Піросвічка газогенератора поміщається в корпусі (4). Всередині нього міститься піротехнічний заряд (7). Для його займання піросвічка забезпечена ниткою запалювання з ніхромового дроту, вкритого ініціювальним складом. Нитка підпаяна до корпусу піросвічки і контакту (13), укріпленому в пластмасовій втулці (12). Корпус (8) газогенератора з'єднується з корпусом піросвічки за допомогою завальцювання після спорядження газогенератора. У корпусі піросвічки є 24 отвори для виходу газів. Із зовнішнього боку вони закриті фільтром (11), який утримується кільцем (3), що має вікна. Пружинна шайба 6 перешкоджає переміщенню заряду газогенератора в корпусі під час транспортування.
Турбогенератор БП-13В3 (див. початок статті) ;
Обігрівальні елементи з терморегулятором ТР-4КМ ;
Обігрівальні елементи (4 штуки) призначені для обігрівання циліндрів поршнів рульового приводу і порохового заряду газогенератора. Елементи мають по дві ніхромових спіралі і разом споживають потужність 100 - 140Вт. Напруга на обігрівальні елементи надходить через терморегулятор, за допомогою якого підтримується температура в межах від 17 до 30°С.
Терморегулятор ТР-4КМ Слугує для підтримання температури (у місці його встановлення) в межах від 17 до 30°С. Чутливим елементом терморегулятора є біметалічна шайба (2), виготовлена з біметалу ТБ-3.
3) Зрізний роз'єм, що служить для з'єднання електричних ланцюгів пускового пристрою і ракети;
4) Перехідник з кронштейном, на якому закріплені штепсельні роз'єми, призначені для під'єднання електричних ланцюгів відсіку до ТГСН.
Опис самого рульового відсіку
У рульовому відсіку міститься також контактний детонатор бойової частини, що складається з реакційних контактів (10) і запобіжно-виконавчого механізму (9).
Рульовий привід працює за рахунок енергії гарячого газу, що виробляється пороховим газогенератором. Його робота починається при натисканні на кнопку "Пуск" на літаку. Імпульс струму надходить на піросвічку (17), запалює запальник, який зі свого боку підпалює пороховий заряд (10) газогенератора (7). Утворені гази заповнюють кільцеву розподільну камеру (16), звідки гази через чотири сопла (15) надходять у робочі циліндри (14), чинячи тиск на поршні (4). З підпоршневої порожнини гази проходять через отвір у сердечнику (13), регульований зазор між клапаном (6) і торцем сердечника (13) і далі через радіальні отвори витікають в атмосферу.
Енергія порохового газогенератора використовується також для приведення в дію турбогенератора (1), що постачає електроенергію агрегатам ракети. Для цього частина газів із камери (16) через сопло (18) надходить на лопатки турбіни турбогенератора (1) і далі через сопло в плиті (2) виходить в атмосферу. Поршень (4) робочого циліндра (14) і це є одночасно й електромагніт з обмоткою (12). Він забезпечений клапанним пристроєм, що складається з каліброваного отвору в сердечнику (13), якоря (5) і клапана (6). За допомогою клапанного пристрою можна керувати витратою газу через робочий циліндр, а отже, і величиною тиску газу, що діє на поршень. Положення, яке займає клапан, визначається рівністю двох прикладених до нього сил: сили електромагніту, що притягує якір (5), і газодинамічної сили, що залежить від тиску газів. Під час зміни струму в обмотці електромагніта змінюється зусилля, що притягує якір, і рівновага клапана може настати лише в новому положенні за іншого зазору між клапаном і осердям, а отже, за зміненого тиску в циліндрі.
Якщо струми I1 і I2 в обмотках обох електромагнітів одного каналу управління рівні, то і витрати через клапанні пристрої обох поршнів однакові. У цьому разі поршні нерухомі. Під час подавання ТГСН керуючого сигналу за рахунок різниці струмів, що виникає, відбувається диференціальна зміна зазорів у клапанних пристроях двох поршнів. У результаті порушується рівність тисків у циліндрах (14) і рівність моментів, прикладених до вала рулів. Різниця моментів двох поршнів пропорційна різниці струмів, рулі повертаються доти, доки не врівноважується аеродинамічним моментом.
Основними елементами рульового приводу є: корпус (5), чотири колонки (16) зі встановленими в них осями (9) і (14) рулів ракети, фланець (10), дві пари поршнів (7), газогенератор (17), чотири обігрівальні елементи (20). Колонки вставлені в отвори корпусу і закріплені штифтами. З протилежного боку на колонках закріплений чотирма гайками фланець з розеткою (11), призначеною для приєднання вилки запобіжно-виконавчого механізму (ЗВМ) контактного детонатора. Для кріплення ЗВМ слугує гайка (12). З переднього боку до корпусу прикріплена чотирма гвинтами (21) плита (4). Усередині склянки (18), виконаної за одне ціле з корпусом, розміщений газогенератор. До плити кріпиться турбогенератор (1), терморегулятор (22) і колодка (2) перехідника. Обігрівальні елементи поміщені в отворах корпусу і слугують для підігрівання порохового заряду газогенератора і циліндра, в яких кріпляться поршні (7). Температура обігріву регулюється терморегулятором. Розпаювання проводів нагрівальних елементів здійснюється на перехідних колодках (19). Тяги (8) пов'язують поршні з важелями осей. Вісь 9 пряма, а вісь 14 колінчаста. Осі обертаються в підшипниках (15), запресованих у розточки колонок. Газорозподільна камера утворена розточкою в плиті. Вона сполучається з циліндрами, в яких встановлені кільцеві шайби (6), завдяки яким порохові гази спрямовуються на центральну частину торців поршнів, що оберігає кільця ущільнювачів поршнів від прогару. У плиті є два радіальних канали, що сполучаються з газорозподільною камерою. Один з них закритий мембраною з мідної фольги, що проривається при підвищенні тиску газів вище допустимого. Другий служить для підведення стисненого повітря під час наземних перевірок відсіку керування.
