МОДЕЛЬ РАКЕТЫ "КОНСТА" Российский патент 1994 года по МПК A63H27/26 

Изобретение относится к технике летательных аппаратов с реактивной тягой, в частности к моделям ракет, и может быть использовано в небольших ракетах, а также в спортивном ракетомоделизме.

Известна модель ракеты, содержащая обтекатель, корпуса первой и второй ступеней, снабженные двигателями. Корпуса первой и второй ступеней соединены с возможностью разделения в полете.

Недостатком известного технического решения является малая статическая устойчивость, поскольку центр тяжести модели смещен в сторону центра давления за счет значительных масс двигателей обеих ступеней.

Известна также модель ракеты, содержащая обтекатель, корпуса первой и второй ступеней, снабженные двигателями, и средство разделения ступеней, выполненное в виде взрывного заряда, связанного с двигателем первой и/или второй ступени.

Недостатком известного технического решения является малая статическая устойчивость, так как за счет значительных масс двигателей обеих ступеней центр тяжести смещается к центру давления (или за центр давления). При этом требуется смещать центр тяжести в сторону обтекателя, для чего в головной части модели устанавливают дополнительный груз. В результате увеличивается общая масса летательного аппарата, что уменьшает дальность полета и другие летно-тактические характеристики.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно - повышение летно-тактических характеристик путем регулирования положения центра тяжести при разделении ступеней.

Поставленная цель достигается тем, что в модели ракеты, содержащей обтекатель, корпуса первой и второй ступеней, снабженные двигателями, и средство разделения ступеней, выполненное в виде взрывного заряда, связанного с двигателем первой и/или второй ступеней, согласно изобретению, двигатель второй ступени установлен с возможностью скольжения относительно корпуса и кинематически связан с двигателем первой ступени, при этом в корпусе второй ступени установлены посредством шарниров подпружиненные упоры с фиксированием их в горизонтальном положении для передачи усилия тяги двигателя на корпус, а в донной части корпуса второй ступени свободно установлена заглушка, в полости которой размещен взрывной заряд.

Кроме того, двигатели первой и второй ступеней связаны посредством стержневых элементов, причем двигатель второй ступени выполнен с выступами, предназначенными для взаимодействия со стержневыми элементами.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что оно соответствует критерию "новизна".

Поиск и анализ известных технических решений в данной области техники не позволили обнаружить признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого решения. Это позволяет сделать вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая модель ракеты, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - кинематическая связь двигателей.

Модель ракеты содержит головной обтекатель 1, корпуса первой 2 и второй 3 ступеней. В корпусе 2 первой ступени жестко установлен двигатель 4, кинематически связанный с двигателем 5 второй ступени. Эта связь осуществлена посредством стержневых элементов 6, которые жестко соединены с двигателем 4 или корпусом 2, а с двигателем 5 элементы 6 соединены с возможностью разделения (по "скользящей" посадке). При этом стержневые элементы 6 взаимодействуют с выступом 7, выполненным у двигателя 5, за счет чего двигатель 5 удерживается во время полета в необходимом положении, и этим обеспечивается смещение центра тяжести вперед относительно центра давления, что повышает статическую устойчивость. В корпусе 3 второй ступени установлены посредством шарниров 8 подпружиненные упоры 9. Пpи перемещении двигателя 5 в донную часть корпуса второй ступени упоры 9 принимают горизонтальное положение и фиксируются, при этом упорами 9 осуществляется передача усилия тяги двигателя 5 на корпус 3 второй ступени. Места крепления упоров 9 в корпусе 3 выбираются из условия безлюфтовой установки двигателя 5 в донной части второй ступени. Для обеспечения центрирования двигателя 5 в корпусе второй ступени размещены стрингеры 10.

В донной части корпуса 3 второй ступени свободно установлена заглушка 11, в полости которой размещен взрывной заряд 12, обеспечивающий разделение ступеней и который может быть связан с одним или обоими двигателями 4 и 5. Воспламенение двигателя второй ступени во время полета модели ракеты может осуществляться традиционными способами (командой по радио, огневым шнуром и т.п.). Донная часть корпуса 3 ограничена шпангоутом 13.

Предлагаемая модель ракеты работает следующим образом.

В процессе полета модели ракеты при работающем двигателе 4 первой ступени, двигатель 5 второй ступени находится в крайнем верхнем положении, при этом центр тяжести всей модели ракеты смещен к носовой части относительно центра давления. Причем величина этого смещения значительно больше расстояния между центрами тяжести и давления при традиционных компоновочных схемах моделей ракет, что характеризует предлагаемую модель ракеты более статически устойчивой на участке полета с работающим двигателем первой ступени. Воспламеняя взрывной заряд 12, осуществляют разделение ступеней модели ракеты. При этом от действия взрывного заряда двигатель 4 совместно с корпусом 2 первой ступени отделяется от второй ступени. За счет того, что двигатель 4 и двигатель 5 кинематически связаны посредством стержневых элементов 6, при разделении ступеней двигатель 5 перемещается в крайнее положение в донной части корпуса 3 второй ступени. При этом упоры 9 устанавливаются в горизонтальное положение и тяговое усилие от двигателя 5 передается на корпус второй ступени через эти упоры. Заглушка 11 отделяется при воспламенении двигателя 5.

Так как при разделении ступеней происходит развесовка модели ракеты (отделение первой ступени) и перемещение двигателя 5 в донную часть корпуса второй ступени, центр тяжести модели ракеты смещается от исходного положения незначительно, т.е. статическая устойчивость модели ракеты практически остается на исходном уровне. В конечном итоге, это позволяет повысить летно-тактические характеристики летательного аппарата.

Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить летно-тактические характеристики, в частности дальность и точность полета модели ракеты. Кроме того, за счет повышения статической устойчивости в целом, повышается безопасность полетов на начальном участке траектории полета.

Использование: в спортивном ракетомоделизме. Сущность изобретения: модель ракеты содержит обтекатель 1, корпуса первой 2 и второй 3 ступеней, снабженные двигателями 4 и 5, причем эти двигатели кинематически связаны посредством стержневых элементов 6, а двигатель 5 установлен с возможностью скольжения относительно корпуса второй ступени 3, внутри которого посредством шарниров установлены подпружиненные упоры 9 для передачи усилия тяги двигателя на корпус. В донной части корпуса 3 установлена заглушка 11, у которой со стороны двигателя 4 размещен взрывной заряд 12. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Модель ракеты, содержащая обтекатель, корпуса первой и второй ступеней, снабженные двигателями, и средство разделения ступеней, выполненное в виде взрывного заряда, отличающаяся тем, что, с целью повышения летно-тактических характеристик путем регулирования положения центра тяжести при разделении ступеней, двигатель второй ступени установлен с возможностью скольжения относительно корпуса второй ступени и кинематически связан посредством силовых элементов с двигателем и/или корпусом первой ступени, при этом в корпусе второй ступени установлены посредством шарниров подпружиненные упоры с возможностью их фиксирования в горизонтальном положении для передачи усилия тяги двигателя на корпус, а в донной части корпуса второй ступени свободно установлена заглушка, в полости которой со стороны двигателя первой ступени размещен взрывной заряд. 2. Модель ракеты по п.1, отличающаяся тем, что силовые элементы выполнены в виде стержней, жестко соединенных с двигателем и/или корпусом первой ступени, а двигатель второй ступени выполнен с выступом для опирания на концевые части стержней.