УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫТАЛКИВАНИЯ ПОДВОДНЫХ СНАРЯДОВ Российский патент 1997 года по МПК F41F3/10 

Изобретение относится к области выталкивающих систем и устройств в судостроении, а именно к устройствам для дистанционного выталкивания подводных снарядов из различных аппаратов (контейнеров).

Ближайшим аналогом заявленного устройства является "Устройство для выпуска торпед" (заявка Японии N 62-61800, кл. F 41 F 4; 3/10, В 63 G 8/32, 1987). Устройство включает цилиндрический контейнер, размещенные в нем поршневые толкатели, тормозные устройства в виде редукционных клапанов, пусковое устройство с источником газа высокого давления, сообщенным магистралями с поршневыми толкателями.

Принятая в качестве прототипа система выталкивания подводных снарядов имеет большой вес и габариты, связанные с установкой баллона с воздухом высокого давления, который к тому же требует постоянной подпитки. Габариты системы не позволяют обеспечить необходимую конечную скорость выталкивания.

Задачей предлагаемого изобретения является создание автономного механизма, не требующего обслуживания от момента его снаряжения (взвода) до срабатывания механизма (интервал до нескольких лет) с высокой удельной мощностью, обеспечивающей высокую скорость выхода изделия. Необходимый технический результат достигается выполнением источника энергии в виде малогабаритного твердотопливного газогенератора (ТГГ) с отводными магистралями рабочего тела, применением в качестве рабочего тела двухполостных толкателей, а также за счет выполнения гидравлических устройств торможения толкателей с дросселирующими отверстиями разных диаметров, обеспечивающими регрессивную характеристику истечения воды по мере приближения штоков толкателей к конечному положению.

Применение в качестве источника энергии ТГГ, работающим в докритическом режиме наряду с толкателями, использующими в качестве рабочего тела газы ТГГ, позволяет отказаться от применения в составе устройства баллона ВВД и гидропневмопреобразователя с обеспечением стабильности работы устройства в широком диапазоне внешнего давления (от 1 до 60 атм) за счет саморегуляции ТГГ.

Предлагаемое изобретение поясняется эскизом фиг. 1 4.

Устройство состоит из контейнера 1, в котором закреплен толкающий механизм, состоящий из ТГГ 2, связанного газоводами с ресивером 3 и с двумя телескопическими двухполостными толкателями 4, снаряд 5 ориентируется в контейнере 1 в направляющих дорожках 6 и фиксируется в продольном направлении стопором 7, также соединенным газоводом с ресивером 3.

В состав устройства включен единственный пиропатрон 8, обеспечивающий задействование механизма. В состав толкателя входят корпус 9, промежуточный шток 10 и шток 11 с упорной головкой 12. Дополнительно в состав толкателя включено устройство торможения штоков толкателей, выполненных с дросселирующими отверстиями 1 разных диаметров, обеспечивающими регрессивную расходную характеристику истечения воды из нерабочих полостей толкателя по мере приближения штоков к конечному положению. Рабочие полости толкателей 4 герметизированы резиновыми кольцами 14. В данном случае штоки толкателей раздвигаются последовательно. Последовательность выдвижения штоков зависит от соотношения их диаметров и в данном случае особой роли не играет, так как каждый шток имеет устройство торможения. Шток толкателя разъемно соединен с выталкиваемым изделием.

Предлагаемое устройство выталкивания подводных снарядов работает следующим образом.

По сигналу с пульта управления с устройством срабатывает пиропатрон 8, воспламеняется ТГГ 2, газы ТГГ поступают в ресивер 3, откуда поступают в полости толкателей 4 и стопора 7, который освобождает снаряд 5 от жесткой связи с контейнером. Штоки 10 и 11 толкателей, выдвигаясь, через головку 12 воздействуют на снаряд 5 и сообщают ему ускоренное движение. При подходе штоков 10 и 11 в положение, близкое к предельному, устройство торможения за счет постепенного увеличения гидравлического сопротивления истечения воды из нерабочих полостей обеспечивает торможения штоков и предотвращает их соударение. Повторное срабатывание устройства возможно после промывки толкателей 4 в мыльном растворе и переснаряжении ТГГ 2.

Для проверки предлагаемого изобретения проведена экспериментальная отработка масштабной модели толкающего механизма на стенде "Барокамера" Санкт-Петербургского механического института. Испытания проводились с целью отработки газодинамических параметров привода для выталкивания подводных снарядов в условиях переменного внешнего давления среды, подтверждения правильности проведенного динамического расчет привода и определения проектных параметров энергетической системы. Для проведения испытаний была изготовлена масштабная модель толкающего механизма (масштаб моделирования 1:4), подобран заряд газогенератора, обеспечивающий подобие натурного газогенератора и газогенератора модели по расходным характеристикам. Для упрощения конструкции модели, учитывая симметрию газодинамического тракта, вместо толкателей был применен один толкатель с соответствующим увеличением диаметров цилиндров.

Испытания проводились в водной среде давлением внешней среды от 1 до 60 атм с имитацией нагрузки. Экспериментальная отработка модели полностью подтвердила правильность выбранных конструктивных решений, стабильность работы механизма при различных внешних давлениях. Имеющийся опыт отработки приводов с газогенераторами на масштабных моделях позволяет с высокой степенью достоверности прогнозировать сходимость параметров функционирования модели и натурного образца.

Использование: судостроение, пусковые устройства для подводных снарядов. Сущность изобретения: устройство для выталкивания подводных снарядов, содержащее цилиндрический контейнер, в котором размещены взаимодействующие с подводными снарядами поршневые толкатели, тормозные устройства и пусковое устройство с источником газа высокого давления, сообщенным магистралями с толкателями подводных снарядов. В качестве источника газа высокого давления использован твердотопливный газогенератор. Толкатели выполнены телескопическими и двухполосными, при этом их рабочие полости сообщены с газогенератором. Тормозное устройство выполнено в виде гидравлической полости со сквозными отверстиями, диаметр которых уменьшается по направлению рабочего хода толкателя. 4 ил.

Устройство для выталкивания подводных снарядов, содержащее цилиндрический контейнер, размещенные в нем поршневые толкатели, взаимодействующие с подводными снарядами, тормозные устройства, пусковое устройство с источником газа высокого давления, сообщенным магистралями с толкателями подводных снарядов, отличающееся тем, что источник газа высокого давления выполнен в виде твердотопливного генератора, толкатели выполнены телескопическими и двухполостными, при этом газовые рабочие полости сообщены с газогенератором, а тормозное устройство выполнено в виде гидравлической полости со сквозными отверстиями, диаметр которых уменьшается по направлению рабочего хода толкателя.