БЛОК РУЛЕВОГО ПРИВОДА УПРАВЛЯЕМОГО СНАРЯДА Российский патент 1999 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к области вооружения, конкретно к ракетной технике.

Известен блок рулевого привода выстрела ЗУБК10 с управляемым снарядом 9М117 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Воениздат, Москва, 1980 г.), принятый за аналог.

Он имеет две пары рулей, соединенных осями, расположенными в одной плоскости и установленными на шпангоуте. Рули приводятся во вращение рулевыми машинами, расположенными по одну сторону от осей.

Для высокоскоростных ракет, предназначенных для поражения высокоскоростных и высокоманевренных целей, требуются высокие динамические характеристики блока рулевого привода при малом лобовом сопротивлении, которое достигается за счет значительного уменьшения калибра ракеты.

При расположении рулевых машин по одну сторону от осей вращения рулей, при малом калибре ракеты, невозможно обеспечить требуемое значение развиваемого момента рулевых машин.

Известен блок рулевого привода управляемого снаряда по патенту RU 2066834, кл. F 24 B 15/00, 20.09.96, принятый за прототип. В этом блоке рулевого привода рулевые машины установлены в корпусе, с разных сторон осей рулей.

Рулевая машина выполнена двухстороннего действия. Такое конструктивное исполнение рулевой машины имеет существенный недостаток - создание неуравновешенного момента относительно оси рулей от воздействия осевой перегрузки, возникающей при работе двигательной установки ракеты.

Если в качестве источника питания в блоке рулевого привода используется пороховой аккумулятор давления с рабочим давлением 20 - 40 ати, то при таком рабочем давлении неуравновешенный момент относительно оси рулей подвижных частей рулевой машины и элементов кинематического соединения с осью рулей не имеет существенного влияния.

Большой недостаток - возникновение неуравновешенного момента по оси рулей, приводящего к потере работоспособности блока рулевого привода, и к падению управляемого снаряда, присущ блокам рулевых приводов, работающим от набегающего потока воздуха. Это явление происходит на начальном (разгонном) участке траектории полета управляемого снаряда, когда рабочее давление, пропорциональное скоростному напору воздуха, имеет малую величину 0,04 - 0,3 ати.

В этом случае величина развиваемого момента, определяемого по зависимости:
M_р = P • S_п • L_р,
где P - рабочее давление,
S_п - площадь поршня,
L_р - длина рычага оси руля.

меньше инерционного момента, определяемого зависимостью:
M_ин = M_пч • g • L • п,
где M_пч - масса подвижных частей,
g - ускорение силы тяжести,
L - плечо приложения массы подвижных частей,
п - осевая перегрузка двигателя.

Целью предполагаемого изобретения является устранение этого недостатка - создание конструкции блока рулевого привода, работающего от набегающего потока воздуха, обеспечивающего надежное функционирование и высокие динамические характеристики при одновременном воздействии значительных осевых перегрузок от работы двигательной установки на разгонном участке траектории полета снаряда.

Это достигается тем, что оси рулей в средней части соединяются двухплечным рычагом, один из которых соединяется кинематически с рулевой машиной, а другой является уравновешивающим.

При этом отношение произведения массы подвижных частей рулевой машины и кинематических элементов на плечо приложения этой массы выбрано как 1:(0,8 - 1,2).

На фиг. 1, 2, 3 - представлен блок рулевого привода.

Он состоит из шпангоута 1, корпуса 2, рулевой машины 3, состоящей из поршня 4 со штоком 5, корпуса 6, крышки 7, и кольца 8. В шпангоуте в подшипниках 9 установлены рули 10 с осями 11.

Рули между собой соединяются двухплечным рычагом 12 с помощью штифтов 13.

Одна половина двухплечнего рычага 12 выполнена в виде уравновешивающего элемента - противовеса 14, вторая выполнена в виде вилки 15.

Шток 5 рулевой машины соединяется с двухплечным рычагом с помощью тяги 16 и штифтов 17 и 18.

Принцип действия блока рулевого привода заключается в следующем.

При поступлении электрического управляющего сигнала на рулевую машину 3 происходит перераспределение потока воздуха в полостях рулевой машины 3 и под действием разности давлений перемещается поршень 4 со штоком 5. Шток 5 с помощью тяги 16 поворачивает двухплечий рычаг 12 и жестко связанные с ним рули 10. При действии осевой перегрузки сила, действующая на поршень 4 и связанные с ним кинематические элементы, уравновешивается силой, действующей на противовес 14, так как поршень 4 и противовес 14 расположены по разные стороны от оси вращения рулей 10.

Предложенная конструкция блока рулевого привода, работающего от набегающего потока воздуха, позволяет обеспечить работоспособность и высокие динамические характеристики управляемого реактивного снаряда при действии больших осевых перегрузок во время разгона управляемого реактивного снаряда.

Источники информации
Блок рулевого привода управляемого снаряда изделия 9М117 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Воениздат, Москва, 1987 г.)е

Изобретение относится к оборонной технике. Техническим результатом изобретения являются повышение надежности функционирования и обеспечение высоких динамических характеристик при воздействии значительных осевых перегрузок от работы двигательной установки на разгонном участке траектории полета снаряда. Сущность изобретения: оси рулей в средней части соединены двуплечим рычагом. Одно плечо рычага связано с подвижными частями рулевой машины, а другое выполнено в виде противовеса. Произведение масс подвижных частей рулевой машины и кинематических элементов на плечо рычага соотносится к произведению массы противовеса на его плечо как 1 : (0,8-1,2). 3 ил.

Блок рулевого привода управляемого реактивного снаряда, содержащий рулевую машину, кинематически связанную с рулями, отличающийся тем, что в нем оси рулей в средней части соединены двуплечим рычагом, одно плечо которого кинематически соединено с подвижными частями рулевой машины, а другое выполнено в виде противовеса, при этом произведение масс подвижных частей рулевой машины и кинематических элементов на плечо рычага соотносится к произведению массы противовеса на его плечо как 1 : (0,8 - 1,2).