РАКЕТА И СПОСОБ ЕЕ СБОРКИ Российский патент 2000 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано в конструкции управляемых ракет.

Известно устройство и способ соединения с фиксацией двух отсеков трубопроводов крепежным элементом в продольном направлении в единое целое, который реализован устройством, содержащим муфту, на внутренней поверхности которой имеются три участка с различными диаметрами, а внутри муфты установлены зажимное кольцо и уплотняющее кольцо, а два свободных, отогнутых радиально конца зажимного кольца проходят через отверстия, выполненные в корпусе муфты, что позволяет установить их в нужном положении (см., например, патент США N 3603619, кл. 285-45, F 16 L 11/12, публ. от 7 сентября 1971 г.) (1).

Недостатком сборки отсеков трубопроводов является кинематическая связь зажимного кольца с трубой, и при монтаже и демонтаже соединения возможен облом радиального зажимного кольца, а это может привести к явлению неразборности устройства, т.е. к ненадежности соединения, что усложняет монтаж и демонтаж соединения.

Наиболее близким к заявленному устройству является противотанковый управляемый снаряд, содержащий несколько отсеков-блоков, охватываемыми и охватывающими торцевыми телескопическими стыками с последующей фиксацией их в продольном направлении между собой по стыкам винтами в единое целое (см. "ПТУРС 9М113"; Техническое описание и инструкция по эксплуатации; Военное издательство Министерства обороны СССР М. 1978 г. стр. 7 рис. 3; стр. 8 рис. 4) (2) - принятый за прототип.

Недостатком известного способа сборки устройства ракеты сборки с торцевым телескопическим соединением блоков-отсеков и частей ракеты является большая номенклатура винтов, выполнение на стыках отсеков радиальных и резьбовых отверстий под винты, а резьбовое соединение блоков ракеты между собой усложняет монтаж и демонтаж ракеты.

Торцевое телескопическое соединение блоков ракеты радиальными винтами не позволяет создать осевое усилие в стыках. Добиться плотного прилегания частей ракеты винтами очень сложно, а наличие большой номенклатуры крепежных элементов снижает показатели технологичности ракеты в целом. Существует также разброс по механическим характеристикам материалов, неоднородность их свойств, отступления по геометрическим размерам, обусловленные несовершенством технологий их изготовления и прочее.

Недостатком соединения с фиксацией стыков винтами и с равномерным их расположением по диаметру можно отнести также:
возможность нарушения герметичности при сквозном сверлении резьбовых отверстий;
необходимость применения нормированных крутящих моментов;
необходимость обеспечения взаимозаменяемости резьб, которая осуществляется на базе стандартизации диаметров и шагов, допусков и посадок;
необходимость выбора специальных сплавов и условий их термической и механической обработки, при которых не требуется дополнительной коррозионной защиты.

Кроме того, недостатком резьбового соединения в целом является соединение деталей по боковым сторонам резьбы.

В связи с этим для посадок резьбовых соединений требуются различные степени точности, которые группируются в классах "точный", "средний", "грубый" и "очень грубый". Разделение по классам точности производят в зависимости от допуска на резьбу (степени точности) и длины свинчивания. А при устойчивости частей ракеты, находящихся под действием ракетного двигателя при равномерном распределении масс, не существует форм равновесия в связанной системе координат, а при силе, равной силе, создаваемой ракетным двигателем, возникают колебания с нарастающей амплитудой, и защемленные на торце цилиндрические оболочки под действием внутреннего давления испытывают заметные местные напряжения в зоне стыка блоков ракеты.

Эти напряжения являются следствием того, что заделка ограничивается расширением оболочек отсеков ракеты в радиальном направлении.

Задачей изобретения является повышение надежности торцевых телескопических соединений блоков ракеты, упрощении технологии сборки, упрощении монтажа и демонтажа ракеты за счет исключения крепежных элементов в охватываемых и охватывающих телескопических уступах стыков блоков и частей ракет.

Ракета и способ ее сборки основан на торцевой телескопической стыковке составных блоков и частей ракеты с охватываемыми и охватывающими уступами и фиксацией их от продольного смещения между собой в виде единого целого крепежными элементами, в нем фиксацию блоков и частей ракеты от продольного смещения осуществляют упругой связью, концы которой фиксируют на крайних блоках ракеты с симметричным охватом промежуточных блоков и частей ракеты, после чего осуществляют сближение блоков и частей ракеты натяжением упругой связи, которой фиксируют блоки и части ракеты в единое целое.

Указанная задача достигается тем, что в ракете, содержащей несколько отсеков-блоков, имеющих торцевые телескопические уступы, стыки скреплены от продольного смещения крепежным элементом, выполненным в виде упругой связи, которая выполнена в виде ленты из пружинной стали, при этом на одной из отсеков ракеты, переднем или заднем, на наружной поверхности стыка выполнены упоры, а на другом противоположном отсеке ракеты и соосно ему выполнена торцевая полость, в которую установлено натяжное устройство, причем лента одним концом скреплена с упором, а другим концом с натяжным устройством.

Лента выполнена так, что на одном конце имеет профилированный паз, другой конец симметрично скреплен с сегментом, который выполнен от части разрезного кольца, концы которого образуют выступы, а упор стыка отсека ракеты имеет торцевую проточку, которая контактирует с пазом ленты, при этом противоположный конец ленты с сегментом и выступами контактирует с натяжным устройством.

Натяжное устройство выполнено в виде двух втулок (наружной и внутренней), причем наружная втулка установлена соосно общей оси ракеты в торцевой полости, образованной в переднем или заднем блоке ракеты.

Наружная втулка имеет на внутреннем диаметре два участка, один из которых имеет ограничитель осевого перемещения внутренней втулки, выполненный в виде штифта или винта, а другой участок имеет резьбу, в которую установлена гайка. Наружная втулка на торце, противоположно установленному полости отсека, имеет симметрично и противоположно упорам пазы, а внутренняя втулка имеет наружную диаметральную проточку и замкнутый сквозной паз, при этом лента заведена в пазы наружной втулки, а сегменты и выступы установлены в проточку внутренней втулки, которые контактируют с внутренней поверхностью наружной втулки, при этом торец внутренней втулки контактирует с торцем гайки, а ее паз с ограничителем осевого перемещения.

В предлагаемой ракете составные блоки и части ракеты подкреплены упругими лентами, как стрингерами, и конструкция в целом полностью сохраняет свою несущую способность.

Предложенная сборка ракеты осуществляется изготовлением ракеты, которая поясняется графически.

На фиг. 1 изображена ракета, блоками и частями которой являются отсек рулевого привода с обтекателем 1 и рулями 2, маршевый двигатель 3 с соплами 4, боевая часть 5, стартовый двигатель с сопловым блоком 6, блок стабилизаторов 7. Перечисленные блоки ракеты скреплены упругой связью, выполненной в виде ленты 8, скрепленной с упором 9, который образуют на одном из стыков отсека рулевого привода или стыка стартового двигателя, через телескопические блоки - это маршевый двигатель 3, боевую часть 5 путем натяжения их в осевом направлении натяжным устройством, которое устанавливают в полость, образованную в одном из крайних блоков ракеты, в данном случае - в полость отсека рулевого привода 1.

На фиг. 2 изображена ракета с охватываемым и охватывающим торцевыми телескопическими уступами в стыках блоков, а стартовый двигатель 6 в стыке имеет упоры 9, которые контактируют с профилированным пазом 10, выполненном в ленте 8, заведенным в проточку 11, выполненной на упоре 9 и выполнением полости 12 на крайних отсеках для натяжного устройства, в данном случае полость 12 выполнена в отсеке рулевого привода с обтекателем 1.

На фиг. 3 изображена лента 8, которая пазом 10 заведена в проточку 11 упора 9, выполненным на одном из отсеков ракеты, при этом конец ленты, противоположный пазу 10, симметрично скреплен с сегментом 13, который выполнен от части разрезного кольца, с выступами 14, которые контактируют с натяжным устройством.

На фиг. 4 изображено натяжное устройство, которое состоит из двух втулок, наружной и внутренней. Наружная втулка 15 закреплена в полости 12 одного из крайних блоков ракеты, в данном случае полость выполнена в отсеке рулевого привода с обтекателем 1, на внутреннем диаметре которой выполнены два участка - один в виде полости 16 с ограничителем осевого перемещения, выполненного в виде штифта - винта 17, а другой участок 18 резьбовой, в который установлена гайка 19, а торец втулки 15, противоположный закрепленному в одном из блоков, имеет пазы 20, равные ширине ленты, расположенные противоположно упорам 9. Внутренняя распорная втулка 21 имеет наружную диаметральную проточку 22 и замкнутый сквозной паз 23 под ограничитель осевого перемещения 17, при этом лента 8 контактирует с пазом 20, а сегменты 13 своими выступами 14 - с внутренней поверхностью 16 втулки 15, причем торец распорной втулки 21 контактирует с торцом гайки 19, а паз 23 с ограничителем перемещений 17.

Способ сборки ракеты, т.е. ее монтаж, осуществляется изготовлением ракеты из блоков и составных ее частей и поясняется следующим:
Составные части и блоки ракеты - это отсек рулевого привода с обтекателем 1 и рулями 2, маршевый двигатель 3 с соплами 4, боевая часть 5, стартовый двигатель 6 с сопловым блоком, блок стабилизаторов 7 стыкуют охватываемыми и охватывающими телескопическими торцевыми уступами между собой и сцепляют упругой связью, выполненной в виде ленты 8, один конец которой закреплен на упоре 9, с помощью паза 10, заведенного в проточку 11 упора 9, а другой конец ленты 8 контактирует с натяжным устройством, установленным в полости 12, который своими сегментами 13 и выступами 14 введен во втулку 15, которая имеет полость 16 с ограничителем перемещений 17 и резьбовой участок 18 под установку гайки 19.

Лента 8 с сегментами 13 и выступами 14 укладывается в пазы 20 наружной втулки 15, а в полость 16 устанавливают внутреннюю втулку 21 с проточкой 22 и пазом 23, затем в проточку 22 втулки распорной 21 вводят сегменты 13 с выступами 14 ленты 8, а в паз 23 втулки 21 вводят ограничитель перемещений 17 (для исключения выпадения втулки 21 из втулки 15). После этого в резьбовой участок 18 вывинчивают гайку 19, которая контактирует с торцом втулки 21, которая является натяжной или распорной для ленты 8, и, ввинчивая гайку 19, производят натяжение ленты 8 со сближением блоков и частей ракеты в единое целое.

Демонтаж ракеты производят в обратном порядке:
Вывинчивают гайку 19 и освобождают внутреннюю втулку 21, сдвигают ее с лентой 8, затем выводят ленту 8 с проточкой 11 упора 9 (снимают ленту с упора через паз 10).

Также возможно провести разборку натяжного устройства вторым приемом:
Для этого вывинчивают ограничитель 17, вывинчивают гайку, затем извлекают внутреннюю втулку 21 с сегментами 13 и выступами 14, выводят ленту 8 из пазов 20 наружной втулки 15 и производят разборку ракеты на составные блоки.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет исключить крепежные элементы в стыках блоков ракеты, позволяет упростить технологию сборки, монтажа и демонтажа ракеты, исключает выполнение резьбовых стыков в блоках и частях ракеты.

Источники информации:
1. Патент США N 3603619, кл. 285-45, публ. 7 сентября 1971 г.

2. ПТУРС 9М113 Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Военное издательство министерства обороны СССР М. 1978 г., стр. 7 рис. 3, стр. 8 рис. 4у

Изобретение относится к области ракетной техники. Ракета содержит несколько отсеков-блоков с охватываемыми и охватывающими телескопическими уступами, скрепленными крепежными элементами от продольного перемещения. Крепежные элементы выполнены в виде упругих лент из прижимной стали. На наружной поверхности одного из крайних отсеков ракеты - переднего или заднего, выполнены упоры, а на другом противоположном отсеке соосно ему выполнена торцевая полость, в которой размещено натяжное устройство. При этом ленты одним концом скреплены с упором, а другим - с натяжным устройством. Способ сборки ракеты заключается в торцевой телескопической стыковке уступов смежных отсеков-блоков и фиксации их от продольного смещения крепежными элементами. Фиксацию отсеков осуществляют упругой связью, концы которой закрепляют на крайних отсеках ракеты с симметричным охватом промежуточных отсеков. После этого натяжением упругой связи сближают отсеки ракеты и фиксируют их в единое целое. Изобретение повышает надежность телескопических соединений отсеков ракеты, упрощает технологию сборки и демонтажа ракеты. 2 c. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ракета, содержащая несколько отсеков-блоков с охватываемыми и охватывающими телескопическими уступами, стыки которых скреплены от продольного перемещения крепежными элементами, отличающаяся тем, что крепежные элементы выполнены в виде упругих лент из пружинной стали, при этом на наружной поверхности одного из крайних отсеков ракеты - переднего или заднего, выполнены упоры, а на другом противоположном отсеке ракеты соосно ему выполнена торцевая полость, в которой установлено натяжное устройство, при этом ленты одним концом скреплены с упором, а другим - с натяжным устройством. 2. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что на одном конце ленты выполнен профилированный паз, контактирующий с торцевой проточкой упора, а на другом конце ленты симметрично закреплен сегмент в виде части разрезного кольца с выступами на концах, контактирующий с натяжным устройством. 3. Ракета по п.1 или 2, отличающаяся тем, что натяжное устройство выполнено в виде двух втулок - наружной и внутренней, установленных в торцевой полости отсека соосно общей оси ракеты, внутренняя полость наружной втулки имеет два участка - один с ограничителем осевого перемещения внутренней втулки в виде штифта или винта, а другой - со стороны торца полости отсека с резьбой, в которую установлена гайка, и пазами, расположенными симметрично и противоположно упорам, внутренняя втулка выполнена с наружной диаметральной проточкой и замкнутым сквозным пазом, ленты заведены в пазы наружной втулки, сегменты с упорами установлены в проточки внутренней втулки и контактируют с внутренней поверхностью наружной втулки, при этом торец внутренней втулки контактирует с торцом гайки, а ее паз - с ограничителем осевого перемещения. 4. Способ сборки ракеты, включающий торцевую телескопическую стыковку уступов составных отсеков - блоков ракеты и фиксацию их от продольного смещения между собой в виде единого целого крепежными элементами, отличающийся тем, что фиксацию отсеков от продольного смещения осуществляют упругой связью, концы которой закреплены на крайних отсеках ракеты с симметричным охватом промежуточных отсеков, затем натяжением упругой связи осуществляют сближение отсеков ракеты и фиксируют их в единое целое.