ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО РАКЕТЫ Российский патент 2002 года по МПК F41F3/55 

Изобретение относится к ракетной технике и может найти применение в ракетах, запускаемых из трубчатых направляющих, преимущественно в реактивных системах залпового огня.

Для обеспечения электрической связи между кабельной сетью направляющих труб и электровоспламенителем двигателя ракеты в военной технике применяют быстросочленяемые электрические устройства, одна часть которого закреплена на направляющей, а другая - на корпусе ракеты. Подобная конструкция используется в ракете реактивной системы (см., например, книгу "Реактивные снаряды системы залпового огня 9К57. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 2." - М.: Воениздат, 1988 г., с. 6-7, рис. 2).

Известная конструкция электроконтактного устройства представляет собой набор нескольких радиально установленных контактных втулок, размещенных в отверстиях, в дозвуковой части реактивного сопла. Крепление контактных втулок в корпусе сопла обеспечивается за счет местных утолщений его стенки.

Таким образом, задачей данного технического решения является разработка электроконтактного устройства, размещаемого на сопле ракеты.

Общими признаками с предлагаемым авторами устройством является наличие в нем корпуса и металлических контактов.

Однако приведенная конструкция электроконтактного устройства имеет недостатки, состоящие в том, что местные утолщения стенки сопла для размещения контактных втулок вызывают увеличение полетной массы корпуса ракеты, трудоемкость его изготовления. Кроме того, применение высокотемпературных смесевых твердых топлив в составе РДТТ не обеспечивает надежное их функционирование за счет прогара контактных втулок или требует применения дополнительной теплоизоляции и усложнения конструкции сопла и электроконтактного устройства.

Указанных недостатков лишена ракета, у которой электрические контакты установлены на торцевой сопловой заглушке.

Представленная конструкция применяется в ракете, описанной в книге "Боевая машина 9П138. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, часть 3. Боеприпасы 9П138 Т02. Книга 1". - М.: Воениздат, 1985 г., с.12-13, рис. 4, является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому электроконтактному устройству ракеты и принята авторами за прототип.

Устройство имеет надкалиберный торцевой пластмассовый герметизирующий узел, в который впрессован металлический контакт в виде сектора, подключенного к электровоспламенителю РДТТ.

Рабочая поверхность контактного сектора расположена на боковой цилиндрической поверхности узла, которая выступает за калибр ракеты, что обеспечивает электрическую связь ракеты с направляющей трубой и защиту ее контактного устройства от воздействия продуктов сгорания РДТТ.

При стрельбе ракетами с наклонной направляющей, размещенной на пусковой установке, имеется опасная зона, ограниченная зоной действия газовой струи РДТТ и дальностью разлета элементов конструкции ракеты при ее старте (заглушка сопла, корпус воспламенителя, электровоспламенитель, центрирующие элементы и т. д.). Размеры этой зоны зависят от калибра ракеты и ее конструктивных особенностей.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного электроконтактного устройства ракеты, принятого за прототип, относится то, что оно после отделения от ракеты отлетает на значительное расстояние, что при увеличении калибра ракеты более 150 мм создает на местности увеличенную зону опасности для персонала и техники.

При таких калибрах ракет пропорционально увеличивается энерговооруженность РДТТ, габаритно-массовые характеристики отделяемых элементов конструкции и траектории их разлета, а следовательно, размеры опасной зоны. Эти недостатки ограничивают возможности ракетных систем, т.к. для размещения подразделения боевой машины на огневой позиции требуется увеличенная площадь, а при размещении такой ракетной системы на судах ВМФ требуется специальная защита корабельного оборудования от отделяемых элементов ракеты.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлась разработка электроконтактного устройства, обеспечивающего защиту контактного устройства направляющей трубы от воздействия продуктов сгорания РДТТ, для ракет калибра менее 150 мм.

Общими признаками с предлагаемым авторами устройством является наличие в электроконтактном устройстве корпуса из композиционного материала с металлическими контактами.

В отличие от прототипа в предлагаемом авторами устройстве корпус выполнен в виде сегмента, оно снабжено ограничителем с профилем П-образной формы и смонтировано на наружной поверхности ракеты вблизи выходного среза сопла посредством срезных болтов, причем ограничитель закреплен с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью сопла, а наружный диаметр устройства выполнен превышающим калибр ракеты и определяется соотношением D_у= (1,05-1,1)D_р, где D_у - наружный диаметр устройства, D_р - калибр ракеты.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение зоны опасности на местности для персонала и техники от стартующей ракеты при увеличении ее калибра более 150 мм, снижение массовых характеристик ракеты и повышение надежности работы электроконтактных устройств ракеты и направляющей трубы.

Сравнение известных электроконтактных устройств ракет с предлагаемым показало, что существенные признаки, отличающие его от прототипа (изготовление корпуса в виде сегмента и взаимосвязь его с соплом в виде разрушаемых элементов, зависимость размеров сегмента от калибра ракеты), неизвестны, таким образом, предлагаемое устройство обладает новой неизвестной совокупностью признаков, в том числе:
- корпус устройства выполнен в виде сегмента, смонтированного на наружной поверхности ракеты, что позволяет уменьшить массовые характеристики ракеты;
- устройство снабжено ограничителем с профилем П-образной формы, закрепленным с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью сопла, что позволяет обеспечить устойчивое крепление устройства, исключить нарушение электрической связи между ракетой и направляющей, а также обеспечить отделение устройства по заданной траектории;
- устройство смонтировано на сопле ракеты вблизи выходного среза посредством срезных болтов, что исключает возможность попадания элементов электроконтактного устройства между корпусом ракеты и направляющей трубой;
- наружный диаметр устройства выполнен превышающим калибр ракеты D_у= (1,05-1,1) D_р; при наружном диаметре менее 1,05 D_р-происходит перегрев электроконтактов направляющей трубы от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания РДТТ; при наружном диаметре более 1,1 D_р - возрастают габаритно-массовые характеристики ракеты и направляющей.

Сущность изобретения заключается в том, что электроконтактное устройство ракеты, содержащее закрепленный на наружной поверхности вблизи выходного среза сопла корпус из композиционного материала с вмонтированным в него металлическими контактами, в отличие от прототипа имеет корпус, выполненный в виде сегмента, снабжено ограничителем с профилем П-образной формы и смонтировано на наружной поверхности ракеты вблизи выходного среза сопла посредством срезных болтов, причем ограничитель закреплен с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью сопла, а наружный диаметр сегмента выполнен превышающим калибр ракеты и определяется соотношением D_у=(1,05-1,1)D_р, где D_у наружный диаметр контактного устройства, Dр - калибр ракеты.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид ракеты, находящейся в направляющей трубе, а на фиг. 2 приведен дополнительный вид ракеты со стороны заднего торца по стрелке А.

Предлагаемое электроконтактное устройство ракеты представляет собой закрепленное на ракете 1 электроконтактное устройство, содержащее корпус 2 из композиционного материала с металлическим контактом 3, установленный на наружной поверхности ракеты вблизи выходного среза сопла посредством срезных болтов 4, ограничитель 5, который взаимодействует с внутренней поверхностью сопла 6, и электрический жгут, который обеспечивает подключение контактов к электровоспламенителю РДТТ ракеты. На направляющей трубе 8 закреплено подпружиненное устройство 9 с контактом 10, находящимся во взаимодействии с контактом 3 ракеты. Направляющая труба имеет казенный торец 11.

Наружный диаметр устройства выполнен превышающим калибр ракеты D_у= (1,05-1,1) D_р. При наружном диаметре менее 1,05 D_р происходит перегрев электроконтактов направляющей трубы от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания РГТТ. При наружном диаметре более 1,1 D_р - возрастают габаритно-массовые характеристики ракеты и направляющей.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

При подаче электрического импульса на контакт 10 направляющей трубы 8 и далее на контакт 3 ракеты 1 происходит запуск ракетного двигателя и начинается движение ракеты по направляющей трубе 8, при этом электроконтактное устройство остается на ракете до того момента, пока в процессе движения корпус 2, выступающий за калибр ракеты 1, не упрется в казенный торец 11, после чего происходит разрушение срезных болтов 4 и удаление электроконтактного устройства с ракеты 1. При этом, за счет ограничителя 5, взаимодействующего с внутренней поверхностью сопла 6, обеспечивается отделение упомянутого устройства по заданной траектории.

Выполнение электроконтактного устройства ракеты в соответствии с изобретением позволило уменьшить опасную зону на огневой позиции от действия стартующей ракеты на 50% (при увеличении ее калибра более 150 мм), а также снизить массовые характеристики ракеты на 3-5% и повысить надежность работы электроконтактных устройств ракеты и направляющей трубы.

Изобретение может быть использовано при разработке электроконтактных устройств для ракет и боеприпасов различного назначения, в том числе боеприпасов реактивных систем залпового огня.

Указанный технический результат подтвержден испытаниями опытных образцов электроконтактных устройств, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены испытания, намечено серийное производство.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к реактивным системам залпового огня. Устройство позволяет уменьшить зону опасности на местности для персонала и техники от стартующей ракеты, снизить массовые характеристики ракеты и повысить надежность в работе электроконтактного устройства и направляющей трубы. Сущность изобретения: корпус устройства выполнен в виде сегмента, снабжен ограничителем с профилем П-образной формы и смонтирован на наружной поверхности ракеты вблизи выходного среза сопла посредством срезных болтов. Ограничитель закреплен с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью сопла, а наружный диаметр устройства выполнен превышающим калибр ракеты и определяется соотношением D_у = (1,05-1,1)D_р, где D_у - наружный диаметр устройства, D_р - калибр ракеты. 2 ил.

Электроконтактное устройство ракеты, содержащее корпус из композиционного материала с металлическими контактами, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде сегмента, снабжен ограничителем с профилем П-образной формы и смонтирован на наружной поверхности ракеты вблизи выходного среза сопла посредством срезных болтов, причем ограничитель закреплен с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью сопла, а наружный диаметр устройства выполнен превышающим калибр ракеты и определяется соотношением D_у = (1,05-1,1) D_р, где D_у - наружный диаметр устройства, D_р - калибр ракеты.