СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПУСКОВЫХ ТРУБ РЕАКТИВНЫХ СНАРЯДОВ Российский патент 2004 года по МПК F41A31/02 

Изобретение относится к области машиностроения, к устройствам для испытания стволов артиллерийских систем и может быть использовано для отработки параметров “ножевой” закрутки реактивных систем пуска ракет с их закруткой косопоставленными надкалиберными ведущими ножевыми элементами.

Известно устройство для испытаний по патенту RU №2041444 С1 от 24.03.92 г., публ. 09.08.95 г., МКИ F 42 В 35/00. Устройство содержит основание, фрагмент пусковой трубы, имитатор реактивного снаряда (PC) и соединительные элементы. К недостаткам известного устройства можно отнести невозможность отработки таких параметров, как параметры вращения PC в трубе при пуске.

Также известен стенд для испытаний артиллерийских стволов или пусковых труб по патенту RU №2007684 С1 от 10.06.91 г., публ. 15.02.94 г., МКИ F 41 А 31/02. Известный стенд содержит неподвижную станину для закрепления пусковой трубы или ее фрагмента, фланец и поворотный диск. Основным недостатком известного стенда является то, что при отработке параметров ножевой закрутки не учитывается воздействие полярного момента инерции PC. Известно, что при врезании ножевых элементов в полимерный слой пусковой трубы в натурных условиях угол подъема винтовой линии следа ножа в этом полимерном слое меньше угла установки ножа на величину, обусловленную инерционными факторами: полярным моментом инерции PC и его линейным ускорением. Суммарный же угол подъема винтовой линии следа ножа (угол закрутки PC) является основным параметром пуска PC, влияющим на точность (кучность) стрельбы. Также недостатком является то, что известный стенд не позволяет исследовать параметры ножевой закрутки в условиях изменения температуры, т. к. механические свойства полимерного слоя трубы, переменные от изменения температуры, также значительно влияют на угол закрутки. Известный стенд, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату, выбран в качестве прототипа.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка стенда для моделирования процесса ножевой закрутки при пуске PC с косопоставленными ножами из пусковой трубы с полимерным внутренним слоем.

Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в создании устройства имитации воздействия тормозящим моментом заранее рассчитанного полярного момента инерции снаряда с учетом его ускоренного движения в пусковой трубе, с возможностью изменения, замера и тарировки крутящего момента, а также замеров в достаточной степени точности линейного и углового перемещений имитатора PC для определения угла подъема винтовой линии следа ножа в полимерном внутреннем слое пусковой трубы, также в условиях повышенных температур. Исследование этих параметров необходимо для выбора взаимосвязанных параметров ножевой закрутки, при проектировании ракетных систем, таких, как угол установки ножей, глубина врезания, углы заточки ножей, механические свойства материала полимерного слоя и т. д.

Поставленная задача с достижением технического результата решается за счет того, что стенд для испытаний пусковых труб реактивных снарядов содержит неподвижную станину для закрепления пусковой трубы или ее фрагмента, фланец и поворотный диск, при этом поворотный диск снабжен имитатором PC с косопоставленными ножами, скрепленным со штоком, например квадратного сечения, расположенным в ответном квадратном окне поворотного диска, который скреплен с регулирующим хомутом тормозного устройства, содержащего тормозной барабан, скрепленный с фланцем, снабженным парой реактивных тензоштанг, при этом поворотный диск снабжен парой тарировочных силовозбудителей и устройством замера угла поворота, шток снабжен осевым силовозбудителем с устройством замера и перемещения имитатора и его усилия, а фрагмент пусковой трубы снабжен наружной оболочкой из токопроводящего терморезистивного материала, например материала ТАСМ, с кольцевыми электрошинами по торцам фрагмента, на которое подано регулируемое напряжение.

Отличительными признаками являются следующие признаки:

- поворотный диск снабжен имитатором реактивного снаряда с косопоставленными ножами;

- имитатор PC скреплен со штоком, например квадратного сечения;

- шток расположен в ответном квадратном окне; таким образом, указанные признаки обеспечивают фиксацию имитатора с поворотным диском в окружном направлении с возможностью замера угла закрутки имитатора PC и подвижность соединения в осевом направлении для возможности нарезки ножом винтового следа - признаки конструктивно взаимосвязаны и обеспечивают достижение технического результата, т.е. являются существенными;

- поворотный диск скреплен с регулирующим хомутом тормозного устройства;

- тормозное устройство содержит тормозной барабан, скрепленный с фланцем - признаки конструктивно взаимосвязаны, обеспечивают действие тормозящего момента, имитирующего полярный момент инерции PC в условиях ускоренного движения, обеспечивают достижение технического результата, т.е. являются существенными;

- фланец снабжен парой тензоштанг - признак обеспечивает замер тормозящего момента по усилию растяжения или сжатия штанг и плечу этих сил и является существенным, т. к. направлен на достижение технического результата и взаимосвязан с предыдущими;

- поворотный диск снабжен парой тарировочных силовозбудителей и устройством замера угла поворота - признак обеспечивает тарировку тормозящего момента и замера угла нарезки, взаимосвязан с предыдущими и является существенным;

- шток снабжен осевым силовозбудителем с устройством замера перемещения имитатора и его усилия - признак обеспечивает замер угла нарезки и усилие резания ножей и является существенным, т. к. обеспечивает достижение технического результата;

- фрагмент пусковой трубы снабжен наружной оболочкой из токопроводящего терморезистивного материала, например материала ТАСМ, с кольцевыми электрошинами по торцам фрагмента, на которые подано регулируемое напряжение - признак существенный, обеспечивает проведение исследования при повышенных температурах без использования больших термопечей, признак обеспечивает эффективный нагрев фрагмента, т. к. фрагмент изготовлен совместно с терморезистивным слоем и элементами электросхемы за единый технологический процесс, признак существенный, т. к. направлен на достижение технического результата.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию “новизна”.

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данное техническое решение является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению эффективности отработки ракетных систем ножевой закрутки при пуске без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствию критерию “изобретательский уровень”.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид (в аксонометрии) стенда, на фиг.2 - узел поворотного диска (укрупнено), на фиг.3 - разрез Б-Б по фрагменту трубы и имитатору PC, на фиг.4 - разрез В-В, на фиг.5 - выноска Г.

Стенд содержит неподвижную станину 1 для закрепления фрагмента пусковой трубы 2, фланец 3, поворотный диск 4, который снабжен имитатором реактивного снаряда 5 с косопоставленными ножами 6, скрепленным со штоком 7 квадратного сечения, шток 7 расположен в ответном квадратном окне 8 поворотного диска 4. Поворотный диск 4 скреплен винтом 9 с хомутом 10 тормозного устройства 11. Хомут 10 снабжен устройством регулировки 12 тормозящего момента. Тормозное устройство 11 содержит тормозной барабан 13, скрепленный болтами 14 с фланцем 3. Фланец 3 снабжен парой реактивных тензоштанг 15, поворотный диск снабжен парой тарировочных силовозбудителей 16, шток 7 снабжен силовозбудителем осевого усилия 17 и устройством замера перемещения 18. Диск 4 снабжен устройством замера угла 19. Фрагмент пусковой трубы 2 содержит изготовленные за единый технологический процесс силовую оболочку 20, полимерный внутренний слой 21, наружную терморезистивную оболочку 22 из материала ТАСМ с кольцевыми электрошинами 23. На фрагменте пусковой трубы 2 выполнено отверстие 24 для фиксации в станине 1.

Работает стенд следующим образом. На станину 1 устанавливают фрагмент пусковой трубы 2 и фиксируют его по отверстию 24 стержнем 25. Собирают стенд согласно чертежу. Устройством регулировки 12 задают тормозящий момент, имитирующий заранее рассчитанный полярный момент инерции PC. Тарировочными силовозбудителями 16 проверяют величину тормозящего момента тормозного устройства 11. Усилием 17 перемещают шток 7, который через упорный элемент 26 передает усилие 17 на имитатор 5, который перемещается во фрагменте 2, при этом ножи 6 врезаются в полимерный слой 21 с образованием следа ножа 27 с углом подъема его винтовой линии α₁. Из-за воздействия тормозящего момента происходит подрезание полимерного слоя 28, таким образом, что угол нарезки α₁ меньше угла установки ножей α. С помощью реактивных тензоштанг 15 контролируют тормозящий момент, а по перемещению устройства 18 и углу поворота устройства 19 определяют с достаточной степенью точности угол нарезки α₁. По усилию 17 оценивают сопротивление врезанию ножей. Для снижения сил трения поворотный диск 4 снабжен упорным шарикоподшипником 29. Для оценки параметров врезания в условиях повышенных температур на электрошины 23 с помощью элементов электросхемы подают регулируемое напряжение.

Таким образом использование стенда позволит приблизить условия отработки параметров ножевой закрутки при статическом воздействии к натурным. А это в свою очередь позволит значительно точнее задать уже на стадии проектирования такие параметры, как угол установки ножей, глубину врезания, углы заточки ножей, их количество, физико-механические свойства материалов полимерного слоя и ножей и т. д. В связи с этим новое техническое решение затребовано промышленностью, что соответствует и критерию “промышленная применимость”, т.е. уровню изобретения.

Изобретение относится к испытательным стендам артиллерийских стволов и может быть использовано для отработки параметров “ножевой” закрутки систем пуска реактивных снарядов из полимерных труб. Сущность изобретения заключается в том, что стенд содержит неподвижную станину для закрепления пусковой трубы или ее фрагмента, фланец и поворотный диск. Поворотный диск снабжен имитатором реактивного снаряда с косопоставленными ножами, закрепленным на штоке квадратного сечения, который расположен в ответном квадратном окне поворотного диска. Поворотный диск связан с регулирующим хомутом тормозного устройства, включающего тормозной барабан, закрепленный на фланце, который снабжен парой реактивных тензоштанг. Поворотный диск снабжен парой тарировочных силовозбудителей и устройством замера угла поворота, а шток снабжен осевым силовозбудителем с устройствами замера перемещения имитатора и его усилия. Реализация изобретения позволяет повысить достоверность результатов испытаний, приближенных к натурным. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стенд для испытаний пусковых труб реактивных снарядов, содержащий неподвижную станину для закрепления пусковой трубы или ее фрагмента, фланец, поворотный диск, отличающийся тем, что поворотный диск снабжен имитатором реактивного снаряда с косопоставленными ножами, скрепленным со штоком, например, квадратного сечения, расположенным в ответном квадратном окне поворотного диска, который скреплен с регулирующим хомутом тормозного устройства, содержащего тормозной барабан, скрепленный с фланцем, снабженным парой реактивных тензоштанг, при этом поворотный диск снабжен парой тарировочных силовозбудителей и устройством замера угла поворота, а шток снабжен осевым силовозбудителем с устройствами замера перемещения имитатора и его усилия.2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что фрагмент пусковой трубы снабжен наружной оболочкой из токопроводящего терморезистивного материала, например, материала ТАСМ, с кольцевыми электрошинами по торцам фрагмента, на которые подано регулируемое напряжение.