УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ТРАНСПОРТНО-ПУСКОВОГО КОНТЕЙНЕРА В ПУСКОВУЮ УСТАНОВКУ КОРАБЛЯ Российский патент 2004 года по МПК B63G3/04 F41F3/04 

Изобретение относится к корабельным загрузочным устройствам и может быть использовано для вертикальной погрузки на корабль длинномерного груза с помощью универсальных грузоподъемных средств.

Известны ракетозагрузочные устройства, обеспечивающие безударную загрузку ракет на корабль при волнении моря (Юрий Иванов, Вячеслав Красильников, Борис Бураков // Корабельные ракетозагрузочные устройства // Военный парад. - ноябрь-декабрь 1996 г. - с.90-92). В том числе известны устройства, обеспечивающие загрузку ракет, которые с момента изготовления до пуска с корабля находятся в транспортно-пусковом контейнере (ТПК), который обеспечивает не только погрузку ракеты на корабль, но и ее пуск. Известные устройства снабжены воронкообразными ловителями и шаровыми опорами, размещаемыми и смонтированными либо на палубе принимающего корабля, либо на элементах передаваемого на корабль груза. Подобные устройства обеспечивают улавливание качающегося груза и его точную фиксацию на корабле относительно пусковой установки (ПУ), в которую должна загружаться ракета (ТПК). Для снижения перегрузок, возникающих при соударениях качающегося корабля и передаваемого груза, опоры загрузочных устройств снабжены вертикальными и горизонтальными амортизаторами. Кроме того, в подвеске, входящей в состав ракетозагрузочного устройства, соединяющей груз с гаком грузоподъемного средства, также встроен амортизационный узел, который снижает перегрузки на ракету при отрыве груза от корабля, когда его палуба при качке уходит вниз от груза быстрее, чем опускается груз, и последний резко зависает, что приводит к возникновению перегрузок. Амортизаторы опор и подвески рассчитываются исходя из скоростей взаимного перемещения палубы корабля и груза при заданном волнении моря для данного корабля или группы кораблей и допустимых для ракеты перегрузок в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Однако указанные ракетозагрузочные устройства не предполагают обеспечения загрузки ракет (ТПК) в ПУ, смонтированные вертикально.

Известно корабельное устройство для загрузки-выгрузки ракет в пусковые установки надводных кораблей по патенту RU №2121449 (В 63 G 3/04, F 41 F 3/04, 1998 г.). Известное устройство содержит палубные воронкообразные ловители, загрузочную ферму с направляющими дорожками и подвеску с амортизатором. Загрузочная ферма представляет собой сварную конструкцию, на которой закреплены амортизационные опоры, предназначенные для фиксации загрузочной фермы в воронкообразных ловителях пусковой установки и для снижения до допустимых величин вертикальных и горизонтальных перегрузок, действующих на ракету, с помощью смонтированных в опорах амортизаторов. Подвеска выполнена в виде рамы со стойками, взаимодействующими с воронкообразными улавливателями (опорами-ловителями), смонтированными на загрузочной ферме, и снабжена промежуточной балкой с шарнирно установленными рамами для присоединения ее к такелажным узлам ракеты и механизмом (приводом) вертикального перемещения ракеты, взаимодействующим с промежуточной балкой. С помощью подвески, прикрепленной за скобу (серьгу) амортизатора к крюку грузоподъемного средства, осуществляется раздельная установка на корабль загрузочной фермы и ракеты на загрузочную ферму с последующей загрузкой ракеты в пусковую установку с помощью механизмов (приводов) загрузочного устройства. Вместе с этим известное устройство позволяет также производить и совместную установку на корабль загрузочной фермы и ракеты. В этом случае ракета с помощью прикрепленной к крюку грузоподъемного средства подвески укладывается на загрузочную ферму, установленную на пирсе на тележке, и после присоединения стоек подвески к воронкообразным улавливателям (опорам-ловителям) загрузочной фермы последняя совместно с ракетой переносится на корабль и устанавливается в воронкообразные ловители перед пусковой установкой.

Однако известное устройство не предполагает обеспечения загрузки-выгрузки ракеты (ТПК) в ПУ, которая смонтирована вертикально.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для загрузки ТПК в ПУ корабля по патенту RU №2176610 (В 63 G 3/04, F 41 F 3/04 2001 г.). Известное устройство включает подвеску с амортизатором двухстороннего действия и палубные ловители. Палубные ловители выполнены съемными с возможностью установки в фиксированном положении по окружности относительно оси ячейки (шахты) ПУ. Палубный ловитель представляет собой стойку с упругой верхней частью, на которой закреплена наклонно расположенная упругая направляющая с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в шахту ПУ. Наклонно установленные упругие направляющие съемных палубных ловителей вместе образуют “направляющий конус”, обеспечивающий при загрузке ТПК приведение продольной оси последнего к продольной оси шахты ПУ, т.е. центрирование ТПК относительно шахты ПУ. Подвеска выполнена в виде рамы со стойками. Корпус амортизатора установлен в раме подвески с возможностью вертикального перемещения в направляющих подвески. На верхнем торце корпуса амортизатора шарнирно закреплена серьга, взаимодействующая с гаком грузоподъемного средства. Шток амортизатора через шарнирный механизм соединяется со второй рамой, служащей для подсоединения подвески к ТПК. В варианте выполнения вторая рама соединяется с ТПК посредством устанавливаемого на корпусе последнего переходника. Подвеска снабжена гидравлическим приводом вертикального перемещения ТПК. Устройство содержит амортизационные опоры, каждая из которых закреплена на соответствующей стойке рамы подвески с возможностью взаимодействия с опорами-ловителями. Каждая из опор-ловителей смонтирована на стойке соответствующего съемного палубного ловителя. В варианте выполнения устройства подвеска выполнена в виде рамы, имеющей четыре стойки с амортизационными опорами. При этом амортизационные опоры расположены по окружности относительно продольной оси подвески в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждая амортизационная опора имеет самоустанавливающийся подпятник с опорной поверхностью, выполненной с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью опоры-ловителя. Самоустанавливающиеся подпятники двух диаметрально расположенных амортизационных опор имеют направляющие элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с ответными элементами, выполненными на опорах-ловителях. Съемные палубные ловители располагаются на палубе корабля таким образом, что смонтированные на них опоры-ловители совместно с подвеской обеспечивают при загрузке ТПК в шахту ПУ заданную ориентацию ТПК относительно диаметральной плоскости (ДП) корабля. Известное устройство обеспечивает возможность вертикальной загрузки длинномерного объекта с обеспечением снижения перегрузок, действующих на загружаемый объект в процессе загрузки в условиях внешнего воздействия, например ветровых нагрузок волнения моря. Вместе с этим устройство позволяет упростить процесс загрузки благодаря обеспечению возможности самоустановки устройства совместно с загружаемым объектом в заданное положение относительно ДП корабля.

Однако известное устройство в случае применения его для загрузки ТПК различных типоразмеров (например, отличающихся диаметром корпуса) предполагает осуществление существенной переналадки устройства. Например, может потребоваться оснащение подвески дополнительным (другим) переходником для соединения второй рамы с ТПК, применение других палубных ловителей, что усложняет обслуживание устройства.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании устройства, обеспечивающего при вертикальной загрузке шахты корабля позиционирование длинномерных объектов различных типоразмеров, не требуя при этом существенных переналадок.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для загрузки транспортно-пускового контейнера в пусковую установку корабля, содержащем раму с амортизационными опорами, установленными с возможностью взаимодействия с закрепленными на корабле ответными опорами, расположенными по окружности относительно продольной оси шахты пусковой установки, связанные с рамой направляющие элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с установленными на корабле ответными опорами-ловителями, и ловители, включающие стойки с закрепленными на них направляющими, причем направляющие выполнены с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в пусковую установку корабля, согласно изобретению стойки установлены на раме по окружности относительно вертикальной оси, геометрически совмещенной с продольной осью шахты пусковой установки в рабочем положении устройства. При этом каждая стойка связана с соответствующей направляющей с образованием сдвоенного двухкривошипного механизма. Каждый сдвоенный двухкривошипный механизм связан с приводом перемещения направляющих, установленным на раме. Сдвоенные двухкривошипные механизмы смонтированы с возможностью синхронного перемещения направляющих.

Вместе с этим привод перемещения направляющих выполнен в виде смонтированного на раме гидравлического привода.

Кроме того, устройство снабжено продольными откидными упорами, которые установлены вдоль кромок направляющих с возможностью взаимодействия при загрузке ТПК с соответствующими первыми ответными направляющими элементами последнего для ограничения поворота ТПК относительно продольной оси шахты пусковой установки.

По меньшей мере, одна из направляющих конструктивно совмещена с поворотным направляющим элементом, взаимодействующим в крайнем отведенном положении направляющей с соответствующим вторым ответным направляющим элементом ТПК для обеспечения при загрузке ТПК заданного углового положения последнего относительно продольной оси шахты пусковой установки.

Вместе с этим рама выполнена в виде кольцевой балки.

Кроме того, устройство снабжено упругими центрирующими элементами, которые установлены на раме, по окружности относительно упомянутой вертикальной оси с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в пусковую установку.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно обеспечивает приспособляемость устройства для загрузки к различным типам транспортно-пусковых контейнеров, что позволяет расширить область применения устройства.

На фиг.1 схематически показано предлагаемое устройство для загрузки ТПК в ПУ корабля, состыкованное с шахтой ПУ, общий вид, продольный разрез по А-А на фиг.2 (штрих-пунктиром показано крайнее сведенное положение прямолинейных направляющих ловителей); на фиг.2 - то же, вид в плане (прямолинейные направляющие ловителей подведены к ТПК, продольные откидные упоры показаны в нерабочем положении); на фиг.3 - амортизационная опора предлагаемого устройства с ответной опорой шахты ПУ корабля, разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - устройство фиксатора положения, разрез по В-В на фиг 1; на фиг.5 - продольный откидной упор в рабочем положении, элемент Г на фиг 2; на фиг.6 - предлагаемое устройство с ТПК в момент загрузки последнего в шахту, продольный разрез (грузоподъемное средство не показано); на фиг.7 - то же, когда шпоночная направляющая установлена в рабочем положении; на фиг.8 - шпоночная направляющая, вид по Д на фиг.7.

В варианте осуществления изобретения устройство служит для загрузки транспортно-пускового контейнера 1 в пусковую установку 2 корабля 3. В варианте выполнения ТПК имеет увеличенный диаметр со стороны верхней крышки 4. Устройство включает раму 5 с амортизационными опорами 6, установленными с возможностью взаимодействия с закрепленными на корабле 3 ответными опорами 7, расположенными по окружности относительно продольной оси 8 шахты 9 пусковой установки 2. В варианте выполнения рама 5 выполнена в виде кольцевой балки, на которой установлены направляющие элементы 10 и ловители 11. В варианте осуществления изобретения рама имеет, например, два диаметрально расположенных направляющих элемента в виде штанг, выполненных с возможностью взаимодействия с установленными на верхней части шахты 9 ПУ корабля ответными опорами-ловителями 12. С помощью направляющих элементов (штанг) 10 и опор-ловителей 12 обеспечивается заданное положение устройства относительно шахты 9 пусковой установки корабля при загрузке ТПК. Фиксация устройства относительно шахты 9 обеспечивается посредством фиксаторов положения 13, смонтированных соответственно на штангах 10.

Ловители 11 включают стойки 14 с прямолинейными направляющими соответственно 15-17. Стойки 14 установлены на раме 5 по окружности относительно вертикальной оси, геометрически совмещенной с продольной осью 8 шахты 9 пусковой установки в рабочем положении устройства (т.е. при загрузке ТПК в ПУ корабля). При этом каждая стойка 14 посредством соответствующих кривошипов 18, 19 шарнирно связана с соответствующей направляющей с образованием сдвоенного двухкривошипного механизма, в котором общими звеньями являются стойки 14 и направляющие соответственно 15, 16 и 17. Каждый сдвоенный двухкривошипный механизм связан с приводом перемещения направляющих 15-17. В варианте выполнения привод перемещения направляющих выполнен в виде смонтированного на раме 5 гидравлического привода 20, включающего исполнительные гидроцилиндры 21. При этом кривошипы 18, 19 каждого сдвоенного двухкривошипного механизма расположены с возможностью размещении между ними соответствующего исполнительного гидроцилиндра 21, корпус 22 которого шарнирно закреплен на раме 5, а шток 23 шарнирно соединен с верхней парой кривошипов 18 соответствующего сдвоенного двухкривошипного механизма.

Сдвоенные двухкривошипные механизмы смонтированы с возможностью синхронного перемещения направляющих 15-17. В варианте выполнения это обеспечивается путем регулировки скорости перемещения направляющих с помощью дросселей, связанных соответственно с исполнительными гидроцилиндрами 21 (на чертеже не показано). Сдвоенные двухкривошипные механизмы выполнены таким образом, что при подведении направляющих к ТПК направляющие частично опускаются в проем шахты 9 и перекрывают комингс “а” последней. Таким образом, при загрузке ТПК в ПУ корабля исключается возможность случайного соударения ТПК с элементами комингса шахты ПУ. Прямолинейные направляющие 15-17 выполнены с концевыми наклонными участками. Концевые наклонные участки направляющих вместе образуют соответственно верхний и нижний "направляющие конуса", обеспечивающие при загрузке-выгрузке ТПК приведение продольной оси последнего к продольной оси 8 шахты ПУ, т.е. центрирование ТПК относительно шахты ПУ. Вместе с этим в варианте осуществления изобретения кривошипы каждого из сдвоенных двухкривошипных механизмов выполнены, например, различной длины таким образом, что в крайнем отведенном положении прямолинейные направляющие 15-17 располагаются наклонно и их центральные протяженные участки вместе также образуют "направляющий конус". В другом варианте кривошипы сдвоенных двухкривошипных механизмов могут быть выполнены одинаковой длины. При таком исполнении прямолинейные направляющие 15-17 при своем перемещении совершают плоскопараллельное движение. Благодаря этому обеспечивается приспособляемость устройства к транспортно-пусковым контейнерам различных диаметров.

В варианте выполнения устройство снабжено продольными откидными упорами 24, которые установлены вдоль кромок направляющих 16 с возможностью взаимодействия при загрузке ТПК с ответными направляющими элементами 25 транспортно-пускового контейнера 1 для ограничения поворота ТПК относительно продольной оси 8 шахты 9 ПУ корабля в процессе загрузки на начальном этапе. Перевод откидных упоров 24 в рабочее положение и обратно производится вручную.

В варианте выполнения устройства направляющая 17 конструктивно совмещена с поворотным направляющим элементом, выполненным в виде шпоночной направляющей 26 с концевым расширением “b”. Когда направляющая 17 находится в крайнем отведенном положении, шпоночная направляющая 26 может быть установлена вертикально. При загрузке ТПК в шахту ПУ шпоночная направляющая 26 в крайнем отведенном положении направляющей 17 взаимодействует с ответным направляющим элементом 27, связанным с верхней крышкой 4 транспортно-пускового контейнера 1. Таким образом, при загрузке ТПК в ПУ обеспечивается заданное угловое положение последнего относительно продольной оси 8 шахты 9 ПУ корабля на конечном этапе загрузки. Поворот шпоночной направляющей 26 в вертикальное положение (т.е. рабочее положение шпоночной направляющей) производится вручную.

На раме 5 по окружности относительно вертикальной оси, которая в рабочем положении устройства совмещается с продольной осью 8 шахты 9 ПУ, установлены упругие центрирующие элементы 28 с возможностью взаимодействия с транспортно-пусковым контейнером 1 при загрузке последнего в шахту 9 ПУ. На конечном этапе загрузки элементы 28 обеспечивают центрирование расширенной верхней части ТПК относительно шахты 9 ПУ корабля.

Устройство для загрузки ТПК в ПУ корабля работает следующим образом.

Предварительно устройство с помощью грузоподъемного средства (на чертеже не показано) посредством направляющих элементов (штанг) 10 состыковывают с опорами-ловителями 12, установленными на верхней части шахты 9 пусковой установки 2 корабля 3, и фиксируют от вертикальных перемещений относительно шахты с помощью фиксаторов положения 13, смонтированных на штангах 10. В состыкованном положении устройства амортизационные опоры 6 кольцевой балки (рамы) 5 взаимодействуют с закрепленными на корабле ответными опорами 7, расположенными по окружности относительно продольной оси 3 шахты 9 ПУ. В исходном состоянии устройства, перед загрузкой ТПК в шахту ПУ, прямолинейные направляющие 15-17 находятся в крайнем отведенном положении, образуя вместе “направляющий конус”.

Транспортно-пусковой контейнер 1 с помощью грузоподъемного средства вывешивают на заданной высоте над проемом шахты 9 соосно последней, обеспечивая предварительную ориентацию ТПК в горизонтальной плоскости. Осуществляют опускание ТПК в зону прямолинейных направляющих 15-17 ловителей 11 до заданной высоты над комингсом “а” шахты ПУ. В процессе опускания ТПК находящиеся в наклонном положении направляющие 15-17, образующие “направляющий конус”, обеспечивают центрирование ТПК относительно шахты ПУ.

С помощью исполнительных гидроцилиндров 21 гидравлического привода 20 прямолинейные направляющие 15-17 подводят к ТПК 1. При подведении направляющих к ТПК они автоматически частично опускаются в проем шахты 9 и перекрывают часть проема в плане и комингс “а” шахты, исключая, таким образом, возможность случайного соударения ТПК с элементами комингса шахты ПУ. После этого продольные откидные упоры 24, установленные соответственно вдоль кромок направляющих 16, переводят в положение, при котором возможно их взаимодействие с ответными направляющими элементами 25 ТПК в процессе загрузки последнего в шахту ПУ. В результате сведения направляющих 15-17, имеющих достаточно большую протяженность, образуется “направляющая воронка”, которая обеспечивает при загрузке ТПК приведение продольной оси последнего к продольной оси 8 шахты 9 ПУ, не требуя установки дополнительных направляющих элементов по длине шахты.

Осуществляют опускание ТПК до подхода увеличенной по диаметру части последнего к прямолинейным направляющим 15-17 ловителей 11. В процессе опускания ТПК продольные откидные упоры 24 ограничивают в заданных пределах поворот ТПК относительно продольной оси 8 шахты 9.

С помощью исполнительных гидроцилиндров 21 прямолинейные направляющие 15-17 отводятся от ТПК в исходное положение. При отведении направляющих последние автоматически выдвигаются из проема шахты 9 и освобождают место для увеличенной по диаметру верхней части ТПК. Шпоночную направляющую 26, конструктивно совмещенную с направляющей 17, устанавливают в вертикальное положение. При дальнейшем опускании ТПК направляющий элемент 27, связанный с ТПК, вступает во взаимодействие с концевым расширением “b” шпоночной направляющей 26, в результате этого направляющий элемент 27 заходит в шпоночную направляющую 26 и, таким образом, обеспечивается заданное положение ТПК в поперечном сечении шахты ПУ. На заключительном этапе загрузки безопасное вхождение верхней части ТПК в проем шахты 9 и центрирование ТПК относительно шахты 9 обеспечивается благодаря взаимодействию ТПК с упругими центрирующими элементами 28. установленными на кольцевой балке (раме) 5. После установки ТПК на штатное место от ТПК отсоединяют грузоподъемное средство.

Выгрузку ТПК из шахты ПУ осуществляют в обратной последовательности. При этом продольные откидные упоры 24 и шпоночная направляющая 26 не задействуются.

Таким образом, благодаря особенности выполнения устройства для загрузки ТПК в ПУ корабля изобретение обеспечивает заданное позиционирование ТПК при вертикальной загрузке последнего в шахту ПУ корабля и приспособляемость устройства к различным типам ТПК, не требуя при этом существенных переналадок.

Изобретение относится к корабельным загрузочным устройствам. Устройство для загрузки транспортно-пускового контейнера 1 в пусковую установку 2 корабля 4 содержит раму 5 с амортизационными опорами 6, установленными с возможностью взаимодействия с закрепленными на корабле ответными опорами, связанные с рамой направляющие элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с установленными на корабле ответными опорами-ловителями 12, и ловители, включающие стойки 14 с закрепленными на них направляющими 16. Направляющие выполнены с возможностью взаимодействия с транспортно-пусковым контейнером при загрузке последнего в пусковую установку корабля. Стойки установлены на раме по окружности относительно вертикальной оси шахты пусковой установки в рабочем положении устройства. Каждая стойка связана с направляющей сдвоенным двухкривошипным механизмом, каждый из которых связан с приводом перемещения направляющих, установленным на раме. Механизмы смонтированы с возможностью синхронного перемещения направляющих. Изобретение расширяет область применения. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для загрузки транспортно-пускового контейнера в пусковую установку корабля, содержащее раму с амортизационными опорами, установленными с возможностью взаимодействия с закрепленными на корабле ответными опорами, расположенными по окружности относительно продольной оси шахты пусковой установки, связанные с рамой направляющие элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с установленными на корабле ответными опорами-ловителями, и ловители, включающие стойки с закрепленными на них направляющими, причем направляющие выполнены с возможностью взаимодействия с транспортно-пусковым контейнером при загрузке последнего в пусковую установку корабля, отличающееся тем, что стойки установлены на раме по окружности относительно вертикальной оси, геометрически совмещенной с продольной осью шахты пусковой установки в рабочем положении устройства, при этом каждая стойка связана с соответствующей направляющей с образованием сдвоенного двухкривошипного механизма, каждый из которых связан с приводом перемещения направляющих, установленным на раме, при этом упомянутые механизмы смонтированы с возможностью синхронного перемещения направляющих.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод перемещения направляющих выполнен в виде смонтированного на раме гидравлического привода.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено продольными откидными упорами, которые установлены вдоль кромок направляющих с возможностью взаимодействия при загрузке транспортно-пускового контейнера с соответствующими первыми ответными направляющими элементами последнего для ограничения поворота транспортно-пускового контейнера относительно продольной оси шахты пусковой установки.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из направляющих конструктивно совмещена с поворотным направляющим элементом, взаимодействующим в крайнем отведенном положении направляющей с соответствующим вторым ответным направляющим элементом транспортно-пускового контейнера для обеспечения при загрузке транспортно-пускового контейнера заданного углового положения последнего относительно продольной оси шахты пусковой установки.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама выполнена в виде кольцевой балки.6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно снабжено упругими центрирующими элементами, установленными на раме по окружности относительно упомянутой вертикальной оси с возможностью взаимодействия с транспортно-пусковым контейнером при загрузке последнего в пусковую установку.