РАКЕТА В КОНТЕЙНЕРЕ Российский патент 2008 года по МПК F42B15/00 

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для применения в ракетах, запускаемых из контейнера.

Ракета, размещенная в транспортно-пусковом контейнере, для исключения повреждений ее элементов при транспортировании и хранении требует своего закрепления в контейнере.

Известна ракета в пусковом контейнере [патент №2191981, RU], принятая за прототип, которая содержит ракетный двигатель, механизм удержания ракеты в контейнере в виде установленного на двигателе разрезного пружинного кольца, заслонки и задней крышки. Разрезное пружинное кольцо установлено между задним торцом контейнера и выступающей из контейнера конической поверхностью корпуса двигателя и фиксируется в этом исходном положении заслонкой, в прямоугольное окно, выполненное на одном конце заслонки, входят торцевые уступы разрезного пружинного кольца, а второй конец заслонки закреплен на двигателе. На двигателе заслонка установлена так, что перекрывает одно из сопел. В контейнере механизм удержания (и следовательно, ракета) закреплен резьбовым кольцом через упорную втулку, при накручивании резьбового кольца на контейнер упорная втулка поджимается к торцу двигателя, который по конической поверхности взаимодействует с разрезным пружинным кольцом и поджимает его к торцу контейнера.

При пуске ракеты включается ракетный двигатель, пороховые газы которого, выходя через сопло, отгибают заслонку и этим освобождают торцевые уступы разрезного пружинного кольца. Под действием сил упругости и конусной поверхности на корпусе двигателя разрезное пружинное кольцо раскрывается и освобождает двигатель (и соответственно, ракету) от зацепления с контейнером, затем ракета выходит из пускового контейнера.

Раскрытие концов разрезного пружинного кольца под действием сил упругости происходит относительно средней точки кольца, расположенной напротив разреза. В этом случае из зацепления с двигателем выходят концы разрезного пружинного кольца, а зона кольца в районе средней точки не имеет радиального смещения относительно ракетного двигателя, т.е. зона разрезного пружинного кольца в районе средней точки не выходит из зацепления с ракетным двигателем. Радиальное смещение разрезного пружинного кольца в зоне средней точки производится конической поверхностью корпуса двигателя. Поскольку разрезное пружинное кольцо предназначено для фиксации (удержания) ракеты в контейнере в осевом направлении, то конусные поверхности взаимодействия "разрезное пружинное кольцо - корпус двигателя" выполняются для восприятия наибольших осевых нагрузок, т.е. в этом случае усилия, возникающие в радиальном направлении, наименьшие.

Т.о., для обеспечения радиального смещения разрезного пружинного кольца в зоне средней точки конусной поверхностью корпуса двигателя требуются большие осевые нагрузки, что при пуске ракеты вызывает возникновение значительных возмущений ракеты, контейнера и пусковой установки. Кроме того, динамическое местное (в зоне средней точки разрезного пружинного кольца) воздействие часто приводит к местному разрушению конусной поверхности обычно корпуса двигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение при пуске ракеты больших осевых нагрузок в момент раскрытия разрезного пружинного кольца и освобождения двигателя.

Решение поставленной задачи достигается тем, что на ракете в контейнере, содержащей ракетный двигатель и механизм удержания ракеты в контейнере, закрепленный на контейнере резьбовым кольцом через упорную втулку и включающий разрезное пружинное кольцо, взаимодействующее с конической поверхностью корпуса двигателя, и заслонку, последняя (заслонка) выполнена в виде ступенчатой втулки, охватывающей обращенным к ракетному двигателю торцом разрезное пружинное кольцо и фиксирующей его на конической поверхности корпуса двигателя, а на наружной поверхности ступенчатой втулки концентрически установлены упорная втулка и толкательная втулка с выступами на обращенных к ракетному двигателю торцах, проходящими через обращенный к ракетному двигателю торец ступенчатой втулки и разрезное пружинное кольцо и распределенными по окружности, при этом торцы выступов упорной втулки упираются в торец корпуса ракетного двигателя, а выступы толкательной втулки опираются на наружный диаметр конической поверхности корпуса двигателя и взаимодействуют радиальными скошенными уступами на наружной поверхности, высотой не меньше величины радиального зацепления разрезного пружинного кольца за коническую поверхность корпуса ракетного двигателя, с разрезным пружинным кольцом по скосам, выполненным на его внутренней поверхности и обращенным к ракетному двигателю, при этом один из скосов выполнен на противоположной стороне от разреза, а ступенчатая и толкательная втулки установлены с возможностью продольного перемещения относительно друг друга и разрезного пружинного кольца, причем величина зазора между обращенным к двигателю торцом толкательной втулки и ступенчатой втулкой не меньше величины продольного охвата разрезного пружинного кольца торцом ступенчатой втулки, а величины зазоров между противоположным торцом толкательной втулки и расположенными напротив и обращенными к двигателю торцами деталей не меньше длины радиального скошенного уступа на наружной поверхности толкательной втулки.

В исходном положении ступенчатую втулку целесообразно зафиксировать от перемещения в продольном направлении относительно упорной втулки штифтом.

При такой предлагаемой конструкции ракеты в контейнере обеспечивается надежное закрепление ракеты в осевом направлении в контейнере при транспортировании и хранении, а при пуске, в момент раскрытия разрезного пружинного кольца, исключается силовое взаимодействие разрезного пружинного кольца с конической поверхностью корпуса ракетного двигателя, что исключает при пуске возмущения ракеты и разрушение ее элементов.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано положение ракеты в контейнере, на фиг.2 - механизм удержания ракеты, на фиг.3 - поперечное сечение механизма удержания.

Ракета 1 (фиг.1) в контейнере 2 содержит ракетный двигатель 3 и механизм удержания 4. Механизм удержания представляет собой разрезное пружинное кольцо 5 (фиг.2) и заслонку в виде ступенчатой втулки 6. Механизм удержания закрепляется на контейнере 2 резьбовым кольцом 7 через упорную втулку 8. Торцом, обращенным к двигателю, ступенчатая втулка 6 охватывает разрезное пружинное кольцо 5 и фиксирует его на конической поверхности 9 двигателя 3. На наружной поверхности ступенчатой втулки 6 концентрически установлены упорная втулка 8 и толкательная втулка 10. Выступы 11 на торце упорной втулки 8 проходят через торец ступенчатой втулки 6 и разрезное пружинное кольцо 5 до упора в торцевую поверхность двигателя 3. С противоположной стороны упорная втулка 8 поджимается резьбовым кольцом 7. Втулка 12 обеспечивает герметичность полости механизма удержания (и контейнера).

Выступы 13 на торце толкательной втулки 10 также проходят через торец ступенчатой втулки 6 и разрезное пружинное кольцо 5 и опираются на наружный диаметр конической поверхности 9 двигателя 3. При этом толкательная втулка 10 взаимодействует радиальными скошенными уступами 14 на наружной поверхности выступов 13 с разрезным пружинным кольцом 5 по скосам 15 на внутренней поверхности. Высота уступа 14 не меньше радиального зацепления разрезного пружинного кольца 5 за коническую поверхность двигателя 3. Один из скосов 15 (фиг.3) на разрезном пружинном кольце 5 выполнен напротив разреза 16.

В продольном направлении толкательная втулка 10 (фиг.2) установлена с зазорами "а", "б" и "в" относительно ступенчатой втулки 6, упорной втулки 8 и втулки 12 соответственно. Величина зазора "а" между обращенным к двигателю 3 торцом толкательной втулки 10 и ступенчатой втулкой 6 не меньше продольного охвата "г" разрезного пружинного кольца 5 втулкой 6. Величины зазоров "б" и "в" между противоположным торцом толкательной втулки 10 и обращенными к двигателю 3 торцами упорной втулки 8 и втулки 12 соответственно не меньше длины радиального скошенного уступа 14. Т.о., ступенчатая втулка 6 и толкательная втулка 10 имеют возможность продольного перемещения как относительно друг друга, так и относительно разрезного пружинного кольца 5.

Для исключения случайного, несанкционированного перемещения ступенчатая втулка 6 в исходном положении зафиксирована относительно упорной втулки 8 штифтами 17.

Система работает следующим образом: при запуске ракеты 1 (фиг.1) из контейнера 2 включается ракетный двигатель 3. Пороховые газы двигателя воздействуют на ступенчатую втулку 6 (фиг.2) в результате чего срезаются штифты 17 и втулка 6 перемещается относительно разрезного пружинного кольца 5 на величину продольного охвата "г" и освобождает его. При этом выбирается зазор "а" между ступенчатой втулкой 6 и толкательной втулкой 10. Втулка 6 упирается в торец толкательной втулки 10 и продолжает вместе с ней перемещаться относительно разрезного кольца 5. При этом радиальные скошенные уступы 14 толкательной втулки 10 воздействуют на скосы 15 разрезного пружинного кольца 5. От воздействия уступов 14 на скосы 15 и под действием сил упругости разрезное пружинное кольцо 5 раскрывается относительно средней точки, расположенной напротив разреза 16. А от воздействия уступа 14 (фиг.3) на скос 15, выполненный напротив разреза 16, разрезное пружинное кольцо 5 смещается в радиальном направлении. При перемещении толкательной втулки 10 на величину зазора "б" (и соответственно "в"), т.е. на длину радиального скошенного уступа 14, разрезное пружинное кольцо 5 раскрывается и смещается на величину, не меньшую его радиального зацепления с конической поверхностью корпуса двигателя 3. В результате этого разрезное пружинное кольцо 5 становится соосным двигателю 3, а внутренний диаметр кольца 5 раскрывается до величины, не меньшей наружного диаметра конической поверхности корпуса двигателя 3, что освобождает двигатель 3 (и соответственно ракету) от зацепления с контейнером 2.

При таком срабатывании механизма удержания обеспечивается наименьшее силовое взаимодействие разрезного пружинного кольца 5 с корпусом двигателя 3 и, как следствие, исключаются возмущения ракеты (контейнера и пусковой установки) и разрушение элементов ракеты при пуске. Кроме того, толкательная втулка 10, раскрывая и смещая кольцо 5, одновременно демпфирует удар подвижных частей (ступенчатой втулки 6, толкательной втулки 10) об упорную втулку 8 и втулку 12 (в конечном счете, о резьбовое кольцо 7), что также снижает силовое воздействие на контейнер.

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для применения в ракетах, запускаемых из контейнера. Ракета содержит ракетный двигатель и механизм удержания ракеты в контейнере в виде разрезного пружинного кольца и заслонки. Заслонка выполнена в виде ступенчатой втулки, которая в исходном положении фиксирует разрезное пружинное кольцо, охватывая его по наружному диаметру, на корпусе двигателя. На наружной поверхности ступенчатой втулки установлены упорная и толкательная втулки, на торцах которых имеются выступы. Выступы упорной втулки упираются в двигатель, а выступы толкательной втулки опираются на наружный диаметр конусной поверхности двигателя и взаимодействуют скошенными уступами с разрезным пружинным кольцом по скосам, выполненным на внутренней поверхности. Ступенчатая и толкательная втулки продольно перемещаются относительно друг друга и разрезного пружинного кольца. Продольный зазор между торцом толкательной втулки, обращенным к двигателю, и ступенчатой втулкой не меньше продольного охвата разрезного пружинного кольца ступенчатой втулкой. Продольные зазоры между другим торцом толкательной втулки и расположенными напротив торцами других деталей не меньше длины скошенного уступа на наружной поверхности выступов толкательной втулки. Механизм удержания закрепляется на контейнере резьбовым кольцом, который поджимает упорную втулку к торцу двигателя. Такое закрепление ракеты в контейнере обеспечивает надежную ее фиксацию при транспортировании и хранении, а при пуске - в момент раскрытия разрезного пружинного кольца - наименьшие возмущения полета. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ракета в контейнере, содержащая ракетный двигатель и механизм удержания ракеты в контейнере, закрепленный на контейнере резьбовым кольцом через упорную втулку и включающий разрезное пружинное кольцо, взаимодействующее с конической поверхностью корпуса двигателя, и заслонку, отличающаяся тем, что заслонка выполнена в виде ступенчатой втулки, охватывающей обращенным к ракетному двигателю торцом разрезное пружинное кольцо и фиксирующей его на конической поверхности корпуса двигателя, а на наружной поверхности ступенчатой втулки концентрически установлены упорная втулка и толкательная втулка с выступами на обращенных к ракетному двигателю торцах, проходящими через обращенный к ракетному двигателю торец ступенчатой втулки и разрезное пружинное кольцо и распределенными по окружности, при этом торцы выступов упорной втулки упираются в торец корпуса ракетного двигателя, а выступы толкательной втулки опираются на наружную коническую поверхность корпуса двигателя и взаимодействуют радиальными скошенными уступами на наружной поверхности, высотой не меньше величины радиального зацепления разрезного пружинного кольца, за коническую поверхность корпуса ракетного двигателя, с разрезным пружинным кольцом по скосам, выполненным на его внутренней поверхности и обращенным к ракетному двигателю, при этом один из скосов выполнен на противоположной стороне от разреза, а ступенчатая и толкательная втулки установлены с возможностью продольного перемещения относительно друг друга и разрезного пружинного кольца, причем величина зазора между обращенным к двигателю торцом толкательной втулки и ступенчатой втулкой не меньше величины продольного охвата разрезного пружинного кольца торцом ступенчатой втулки, а величины зазоров между противоположным торцом толкательной втулки и расположенными напротив и обращенными к двигателю торцами деталей не меньше длины радиального скошенного уступа на наружной поверхности толкательной втулки.2. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что ступенчатая втулка зафиксирована относительно упорной втулки штифтами.