РАКЕТА Российский патент 2009 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в малогабаритных ракетах с отделяемой стартовой ступенью.

Известна двухступенчатая ракета с отделяемой стартовой ступенью, см. патент РФ 2284457 от 08.02.2005. МПК⁷ F42B 15/00, принятая нами за прототип.

Ракета содержит отделяемую стартовую ступень с двигателем, переходный шпангоут, маршевую ступень (МС) с насадком, закрепленным на торце кормового отсека с помощью зацепов и зафиксированным от продольного перемещения разрезной гайкой, в насадке с обтюрацией размещен газогенератор, изолированный от кормового отсека поршнем, при этом наружная часть насадка снабжена ступенчатой кольцевой канавкой, более глубокая часть которой заполнена кольцевыми секциями из материала, менее прочного, чем материал насадка и переходного шпангоута. Внутренняя часть переходного шпангоута снабжена кольцевой канавкой с глубиной, не меньшей, чем перепад ступеней ступенчатой канавки и отстоящей от ступенчатой канавки на расстоянии, не меньшем пути перемещения зацепов в переходном шпангоуте до их освобождения и не большем пути перемещения газогенератора в насадке после его освобождения разрезной гайкой. Причем переходный шпангоут снабжен коническим сбегом от внутренней поверхности к кольцевой канавке, а под каждой кольцевой секцией в насадке выполнены сквозные отверстия.

Основным недостатком приведенного устройства является сложность конструкции.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции ракеты с повышением надежности и безотказности работы.

Для решения поставленной задачи в известной ракете, содержащей отделяемую стартовую ступень с двигателем, маршевую ступень, установленную в переходном шпангоуте, закрепленном на двигателе, газогенератор и поршень, маршевая ступень зафиксирована разрушаемыми элементами, корпус ее снабжен коническим обнижением к торцу кормовой части, при этом поршень выполнен в виде несимметрично выпуклой пластины, установлен между маршевой ступенью и газогенератором с возможностью совместного перемещения с маршевой ступенью, зафиксирован разъемным кольцом, частично в него погруженным и закрепленным на переходном шпангоуте, а между газогенератором и двигателем враспор установлена втулка.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что в 2-ступенчатой ракете, содержащей маршевую ступень, отделяемую стартовую ступень с двигателем, переходный шпангоут, закрепленный на двигателе, газогенератор и поршень, маршевая ступень зафиксирована стопорными элементами, корпус ее снабжен коническим обнижением к торцу кормовой части. При этом поршень установлен между маршевой ступенью и газогенератором с возможностью совместного перемещения с маршевой ступенью. Причем до установки МС на стартовую ступень поршень фиксируется разъемным кольцом, частично в него погруженным и закрепленным на переходном шпангоуте. В полете МС стартовой перегрузкой прижимается к поршню, который опирается на газогенератор, удерживаемый от перемещения втулкой, установленной враспор между ним и двигателем. При разделении ступеней под действием давления газа газогенератора поршень срезает разъемное кольцо и, перемещаясь с МС, разрушает стопорные элементы. Кроме того, решены проблемные вопросы удаления фрагментов с линии связи (визирования) бортовой аппаратуры (БАУ) с наземной аппаратурой управления (НАУ) ракетой после отделении стартовой ступени за счет установки подвижного поршня большего диаметра на торце меньшего диаметра кормовой части ракеты.

Предложенная конструкция ракеты и особенности ее работы поясняются чертежами, где на фиг.1 изображена 2-ступенчатая ракета, содержащая отделяемую стартовую ступень с двигателем 1, маршевую ступень 2, переходный отсек 3. На фиг.2 показан вид А, с фиг.1 в исходном состоянии; на фиг.3 - тот же вид по окончании работы двигателя.

На фиг.2 (вид А, с фиг.1) подробно изображено предложенное техническое решение. Базовым элементом переходного отсека является переходный шпангоут 4, в котором маршевая ступень зафиксирована разрушаемыми элементами 5, выполненными в виде стопорных винтов. Корпус МС снабжен коническим обнижением 6 к торцу 7 кормовой части. Поршень 8 выполнен в виде несимметрично выпуклой пластины, установлен между маршевой ступенью и газогенератором 9 с возможностью совместного перемещения с маршевой ступенью при разделении ступеней и зафиксирован разъемным кольцом 10, частично в него погруженным и закрепленным на переходном шпангоуте 10 винтами 11, а между газогенератором и двигателем враспор установлена втулка 12. Переходный шпангоут неподвижно закреплен на двигателе гайкой 13, сориентирован штифтом 14 и укрыт аэродинамическим обтекателем 15, который удерживается стопорным винтом 16.

Предложенное устройство работает следующим образом. При движении ракеты МС 2 центрируется в переходном шпангоуте 4 стопорными винтами 5 и прижимается стартовой перегрузкой к поршню 8, который опирается на газогенератор 9, удерживаемый от перемещения втулкой 12, установленной враспор между ним и двигателем 1. По окончании работы двигателя по команде на разделение ступеней газогенератор 9 накачивает газ в полость между ним и поршнем 8. При достижении расчетного давления срезается разъемное кольцо 10, удерживающее поршень 8, при дальнейшем движении с МС 2 срезаются стопорные винты 5 и МС выталкивается из переходного шпангоута 4. После выхода поршня 8 за пределы переходного шпангоута 4 газ стравливается в атмосферу, а скоростной напор воздуха, воздействуя на выступающую над кормовым обнижением ракеты часть поршня, затормозит его. Поршень отходит от торца ракеты, в результате скоростной напор воздуха станет воздействовать на всю поперечную площадь поршня, который, стремясь занять положение наименьшего сопротивления, повернется ребром к воздушному потоку, однако, имея несимметрично выпуклую форму, изменит траекторию движения и, отклоняясь от траектории ракеты, освободит линию связи НАУ-БАУ.

Таким образом, предложенное техническое решение существенно упрощает конструкцию ракеты, в сравнении с прототипом, за счет установки поршня между маршевой ступенью и газогенератором с возможностью совместного перемещения с маршевой ступенью при закреплении газогенератора враспор между переходным шпангоутом и двигателем. Кроме того, решен вопрос увода поршня с линии связи НАУ-БАУ за счет выполнения поршня несимметрично выпуклой формы с превышением диаметра над диаметром кормовой части МС.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в малогабаритных ракетах с отделяемой стартовой ступенью. Ракета содержит отделяемую стартовую ступень с двигателем, маршевую ступень, установленную в переходном шпангоуте, закрепленном на двигателе, газогенератор и поршень. Маршевая ступень зафиксирована разрушаемыми элементами, ее корпус выполнен с коническим обнижением к торцу кормовой части. Выполненный в виде несимметрично выпуклой пластины поршень установлен между маршевой ступенью и газогенератором с возможностью совместного перемещения с маршевой ступенью при разделении ступеней. Он зафиксирован разъемным кольцом, частично погруженным в газогенератор и закрепленным на переходном шпангоуте, а между газогенератором и двигателем установлена втулка. Технический результат заключается в упрощении конструкции ракеты и повышении надежности и безотказности работы. 3 ил.

Ракета, содержащая отделяемую стартовую ступень с двигателем, маршевую ступень, установленную в переходном шпангоуте, закрепленном на двигателе, газогенератор и поршень, отличающаяся тем, что маршевая ступень зафиксирована разрушаемыми элементами, ее корпус выполнен с коническим обнижением к торцу кормовой части, при этом поршень выполнен в виде несимметрично выпуклой пластины, установлен между маршевой ступенью и газогенератором с возможностью совместного перемещения с маршевой ступенью при разделении ступеней и зафиксирован разъемным кольцом, частично погруженным в газогенератор и закрепленным на переходном шпангоуте, а между газогенератором и двигателем установлена втулка.