Бикалиберная ракета Российский патент 2018 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в конструкциях малогабаритных ракет.

В конструкциях многих ракет (преимущественно зенитных) применяется бикалиберная аэробаллистическая схема компоновки планера с маршевой ступенью малого калибра и кратковременно работающим отделяющимся двигателем большего калибра большой мощности. Это позволяет обеспечить быстрый разгон ракеты на старте и слабо торможенный полет маршевой ступени после отделения двигателя, что позволяет исключить наличие маршевого двигателя и существенно упростить конструкцию. Для уменьшения общей длины планера ракеты на старте, влияющей на его жесткость, кормовую часть маршевой ступени телескопически устанавливают в посадочное гнездо, выполненное в передней части двигателя. Однако на выходе маршевой ступени из посадочного гнезда при наличии боковых сил возможен ее перекос и появление возмущений на маршевой ступени.

Известна бикалиберная управляемая ракета [Патент РФ на изобретение №2127418, МПК F42B 15/00, 15/36 от 10.03.1999], выбранная в качестве прототипа настоящего предлагаемого изобретения, содержащая отделяемый стартовый двигатель, телескопически соединенный с кормовой частью маршевой ступени посредством посадочного гнезда, кольцевой насадок, установленный на кормовой части маршевой ступени перед торцом стартового двигателя и соединенный с ним посредством разрезного кольца, установленного на кормовой части маршевой ступени в стыке торцов стартового двигателя и кольцевого насадка и снабженного наружными выступами, размещенными в ответных проточках, выполненных в двигателе и кольцевом насадке, а также распорное устройство, взаимодействующее с торцами кольцевого насадка и стартового двигателя.

Такое устройство обеспечивает уменьшение возмущений маршевой ступени в момент разделения путем уменьшения начального углового разворота маршевой ступени относительно продольной оси двигателя.

Недостаток такого устройства заключается в том, что в момент прохождения торца кормовой части маршевой ступени разрезного кольца его сектора перемещаются поступательно в радиальном направлении к продольной оси ракеты, что может привести к их перекосу и заклиниванию в проточках. Это в момент разделения может привести к боковому возмущению маршевой ступени и, как следствие, к потере начальной скорости.

Задачей данного предлагаемого изобретения является повышение надежности работы за счет исключения возможности заклинивания секторов кольца в проточках.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в бикалиберной ракете, содержащей отделяемый двигатель с посадочным гнездом, в которое установлена кормовая часть маршевой ступени с кольцевым насадком, расположенным перед торцом двигателя и соединенным с ним посредством кольцевых секторов с выступами, выполненными на их наружных поверхностях, размещенными в ответных проточках в двигателе и насадке, новым является то, что проточки в поперечном сечении выполнены в форме разносторонних трапеций, а между торцами кольцевых секторов и ответными им поверхностями проточек образованы кольцевые полости, при этом каждый кольцевой сектор снабжен толкателем, выполненным в виде штока с пружиной, установленного с возможностью взаимодействия в радиальном направлении с наружной поверхностью выступа кольцевого сектора, размещенного в насадке. Пружины толкателей выполнены пластинчатыми и консольно закреплены в передней части кольцевого насадка.

Сущность данного предлагаемого изобретения заключается в том, что полости между стенками проточек двигателя и кольцевого насадка и торцами кольцевых секторов при сообщении им радиального импульса силы толкателями обеспечивают их вращение в проточках двигателя и выводят из плоскости взаимодействия стартовой ступени и маршевой ступени, тем самым в процессе разделения исключается заклинивание кольцевых секторов при выходе из проточек.

Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид бикалиберной ракеты, на фиг. 2 изображено сечение места стыка двигателя и маршевой ступени, на фиг. 3 изображены проточки двигателя и кольцевого насадка в поперечном сечении, выполненные в форме разносторонних трапеций, на фиг. 4 изображены кольцевые сектора в процессе выхода из проточек.

Бикалиберная ракета (фиг. 1) содержит маршевую ступень 1, отделяемый двигатель 2 с посадочным гнездом 3, в которое установлена кормовая часть маршевой ступени 4 с кольцевым насадком 5. Двигатель и кольцевой насадок (фиг. 2) соединены кольцевыми секторами 6 с выступами 7, 8, размещенными в трапецеидальных проточках 9, 10 двигателя и кольцевого насадка соответственно (фиг. 3). Между торцами секторного кольца и ответными им поверхностями проточек образованы кольцевые полости 11, 12. Каждый сектор снабжен толкателем в виде штока 13 и пластинчатой пружиной 14. На фиг. 4 изображен процесс расстыковки кольцевого насадка и отделяемого двигателя.

Работа устройства осуществляется следующим образом: на разгонном участке траектории маршевая ступень 1 удерживается в посадочном гнезде 3 двигателя 2 за счет продольной перегрузки, возникающей при разгоне ракеты. После прекращения разгона на маршевую ступень 1 и двигатель 2 действуют силы, направленные противоположно, причем существует разность аэробаллистических сил, величина которой в основном пропорциональна разности площадей миделя разделяемых ступеней. Начинается выход кормовой части маршевой ступени 4 из посадочного гнезда 3 двигателя 2. После прохождения заднего торца маршевой ступени выступов кольцевых секторов 6, расположенных в проточке 10 кольцевого насадка 5, штоки 13 толкателя с пружиной 14 вращают кольцевые сектора относительно проточки 10, при этом кольцевые полости двигателя 2 и насадка 5, а также проточки поперечного сечения в виде разносторонней трапеции 9 и 10 обеспечивают поворот без заклинивания, что исключает возмущения маршевой ступени 4 в момент расстыковки. При этом двигатель 2 за счет большей площади миделя получает большее ускорение, чем насадок 5, и быстрее отходит от маршевой ступени 4.

Таким образом, предлагаемое к рассмотрению устройство исключает заклинивание кольцевых секторов при их выходе из проточек, уменьшает время разделения, что уменьшает влияние внешних факторов при наличии углов атаки, бокового ветра и других воздействий, влияющих на процесс разделения.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в конструкциях малогабаритных ракет. Бикалиберная ракета содержит отделяемый стартовый двигатель с посадочным гнездом, в которое установлена кормовая часть маршевой ступени с кольцевым насадком, расположенным перед торцом двигателя. Двигатель и кольцевой насадок соединены кольцевыми секторами с выступами, размещенными в трапецеидальных проточках двигателя и кольцевого насадка соответственно. Проточки в поперечном сечении выполнены в форме разносторонних трапеций. Между торцами кольцевых секторов и ответными им поверхностями проточек образованы кольцевые полости. Каждый кольцевой сектор снабжен толкателем в виде штока с пружиной, установленного с возможностью взаимодействия в радиальном направлении с наружной поверхностью выступа кольцевого сектора, размещенного в проточке насадка. Пружина толкателя выполнена пластинчатой и консольно закреплена в передней части кольцевого насадка. Изобретение позволяет повысить надежность работы за счет исключения возможности заклинивания секторов кольца в проточках. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Бикалиберная ракета, содержащая отделяемый двигатель с посадочным гнездом, в которое установлена кормовая часть маршевой ступени с кольцевым насадком, расположенным перед торцом двигателя и соединенным с ним посредством кольцевых секторов с выступами, выполненными на их наружных поверхностях, размещенными в ответных проточках, выполненных в двигателе и насадке, отличающаяся тем, что проточки в поперечном сечении выполнены в форме разносторонних трапеций, а между торцами кольцевых секторов и ответными им поверхностями проточек образованы кольцевые полости, при этом каждый кольцевой сектор снабжен толкателем в виде штока с пружиной, установленного с возможностью взаимодействия в радиальном направлении с наружной поверхностью выступа кольцевого сектора, размещенного в проточке насадка.

2. Бикалиберная ракета по п. 1, отличающаяся тем, что пружина толкателя выполнена пластинчатой и консольно закреплена в передней части кольцевого насадка.