ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕНИТНОЙ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ Российский патент 2023 года по МПК F42B15/00 F16K27/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к защитным устройствам зенитных управляемых ракет, а именно в части защиты электрического соединителя ракеты.

Уровень техники

Из уровня техники, раскрытого в общедоступных источниках информации, заявителю не известны средства защиты зенитной управляемой ракеты в части защиты ее электрического соединителя.

Раскрытие сущности изобретения

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является воздействие электростатического заряда, возникающего на внешней поверхности корпуса ракеты в результате его трения о набегающий поток воздуха, на электрическое поле электрического соединителя ракеты. Отсутствие защитного устройства приводит к возможному электрическому разряду в электрических цепях ракеты, что может привести к выходу из строя бортовой аппаратуры.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в защите электрического соединителя ракеты от электростатических напряжений при выполнении боевых работ и защите от механических повреждений при проведении монтажно-наладочных работ, а также в сохранении аэродинамических свойств ракеты за счет малой высоты конструкции защитного устройства и в обеспечении надежности фиксации механизма защитного устройства электрического соединителя в положениях «открыто» и «закрыто».

Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что защитное устройство зенитной управляемой ракеты состоит из обтекателя, расположенного на внешней поверхности корпуса ракеты и имеющего проем для подхода к электрическому соединителю, заслонки, выполненной с возможностью перекрытия проема, а также Г-образного поводка, направляющей и механизма стопорения, закрепленных на внутренней поверхности корпуса ракеты. Заслонка выполнена с возможностью перемещения в нише между внутренней поверхностью обтекателя и внешней поверхностью корпуса ракеты. У одной из коротких сторон заслонки с нижней стороны перпендикулярно ее горизонтальной плоскости расположена ось, зафиксированная внутри втулки. Втулка жестко закреплена на одном конце Г-образного поводка и перемещается вдоль сквозного паза, выполненного в корпусе ракеты. У противоположной короткой стороны заслонки выполнено отверстие для совмещения с отверстием в обтекателе и отверстием в корпусе ракеты. На втором конце Г-образного поводка расположена направляющая втулка, в отверстие которой установлена направляющая с размещенной на ее оси пружиной, упирающейся в направляющую втулку.

Кроме того, в частных случаях реализации изобретения:

Заслонка и обтекатель выполнены из тонкого листового металла и спрофилированы по форме внешней поверхности корпуса ракеты.

Направляющая расположена параллельно сквозному пазу и закреплена в двух кронштейнах, один из которых установлен на внутренней поверхности корпуса ракеты у одного конца сквозного паза, а второй - на поверхности электрического соединителя внутри корпуса ракеты.

Механизм стопорения заслонки представляет собой цилиндр с заглушкой и размещенный внутри цилиндра подпружиненный поршень, выполненный с возможностью нажатия на него через отверстие в обтекателе и отверстие в корпусе ракеты, причем отверстия расположены на одной вертикальной оси и находятся в области, соответствующей положению заслонки в открытом положении.

Ось зафиксирована во втулке посредством шплинта.

Для работы с защитным устройством при монтажно-сборочных операциях применяются штыри. С помощью первого штыря прозводят нажатие на наконечник подпружиненного поршня механизма стопорения, а с помощью второго штыря производят перемещение заслонки из закрытого в открытое положение и фиксацию совмещенных отверстий в заслонке, обтекателе и корпусе ракеты для фиксации заслонки в открытом состоянии.

Краткое описание чертежей

Конструкция и принцип работы защитного устройства зенитной управляемой ракеты поясняются с помощью чертежей, на которых представлены:

Фиг. 1 - защитное устройство зенитной управляемой ракеты с открытой заслонкой, вид сверху;

Фиг. 2 - защитное устройство зенитной управляемой ракеты с закрытой заслонкой, вид сверху;

Фиг. 3 - защитное устройство зенитной управляемой ракеты, сечение А-А;

Фиг. 4 - защитное устройство зенитной управляемой ракеты, вид В;

Фиг. 5 - защитное устройство зенитной управляемой ракеты, вид Г;

Фиг. 6 - механизм стопорения заслонки, сечение Б-Б.

На фигурах чертежей обозначены следующие элементы:

1 - обтекатель;

2 - проем прямоугольной формы, выполненный в обтекателе;

3 - заслонка;

4 - ось;

5 - поводок;

6 - втулка;

7 - направляющая;

8 - кронштейн;

9 - стопорный винт;

10 - кронштейн;

11 - пружина;

12 - механизм стопорения;

13 - сквозной паз;

14 - цилиндр;

15 - заглушка;

16 - поршень;

17 - пружина;

18 - корпус отсека ракеты;

19 - электрический соединитель;

20 - ниша обтекателя;

21 - фланцевая часть обтекателя;

22 - винты крепления обтекателя к корпусу отсека ракеты;

23 - шплинт;

24 - шайба;

25 - втулка направляющая;

26 - гайка;

27 - винты крепления кронштейна к корпусу отсека ракеты; а - положение заслонки «Открыто»;

б - положение заслонки «Закрыто»; в - высота стенки отверстия цилиндра; к - наконечник поршня;

Г - отверстие в обтекателе для фиксации заслонки в положении «Открыто»;

Д - отверстие в обтекателе для снятия фиксации заслонки с положения «Закрыто»;

Е - отверстие в заслонке для фиксации с отверстием «Г».

Ж - резьбовое отверстие в корпусе отсека ракеты для размещения механизма стопорения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Конструктивно защитное устройство выполнено следующим образом. С внешней стороны корпуса отсека ракеты (18) (Фиг. 1-3), вдоль ее продольной оси, расположен обтекатель (1) в виде панели, в целом имеющий прямоугольную форму, выполненный из тонкого листового металла и спрофилированный по внешнему контуру корпуса отсека ракеты (18). Нижняя часть обтекателя (1) расположена на внешней поверхности цилиндрического корпуса отсека ракеты (18). Обтекатель (1) имеет проем (2) (Фиг. 2) прямоугольной формы для подхода к электрическому соединителю (19) ракеты (Фиг. 1, 4), установленному в корпусе отсека ракеты (18), при этом поле контактов электрического соединителя (19) расположено в открытой зоне на поверхности корпуса отсека ракеты. Прямоугольный проем (2) обтекателя (1) расположен над электрическим соединителем (19) ракеты и закрывается заслонкой (3), защищающей электрический соединитель (19) от электростатических напряжений и внешних воздействий.

В корпусе отсека ракеты (18) выполнен сквозной паз (13) (Фиг. 3, 5). Один конец сквозного паза (13) располагается в области размещения электрического соединителя (19), а второй конец - в направлении, совпадающим с продольной осью корпуса отсека ракеты и с продольной осью обтекателя (1) и расположен на оси траектории движения заслонки (3) между закрытым и открытым положениями. Длина сквозного паза (13) такова, чтобы полностью обеспечить перемещение заслонки из закрытого в открытое положение.

Размеры заслонки (3) несколько превосходят размеры проема (2) для гарантированного перекрытия проема (2) и расположенного в нем электрического соединителя (19). С нижней стороны обтекателя (1) выполнена ниша (20) (Фиг. 3), по периметру которой имеется фланцевая часть (21) (Фиг. 1, 3), в которой выполнены отверстия для винтов (22) (Фиг. 1, 2), предназначенных для крепления обтекателя (1) к корпусу отсека ракеты (18). В обтекателе (1) выполнены два отверстия:

- отверстие «Г» (Фиг. 2) служит для совмещения с отверстием «Е» заслонки и отверстием (не показано) в корпусе ракеты. Отверстие «Г» расположено у короткой стороны проема на продольной оси симметрии обтекателя со стороны продольного паза (13);

- отверстие «Д» (Фиг. 2, 6) служит для воздействия (нажатия штырем) на наконечник «к» подпружиненного поршня (16) (Фиг. 6) механизма стопорения (12) (Фиг. 5, 6) и снятия фиксации заслонки (3) с положения «б» «Закрыто» (Фиг. 2). Отверстие «Д» в обтекателе расположено соосно над отверстием «Ж» в стенке корпуса ракеты, выполненном для размещения механизма стопорения, причем указанные отверстия находятся на траектории движения заслонки.

В нише (20) (Фиг. 3) обтекателя (1) располагается и перемещается между открытым и закрытым положениями заслонка (3), в целом имеющая прямоугольную форму (Фиг. 1, 2). Заслонка (3) выполнена из тонкого листового металла и спрофилирована таким образом, что она повторяет форму внутренней поверхности обтекателя (1) и форму внешней поверхности цилиндрического корпуса отсека ракеты (18). С нижней стороны заслонки (3), перпендикулярно ее горизонтальной плоскости, на продольной оси симметрии, у одной из коротких сторон, расположенной со стороны продольного паза (13), расположена ось (4) (Фиг. 4), жестко соединенная с заслонкой (3), например, при помощи сварки. У противоположной короткой стороны заслонки (3) имеется отверстие «Е» (Фиг. 2). Отверстие «Е» в заслонке (3) предназначено для совмещения с отверстием «Г» в обтекателе (1) и отверстием (не показано) в корпусе ракеты для фиксации заслонки (3) в открытом положении «а» (Фиг. 1) с помощью штыря.

На оси (4) имеется гладкое отверстие под шплинт (23) (Фиг. 4) для фиксации с поводком (5) (Фиг. 5) через втулку (6) при помощи шайбы (24) и шплинта (23) (Фиг. 4). Поводок (5) имеет Г - образную форму, выполнен из листового металла, на концах которого при помощи сварки жестко установлены втулка (6) и втулка направляющая (25). Ось втулки (6) и ось втулки направляющей (25) расположены перпендикулярно по отношению друг к другу, при этом втулка (6) находится в контакте с осью (4) заслонки (3), а в отверстие втулки направляющей (25) проходит направляющая (7) (Фиг 5).

Направляющая (7) (Фиг. 5) представляет собой ступенчатую цилиндрическую ось, расположенную внутри корпуса отсека ракеты параллельно сквозному пазу (13) и закрепленную своими концами в кронштейнах (8) и (10).

Один конец направляющей (7), большего диаметра, закреплен в отверстии кронштейна (8) (Фиг. 4). Кронштейн (8) (Фиг. 4, 5) установлен на внутренней поверхности корпуса отсека ракеты (18) и закреплен при помощи винтов (28) и гаек (29). Кронштейн (8) на своей внешней цилиндрической поверхности имеет резьбовое отверстие для размещения стопорного винта (9), который вкручивается в резьбовое отверстие кронштейна (8) (Фиг. 4) и упирается в ответное коническое отверстие, выполненное на наружной поверхности направляющей (7) со стороны ее большего диаметра, тем самым фиксируя направляющую (7) и предотвращая ее от смещения. Для предохранения от откручивания стопорный винт (9) фиксируется стопорной гайкой (26).

Противоположный конец направляющей (7), имеющий меньший диаметр, закреплен в отверстии кронштейна (10) (Фиг. 5), который установлен внутри корпуса отсека ракеты (18) на поверхности конструкции электрического соединителя (19) (Фиг. 4, 5) ракеты и закреплен винтами (27).

На оси направляющей (7) расположена пружина сжатия (11), одним своим концом упирающаяся в кронштейн (8), а вторым - во втулку направляющую (25) Г-образного поводка. Пружина (11), воздействуя на втулку направляющую (25) своим усилием, перемещает заслонку (3) в закрытое положение «б» (Фиг. 2). Перемещение происходит посредством перемещения втулки (6) поводка и зафиксированной в ней оси (4) заслонки (3) в сквозном пазу (13).

В стенке корпуса отсека ракеты (18) выполнено резьбовое отверстие «Ж» (Фиг. 5, 6), ось которого совпадает с осью отверстия «Д» (Фиг. 2, 6) обтекателя (1). Резьбовое отверстие «Ж» предназначено для размещения на внутренней поверхности корпуса отсека ракеты (18) посредством резьбового соединения механизма стопорения (12) (Фиг. 5, 6). Механизм стопорения (12) выполнен из металлических тел вращения и состоит из цилиндра (14) с резьбой на внешней поверхности для фиксации в резьбовом отверстии корпуса ракеты «Ж» (Фиг. 6), заглушки (15), соединенной резьбовым соединением с цилиндром (14) и подпружиненного пружиной (17) поршня (16), ось которого совпадает с осью цилиндра (14), заглушки (16) и отверстий «Ж» и «Д». Высота поршня (16) подобрана таким образом, чтобы после нажатия на наконечник (к) поршня (16) с помощью штыря поршень располагался в полости цилиндра (14) в крайнем нижнем положении и не выступал за высоту «в» стенки отверстия цилиндра механизма стопорения. В свободном состоянии наконечник поршня выступает в отверстие «Ж» в стенке корпуса ракеты и располагается в нише обтекателя. Диаметр поршня (16) имеет несколько больший диаметр, чем диаметр отверстия «Д» в обтекателе, чтобы поршень не выступал над плоскостью обтекателя.

Оси отверстий «Д» и «Ж», расположенных на одной вертикальной оси, находятся на траектории движения заслонки. Это предусмотрено для того, чтобы в положении «открыто» заслонка перекрывала отверстие в цилиндре механизма стопорения и тем самым удерживала поршень в нижнем положении, в которое он был приведен путем нажатия штырем, а в процессе движения заслонки в положение «закрыто» и сходе заслонки с наконечника поршня происходило автоматическое освобождение подпружиненного поршня и его выход в полость ниши обтекателя. Расположение наконечника поршня в нише обтекателя является препятствием для самопроизвольного движения заслонки и, следовательно, приводит к фиксации заслонки от несанкционированного срабатывания обратного хода.

Первый штырь представляет собой стандартную технологическую оснастку в виде тонкого металлического гладкого стержня диаметром менее (для удобства работы) диаметра отверстий «Д» и «Ж» для нажатия на подпружиненный поршень (16) механизма стопорения (12).

Второй штырь представляет собой стандартную технологическую оснастку в виде тонкого металлического стержня диаметром менее (для удобства работы) диаметра совмещаемых отверстий «Г», «Е» и отверстия в корпусе отсека ракеты, в которые он вставляется для фиксации заслонки в открытом положении. Конец штыря выполнен гладким на высоту, обеспечивающую удобство его ввода в совмещаемые отверстия «Г» обтекателя и «Е» заслонки, а далее по высоте стержень выполнен резьбовым для вкручивания в резьбовое отверстие в отверстии корпуса ракеты (не показано) и фиксации всех совмещенных отверстий.

Работа защитного устройства осуществляется следующим образом.

Исходное состояние заслонки (3) защитного устройства в составе ракеты, до проведения контрольно-испытательных работ, - положение «б» «Закрыто». Для проведении контрольно-испытательных работ, а также монтажно-стыковочных работ в транспортно-пусковом контейнере (далее - ТПК), заслонку (3) защитного устройства необходимо перевести в положении «а» «Открыто» для обеспечения стыковки электрических соединителей контрольно-испытательной станции или ТПК к электрическому соединителю (19) ракеты.

Для перевода заслонки (3) из положения «б» «Закрыто» в положение «а» «Открыто» при помощи первого штыря через отверстие «Д» обтекателя нажимают на наконечник (к) подпружиненного поршня (16), а через отверстие «Е» с помощью второго штыря вручную перемещают заслонку (3), накрывая ею подпружиненный поршень (16) механизма стопорения (12), в нише (20) обтекателя (1) до положения «а» «Открыто». Перемещение заслонки (3) производят до одновременного совмещения отверстия «Е» заслонки (3), отверстия «Г» обтекателя (1), резьбового отверстия (не показано) корпуса отсека ракеты (18), после чего фиксируют совмещенные отверстия резьбовым штырем.

Далее производят монтаж электрического соединителя ракеты с электрическим соединителем ТПК или контрольно-испытательной станции.

После монтажа штырь, удерживающий заслонку (3) в нише обтекателя (1) через отверстия «Е» и «Г» в положении «а» «Открыто», демонтируют. Заслонка (3) под действием пружины (11), перемещающейся по направляющей (7) и воздействующей через поводок (5) на ось (4) в пазу (13), перемещается и упирается в тело электрического соединителя ТПК или тело электрического соединителя контрольно-испытательной станции.

Для проведения боевой работы электрический соединитель ТПК или контрольно-испытательной станции отстыковывают от электрического соединителя ракеты (19), и заслонка (3) освобождается от препятствия. Под действием усилия пружины (11), перемещающейся по направляющей (7) и воздействующей через поводок (5) на ось (4), перемещающуюся вдоль паза (13) в корпусе отсека ракеты (18), происходит перемещение заслонки (3) в нише (20) обтекателя (1), в результате чего заслонка принимает положение «б» «Закрыто». В процессе движения при сходе заслонки (3) с поршня (16) механизма стопорения (12) происходит фиксация заслонки (3) от несанкционированного срабатывания обратного хода, что гарантированно обеспечивает закрытие электрического соединителя (19) и, следовательно, защиту от электростатических напряжений.

Таким образом, конструкция защитного устройства зенитной управляемой ракеты обеспечивает защиту электрического поля электрического соединителя ракеты от воздействия электростатического заряда, возникающего на внешней поверхности корпуса ракеты в результате его трения о набегающий поток воздуха. Отсутствие защитного устройства приводит к возможному электрическому разряду в электрических цепях ракеты, что может привести к выходу из строя бортовой аппаратуры.

Кроме того, конструкция защитного устройства учитывает особенности размещения ракеты в транспортно-пусковом контейнере - с минимальными зазорами между поверхностью корпуса ракеты и внутренним устройством ТПК. Конструкция защитного устройства такова, что оно возвышается над поверхностью корпуса ракеты на минимальную высоту (не более, чем на 3 мм), т.е. выполнено почти в одной плоскости с поверхностью корпуса ракеты. Такое конструктивное выполнение защитного устройства не ухудшает аэродинамических свойств ракеты, при этом одновременно обеспечивает надежность работы устройства.

Заявляемое техническое решение является промышленно применимым.

Изобретение относится к защитным устройствам зенитных управляемых ракет в части защиты электрического соединителя ракеты. Защитное устройство состоит из обтекателя, расположенного на внешней поверхности корпуса ракеты и имеющего проем для подхода к электрическому соединителю, заслонки, выполненной с возможностью перекрытия проема, а также Г-образного поводка, направляющей и механизма стопорения, закрепленных на внутренней поверхности корпуса ракеты. Заслонка выполнена с возможностью перемещения в нише между внутренней поверхностью обтекателя и внешней поверхностью корпуса ракеты. У одной из коротких сторон заслонки с нижней стороны перпендикулярно ее горизонтальной плоскости расположена ось, зафиксированная внутри втулки. Втулка жестко закреплена на одном конце Г-образного поводка и перемещается вдоль сквозного паза, выполненного в корпусе ракеты. У противоположной короткой стороны заслонки выполнено отверстие для совмещения с отверстием в обтекателе и отверстием в корпусе ракеты. На втором конце Г-образного поводка расположена направляющая втулка, в отверстие которой установлена направляющая с размещенной на ее оси пружиной, упирающейся в направляющую втулку. Достигается технический результат – защита электрического соединителя ракеты от электростатических напряжений и механических повреждений при сохранении аэродинамических свойств ракеты. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Защитное устройство зенитной управляемой ракеты, состоящее из обтекателя, расположенного на внешней поверхности корпуса ракеты и имеющего проем для подхода к электрическому соединителю ракеты, заслонки, выполненной с возможностью перекрытия проема, а также Г-образного поводка, направляющей и механизма стопорения, закрепленных на внутренней стороне корпуса ракеты, при этом заслонка выполнена с возможностью перемещения в нише между внутренней поверхностью обтекателя и внешней поверхностью корпуса ракеты, у одной из коротких сторон заслонки с нижней стороны перпендикулярно ее горизонтальной плоскости расположена ось, зафиксированная внутри втулки, жестко закрепленной на одном конце Г-образного поводка и перемещающейся вдоль сквозного паза, выполненного в корпусе ракеты, а у противоположной короткой стороны заслонки выполнено отверстие для совмещения с отверстием в обтекателе и отверстием в корпусе ракеты, при этом на втором конце Г-образного поводка расположена направляющая втулка, в отверстие которой установлена направляющая с размещенной на ее оси пружиной, упирающейся в направляющую втулку.

2. Защитное устройство зенитной управляемой ракеты по п. 1, отличающееся тем, что заслонка и обтекатель выполнены из тонкого листового металла и спрофилированы по форме внешней поверхности корпуса ракеты.

3. Защитное устройство зенитной управляемой ракеты по п. 1, отличающееся тем, что направляющая расположена параллельно сквозному пазу и закреплена в двух кронштейнах, один из которых установлен на внутренней поверхности корпуса ракеты у одного конца сквозного паза, а второй - на поверхности электрического соединителя внутри корпуса ракеты.

4. Защитное устройство зенитной управляемой ракеты по п. 1, отличающееся тем, что механизм стопорения заслонки представляет собой цилиндр с заглушкой и размещенный внутри цилиндра подпружиненный поршень, выполненный с возможностью нажатия на него через отверстие в обтекателе и отверстие в корпусе ракеты, причем отверстия расположены на одной вертикальной оси и находятся в области, соответствующей положению заслонки в открытом положении.

5. Защитное устройство зенитной управляемой ракеты по п. 1, отличающееся тем, что ось зафиксирована во втулке посредством шплинта.