Ракета в транспортно-пусковом контейнере Российский патент 2023 года по МПК F42B15/00 F41F3/42 

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в различных типах и классах ракет, снабженных устройством для стыковки и расстыковки электрических коммуникаций ракеты с транспортно-пусковым контейнером (ТПК).

Аналогом предлагаемого изобретения является ракета в пусковом контейнере [Патент РФ №2247919 «Ракета в пусковом контейнере»], содержащая размещенный на ракете электрический разъем, соединенный с контейнером электрическим жгутом, и устройство для расстыковки колодок электроразъема. При этом устройство для расстыковки расположено в продольной плоскости симметрии ракеты и выполнено в виде двух симметрично расположенных пружин кручения, установленных на оси в выемке корпуса контейнера, у каждой из которых один конец соединен с корпусом контейнера, а другой выполнен Г-образным, расположенным перпендикулярно продольной оси ракеты между корпусом контейнера и ракетой с плечом, изогнутым в направлении движения ракеты и жестко соединенным с колодкой электрического разъема, при этом выемка в корпусе контейнера выполнена в направлении носа ракеты по габаритам устройства для расстыковки с отстыкованной колодкой электрического разъема.

К недостаткам прототипа следует отнести невысокую надежность устройства при расстыковке колодок электроразъема. При движении ракеты ракетный электроразъем движется прямолинейно, а электроразъем пускового контейнера движется по окружности. Происходит образование углового рассогласования электроразъема ракеты и электроразъема пускового контейнера, что приводит к заклиниванию электроразъемов и необходимости ручного вмешательства в процесс стыковки, что исключает понятия автоматической стыковки и качественной автоматической расстыковки. Кроме того, предлагаемая конструкция не вмещается в габариты пускового контейнера и не обеспечивает сохранность контактов электрических блоков электроразъема и электрических коммуникаций контейнера от выгорания при пуске ракеты.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является ракета в транспортно-пусковом контейнере [Патент РФ №186852 «Ракета в транспортно-пусковом контейнере»], содержащая размещенный на ракете электрический разъем, соединенный с электрическим разъемом контейнера, и устройство расстыковки колодок разъема, расположенное в продольной плоскости симметрии ракеты. Устройство для расстыковки колодок электроразъема включает в себя подвижную в направлении движения ракеты рычажную систему в виде параллелепипеда, состоящую из четырех рычагов, три из которых выполнены в виде удлиненных пластин, на каждом из концов которых выполнено по одному отверстию, а четвертый рычаг выполнен Г-образной формы и имеет срединную часть, первую крайнюю часть и вторую крайнюю часть, при этом в срединной и обоих крайних частях четвертого рычага выполнено по одному отверстию, рычаги выполнены с возможностью вращения в выемке пускового контейнера на четырех осях за счет отверстий, расположенных соответственно на первых концах первых трех рычагов, а также в срединной части четвертого рычага, а вторые концы первых трех рычагов и вторая крайняя часть четвертого рычага через оси соединены с возможностью вращения с основанием для установки колодки электроразъема пускового контейнера, при этом первая крайняя часть четвертого рычага соединена через ось с первым концом пружинного толкателя, второй конец которого установлен через ось на пусковом контейнере.

К недостаткам наиболее близкого аналога следует отнести невысокую надежность устройства при стыковке и расстыковке колодок электроразъема. При движении ракеты ракетный электроразъем движется прямолинейно, а так как электроразъем пускового контейнера, включающий в себя подвижную в направлении движения ракеты рычажную систему в виде параллелепипеда, движется по окружности, то горизонтальная составляющая скорости перемещения электроразъема пускового контейнера не равна скорости горизонтального перемещения электроразъема ракеты, что приводит к необходимости ручного вмешательства в процесс стыковки электроразъемов и, несмотря на введение пружинного толкателя, ставит под сомнение качество расстыковки электроразъемов ракеты и контейнера при пуске ракеты, т.к. в момент расстыковки скорости электроразъемов ракеты и контейнера не равны, что исключает понятие автоматической стыковки и качественной автоматической расстыковки. Кроме того, предлагаемая конструкция не вмещается в габариты пускового контейнера и не обеспечивает сохранность контактов электрических блоков электроразъема и электрических коммуникаций контейнера от выгорания при пуске ракеты.

Технической задачей изобретения является обеспечение автоматической стыковки электрических разъемов ракеты и ТПК и повышение надежности стыковки за счет синхронизации скорости перемещения электрических разъемов ракеты и электрических разъемов ТПК и обеспечения давления на электрические разъемы ракеты в пределах требований, а также расширение функциональных возможностей за счет сохранности контактов электрических разъемов, расположенных на ТПК, от выгорания при пуске ракеты, что обеспечивает многоразовое использование ТПК.

Техническая задача изобретения решена тем, что ракета в ТПК содержит электрические разъемы, размещенные неподвижно на ракете и с возможностью перемещения в ТПК и устройство для стыковки и расстыковки электрических разъемов. Устройство для стыковки и расстыковки электрических разъемов расположено в продольной плоскости симметрии ракеты в ТПК и выполнено в составе балки с направляющими пазами для перемещения ракеты, при этом на балке закреплены фигурные направляющие с установленными в них роликами каретки. Каретка выполнена в виде верхней и нижней пластин, соединенных упругими элементами, с размещенными на ней электрическими разъемами, при этом на верхней пластине каретки установлен рычаг, ролик которого входит в вертикальную направляющую, установленную на основании с возможностью горизонтального перемещения при воздействии упора заслонки со скоростью равной скорости загружаемой ракеты. При этом основание с окном установлено на балке, а под основанием в пазах размещена заслонка с возможностью перемещения при воздействии ползунов ракеты на зацепы заслонки, расположенные под заслонкой и с закрепленным на ней элементом крепления возвратной пружины заслонки и выемкой для размещения электрических разъемов, расположенных на ТПК. Предлагаемое изобретение обладает совокупностью существенных признаков не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Предлагаемое изобретение, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», так как явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известно из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых представлено:

- на фиг. 1 - показан вид сбоку в разрезе устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов при отсутствии в ТПК ракеты;

- на фиг. 2 - вид сбоку устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов с состыкованными с ракетой электрическими контактами ТПК;

- на фиг. 3 - фотография устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов (вид сверху);

- на фиг. 4 - фотография фигурных направляющих и вертикальной направляющей (аксонометрическая проекция);

- на фиг. 5 - фотография устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов в состыкованном с ракетой положении;

- на фиг. 6 - фотография электрических разъемов ракеты (без каретки); где на фигурах позициями обозначены: 1 - ракета, 2 - ползуны ракеты, 3 - балка, 4 - электрические разъемы ракеты, 5 - электрические разъемы ТПК, 6 - фигурные направляющие, 7 - кронштейн, 8 - основание, 9 - окно, 10 - упор, 11 - заслонка, 12 - вертикальная направляющая, 13 - возвратная пружина вертикальной направляющей, 14 - каретка, 15 - выемка, 16 - возвратная пружина заслонки, 17 - зацепы, 18 - рычаг каретки, 19 - жгуты, 20 - ТПК, 21 - внутренняя полость ТПК, 22 - верхняя пластина каретки; 23 - нижняя пластина каретки, 24 - упругие элементы.

Ракета 1 в ТПК 20 установлена с возможностью перемещения по пазам в балке 3 на ползунах ракеты 2 и содержит размещенные неподвижно на ракете электрические разъемы 4 ракеты, состыкованные с электрическим разъемами 5 ТПК, размещенными с возможностью перемещения в ТПК 20 на каретке 14 устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов. Устройство для стыковки и расстыковки электрических разъемов расположено в балке 3 в продольной плоскости симметрии ракеты 1 и включает в себя ряд неподвижных и ряд подвижных в направлении загружаемой в ТПК 20 ракеты 1 и связанных с ее движением элементов и выполнено в составе балки 3 с направляющими пазами для перемещения ракеты 1, неподвижно установленной в ТПК 20. На балке 3 вертикально закреплены фигурные направляющие 6 с установленными в них роликами каретки 14 с электрическими разъемами 5 ТПК 20 и жгутами 19, кронштейн 7, на котором закреплены жгуты 19 и основание 8 с окном 9 для прохождения каретки 14 при стыковке электрических разъемов 4 и 5 ракеты 1 и ТПК 20.

На основании 8 размещены с возможностью горизонтального перемещения при воздействии упора 10, закрепленного на заслонке 11, вертикальная направляющая 12 с возвратной пружиной 13 вертикальной направляющей, а также возвратная пружина 16 заслонки 11. При этом заслонка 11 размещена в пазах балки 3 под основанием 8.

На заслонке 11 выполнена выемка 15, в которой размещены электрические разъемы 5 ТПК в отстыкованном от ракеты положении, и закреплен упор 10 и элемент крепления возвратной пружины 16 заслонки 11, которая возвращает заслонку 11 в исходное положение после пуска ракеты 1. К заслонке 11 снизу прикреплены два зацепа 17 с возможностью взаимодействия с ползунами 2 ракеты 1 при ее загрузке. Размеры выемки 15 позволяют полностью разместить электрические контакты 5 ТПК в ней.

Каретка 14 устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов представляет собой блок, состоящий из верхней 22 и нижней 23 пластин, связанных четырьмя упругими элементами 24 (преимущественно пружинами), внутри которого размещены электрические разъемы 5 ТПК с электрическими жгутами 19. Каретка 14 на четырех роликах верхней пластины 22 установлена с возможностью перемещения по пазам неподвижных фигурных направляющих 6, геометрия которых позволяет разместить механизм стыковочный во внутренней полости 21 ТПК 20, не нарушая габарита его оболочки, и производить стыковку с электрическими разъемами 4 ракеты, обеспечивая отстояние электрического разъема 4 ракеты от элементов стопорения ракеты 1 в ТПК 20 при допуске на длину ракеты до 10 мм. На верхней пластине 22 каретки выполнен рычаг 18 каретки, ролик которого входит в вертикальную направляющую 12, для обеспечения каретке 14 синхронного с ползунами 2 ракеты 1 перемещения в горизонтальной плоскости при воздействии упора 10. При этом скорость перемещения каретки 14 равна скорости перемещения загружаемой ракеты 1.

На ТПК 20 в районе расположения устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов выполнено закрываемое крышкой (на схемах не показано), не нарушающей габаритов ТПК 20, окно для выполнения регламентных работ (осмотр состояния электрических разъемов 5 ТПК 20 после пуска ракеты 1, жгутов 19, приборной проверке отдельных элементов электрических коммуникаций ТПК или их замены и т.д.).

Работа устройства с учетом вышеприведенного описания заключается в следующем.

При загрузке ракеты 1 в ТПК 20 ползуны 2 ракеты воздействуют на зацепы 17, прикрепленные снизу к заслонке 11, и перемещают ее вправо, открывая окно 9 основания 8 до уровня, достаточного для прохождения каретки 14. Далее, перемещаемая упором 10 заслонка 11 приводит в движение вертикальную направляющую 12 с установленным в ней роликом рычага 18 каретки и перемещает каретку 14 по фигурным направляющим 6, неподвижно закрепленным на балке 3, размещенной на ТПК 20. При этом каретка 14 перемещается плоско - параллельно вниз и вперед относительно балки 3 с горизонтальной составляющей скорости равной скорости перемещения ракеты 1, что исключает возможность заклинивания электрических разъемов 4 ракеты и электрических разъемов 5 ТПК. Электрические разъемы 5 ТПК, размещенные внутри каретки 14, опускаясь в открытое окно 9 основания 8, автоматически стыкуются с электрическими разъемами 4 ракеты 1 с усилиями давления на электрические разъемы 4 ракеты, не превышающими допустимой величины, а при пуске ракеты 1 каретка 14 с электрическими разъемами 5 ТПК перемещается по ходу ракеты, расстыковываясь, вверх по фигурным направляющим 6, с дополнительным подпружиниванием вертикальной направляющей 12. При этом заслонка 11 под воздействием возвратной пружины 16 заслонки закрывает окно 9 основания 8, чем обеспечивается сохранность электрических разъемов 5 ТПК и жгутов 19, закрепленных на кронштейне 7, от воздействия газовой струи ракеты 1 во время пуска, что позволяет использовать ТПК многократно. Каретка 14 представляет собой блок, состоящий из верхней 22 и нижней 23 пластин, связанных четырьмя упругими элементами 24 (преимущественно пружинами) для обеспечения надежности срабатывания устройства для стыковки и расстыковки электрических разъемов, внутри которого размещены электрические разъемы 5 ТПК с электрическими жгутами 19.

Перемещение каретки 14 по фигурным направляющим 6 в сочетании с работой упругих элементов 24 обеспечивает необходимые усилия давления на электрические разъемы 4 ракеты 1 в пределах требований.

При отсутствии ракеты 1 в ТПК 20 (фиг. 1) каретка 14 с электрическими разъемами 5 ТПК находится в верхнем положении, при этом заслонка 11 находится в крайнем левом положении, обеспечивая герметичность полости 21 ТПК, в которой находятся электрические разъемы 5 ТПК и жгуты 19.

Таким образом, происходит стыковка и расстыковка электрических разъемов 4 ракеты и электрических разъемов 5 ТПК.

Предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять автоматическую стыковку и повысить надежность стыковки электрических контактов ракеты и ТПК, а также расширить функциональные возможности за счет сохранности контактов электрических разъемов ТПК от выгорания при пуске ракеты, что обеспечивает многоразовое использование ТПК.

На предприятии - заявителе разработана конструкторская документация заявляемого технического решения, по которой изготовлены образцы изделий, успешно прошедшие испытания.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в различных типах и классах ракет, снабженных устройством для стыковки, расстыковки электрических разъемов ракеты и транспортно-пускового контейнера. Ракета в транспортно-пусковом контейнере содержит электрические разъемы, размещенные неподвижно на ракете и с возможностью перемещения в транспортно-пусковом контейнере. Ракета в транспортно-пусковом контейнере также включает устройство для стыковки и расстыковки электрических разъемов. Устройство для стыковки и расстыковки разъемов в составе балки с направляющими пазами для перемещения ракеты расположено в продольной плоскости симметрии ракеты в транспортно-пусковом контейнере, на которой закреплены фигурные направляющие с установленными в них роликами каретки, выполненной в виде верхней и нижней пластин, соединенных упругими элементами, с размещенными в каретке электрическими разъемами. На верхней пластине каретки установлен рычаг, ролик которого входит в вертикальную направляющую, установленную на основании с возможностью при воздействии упора заслонки горизонтального перемещения со скоростью, равной скорости перемещения загружаемой ракеты. Основание с окном установлено на балке. Под основанием в пазах размещена с возможностью перемещения заслонка с закрепленным на ней упором, элементом крепления возвратной пружины заслонки и выемкой для размещения электрических разъемов, расположенных в транспортно-пусковом контейнере. На заслонке снизу прикреплены зацепы с возможностью взаимодействия с ползунами ракеты. Технический результат заключается в повышении надежности стыковки и расстыковки электрических разъемов ракеты и транспортно-пускового контейнера, обеспечении автоматической стыковки, а также обеспечении сохранности контактов электрических разъемов транспортно-пускового контейнера от выгорания при пуске ракеты и обеспечении многоразового использования транспортно-пускового контейнера. 6 ил.

Ракета в транспортно-пусковом контейнере, содержащая электрические разъемы, размещенные неподвижно на ракете и с возможностью перемещения в транспортно-пусковом контейнере, и устройство для стыковки и расстыковки электрических разъемов, отличающаяся тем, что устройство для стыковки и расстыковки разъемов в составе балки с направляющими пазами для перемещения ракеты расположено в продольной плоскости симметрии ракеты в транспортно-пусковом контейнере, на которой закреплены фигурные направляющие с установленными в них роликами каретки, выполненной в виде верхней и нижней пластин, соединенных упругими элементами, с размещенными в каретке электрическими разъемами, при этом на верхней пластине каретки установлен рычаг, ролик которого входит в вертикальную направляющую, установленную на основании с возможностью при воздействии упора заслонки горизонтального перемещения со скоростью, равной скорости перемещения загружаемой ракеты, при этом основание с окном установлено на балке, а под основанием в пазах размещена с возможностью перемещения заслонка с закрепленным на ней упором, элементом крепления возвратной пружины заслонки и выемкой для размещения электрических разъемов, расположенных в транспортно-пусковом контейнере, при этом на заслонке снизу прикреплены зацепы с возможностью взаимодействия с ползунами ракеты.