Контейнер для запуска ракеты Российский патент 2024 года по МПК F41F3/42 

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в конструкциях транспортно-пусковых контейнеров, предназначенных для хранения, транспортирования и пуска ракет.

Известен контейнер для запуска ракеты, описанный в патенте на изобретение РФ № 2114370, и выбранный нами в качестве прототипа. Он содержит цилиндрический корпус, с торца которого закреплена передняя сбрасываемая крышка с неплоской внутренней поверхностью, ленточную пружину, установленную между корпусом и крышкой, а также упругое кольцо с вырезом, размещенное в проточке, выполненной в корпусе. Также в проточке корпуса выполнена фаска, контактирующая с фаской кольца. При движении ракеты в контейнере ее носовая часть упирается в ленточную пружину, которая прогибается в полость, образованную выступами на внутренней поверхности крышки. Незакрепленный конец пружины перемещается и выходит из выреза упругого кольца. При дальнейшем давлении носовой части ракеты на крышку через ленточную пружину и взаимодействия фасок кольца и крышки, кольцо убирается в проточку на крышке контейнера и происходит открытие контейнера. Такое устройство позволяет снизить требования к жесткости крышки при уменьшении ее массы и тем самым уменьшить возмущающее действие на ракету. Кроме того, выполнение выступов в центральной части крышки дает возможность уменьшить прогиб ленточной пружины для полного выхода ее незакрепленного конца из выреза упругого кольца при воздействии на пружину носовой части ракеты. Это также уменьшает габариты крышки, ее массу и, следовательно, воздействие возмущений на ракету при ее выходе из контейнера.

Недостатком данного технического решения является то, что крышка контейнера, которая изготавливается преимущественно из пластмасс (материал, который обладает низкой себестоимостью и небольшим удельным весом) методом литья под давлением, по возможности не должна иметь выступов, а если этого избежать невозможно, то следует вводить ребра жесткости или проектировать сборную конструкцию (И.Я. Алыпиц, Н.Ф. Анисимов, Б.Н. Благов «Проектирование деталей из пластмасс» справочник. Издательство «Машиностроение», Москва 1969 г., стр. 76-78, 114-116). Что приводит к усложнению технологии изготовления деталей, а также увеличению толщины и массы крышки, что повышает возмущения, действующие на ракету при выходе из контейнера. Кроме того, толщина ленточной пружины, один конец которой размещен в вырезе упругого кольца, а другой закреплен на внутренней стороне крышки должна быть соизмерима с толщиной упругого кольца для исключения деформации или перекоса пружины с последующим заклиниванием при ее изгибе. Это обуславливает большую жесткость пружины, что также повышает возмущающие действия на ракету.

Еще одним недостатком такой конструкции является то, что проточка под установку упругого кольца с вырезом выполнена в цилиндрическом корпусе контейнера, который изготавливается преимущественно из стеклопластиков методом намотки. А при механической обработке стеклопластика происходит его расслоение, невыполнение требуемых размеров, что уменьшает прочность изделия, и быстрый износ инструмента (В.А. Калинчев, М.С. Макаров «Намотанные стеклопластики», Москва, издательство «Химия», 1986 г., стр. 229-230). Поэтому в начале работы стартового двигателя до выхода ракеты из контейнера вследствие избыточного давления возможно разрушение корпуса контейнера по месту проточки, что приводит к сильным воздействиям на ракету.

Задачей данного изобретения является уменьшение возмущений, действующих на ракету при выходе ее из контейнера, а также упрощение конструкции и технологии изготовления контейнера.

Решение поставленной задачи достигается контейнером для запуска ракеты, который содержит цилиндрический корпус, с торца которого закреплена передняя сбрасываемая крышка с неплоской внутренней поверхностью, ленточную пружину, установленную между корпусом и крышкой, а также упругое кольцо с вырезом, размещенное в наружной проточке, при этом, новым является то, что снаружи на корпус надето металлическое кольцо ступенчатого профиля, таким образом, что часть кольца с торца выступает за корпус и к этой выступающей части прикреплена передняя сбрасываемая крышка, выполненная с утолщениями в местах сопряжений конусных и круговой поверхностей, при этом, между кольцом и крышкой установлено уплотнение, на самом кольце выполнена проточка в которое установлено упругое кольцо с вырезом, также внутренняя поверхность сбрасываемой крышки образована сопряжением двух конусных и круговой поверхностями, симметричных относительно ее центральной оси. Также ленточная пружина выполнена переменной толщины таким образом, на участках наибольшего изгиба ее толщина наименьшая.

Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1-3 изображена конструкция контейнера со ступенчатым металлическим кольцом и крышкой в сборе, на фиг. 4 - крышка при срабатывании ленточной пружины и упругого кольца, на фиг. 5 - конструкция крышки контейнера, а на фиг. 6 - конструкция ленточной пружины.

Контейнер для запуска ракеты содержит цилиндрический корпус 1 со ступенчатым металлическим кольцом 2, передней сбрасываемой крышкой 3, закрепленной на кольце 2, уплотнение 4, размещенное между кольцом 2 и крышкой 3, а также ракету 5, установленную внутри контейнера. Наружный диаметр 27 ступенчатого металлического кольца 2 больше наружного диаметра 28 корпуса 1, длина свободной внутренней поверхности 29 кольца 3 больше толщины 30 крышки 3. Упругое кольцо 6 установлено в проточки 7 и 8, выполненные в ступенчатом металлическом кольце 2 и крышке 3 соответственно. Фаска 9 упругого кольца 6 контактирует с фаской 10 проточки 7 ступенчатого кольца 2. Внутренняя поверхность крышки 3 образована сопряжением конусных поверхностей 11 и 12, а также круговой поверхностью 13, симметричных относительно оси 14. Сопряженные конусная поверхность 12 и круговая поверхность 13 образуют полость 18. Стенка крышки 3 выполнена одинаковой толщины на прямолинейных участках 15 с утолщениями 16 в местах сопряжения поверхностей и в центральной круговой части 13. Напротив сопряжения 19 двух конусных поверхностей 11 и 12 установлена ленточная пружина 17, один конец которой закреплен винтом 20 вне полости 18 на внутренней поверхности крышки 3, а другой конец через паз 21 на крышке 3 размещен в вырезе 22 кольца 6. При этом боковые поверхности 23 пружины 17 контактируют с торцами 24 упругого кольца 6, а ленточная пружина 17 выполнена с уменьшенной площадью сечения 25 на участках наибольшего изгиба 26 при ее срабатывании.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При движении ракеты 5 по контейнеру ее носовая часть упирается в ленточную пружину 17, которая установлена напротив сопряжения 19 конусных поверхностей 11 и 12, представляющее собой кольцевую опорную поверхность для участков 26 пружины 17. Дальнейшее движение ракеты 5 прогибает центральную часть пружины 17 в полость 18, образованную поверхностями 12 и 13. При этом, наибольшая величина изгиба у пружины 17 образуется на участках 26 с уменьшенной площадью поперечного сечения 25. А уменьшение площади поперечного сечения уменьшает момент инерции сечения пружины 17 и снижает ее жесткость (В.А. Заплетохин «Конструирование деталей механических устройств» справочник. Ленинград, «Машиностроение», Ленинградское отделение 1990, стр. 213-216), и соответственно позволяет уменьшить возмущающие воздействия на ракету 5 при выходе ее из контейнера. Прогиб центральной части пружины 17 в полость 18 приводит к перемещению незакрепленного конца пружины в пазе 21 крышки 3 до полного его выхода из выреза 22 упругого кольца 6. Боковые поверхности 23 пружины 17 перестают контактировать с торцами 24 кольца 6, что позволяет перемещаться концам кольца с изменением его диаметра. При дальнейшем движении ракеты 5 через пружину 17 происходит воздействие носовой части ракеты 5 на круговую поверхность 13 крышки 3. Симметричность сопряженных конусных 11, 12 и круговой поверхности 13 крышки 3 относительно ее центральной оси 14 обеспечивают равномерное распределение возмущающих воздействий на поверхность носовой части ракеты 5 что исключает перекос при выходе ее из контейнера, а наличие утолщений 16 в местах сопряжений поверхностей крышки 3 и в центральной круговой части 13 сохраняют необходимую прочность крышки. Выполнение стенки крышки 3 одинаковой толщины на прямолинейных участках 15 позволяют минимизировать массу крышки 3. При этом увеличенная толщина ленточной пружины 17 в центральной ее части, в месте крепления вином 20 и на конце, размещенном в вырезе 22 упругого кольца 6 исключает заклинивание, перекос и деформацию пружины 17 во время срабатывания. За счет последующего давления носовой части ракеты 5 через пружину 17 на поверхность крышки 3 кольцо 6, выполненной на нем фаской 9 взаимодействует с фаской 10 в проточке 7 ступенчатого металлического кольца 2 контейнера. Вследствие сжатия упругое кольцо 6 утопает в проточку 8 на крышке 3. Дальнейшее усилие ракеты 5 и ленточной пружины 17 отделяет крышку 3 от корпуса 1 и открывает контейнер для выхода ракеты 5.

Наличие ступенчатого металлического кольца 2 большего диаметра 27 со стороны переднего торца корпуса 1 контейнера и выполнение на его свободной поверхности 29 проточки 7 под установку кольца 17 исключает нарушение структуры материала при механической обработке металлической детали и обеспечивает как необходимую прочность контейнера в месте ослабления, так и уменьшает износ инструмента. Кроме того, закрепление крышки 3 на кольце 2 позволяет выполнить переднюю часть контейнера отдельным узлом, что упрощает технологию общей сборки, а превышение длины свободной внутренней поверхности 29 кольца 2 над толщиной 30 крышки 3 дает возможность применить различные способы их совместного монтажа.

Сущность данного изобретения заключается в том, что за счет применения в конструкции контейнера ступенчатого металлического кольца большего диаметра обеспечивается его прочность и технологичность, за счет выполнения внутренней поверхности крышки сопряжением конусных и круговой поверхностей при равномерной толщины стенок крышки на прямолинейных участках обеспечивается как требуемая форма для установки и срабатывания ленточной пружины, так и необходимая прочность крышки при ее оптимальной массе, а выполнение ленточной пружины переменной толщины позволяет уменьшить ее жесткость при сохранении ее работоспособности.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается прочность и технологичность конструкции, достигается уменьшение возмущений, действующих на ракету за счет снижения массы открывающейся крышки при сохранении ее прочностных характеристик и уменьшения жесткости ленточной пружины при сохранении ее работоспособности.

Изобретение относится к ракетным установкам, а именно к транспортно-пусковым контейнерам. Контейнер для запуска ракеты содержит цилиндрический корпус. Снаружи на корпус надето металлическое кольцо ступенчатого профиля. При этом часть кольца с торца выступает за корпус. К выступающей части кольца прикреплена передняя сбрасываемая крышка, выполненная с утолщениями в местах сопряжений конусных и круговой поверхностей. Между кольцом и крышкой установлено уплотнение. На кольце выполнена проточка, в которую установлено упругое кольцо с вырезом. Внутренняя поверхность сбрасываемой крышки образована сопряжением двух конусных и круговой поверхностей, симметричных относительно ее центральной оси. Между корпусом и крышкой установлена ленточная пружина. Пружина выполнена переменной толщины с наименьшей толщиной на участках наибольшего изгиба. Достигается уменьшение возмущений, действующих на ракету при выходе ее из контейнера, уменьшение жесткости ленточной пружины при сохранении ее работоспособности, а также упрощение конструкции и технологии изготовления контейнера. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Контейнер для запуска ракеты, содержащий цилиндрический корпус, с торца которого закреплена передняя сбрасываемая крышка с не плоской внутренней поверхностью, ленточную пружину, установленную между корпусом и крышкой, а также упругое кольцо с вырезом, размещенное в наружной проточке, отличающийся тем, что снаружи на корпус надето металлическое кольцо ступенчатого профиля таким образом, что часть кольца с торца выступает за корпус и к этой выступающей части прикреплена передняя сбрасываемая крышка, на самом кольце выполнена проточка, в которую установлено упругое кольцо с вырезом, также внутренняя поверхность сбрасываемой крышки образована сопряжением двух конусных и круговой поверхностей, симметричных относительно ее центральной оси.

2. Контейнер для запуска ракеты, выполненный по п. 1, отличающийся тем, что между кольцом и крышкой установлено уплотнение.

3. Контейнер для запуска ракеты, выполненный по пп. 1, 2, отличающийся тем, что передняя сбрасываемая крышка выполнена с утолщениями в местах сопряжений конусных и круговой поверхностей.

4. Контейнер для запуска ракеты, выполненный по пп. 1-3, отличающийся тем, что ленточная пружина выполнена переменной толщины таким образом, что на участках наибольшего изгиба ее толщина наименьшая.