Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения Российский патент 2024 года по МПК F41F3/07 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, а именно к забортным пусковым установкам, предназначенным для постановки/запуска оружия и приборов различного назначения, и может быть использовано при создании специализированных комплексов морского базирования для постановки-запуска изделий с подводных лодок малого водоизмещения.

Уровень техники

Известно пусковое устройство для оружия, запускаемого из торпедных аппаратов подводной лодки давлением воды (DE, патент №3402619, опубл. 08.08.1985 г.), в котором гидроцилиндр низкого давления, приводом для которого служит двухсторонний гидроцилиндр высокого давления, соединен с торпедным аппаратом, и вода из которого для выстреливания ракеты поступает в торпедный аппарат с открытым кингстоном. Торпедные аппараты, не задействованные при выстреле, при закрытых кингстонах герметично изолированы от объема импульсной цистерны. Приводной гидроцилиндр высокого давления при выстреле срабатывает как минимум от одного заряженного гидроаккумулятора. При этом усилие передается на поршень гидроцилиндра низкого давления через шток. Для взвода гидроцилиндра низкого давления гидроаккумулятор переподключают на подачу давления в запоршневую полость гидроцилиндра высокого давления, при этом шток перемещает поршень гидроцилиндра низкого давления в исходное положение. Несколько гидроаккумуляторов может быть последовательно подключено к гидроцилиндру высокого давления и импульсная цистерна может быть сообщена с одним из торпедных аппаратов через соответствующий открытый кингстон.

Недостатком является наличие резервуара со сжатым газом в прочном корпусе подводной лодки малого водоизмещения, наличие гидр о аккумулятор о в, повышенные массогабаритные характеристики, что существенно для подводной лодки малого водоизмещения, наличие характерного шума, издаваемого насосом для зарядки гидроаккумуляторов.

Известен транспортно-пусковой контейнер (RU, п. №2294510, опубл. 27.02.2007), в котором для запуска изделий использован газогенератор на основе твердого топлива. Транспортно-пусковой контейнер содержит герметичный корпус, включающий цилиндрическую оболочку с разрушаемой передней крышкой и выпуклым днищем, источник газа для пуска торпеды, устройство удержания торпеды, средство разблокировки устройства удержания, электроразъемы электрической связи корабельной системы управления пуском, средство для штабелирования, систему терморегулирования. Герметичный корпус, цилиндрическая обечайка и оболочка днища выполнены из композиционного материала. В качестве источника газа для пуска торпеды транспортно-пусковой контейнер содержит пороховой аккумулятор давления.

Указанный транспортно-пусковой контейнер предназначен для установки на надводный корабль и не может быть применен для подводной лодки из-за использованной минометной схемы пуска.

Известна гидравлическая силовая установка для систем пуска объектов, включая торпеды, мины или ракеты (US, патент №6220196 24.04.2001), имеющая в составе как минимум одну пусковую трубу, встроенную в подводный носитель - стационарный или подвижный, например, в подводную лодку. Пусковая труба имеет как минимум одну крышку и один сдвижной кингстон, через который пусковая труба сообщена с гидравлическим цилиндром с помощью заполненной водой импульсной цистерны. Импульсная цистерна встроена в корпус подводной лодки и представляет собой замкнутое уплотняемое пространство, в котором воду из камеры подают к пусковой трубе под действием гидравлического цилиндра. Поршень гидравлического цилиндра перемещают приводным пневматическим цилиндром. Камеру перед выбросом заполняют водой из забортного пространства через гидравлический тракт. Камера несъемная и размещена вне прочного корпуса. Пневматический цилиндр и гидравлический цилиндр выполнены самостоятельными съемными сборочными единицами. Устройство также имеет в составе баллон со сжатым воздухом, перемещающийся с поршнем приводного пневматического цилиндра и напрямую подключенный к этому поршню, без промежуточной трубы. Поршень механически связан с кольцевым поршнем, который смонтирован на корпусе пневматического цилиндра. Поршень выполнен с возможностью совершать поступательное движение одновременно с кольцевым поршнем, который двигается по внутренней поверхности гидравлического цилиндра.

Недостатком является наличие резервуара со сжатым воздухом в прочном корпусе. Для подводной лодки малого водоизмещения применение этой схемы ограничено из-за необходимости стравливания остаточного давления воздуха во внутриотсечный объем. Кроме того, элементы схемы обладают значительными масссогабаритными характеристиками и занимают часть внутри отсечного объема.

Известна гидравлическая система стрельбы с поршневым насосом (Борисенко, К.П. Торпедные аппараты подводных лодок / К.П. Борисенко, О.И. Ефимов, Е.П. Красильников - СПб: ГМТУ, стр. 42-43, 2002), относящаяся к перезаряжаемым внутриотсечным пусковым установкам, установленным в прочном корпусе, выбранная за прототип и содержащая, как минимум, одну пусковую трубу с передней забортной и задней внутриотсечной крышками и их приводами, две импульсные цистерны с четырьмя пусковыми трубами каждая, снабженные поршневыми силовыми установками, включающими силовые гидравлические цилиндры с гидроаккумуляторами. Импульсные цистерны разделены между собой продольной переборкой. У каждой подсистемы гидравлического торпедного аппарата есть группа аккумуляторов гидравлики с давлением 28-30 МПа, соединенная со своим силовым гидро цилиндром. Давление в гидроаккумуляторах создается специальными насосами в прочном корпусе. Импульсные цистерны установлены в забортном пространстве между легким и прочным корпусами. Каждая импульсная цистерна имеет входное отверстие для поступления забортной воды в импульсную цистерну и выход, соединяемый с пусковой трубой, и объемный насос, сообщающийся с объемом импульсной цистерны, для создания избыточного давления в импульсной цистерне, чтобы направить жидкость под давлением в пусковую трубу через выход импульсной цистерны для запуска полезной нагрузки из пусковой трубы. Гидравлический привод объемного насоса установлен в прочном корпусе подводной лодки и выполнен в виде силового цилиндра гидропривода, соединенным трубопроводами с, как минимум, одним гидро аккумулятором, также установленном в прочном корпусе.

Недостатками являются размещение задней крышки пусковой трубы в прочном корпусе подводной лодки, из-за чего возникает необходимость монтажа пусковых труб с помощью вварных стаканов в прочном корпусе, повышенные массогабаритные характеристики, в частности, из-за наличия гидроаккумуляторов, что существенно для подводной лодки малого водоизмещения, наличие характерного шума, издаваемого насосом для зарядки гидроаккумуляторов, наличие уплотнительного устройства со статическими и динамическими уплотнениями для штока силового гидр о цилиндр а, выход из строя которого создает угрозу безопасности ПЛ.

Раскрытие сущности изобретения

В основу изобретения положена техническая проблема, заключающаяся в создании забортной пусковой установки с компоновочной схемой с уменьшенными массогабаритными характеристиками, которая позволила бы разместить пусковую установку в забортном пространстве между легким и прочным корпусами подводной лодки малого водоизмещения.

Техническим результатом является расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки.

Технический результат достигается тем, что в пусковой установке подводной лодки малого водоизмещения, включающей, как минимум, одну пусковую трубу с передней забортной крышкой с приводом, импульсную цистерну, установленную в забортном пространстве между легким и прочным корпусами, с входом для поступления воды из забортного пространства, выходом, связанным с пусковой трубой, гидравлическую силовую установку с насосом, сообщающимся с импульсной цистерной, с приводом насоса вне импульсной цистерны и, как минимум, с одним источником энергии для работы привода насоса гидравлической силовой установки, выводы для подключения магистралей заполнения и уравнивания давления, систему управления стрельбой, как минимум, одна пусковая труба установлена вне прочного корпуса в забортном пространстве, а в качестве источника энергии использован установленный в забортном пространстве, как минимум, один съемный твердотопливный газогенератор с гидропреобразователем, выполненный с возможностью преобразования с помощью разделяющего полости поршня давления продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости, соединенной с установленным в забортном пространстве приводом насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления с поршнем и штоком для приведения в действие объемного насоса или в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса.

Пусковая установка может быть размещена в носовой оконечности или в надстройке или в межбортном пространстве подводной лодки малого водоизмещения.

Каждая пусковая труба может быть снабжена задней технологической крышкой, обеспечивающей доступ к хвостовой части изделия.

Твердотопливный пиротехнический газогенератор с гидропреобразователем может быть выполнен в виде цилиндрического корпуса гидропреобразователя с внутренней расточкой, в котором с одной стороны установлен газогенератор с пиропатроном, с другой стороны установлена крышка с разъемом для трубопровода, и между ними установлен п-образный полый поршень с образованием герметичной газовой полости высокого давления со стороны газогенератора и гидравлической полости для рабочей жидкости со стороны крышки гидропреобразователя, при этом п-образный поршень снабжен тормозным полым конусом, установленным с возможностью его захода в профилированное отверстие крышки гидропреобразователя, при котором постепенное увеличение гидравлического сопротивления приводит к плавному торможению поршня.

Объемный насос может быть выполнен в виде одного гидроцилиндра низкого давления с поршнем, а динамический насос может быть выполнен в виде шнека, установленного в корпусе, сообщающемся с импульсной цистерной.

Полость гидроцилиндра высокого давления гидравлической силовой установки, соединенная с гидравлической полостью гидропреобразователя газогенератора, также может быть соединена с клапаном сброса рабочей жидкости, а другая полость может быть соединена с системой гидравлики подводной лодки.

Одна полость приводного гидроцилиндра высокого давления может быть выполнена сообщающейся с гидроцилиндром низкого давления объемного насоса и импульсной цистерной, а гидравлическая силовая установка может быть снабжена средством возврата поршня объемного насоса, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления, сообщающегося с импульсной цистерной, с поршнем и штоком.

Установка, как минимум, одной пусковой трубы вне прочного корпуса в забортном пространстве обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки. Освобождается пространство прочного корпуса подводной лодки малого водоизмещения, уменьшаются массогабаритные характеристики пусковой трубы, не требуется вварка стаканов в прочный корпус, что повышает технологичность.

Использование в качестве источника энергии установленного в забортном пространстве, как минимум, один съемного твердотопливного газогенератора с гидропреобразователем, выполненного с возможностью преобразования с помощью разделяющего полости поршня давления продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости, обеспечивает расширение арсенала технических средств, уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки и снижение шумности стрельбы.

Использование газогенераторов с гидропреобразователями вместо гидроаккумуляторов обеспечивает уменьшение массогабаритных характеристик и снижение шумности за счет отсутствия насоса для перезарядки гидроаккумуляторов и шумовых процессов, связанных с его работой. Газогенератор с гидропреобразователем до момента выстрела не создает шумов, в отличие от насоса, работающего при перезарядке гидроаккумуляторов. Снаряженный газогенератор с гидропреобразователем, в отличие от гидроаккумулятора, не требует зарядки и, в отличие от баллона со сжатым воздухом, находится под действием внутреннего давления только начиная с момента выстрела.

Также, в отличие от гидроаккумуляторов, работающих в прочном корпусе подводной лодки при атмосферном давлении, газогенераторы работают при давлении забортной среды и не требуют наличия боевого клапана, регулирующего параметры выстрела в зависимости от условий стрельбы. Газогенераторы, работающие в докритическом режиме, выполнены с возможностью саморегулирования в зависимости от забортного давления.

Установка в забортном пространстве привода насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления со штоком для приведения в действие объемного насоса обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки

Установка в забортном пространстве привода насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки.

Установка привода насоса гидравлической силовой установки вне прочного корпуса в забортном пространстве не требует наличия технически сложного уплотнительного устройства, обеспечивающего герметизацию подвижных частей, проходящих через прочный корпус подводной лодки, что обеспечивает уменьшение массогабаритных характеристик. Все подвижные части пусковой установки установлены вне прочного корпуса.

Размещение привода насоса гидравлической силовой установки в забортном объеме не требует наличия уплотнительного устройства со статическими и динамическими уплотнениями прочного корпуса подводной лодки, выход из строя которого создает угрозу безопасности ПЛ.

Выполнение привода насоса в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса обеспечивает минимально возможные массогабаритные характеристики гидравлической силовой установки и пусковой установки подводной лодки малого водоизмещения в целом. Кроме того, динамический насос не требует взвода перед очередным выстрелом.

Все работающие под давлением узлы ПУ с гидравлической силовой установкой, а именно газогенераторы, гидроцилиндр высокого давления, гидротурбина, изолированы от личного состава подводной лодки малого водоизмещения, что обеспечивает повышение безопасности при использовании пусковой установки по прямому назначению.

Размещение пусковой установки полностью, а именно, как минимум, одной пусковой трубы, газогенератора с гидропреобразователем, приводов объемного или динамического насосов гидравлической силовой установки, в забортном пространстве между легким и прочным корпусами подводной лодки малого водоизмещения позволяет использовать внутренний объем прочного корпуса подводной лодки для размещения другого оборудования.

Установка в забортном пространстве, как минимум, одного съемного твердотопливного газогенератора с гидропреобразователем более простой и технологичной конструкции, чем гидро аккумуляторы в прототипе, и установка в забортном пространстве привода насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления с поршнем и штоком для приведения в действие объемного насоса или в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса, позволяют упростить компоновочную схему и уменьшить сложность стрельбовой системы.

Краткое описание чертежей.

Пусковая установка поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема газогенератора с гидропреобразователем по примеру исполнения 1. На фиг.2 представлена общая схема пусковой установки с объемным насосом по примеру исполнения 2 во время выброса изделия, при промежуточном положении поршневой группы гидравлической силовой установки. На фиг.3 представлена схема пусковой установки с объемным насосом по примеру исполнения 3 во время выброса изделия. На фиг.4 представлена схема пусковой установки с динамическим насосом по примеру исполнения 4 во время выброса изделия.

Осуществление изобретения.

Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения включает установленные в забортном пространстве между наружным легким 1 и прочным 2 корпусами, как минимум, одну пусковую трубу 3 с передней забортной крышкой 4 с приводом, импульсную цистерну 5, с входом 6 для поступления воды из забортного пространства, и выходом, связанным с пусковой трубой 3, гидравлическую силовую установку с насосом, сообщающимся с импульсной цистерной 5, и с приводом насоса 8 вне импульсной цистерны 5 и, как минимум, с одним источником энергии для работы привода насоса гидравлической силовой установки, выводы для подключения магистралей заполнения и уравнивания давления, систему управлению стрельбой (не показано).

Как минимум, одна пусковая труба 3 установлена вне прочного корпуса 1 и проходит через импульсную цистерну 5, передний срез пусковой трубы 3 расположен напротив щита в легком корпусе 1 (не показано). Задний срез пусковой трубы 3 снабжен технологической задней крышкой (не показано), обеспечивающей доступ к хвостовой части изделия 7. Изделие 7 установлено в пусковой трубе 3 на направляющих и кольцах обтюрации 8. Кольца обтюрации 8, установленные между пусковой трубой 3 и корпусом изделия 7, сокращают протечки воды в процессе пуска, позволяя сохранить необходимое избыточное давление.

Часть каждой пусковой трубы 3, проходящая через импульсную цистерну 5 снабжена кингстоном 9 с приводом, который является выходом импульсной цистерны 5 и предназначен для сообщения предварительно заполненной забортной водой пусковой трубы 3 с импульсной цистерной 5 при подготовке, как минимум, одной пусковой трубы 3 к выстрелу и разобщения пусковой трубы 3 с импульсной цистерной 5 после выстрела. Для заполнения пусковая труба 3 связана трубопроводом через запорную арматуру с цистерной забортной воды (не показано).

Импульсная цистерна 5 является коллектором вокруг одной или нескольких пусковых труб 3 и предназначена для подачи воды под избыточным, по отношению к забортному, давлением от насоса в одну из пусковых труб 3 и создания выбрасывающего давления на кормовую часть изделия 7 в пусковой трубе 3. Импульсная цистерна 5 установлена в забортном пространстве между наружным легким и прочным корпусами 1 и 2. Импульсная цистерна 5 выполнена с входом 6 для поступления воды, соединенным с забортным пространством водоводом, и с выходом, связанным с пусковой трубой 3 и расположенным на стенке пусковой трубы 3. Выход импульсной цистерны 5 выполнен в виде кингстона 9 и предназначен для выхода воды, нагнетаемой в импульсную цистерну 5, в пусковую трубу 3.

Избыточное давление воды в импульсной цистерне 5 для запуска изделия 7 создают объемным насосом 10 или динамическим насосом 11 гидравлической силовой установки, которые сообщены с объемом импульсной цистерны 5 и приводятся в действие приводами насосов, установленными вне импульсной цистерны 5 и вне прочного корпуса 2.

В качестве источника энергии гидравлической силовой установки использован установленный в забортном пространстве, как минимум, один съемный твердотопливный газогенератор 12 с гидропреобразователем (SU, Авт.св. №881383, опубл. 15.11.1981, RU, патент №2582383, опубл.. 27.04.2016, RU, патент №2100065, опубл. 27.12.1997).

Гидропреобразователь газогенератора 12 выполнен с возможностью преобразования с помощью разделяющего полости поршня 13 давления продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости 14 высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости 15. Указанная возможность реализована в конструкции примера 1 исполнения гидропреобразователя газогенератора 12.

Устройство и характеристики газогенератора 12 обеспечивают истечение газа из его камеры сгорания через сопло в докритическом режиме. Давление забортной среды, действующее на поршень 18 в гидроцилиндре 19 низкого давления с наружной стороны импульсной цистерны 5 или на динамический насос 11, оказывает влияние на изменение давления внутри газовой полости 14 гидр о преобразователя газогенератора 12. Повышение давления забортной среды приводит к увеличению скорости химической реакции в камере сгорания газогенератора 12 и наоборот - понижение давления забортной среды уменьшает скорость химической реакции. Таким образом, достигается саморегуляция системы "гидродинамическая силовая установка - газогенератор 12" - при повышении давления забортной среды химическая реакция идет более интенсивно, на поршень 13 в газовой полости 14 гидропреобразователя газогенератора 12 воздействует более высокое давление продуктов химической реакции и возрастает усилие гидравлической жидкости на поршень 20, которое через поршень 18 объемного насоса 10 или шнек 21 динамического насоса 11 и импульсную цистерну 5 передают на выбрасываемое изделие 7 в пусковой трубе 3. Благодаря саморегуляции системы "гидродинамическая силовая установка газогенератор" скорость изделия 7 на переднем срезе пусковой установки не зависит от глубины выбрасывания, так как пропорционально увеличению давления забортной среды возрастает давление в камере сгорания газогенератора 12.

Система управления включает сигнализаторы, датчики, аппаратные средства, линии связи, обеспечивающие информационный обмен и передачу электроэнергии (не показано).

Пример исполнения 1 (фиг. 1). Каждый твердотопливный пиротехнический газогенератор 12 с гидропреобразователем выполнен в виде цилиндрического корпуса 22 гидропреобразователя с внутренней расточкой, в котором с одной стороны установлен газогенератор 12 с пиропатроном 24, с другой стороны установлена крышка 23 с разъемом для трубопровода, и между ними установлен п-образный полый поршень 13 с образованием герметичной газовой полости 14 высокого давления со стороны газогенератора 12 и гидравлической полости 15 для рабочей жидкости со стороны крышки 23 гидропреобразователя. При этом п-образный поршень 13 снабжен тормозным полым конусом 25, установленным с возможностью его захода в профилированное отверстие крышки 23 гидропреобразователя, при котором постепенное увеличение гидравлического сопротивления приводит к плавному торможению поршня 13.

Газогенератор 12 с гидропреобразователем работает следующим образом. В гидропреобразователе съемного твердотопливного газогенератора 12 давление газообразных продуктов горения заряда твердого топлива преобразуют с помощью разделяющего среды поршня 13 в давление гидравлической жидкости.

Гидравлическая силовая установка содержит объемный 10 или динамический 11 насос, который установлен, например, в носовой оконечности, примыкает к импульсной цистерне 5 и сообщен с ее объемом. Гидравлическая полость 15 гидро преобразователя газогенератора 12 соединена трубопроводом с установленным в забортном пространстве приводом насоса гидравлической силовой установки.

Пример исполнения 2 (фиг .2). Гидравлическая силовая установка содержит объемный насос 10, который приводится в действие приводом, выполненным в виде гидроцилиндра 16 высокого давления с поршнем 20 и штоком 26. Объемный насос 10 выполнен в виде гидроцилиндра 19 низкого давления, поршень 18 которого жестко соединен с поршнем 20 гидроцилиндра 16 высокого давления штоком 26.

Гидравлическая полость 15 каждого гидропреобразователя газогенератора 12 соединена с одной полостью гидроцилиндра 16 высокого давления объемного насоса 10 и также соединена с клапаном 28 для сброса рабочей жидкости. Другая полость гидроцилиндра 16 высокого давления соединена с системой гидравлики 29 подводной лодки. Гидравлическая силовая установка с объемным насосом 10 и одним гидроцилиндром 16 высокого давления работает следующим образом. При совершении рабочего хода рабочая жидкость под давлением из гидравлической полости гидропреобразователя газогенератора 12 идет условно в левую полость гидроцилиндра 16 высокого давления (фиг. 2). При этом жидкость из правой полости гидроцилиндра 16 высокого давления через сливную магистраль поступает в систему гидравлики 29 подводной лодки.

После окончания выстрела для взвода гидравлической силовой установки поршневую группу, то есть поршень 20 гидроцилиндра 16 высокого давления и соединенный с ним поршень 18 гидроцилиндра 19 низкого давления, возвращают в исходное положение за счет использования клапана 28 для сброса рабочей жидкости и системы 29 гидравлики подводной лодки. Для этого с помощью клапана 28 сбрасывают рабочую жидкость в левой полости гидроцилиндра 16 высокого давления, а в правую полость подают рабочую жидкость под давлением из системы 29 гидравлики подводной лодки. При совершении рабочего хода необходимо преодолеть гидравлическое сопротивление сливной магистрали.

Пример исполнения 3 (фиг. 3). Гидравлическая силовая установка содержит объемный насос 10, который приводится в действие приводом, выполненным в виде гидроцилиндра 16 высокого давления с поршнем 20 и штоком 26. Объемный насос 10 выполнен в виде гидроцилиндра 19 низкого давления, поршень 18 которого жестко соединен с поршнем 20 гидроцилиндра 16 высокого давления штоком 26.

Одна полость приводного гидроцилиндра 16 высокого давления гидравлической силовой установки соединена с клапаном 28 для сброса рабочей жидкости, а другая полость приводного гидроцилиндра 16 высокого давления выполнена сообщающейся с гидроцилиндром 19 низкого давления объемного насоса 10 и импульсной цистерной 5. Гидравлическая силовая установка снабжена средством возврата поршня 18 гидроцилиндра 19 низкого давления, выполненным в виде гидроцилиндра 30 высокого давления, сообщающегося с импульсной цистерной 5, с поршнем 31 и штоком 32.

Гидравлическая силовая установка с объемным насосом 10, приводным гидроцилиндром 16 высокого давления и гидроцилиндром 30 возврата работает следующим образом. При совершении рабочего хода рабочая жидкость под давлением из гидравлической полости гидропреобразователя газогенератора 12 идет условно в левую полость гидроцилиндра 16 высокого давления (фиг. 3). Из правой полости приводного гидроцилиндра 16 высокого давления забортную воду подают под давлением в импульсную цистерну 5.

После выстрела поршневую группу возвращают в исходное положение за счет использования клапана 28 сброса рабочей жидкости и гидроцилиндра 30 возврата. Взведение гидравлической силовой установки для следующего выстрела осуществляют под действием штока 32 гидроцилиндра 30 возврата, которым перемещают в исходное положение поршень 18 гидроцилиндра 19 низкого давления и соединенный с ним штоком 26 поршень 20 приводного гидроцилиндра 16 высокого давления. С помощью клапана 28 сбрасывают рабочую жидкость в левой полости гидроцилиндра 16 высокого давления. При совершении рабочего хода необходимо преодолеть гидравлическое давление забортной воды.

Пример исполнения 4 (фиг. 4). Гидравлическая силовая установка содержит динамический насос 11, который приводят в действие приводом, выполненным в виде гидротурбины 17. Динамический насос 11 выполнен в виде шнека 21, установленного в корпусе, сообщающемся с импульсной цистерной 5. Гидравлическая полость 15 каждого гидропреобразователя газогенератора 12 соединена с гидротурбиной 17 динамического насоса 11 трубопроводом. Шнек 21 жестко соединен с валом 27 гидротурбины 17.

Гидравлическая силовая установка с динамическим насосом 11 и гидротурбиной 17 работает следующим образом. Гидротурбина 17 преобразует энергию давления гидравлической жидкости в крутящий момент на выходном валу 27. Динамический насос 11 преобразует крутящий момент на выходном валу 27 в кинетическую энергию жидкости, нагнетаемой из забортного пространства через вход 6 водовода в импульсную цистерну 5, что приводит к повышению давления в импульсной цистерне 5. Динамический насос 11 не требует перезарядки перед очередным выстрелом.

Пусковые трубы 3 перезаряжают в пункте базирования через открытые передние крышки 4. Газогенераторы 12 с гидропреобразователями размещают таким образом, чтобы обеспечить к ним легкий доступ для демонтажа с целью выполнения ремонтно-восстановительных работ и переснаряжения после срабатывания. Срабатывание одного газогенератора 12 обеспечивает один выстрел из пусковой установки.

Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения работает в забортном пространстве подводной лодки малого водоизмещения следующим образом. В исходном положении импульсная цистерна 5 полностью заполнена забортной водой, поступающей через вход 6 водовода из забортной среды, при этом кингстон 9 каждой пусковой трубы 3 закрыт.Изделие 7 находится в пусковой трубе 3 на направляющих и кольцах обтюрации 8 в сухом герметичном объеме. Передняя крышка 4 каждой пусковой трубы 3 закрыта. Поршень 20 гидроцилиндра 16 высокого давления и поршень 18 гидроцилиндра 19 низкого давления объемного насоса 10 гидравлической силовой установки установлены в исходном крайнем условно левом положении.

При подготовке к выстрелу пусковую трубу 3 по трубопроводу заполнения заполняют водой из цистерны забортной воды и уравнивают давление с забортным, затем открывают переднюю крышку 4 пусковой трубы 3, щит и кингстон 9. После подачи команды на выстрел, поступает импульс тока на воспламенение пиропатрона 24 газогенератора 12. Пиропатрон 24 срабатывает, в результате чего в камере сгорания газогенератора 12 происходит химическая реакция горения шашки твердого топлива с выделением газа высокого давления, который поступает в газовую полость 14 гидропреобразователя газогенератора 12.

С помощью разделяющего полости и среды поршня 13 преобразуют давление продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости 14 высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости 15, под действием которой поршень 20, шток 26 и поршень 18 в гидравлической силовой установке перемещаются в конечное крайнее условно правое положение, создавая повышенное давление в импульсной цистерне 5, с помощью которого производят выброс изделия 7 из одной пусковой трубы 3.

Давление через водную среду передают в пусковую трубу 3 через открытый кингстон 9. Под действием силы, вызванной избыточным давлением на заднюю часть изделия 7, изделие 7 начинает двигаться к переднему срезу пусковой трубы 3 и, таким образом, выбрасывается из пусковой трубы 3.

По окончании выстрела крышку 4 и кингстон 9 пусковой трубы 3 закрывают. Импульсную цистерну 5 заполняют водой из водовода через вход 6. Для следующего выстрела необходимо использовать очередной готовый к использованию газогенератор 12.

Если к выстрелу готовят несколько пусковых труб, то пусковые трубы 3 заполняют водой, давление уравнивают с забортным. В выбранной пусковой трубе 3 открывают переднюю крышку 4, изделие 7 снимают со стопора. В заданной последовательности у пусковой трубы 3, которая стреляет в данный момент, открывают кингстон 9, после этого срабатывает один газогенератор 12 с гидропреобразователем и в импульсную цистерну 5 подают под давлением забортную воду на выстрел. После выстрела у пустой пусковой трубы 3 кингстон 9 и переднюю крышку 4 закрывают. Затем открывают кингстон 9 у следующей стреляющей пусковой трубы 3 и производят срабатывание следующего газогенератора 12 с гидропреобразователем.

Таким образом, изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки подводной лодки малого водоизмещения.

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, а именно к забортным пусковым установкам. Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения включает в себя как минимум одну пусковую трубу с передней забортной крышкой с приводом, импульсную цистерну, установленную в забортном пространстве между легким и прочным корпусами, с входом для поступления воды из забортного пространства, выходом, связанным с пусковой трубой, гидравлическую силовую установку с насосом, сообщающимся с импульсной цистерной, с приводом насоса вне импульсной цистерны и как минимум с одним источником энергии для работы привода насоса гидравлической силовой установки, выводы для подключения магистралей заполнения и уравнивания давления и систему управления стрельбой. Как минимум одна пусковая труба установлена вне прочного корпуса в забортном пространстве, а в качестве источника энергии использован установленный в забортном пространстве как минимум один съемный твердотопливный газогенератор с гидропреобразователем, выполненный с возможностью преобразования, с помощью разделяющего полости поршня давления продуктов сгорания твёрдого топлива в газовой полости высокого давления, в давление жидкости в гидравлической полости, соединенной с установленным в забортном пространстве приводом насоса гидравлической силовой установки. Привод насоса выполнен в виде гидроцилиндра высокого давления с поршнем и штоком для приведения в действие объёмного насоса или в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса. Достигается расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения, включающая как минимум одну пусковую трубу с передней забортной крышкой с приводом, импульсную цистерну, установленную в забортном пространстве между легким и прочным корпусами, с входом для поступления воды из забортного пространства, выходом, связанным с пусковой трубой, гидравлическую силовую установку с насосом, сообщающимся с импульсной цистерной, с приводом насоса вне импульсной цистерны и как минимум с одним источником энергии для работы привода насоса гидравлической силовой установки, выводы для подключения магистралей заполнения и уравнивания давления, систему управления стрельбой, отличающаяся тем, что как минимум одна пусковая труба установлена вне прочного корпуса в забортном пространстве, а в качестве источника энергии использован установленный в забортном пространстве как минимум один съемный твердотопливный газогенератор с гидропреобразователем, выполненный с возможностью преобразования, с помощью разделяющего полости поршня давления продуктов сгорания твёрдого топлива в газовой полости высокого давления, в давление жидкости в гидравлической полости, соединенной с установленным в забортном пространстве приводом насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления с поршнем и штоком для приведения в действие объёмного насоса или в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса.

2. Пусковая установка по п.1, отличающаяся тем, что она размещена в носовой оконечности, или в надстройке, или в межбортном пространстве подводной лодки малого водоизмещения.

3. Пусковая установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая пусковая труба снабжена задней технологической крышкой, обеспечивающей доступ к хвостовой части изделия.

4. Пусковая установка по п.1, отличающаяся тем, что твердотопливный пиротехнический газогенератор с гидропреобразователем выполнен в виде цилиндрического корпуса гидропреобразователя с внутренней расточкой, в котором с одной стороны установлен газогенератор с пиропатроном, с другой стороны установлена крышка с разъемом для трубопровода, и между ними установлен п-образный полый поршень с образованием герметичной газовой полости высокого давления со стороны газогенератора и гидравлической полости для рабочей жидкости со стороны крышки гидропреобразователя, при этом п-образный поршень снабжен тормозным полым конусом, установленным с возможностью его захода в профилированное отверстие крышки гидропреобразователя, при котором постепенное увеличение гидравлического сопротивления приводит к плавному торможению поршня.

5. Пусковая установка по п.1, отличающаяся тем, что объемный насос выполнен в виде одного гидроцилиндра низкого давления с поршнем, а динамический насос выполнен в виде шнека, установленного в корпусе, сообщающемся с импульсной цистерной.

6. Пусковая установка по п.1 или 5, отличающаяся тем, что полость гидроцилиндра высокого давления гидравлической силовой установки, соединенная с гидравлической полостью гидропреобразователя газогенератора, также соединена с клапаном сброса рабочей жидкости, а другая полость соединена с системой гидравлики подводной лодки.

7. Пусковая установка по п.1 или 5, отличающаяся тем, что одна полость приводного гидроцилиндра высокого давления выполнена сообщающейся с гидроцилиндром низкого давления объемного насоса и импульсной цистерной, а гидравлическая силовая установка снабжена средством возврата поршня объемного насоса, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления, сообщающегося с импульсной цистерной, с поршнем и штоком.