×
11.03.2019
219.016.d6a8

ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПО КРЕНУ РАКЕТА В КОНТЕЙНЕРЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области вооружения. Вращающаяся по крену ракета в контейнере, выполненном из композиционного материала, содержит ракетный двигатель с блоком стабилизаторов. Ракета снабжена роликами, равномерно распределенными по длине окружности и установленными посредством осей на ее корпусе. Ролики закреплены под одинаковым углом относительно продольной оси ракеты в направлении ее вращения с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью контейнера своими зубьями с острым углом при вершине, выполненными на боковой поверхности роликов под углом относительно их торцов в направлении вращения ракеты. При использовании изобретения обеспечивается необходимая скорость вращения ракеты по крену на выходе из контейнера. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для применения в ракетах, запускаемых из контейнера и вращающихся в полете.

Во многих снарядах и ракетах стабилизация полета по траектории осуществляется за счет их вращения вокруг продольной оси (по крену). В момент пуска производится первоначальное закручивание ракеты по крену, которое осуществляется различными способами в зависимости от конструкции и класса ракеты.

Известна ракета, стабилизированная вращением, (патент 2070715, RU) принятая за прототип, содержащая размещенные в пусковом контейнере из композиционного материала маршевую ступень и ракетный двигатель. На наружной поверхности двигателя под углом к продольной оси ракеты закреплены резцы. На внутреннюю поверхность контейнера нанесен мягкий подслой из полимерного материала. Резцы своими режущими кромками находятся в зацеплении с мягким подслоем контейнера. Во время движения ракеты - маршевой ступени с ракетным двигателем, - по контейнеру при пуске производится первоначальное закручивание ее по крену (вокруг продольной оси) за счет взаимодействия косопоставленных резцов с мягким подслоем.

Обеспечение современных потребностей по увеличению дальности полета ракеты и повышению могущества ее боевой части приводит к росту массы и калибра маршевой ступени, массы ракетного двигателя. Это приводит к резкому возрастанию момента инерции ракеты относительно ее продольной оси, что вызывает возрастание нагрузок в зацеплении "режущая кромка резца - мягкий подслой". Прочность мягкого подслоя оказывается недостаточной, т.е. происходит разрушение мягкого подслоя в зоне контакта и, как следствие, не обеспечивается необходимая скорость вращения ракеты по крену на выходе из контейнера.

Кроме того, наличие мягкого подслоя на внутренней поверхности контейнера усложняет технологический процесс его изготовления.

При взаимодействии резца с силовым слоем контейнера из композиционного материала на основе стекловолокна происходит абразивный, а при высоких скоростях движения ракеты - катастрофический износ режущей кромки. Нарушается взаимодействие ракета - контейнер и, как следствие, не обеспечивается необходимая скорость вращения ракеты по крену на выходе из контейнера.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение необходимой скорости вращения ракеты по крену на выходе из контейнера и при этом упрощение технологического процесса изготовления контейнера.

Решение поставленной задачи достигается тем, что вращающаяся по крену ракета в контейнере, выполненном из композиционного материала, содержащая ракетный двигатель с блоком стабилизаторов, снабжена роликами, равномерно распределенными по длине окружности и установленными посредством осей на ее корпусе, при этом ролики закреплены под одинаковым углом относительно продольной оси ракеты в направлении ее вращения с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью контейнера своими зубьями с острым углом при вершине, выполненными на боковой поверхности роликов под углом относительно их торцов в направлении вращения ракеты.

Целесообразно разместить ролики в отверстиях выступов, выполненных на корпусе блока стабилизаторов, между торцами роликов и стенками отверстия выступов установить антифрикционные шайбы, а между роликом и осью установить втулку. Кроме того, зубья относительно торцов ролика целесообразно выполнять под углом величиной 10-45°.

При таком выполнении конструкции ракеты скорость перемещения зубьев ролика относительно контейнера в зоне взаимодействия равна нулю, т.е. имеет место квазистатическое силовое взаимодействие, где отсутствует износ. Т.о., возможно исключить материал малой прочности (мягкий подслой) с внутренней поверхности контейнера и получить безызносное взаимодействие зубьев ролика с контейнером из композиционного материала на основе стекловолокна.

Изложенная сущность предлагаемого изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показано положение ракеты в контейнере, на фиг.2 - взаимодействие ролика с внутренней поверхностью контейнера, на фиг.3 - положение ролика относительно оси ракеты.

Вращающаяся по крену ракета в контейнере (фиг.1) содержит маршевую ступень 1 и ракетный двигатель 2 с закрепленным на нем блоком стабилизаторов 3, которые размещены в контейнере 4 из композиционного материала на основе стекловолокна. На корпусе 5 (фиг.2) блока стабилизаторов 3 (фиг.1) выполнены выступы 6 (фиг.2), в которых закреплены оси 7. На осях 7 в отверстиях 8 выступов 6 установлены ролики 9, которые своими зубьями 10 взаимодействуют с контейнером 4 (входят вершиной зуба во внутреннюю поверхность контейнера). Для обеспечения центральной симметрии относительно продольной оси ракеты силового взаимодействия «ракета - контейнер» ролики 9 и соответственно выступы 6 равномерно распределены по длине окружности. Между торцами ролика 9 (фиг.3) и стенками отверстия 8 выступа 6 установлены антифрикционные шайбы 12. Между осью 7 (фиг.2) и роликом 9 установлена втулка 11.

Отверстие 8 (фиг.3) и соответственно ролик 9 развернуты на угол α относительно продольной оси ракеты в направлении вращения ракеты. Угол α определяет направление движения ролика по контейнеру и тем самым скорость вращения ракеты на выходе из контейнера.

Зубья 10 на боковой поверхности ролика выполнены относительно торцов ролика под углом β. В зоне зацепления с контейнером зубья развернуты на этот угол в направлении вращения ракеты. Угол β совместно с углом установки роликов α определяет силовое взаимодействие зубьев ролика с контейнером.

При пуске включается ракетный двигатель 2 (фиг.1) который перемещает ракету - маршевую ступень 1 с ракетным двигателем 2 - по контейнеру 4. При движении ракеты вдоль контейнера 4 ролики 9 (фиг.3) перемещаются по внутренней поверхности контейнера (поскольку находятся в зацеплении с ним) по винтовой линии, соответствующей углу α установки роликов 9 относительно оси ракеты (и контейнера). Поскольку все ролики 9 установлены под одинаковым углом α, развернуты в одном направлении в сторону, необходимую для вращения ракеты по крену, закреплены на ракете и равномерно распределены по окружности, то ракета приходит во вращательное движение вокруг своей продольной оси при движении по контейнеру.

Скорость движения зубьев 10, выполненных на боковой поверхности роликов 9, определяется переносным движением - ракеты относительно контейнера, и относительным - вращением ролика 9 вокруг оси 7, и зависит от пространственного положения зубьев. В зоне зацепления в каждый момент времени скорость зубьев минимальна и равна нулю, т.е. в каждый момент времени происходит лишь вдавливание зубьев ролика во внутреннюю поверхность контейнера. Поскольку перемещения зубьев относительно контейнера (в зоне зацепления) нет, то нет и износа зубьев, т.е. в паре с материалом ролика можно применить композиционный материал на основе стекловолокна.

При движении ракеты на зубья 10 роликов 9 действует сила, направленная по нормали к поверхности, которая раскладывается на составляющие:

- силу, действующую вдоль оси 7 ролика 9 и прижимающую ролик торцом к стенке отверстия 8;

- силу, действующую по касательной к боковой поверхности ролика и приводящую ролик во вращательное движение относительно оси 7.

Величина этих составляющих зависит от угла α установки ролика и угла β разворота зубьев ролика.

Поскольку величина угла α установки роликов определяется потребной скоростью вращения ракеты и для каждого конкретного исполнения однозначна и изменению не подлежит, то потребное силовое и кинематическое взаимодействие ролика (зубьев ролика) с контейнером обеспечивает величина угла β.

При угле β=0° ролик взаимодействует с контейнером торцом, т.е. зубья на боковой поверхности ролика отсутствуют. В этом случае площадь в зоне взаимодействия ролик - контейнер, воспринимающая силу, приводящую ракету во вращение по крену, будет наибольшей, и следовательно, в материале в зоне взаимодействия возникают наименьшие напряжения. Но в этом случае сила, приводящая ролик во вращение вокруг оси, будет наименьшей, а силы, прижимающие ролик торцом к поверхности ракеты, наибольшие. Т.е. сопротивление вращению ролика, определяемое силами трения по торцам ролика и трением ролика об ось, будет наибольшим. А поскольку еще добавляется сила сопротивления вращению, возникающая от радиального обжатия роликов (от врезания ролика в контейнер), то силы, приводящей ролик во вращение относительно оси, оказывается недостаточно для преодоления сил сопротивления. Т.е. ролик может заклинить на оси. Т.о., угол β должен быть больше 0°.

При угле β=90° зубья на боковой поверхности ролика расположены по образующей. В этом случае при взаимодействии с контейнером боковая поверхность зубьев обеспечивает вращение ролика вокруг оси, а торцевая поверхность зубьев воспринимает нагрузку, возникающую от закрутки ракеты по крену. Площадь торцевой поверхности зубьев мала, и в этом случае возникают наибольшие напряжения. Поскольку потребная сила для вращения ролика вокруг оси много меньше усилия, необходимого для закрутки ракеты, то угол β целесообразно назначать много меньше 90°.

Высота зубьев выбирается исходя из необходимости надежного сцепления (взаимодействия) ролика с контейнером при движении ракеты по всей длине контейнера и должна быть равна или больше наименьшей глубины врезания (вдавливания) зубьев в контейнер и допусков на размеры контейнера и элементов ракеты. Но в то же время высоту зубьев определяют число зубьев, т.е. шаг выполнения зубьев на боковой поверхности ролика, и угол разворота зубьев β. При одном и том же числе зубьев чем меньше угол β, тем меньше высота зубьев. Поэтому в каждом конкретном случае задаются высотой зубьев, и исходя из того что число зубьев должно быть наибольшим, а угол β разворота зубьев относительно торца ролика - наименьшим (т.е. площадь, воспринимающая нагрузку от закрутки ракеты, - наибольшей), определяют число зубьев и угол β. Практически величина угла β лежит в пределах от 10 до 45°.

При старте ракеты ролик 9 прижимается, смещаясь вдоль оси 7, своим торцом к стенке отверстия 8 в выступе 6. Для уменьшения сопротивления вращению ролика между ним и стенкой отверстия 8 установлена антифрикционная шайба 12. Поскольку ролик 9 взаимодействует с контейнером боковой поверхностью, то, перекашиваясь на оси, он опирается другим торцом на другую стенку отверстия 8. Поэтому здесь также установлена антифрикционная шайба 12.

Повышение температуры в зоне скольжения ролик - ось может стать причиной утраты работоспособности пары скольжения, т.е. ролик может заклинить на оси. Тепловой режим работы пары скольжения зависит от удельного давления в зоне контакта и скорости скольжения. Уменьшение скорости скольжения можно обеспечить установкой между роликом 9 и осью 7 втулки 11 (фиг.2). Установка втулки также позволяет более равномерно распределить удельное давление в зоне скольжения.

Первые образцы предложенной конструкции ракеты показали, что реализовано безызносное взаимодействие ролика с контейнером из композиционного материала на основе стекловолокна. При этом наклонное расположение зубьев относительно торца ролика обеспечивает достаточную площадь взаимодействия ролика с контейнером для получения заданной скорости вращения ракеты по крену и потребное усилие для организации вращения ролика вокруг своей оси.

1.Вращающаясяпокренуракетавконтейнере,выполненномизкомпозиционногоматериала,содержащаяракетныйдвигательсблокомстабилизаторов,отличающаясятем,чтоонаснабженароликами,равномернораспределеннымиподлинеокружностииустановленнымипосредствомосейнаеекорпусе,приэтомроликизакрепленыпододинаковымугломотносительнопродольнойосиракетывнаправленииеевращениясвозможностьювзаимодействиясвнутреннейповерхностьюконтейнерасвоимизубьямисострымугломпривершине,выполненныминабоковойповерхностироликовподугломотносительноихторцоввнаправлениивращенияракеты.12.Вращающаясяпокренуракетавконтейнерепоп.1,отличающаясятем,чтороликиразмещенывотверстияхвыступов,выполненныхнакорпусеблокастабилизаторов.23.Вращающаясяпокренуракетавконтейнерепоп.2,отличающаясятем,чтомеждуторцамироликовистенкамиотверстиявыступовустановленыантифрикционныешайбы.34.Вращающаясяпокренуракетавконтейнерепоп.1,отличающаясятем,чтомеждуосьюироликомустановленавтулка.45.Вращающаясяпокренуракетавконтейнерепоп.1,отличающаясятем,чтозубьяотносительноторцовроликавыполненыподугломвнаправлениивращенияракетывеличиной10-45°.5
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 438 items.
10.01.2013
№216.012.19c9

Ударно-спусковой механизм автоматического стрелкового оружия

Изобретение относится к области оружейной техники. Ударно-спусковой механизм содержит курок с боевым взводом и взводом автоспуска, боевую пружину, подпружиненное шептало, кинематически связанное со спусковым крючком, шептало одиночной стрельбы и подпружиненный автоспуск с шепталом автоспуска....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472093
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19cd

Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета

Изобретение относится к области действующих моделей миниатюрного оружия, преимущественно образцов оружия, действие автоматики которого основано на отдаче ствола с коротким ходом. Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета содержит корпус, в котором размещены ствол, затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472097
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.03.2013
№216.012.315f

Автоматическое стрелковое оружие

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано при разработке автоматического стрелкового оружия многофункционального назначения. Автоматическое стрелковое оружие содержит ствольную коробку с закрепленным в ней стволом, затворную раму с затвором и возвратной пружиной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478177
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.10.2013
№216.012.76d4

Прицельное приспособление гранатомета

Изобретение относится к оружейной технике, а именно к прицельному приспособлению гранатомета, используемому, в основном, в качестве дополнительных к основному оптическому прицелу. Прицельное устройство гранатомета содержит целик с прорезью или диоптром и мушку, установленную в основании мушки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496080
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.02.2019
№219.016.c4a3

Способ юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к управляемым ракетным комплексам. Техническим результатом изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148234
Дата охранного документа: 27.04.2000
20.02.2019
№219.016.c4ba

Способ проверки качества функционирования рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов и стенд для его осуществления

Изобретение относится к испытаниям деталей машин. Стенд содержит генератор импульсных сигналов, пульт управления и контроля, регистрирующий блок, источники электро- и пневмопитания, основание для закрепления проверяемого блока воздушно-динамического рулевого привода (автопилота) с раскрытыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182702
Дата охранного документа: 20.05.2002
01.03.2019
№219.016.caee

Способ наведения оптического прицела на цель

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны. Технический результат - повышение точности наведения оптического прицела (ОП) на цель и уменьшение зависимости эффективности боевой машины от уровня профессиональной подготовленности наводчика....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217681
Дата охранного документа: 27.11.2003
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
11.03.2019
№219.016.d69b

Боевая машина

Изобретение относится к бронетанковой технике, а именно к конструкциям боевых машин пехоты и десанта. Сущность изобретения заключается в том, что боевая машина содержит гусеничный носитель и боевое отделение, установленное на переходном кольце, которое закреплено на подбашенном листе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288427
Дата охранного документа: 27.11.2006
11.03.2019
№219.016.d69d

Складывающееся крыло ракеты

Изобретение относится к области вооружения. Складывающееся крыло ракеты содержит лопасть, корневая часть которой совместно с шарнирно соединенными с ней вкладышами размещена в выемке жестко закрепленного на корпусе ракеты основания, устройство раскрытия в виде взаимодействующей с вкладышами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288434
Дата охранного документа: 27.11.2006
Showing 1-10 of 66 items.
27.01.2013
№216.012.20a7

Способ формирования команд управления на ракете, вращающейся по углу крена, и система управления ракетой для его осуществления, способ выделения импульсов установки на ракете, вращающейся по углу крена, и устройство выделения импульсов установки для его осуществления, способ измерения угла крена на ракете

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано в системах управления ракетами, формирующими на борту команды управления. Технический результат - повышение точности формирования команд управления на ракете за счет исключения ошибок. Для этого осуществляют формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473860
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20ae

Способ наведения ракеты, управляемой лучом радиолокационной станции, и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к системам управляемого оружия и ракетной артиллерийской технике с головками самонаведения (ГСН) при радиокомандном выводе управляемых ракет или снарядов в зону самонаведения. Способ наведения ракеты, управляемой лучом радиолокационной станции (РЛС), включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473867
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.04.2014
№216.012.bee2

Способ формирования команд управления на ракете, вращающейся по углу крена, система управления ракетой, способ измерения угла крена на ракете, гироскопический измеритель угла крена, способ формирования синусного и косинусного сигналов на ракете, вращающейся по углу крена, и синус-косинусный формирователь системы управления ракетой

Группа изобретений относится к системам управления ракетами (СУР). Cпособ формирования команд управления включает измерение величины угла крена ракеты, формируемой в виде сигнала в n-разрядном коде Грея, который преобразуют в двоичное число, содержащее n-разрядов, логические уровни которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514606
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.08.2014
№216.012.f06b

Управляемая пуля

Управляемая пуля содержит отделяемый двигатель и кольцевой насадок с резьбовой втулкой, установленный на кормовой части маршевой ступени и соединенный с двигателем посредством разрезного кольца, выполненного в виде кольцевых секторов. Кольцевой насадок выполнен в виде тонкостенного переходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527366
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.09.2014
№216.012.f7bb

Комплекс вооружения

Предлагаемое изобретение относится к оборонной технике, а более конкретно к комплексам вооружения. Комплекс вооружения содержит пулю со стабилизатором, размещенную в пусковой трубе. Задняя часть пули выполнена в виде стабилизатора, жестко закрепленного на корпусе стартового двигателя пули....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529256
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.11.2014
№216.013.09e1

Станок

Изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано в малогабаритных ракетных комплексах. Станок содержит выполненную в виде трубы центральную часть с основанием, ножки, одну или более выдвижных центральных трубок, телескопически размещенных в центральной части, оси вращения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533937
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0e76

Комплекс вооружения

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в малогабаритных ракетных комплексах. Комплекс вооружения содержит управляемую пулю, метательное устройство в виде выталкивающего двигателя торообразной формы с внутренней цилиндрической, упорной поверхностями и соплами, пусковую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535119
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.1728

Снаряд

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к подкалиберным артиллерийским снарядам. Снаряд содержит подкалиберный проникающий сердечник, поддон и дисковый направляющий элемент. Поддон и дисковый направляющий элемент выполнены неотделяемыми. На поддоне размещен скользящий обтюрирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537356
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1c31

Способ расширения зоны применимости бикалиберной ракеты и бикалиберная ракета, реализующая способ

Группа изобретений относится к области ракетной техники и может быть использована в атмосферных ракетах, в частности в управляемых бикалиберных ракетах. Бикалиберная ракета содержит ракетный двигатель твердого топлива. Ракетный двигатель твердого топлива представляет собой часть двигательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538645
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1d1d

Управляемая пуля

Изобретение относится к области вооружения, в частности к управляемым пулям. Управляемая пуля содержит балансировочный груз, стабилизирующие элементы, аэродинамические органы управления, блок привода органов управления и систему управления по лучу, включающую фотоприемник и бортовую аппаратуру....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538881
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД