Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МНОГОСТВОЛЬНОЙ ПУСКОВОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к области оружия и предназначено для определения динамических характеристик и отработки аппаратуры систем управления наведением и огнем многоствольных пусковых установок преимущественно с транспортно-пусковыми контейнерами.

Известен способ испытания многоствольной пусковой установки для определения кучности стрельбы (пат. RU № 2148770, МПК⁷ F 41 A 31/00, опубл. 1999 г.), включающий приложение к пакету направляющих усилия, соответствующего по характеру воздействия усилию, действующему на пакет направляющих при залпе, и измерение частоты собственных колебаний пакета направляющих. При этом используют устройство для испытания, представляющее собой стенд, содержащий узел приложения к пакету направляющих усилия, соответствующего по характеру воздействия усилию, действующему на пакет направляющих при залпе, и измеритель частоты собственных колебаний пакета направляющих.

Недостатком такого способа и устройства для испытаний является недостоверность полученных данных о динамических характеристиках пусковой установки, что объясняется статичностью усилий, прикладываемых к пакету направляющих. Кроме того, при таком способе испытаний с применением такого устройства - стенда происходит единичное приложение усилия в одном месте. Полученные данные не могут быть использованы для отработки аппаратуры систем управления наведением и огнем многоствольных пусковых установок, для которой необходимы данные о влиянии порядка и темпа схода реактивных снарядов при различных условиях работы пусковой установки.

Известен другой способ испытания артиллерийской системы стрельбой (Латухин А.Н. Современная артиллерия. М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1970 г., стр.48-49), наиболее близкий к заявляемому способу и принятый в качестве прототипа. Этот способ используется для испытания многоствольной пусковой установки и предусматривает стрельбу реактивными снарядами в порядке и темпе, соответствующем порядку и темпу схода реактивных снарядов при залпе. При этом к пусковой установке прикладывают усилия, величина которых, порядок приложения и темп соответствуют величине усилий, порядку и темпу схода реактивных снарядов при залпе, что позволяет определить динамические характеристики установки.

При таком способе испытаний получают достоверные данные о динамических характеристиках многоствольной пусковой установки. Полученные данные могут быть использованы для отработки аппаратуры систем управления наведением и огнем многоствольных пусковых установок.

Однако недостатком такого способа является его высокая стоимость, что объясняется необходимостью использования для стрельбы дорогостоящих боеприпасов, а также высокими требованиями к месту проведения испытаний, затратами времени и средств на доставку установки к месту испытаний и обратно, на проведение испытаний. Стоимость испытаний стрельбой реактивными снарядами существенно возрастает при отработке аппаратуры систем управления наведением и огнем на разных углах наведения.

Известно также устройство для испытаний пусковой установки (патент ЕР 0800053, МПК⁶ F 41 A 19/58, опубл. 08.10.1997 г), содержащее трубу или трубы, каждая из которых снабжена запирающим узлом или дном канала трубы и имеет узел крепления к качающейся части пусковой установки посредством ложемента. Трубы крепятся в направляющих пусковой установки, расположенных в ложементах, имеющих узлы крепления к качающейся части пусковой установки. Это устройство принято в качестве прототипа предлагаемого устройства.

При его использовании необходимо обеспечить надежное крепление труб к направляющим пусковой установки, что усложняет проведение испытаний, а в некоторых случаях, например, в установках с направляющими из полимерных материалов, делает невозможным применение такого устройства. Кроме того, при этом может произойти повреждение направляющих, что приводит к удорожанию испытаний.

Задачей предлагаемой группы изобретений является упрощение и удешевление получения достоверных данных о динамических характеристиках многоствольной пусковой установки и отработки аппаратуры систем управления наведением и огнем.

Единым техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемых способа и устройства, является обеспечение приложения к установке усилий в порядке, темпе и величиной, соответствующих порядку, темпу схода и величине усилия схода реактивных снарядов при залпе без использования направляющих пусковой установки.

Поставленная задача решается усовершенствованием способа испытания многоствольной пусковой установки, включающего приложение к установке усилий, порядок приложения, темп и величина которых соответствуют порядку, темпу и величине усилий схода реактивных снарядов при залпе, и определение динамических характеристик установки.

Это усовершенствование заключается в том, что перед приложением к установке усилий на качающейся части со снятыми направляющими устанавливают ложементы с трубами, казенная часть каждой из которых закрыта запирающим узлом или дном канала трубы, а усилия прикладывают к качающейся части созданием нагрузки на казенную часть труб путем воспламенения расположенного в казенной части порохового заряда, порядок воспламенения, темп и величина усилия, создаваемого при воспламенении, соответствуют порядку, темпу и величине усилия схода реактивных снарядов при залпе.

Приложение усилий к качающейся части могут осуществлять посредством упругодемпфирующего узла.

Нагрузку на казенную часть труб могут создавать за счет истечения пороховых газов через сопловой узел, расположенный между казенной и дульной частью труб.

Создание нагрузки на казенную часть труб могут осуществлять за счет отдачи при выстреле фиктивным снарядом, расположенным в казенной части труб.

При этом в качестве фиктивного снаряда могут использовать разрушающуюся при выстреле оболочку с жидким или сыпучим наполнителем.

В качестве фиктивного снаряда могут использовать полиэтиленовый сосуд с водой.

Создание нагрузки на казенную часть труб могут осуществлять за счет отдачи при воспламенении порохового заряда в холостом выстреле.

Создание нагрузки на казенную часть труб могут осуществлять за счет выстрела гидроснарядом, состоящим из жидкости, находящейся в трубе, и пыжа - обтюратора, отделяющего пороховой заряд от жидкости.

В части ложементов можно закреплять массовые макеты, масса которых соответствует массе замещаемых направляющих пусковой установки и расположенных в них реактивных снарядов.

Установка перед приложением усилий на качающейся части со снятыми направляющими ложементов с трубами, казенная часть каждой из которых закрыта запирающим узлом или дном канала трубы, позволяет подготовить установку к приложению усилий независимо от конструкции направляющих пусковой установки и исключить воздействие на направляющие и их износ при испытании.

Приложение усилий к качающейся части созданием нагрузки на их казенную часть путем воспламенения расположенного в казенной части порохового заряда, порядок воспламенения, темп и величина усилия, создаваемого при воспламенении, соответствуют порядку, темпу и величине усилия схода реактивных снарядов при залпе, позволяет воздействовать на качающуюся часть аналогично воздействию на нее при залпе при разных режимах стрельбы (усилиях схода снарядов, порядку и темпу схода снарядов, различных углах наведения пакета направляющих). При этом получают достоверные динамические характеристики многоствольной пусковой установки.

Приложение усилий к качающейся части посредством упругодемпфирующего узла позволяет обеспечить плавное нарастание нагрузки на качающуюся часть, что более соответствует характеру приложения нагрузки на качающуюся часть при пуске реактивных снарядов.

Создание нагрузки на казенную часть труб за счет истечения пороховых газов через сопловой узел, расположенный между казенной и дульной частью труб, позволяет воздействовать на качающуюся часть с помощью простого и надежного средства - соплового узла, истечение пороховых газов через который создает силу тяги, действующую в направлении казенной части.

Создание нагрузки на казенную часть труб за счет отдачи при выстреле фиктивными снарядами, расположенными в трубах, позволяет воздействовать на качающуюся часть, используя дешевые, доступные средства.

Использование в качестве фиктивного снаряда разрушающейся при выстреле оболочки с жидким или сыпучим наполнителем, в частности полиэтиленового сосуда с водой, позволяет упростить и удешевить испытания, а также снизить требования к месту их проведения.

Создание нагрузки на казенную часть труб за счет отдачи при воспламенении порохового заряда в холостом выстреле - один из простых и дешевых вариантов воздействия на качающуюся часть пусковой установки.

Создание нагрузки на казенную часть труб за счет выстрела гидроснарядом, состоящим из жидкости, находящейся в трубе, и пыжа - обтюратора, отделяющего пороховой заряд от жидкости, - также простой и дешевый вариант воздействия на качающуюся часть пусковой установки.

Закрепление в части ложементов массовых макетов, масса которых соответствует массе замещаемых направляющих пусковой установки и расположенных в них реактивных снарядов, обеспечивает возможность имитации массоинерционных характеристик, соответствующих характеристикам при стрельбе разными типами реактивных снарядов, а также удешевить испытания за счет установки массовых макетов вместо труб, не участвующих в создании нагрузки (что соответствует направляющим установки, не участвующим в стрельбе).

Поставленная задача решается также усовершенствованием устройства для испытания многоствольной пусковой установки, содержащего трубу или трубы, каждая из которых снабжена запирающим узлом или дном канала трубы и имеет узел крепления к качающейся части пусковой установки посредством ложемента.

Это усовершенствование заключается в том, что труба закреплена в ложементе, при этом количество ложементов соответствует количеству направляющих многоствольной пусковой установки.

Каждая труба может быть закреплена в ложементе посредством упругодемпфирующего узла.

Ложементы могут быть установлены на основании, имеющем возможность крепления к качающейся части пусковой установки.

Основание может иметь возможность крепления к качающейся части посредством упругодемпфирующего узла.

Устройство может содержать массовые макеты, закрепленные в ложементах.

Закрепление трубы в ложементе позволяет расположить трубы на качающейся части установки без направляющих, что позволяет проводить испытания независимо от конструкции направляющих пусковой установки и исключить воздействие на направляющие и их износ при испытании.

Соответствие количества ложементов количеству направляющих многоствольной пусковой установки позволяет воздействовать на качающуюся часть аналогично воздействию на нее при залпе реактивными снарядами.

Закрепление каждой трубы в ложементе посредством упругодемпфирующего узла позволяет обеспечить плавное нарастание нагрузки на качающуюся часть, что более соответствует характеру приложения нагрузки на качающуюся часть при пуске реактивными снарядами.

Установка ложементов на основании, имеющем узлы крепления к качающейся части пусковой установки, позволяет облегчить монтаж устройства для испытаний на качающейся части пусковой установки и использовать имеющиеся на пусковой установке места крепления пакета направляющих или транспортно-пускового контейнера для монтажа устройства, а также использовать для воспламенения порохового заряда штатную систему воспламенения зарядов в реактивных снарядах, имеющуюся в пусковой установке.

Обеспечение возможности крепления основания к качающейся части посредством упругодемпфирующего узла позволяет обеспечить плавное нарастание нагрузки на качающуюся часть, что более соответствует характеру приложения нагрузки на качающуюся часть при пуске реактивными снарядами.

Снабжение устройства массовыми макетами, закрепленными в ложементах, обеспечивает возможность имитации массоинерционных характеристик, соответствующих характеристикам при стрельбе разными типами реактивных снарядов, а также удешевить испытания за счет установки массовых макетов вместо труб, не участвующих в создании нагрузки (соответствующих направляющим установки, не участвующим в стрельбе.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 - труба с холостым выстрелом, на фиг.3 - труба с сопловым узлом, на фиг.4 изображена труба, закрепленная в ложементе посредством упругодемпфирующего узла, на фиг.5 изображено предлагаемое устройство с основанием, имеющим возможность установки на качающейся части посредством упругодемпфирующего узла.

Устройство для испытания многоствольной пусковой установки содержит трубы 1, каждая из которых снабжена запирающим узлом 2, выполненным в приведенном варианте в виде обтюратора 3 и грибовидного стержня 4. В приведенном на фиг.1 варианте трубы 1 закреплены непосредственно в ложементах 5, которые установлены на основании 6, имеющем узлы 7 крепления к качающейся части пусковой установки (не показана). Количество ложементов 5 соответствует количеству направляющих испытуемой пусковой установки. В случае испытаний, в которых участвуют не все трубы 1, вместо труб 1, не участвующих в испытании, в ложементах 5 на месте расположения этих труб могут быть установлены массовые макеты 8, масса которых соответствует массе замещаемых направляющих пусковой установки и расположенных в них реактивных снарядов.

В варианте на фиг.4 труба 1 закреплена в ложементе 5 посредством упругодемпфирующего узла 9, выполненного в виде пружины.

В варианте, изображенном на фиг.5, основание 6 имеет возможность крепления к качающейся части посредством упругодемпфирующего узла 10, выполненного в виде гидроцилиндра, шток 11 которого соединен с основанием 6, а цилиндр 12 - с платформой 13, установленной на качающейся части 14.

Предлагаемый способ осуществляется при работе предлагаемого устройства.

Испытания проводят, например, на заводской испытательной площадке. На качающейся части пусковой установки закрепляют основание 6 предлагаемого устройства, в ложементах 5 которого расположены трубы 1 соответственно направляющим пусковой установки, участвующим в стрельбе, и массовые макеты 8 соответственно направляющим пусковой установки, не участвующим в стрельбе согласно программе испытаний. В казенной части каждой из труб 1 находится пороховой заряд и установлен, например, запирающий узел 2, а между казенной и дульной частями труб расположен сопловой узел 15. По заданной программе (в порядке и темпе, соответствующих порядку и темпу схода реактивных снарядов при залпе) производят воспламенение пороховых зарядов в соответствующих трубах 1. Образующиеся при этом пороховые газы вытекают, например, через критическое сечение соплового узла 15, величина которого определяется величиной нагрузки на казенную часть труб 1, соответствующей усилию, прилагаемому к качающейся части при залпе. При этом создают нагрузку на казенную часть труб 1, которая непосредственно (фиг.1) или посредством упругодемпфирующих узлов 9 или 10 (установленных соответственно между трубами 1 и ложементами 5 (фиг.4) или между основанием 6 и платформой 13 (фиг.5), установленной на качающейся части 14 пусковой установки), обеспечивает приложение к качающейся части 14 усилий. При этом определяют динамические характеристики многоствольной пусковой установки (величины перемещения и угловые скорости пакета направляющих или транспортно-пускового контейнера пусковой установки в момент воспламенения порохового заряда, соответствующий моменту старта очередного реактивного снаряда). Полученные данные используют для отработки аппаратуры систем управления наведением и огнем многоствольной пусковой установки.

В другом варианте осуществления предлагаемого способа вместо соплового узла 15 в казенной части трубы 1 располагают фиктивный снаряд, например разрушающуюся при выстреле оболочку с жидким или сыпучим наполнителем (полиэтиленовый сосуд с водой). Образующиеся при воспламенении порохового заряда газы воздействуют на фиктивный снаряд и за счет отдачи при выстреле фиктивным снарядом создают нагрузку на казенную часть труб, а следовательно - на качающуюся часть, соответствующую усилию, прилагаемому к качающейся части при залпе реактивными снарядами.

Ниже приведен конкретный пример выполнения предлагаемого способа.

На качающейся части многоствольной пусковой установки закрепляют предлагаемое устройство массой 1100 кг с трубами, в качестве которых используют облегченные и упрощенные трубы типа ствола миномета 2Б-23 калибром 120 мм с запирающим узлом в виде пластического обтюратора в казенной части. Масса одной трубы с узлом запирания - 115 кг. Расчетная масса порохового заряда составляет 0,8 до 2 кг (в зависимости от имитируемого реактивного снаряда). Критическое сечение соплового узла ˜50 мм. Вместо труб 1, не участвующих в испытании, устанавливали массовые макеты 7, масса которых соответствует массе замещаемых направляющих пусковой установки и расположенных в них реактивных снарядов и составила в одном из вариантов 400 кг.

В другом варианте осуществления предлагаемого способа в казенной части трубы 1 располагали фиктивный снаряд - полиэтиленовый сосуд с водой массой 16 кг, масса порохового заряда составляет до 0,2 кг.

В третьем варианте осуществления предлагаемого способа в трубе 1 производили воспламенение порохового заряда в холостом выстреле, масса порохового заряда составляет до 0,8 кг.

В четвертом варианте осуществления предлагаемого способа в трубе 1 располагали гидроснаряд, состоящий из жидкости (масса жидкости 15 кг), находящейся в трубе, и пыжа-обтюратора, отделяющего пороховой заряд от жидкости (масса порохового заряда 0,2 кг).

Для определения возможности использования предлагаемого способа и устройства была создана математическая модель динамики пусковой установки и проведено математическое моделирование как пусков реактивных снарядов, так и имитации нагрузок на качающуюся часть по предлагаемому способу. Результаты моделирования показали адекватность полученных динамических характеристик, что подтверждает возможность использования предлагаемых способа и устройства для испытания многоствольной пусковой установки.

Таким образом, использование предлагаемой группы изобретений позволяет получить достаточно достоверные данные о динамических характеристиках многоствольной пусковой установки, которые могут быть использованы для отработки системы управления наведением и огнем без дорогостоящих испытаний стрельбой реактивными снарядами, а также без использования и износа направляющих пусковой установки.