Результат интеллектуальной деятельности: ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ РАКЕТА В ПУСКОВОМ КОНТЕЙНЕРЕ

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в конструкции двухступенчатых ракет, снабженных устройством для расстыковки электрических коммуникаций ракеты с транспортно-пусковым контейнером (ТПК).

Известно устройство для соединения пусковой установки с установленной на ней ракетой, в котором одна из колодок электроразъема, соединяющего ракету с пусковой установкой, размещена в корпусе ракеты заподлицо с его наружной поверхностью и снабжена пиротехническим устройством расстыковки колодок электроразъема перед пуском ракеты [патент США №3249012, опубл. 03.05.1966 г., НКИ 89-1.7.].

Недостатком указанного устройства является его невысокая надежность, поскольку:

- оно обеспечивает лишь расстыковку колодок электроразъема и не обеспечивает отведение отстыкованной колодки пусковой установки с пути движения элементов планера движущейся по пусковой трубе ракеты, что может привести к заклиниванию ракеты в трубе ТПК и ее потере;

- наличие специального устройства для расстыковки колодок электроразъема, тем более с использованием пиротехнического устройства, и, следовательно, сопутствующих ему запальных и электрических цепей, значительно усложняет конструкцию.

Указанный недостаток устранен в ракете в пусковом контейнере, выбранной прототипом настоящего предлагаемого изобретения, содержащей размещенный на ракете электрический разъем, соединенный с контейнером электрическим жгутом, и устройство для расстыковки колодок электроразъема, в которой 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 [патент RU №2247919 от 10.03.2005 г., МПК⁷ F41F 3/055].

При этом, как видно из описания и чертежа указанного устройства, оно предназначено для подкалиберных ракет, которые, как правило, выполняются двухступенчатыми, то есть снабженными разгонным двигателем и, соответственно, переходным обтекателем между ступенями.

Конструкция прототипа обеспечила повышение надежности путем исключения возможности заклинивания отстыкованной колодки электроразъема в пусковой трубе элементами планера ракеты, преимущественно - разгонного двигателя, а также упрощения конструкции за счет совмещения устройством для расстыковки колодок электроразъема функций расстыковки и отведения отстыкованной колодки.

Недостатком описанного устройства, тем не менее, является его недостаточная надежность, связанная с тем, что:

- люк на корпусе ракеты для размещения колодки бортового электроразъема размещен перед крылом ракеты, то есть в месте, где, как правило, в полете на планер действует максимальный изгибающий момент, и это ослабление уменьшает прочность корпуса ракеты;

- отсутствует кинематическая связь корпуса ракеты с Г-образным концом пружинного устройства для расстыковки колодок электроразъема, и расстыковка колодок при движении ракеты по ТПК происходит лишь под действием силы упругости плеч Г-образных концов пружин, которая имеет значительный разброс по величине;

- на поверхности корпуса ракеты после старта оказываются открытые контакты колодки электроразъема, принадлежащие ракете, что в полете может привести к загрязнению их электропроводными частицами, например, - продуктами горения пороха, и особенно неприемлемо для ракет, летящих с высокой скоростью полета, так как связанный с этим кинетический нагрев поверхности корпуса ракеты приведет к обугливанию электроизоляции между контактами колодки разъема и она становится электропроводной, что вызывает замыкание контактов, результатом чего может стать отказ бортовой аппаратуры.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности двухступенчатой ракеты путем повышения ее прочности, введения кинематической связи ракеты с устройством расстыковки колодок электроразъема и обеспечения защиты контактов колодки бортового электроразъема от воздействия кинетического нагрева от набегающего потока при высоких скоростях полета.

Решение поставленной задачи заключается в том, что в двухступенчатой ракете в пусковом контейнере, содержащей переходный обтекатель, размещенный на ракете электрический разъем, соединенный с контейнером электрическим жгутом, и пружинное устройство для расстыковки колодок электрического разъема, расположенное в продольной плоскости симметрии ракеты и соединенное одним концом с корпусом контейнера, а другим, выполненным Г-образным, жестко соединенное с колодкой электрического разъема, электрический разъем расположен под переходным обтекателем за одним из крыльев в плоскости его симметрии, при этом в переходном обтекателе над местом выхода электрического разъема выполнен сквозной радиальный паз под отводимую часть устройства для расстыковки колодок с задней стенкой паза, снабженной скосом в направлении заднего торца переходного обтекателя, выполненным с возможностью взаимодействия с пружинным устройством при расстыковке, причем ракета снабжена поворотным щитком, состоящим из пластинчатой крышки и жестко связанного с ней одним концом рычага, другой конец которого шарнирно закреплен на задней кромке крыла, а внутренняя поверхность крышки выполнена ответной наружной поверхности переходного обтекателя в месте выхода из него радиального паза и эквидистантной наружной поверхности корпуса ракеты в месте выхода из него электрического разъема.

Расположение электрического разъема под переходным обтекателем за одним из крыльев ракеты позволяет выполнить люк для колодки бортового разъема ракеты за крылом, то есть ослабить корпус ракеты в месте, где действует гораздо меньший изгибающий момент.

Выполнение в переходном обтекателе сквозного радиального паза под отводимую часть устройства для расстыковки колодок электроразъема обеспечивает прохождение отводимой части указанного устройства через переходный обтекатель при старте ракеты.

Выполнение задней стенки радиального паза со скосом в направлении заднего торца переходного обтекателя, взаимодействующим с пружинным устройством при расстыковке, обеспечивает кинематическую связь ракеты с Г-образным концом пружинного устройства для расстыковки колодок электроразъема до момента окончания расстыковки.

Выполнение ракеты с поворотным щитком, состоящим из пластинчатой крышки и жестко связанного с ней одним концом рычага, другой конец которого шарнирно закреплен на задней кромке крыла, расположенного в плоскости симметрии электроразъема, с выполнением внутренней поверхности крышки с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью переходного обтекателя в месте выхода из него радиального паза обеспечивает защиту радиального паза в переходном обтекателе и, соответственно, защиту контактов отстыкованной колодки электроразъема ракеты от воздействия кинетического нагрева от набегающего потока воздуха на стартовом участке полета до момента разделения ступеней.

Выполнение внутренней поверхности крышки эквидистантной наружной поверхности корпуса ракеты в месте выхода из него электроразъема обеспечивает защиту контактов на маршевом участке полета.

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показаны:

- на фиг.1 - общий вид двухступенчатой ракеты в пусковом контейнере;

- на фиг.2 - продольный разрез устройства до пуска ракеты из ТПК;

- на фиг.3 - положение элементов устройства при начале движения ракеты по ТПК;

- на фиг.4 - положение элементов устройства на стартовом участке полета;

- на фиг.5 - положение элементов устройства после разделения ступеней.

Предлагаемая двухступенчатая ракета, установленная в ТПК 1 (фиг.1), состоит из маршевой ступени 2 и отделяемого двигателя 3 большего калибра, соединенных переходным обтекателем 4, жестко связанным с двигателем 3, и удерживающего маршевую ступень 2 механизма разделения 5.

В выемке корпуса маршевой ступени 2 за крылом 6 установлена розетка 7 электроразъема.

В переходном обтекателе 4 выполнен сквозной радиальный паз 8, выход которого на наружной поверхности обтекателя 4 закрыт поворотным щитком 9, состоящим из пластинчатой крышки 10 и жестко связанного с ней одним концом рычага 11, другой конец которого шарнирно закреплен на задней кромке крыла 6 осью 12.

В предстартовом положении (фиг.2) двухступенчатая ракета электрически соединена с ТПК электрическим жгутом 13, снабженным вилкой 14 и пружинным устройством расстыковки 15, соединенным с ТПК. Поворотный щиток 9 при этом отведен в сторону.

Радиальный паз 8 снабжен скосом 16.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При запуске из контейнера ракета вместе с электроразъемом движется вперед, преодолевая силу упругой деформации плеча 17 пружинного устройства расстыковки 15 до момента (фиг.3), при котором обеспечивается расстыковка частей 7 и 14 электроразъема и происходит расстыковка электрических коммуникаций ракеты с ТПК и отведение вилки 14 со жгутом 13 под действием скоса 16 радиального паза 8 и с помощью устройства расстыковки 15 в гнездо 18 ТПК.

При дальнейшем движении ракеты под действием стартовой перегрузки и набегающего потока воздуха на наружную поверхность крышки 10 поворотного щитка 9 последний, поворачиваясь на оси 12, закрывает место выхода сквозного радиального паза 8 крышкой 10, внутренняя поверхность которой выполнена ответной наружной поверхности 19 переходного обтекателя 4 в месте выхода из него радиального паза 8 и одновременно эквидистантной наружной поверхности 20 корпуса ракеты в месте выхода из него электрического разъема, что обеспечивает защиту открытых после расстыковки контактов розетки 7 в течение стартового участка полета (фиг.4).

После срабатывания механизма разделения 5 и отделения двигателя 3 вместе с переходным обтекателем 4 щиток 9 (фиг.5) под действием набегающего потока, поворачиваясь на оси 12, закрывает отверстие люка 21 в корпусе маршевой ступени, опорные края которого выполнены по форме крышки щитка 9, обеспечивая защиту контактов розетки 7 в течение маршевого участка полета.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает повышение надежности двухступенчатой ракеты путем повышения ее прочности, введения кинематической связи ракеты с устройством расстыковки колодок электроразъема и обеспечения защиты контактов колодки бортового электроразъема от воздействия кинетического нагрева от набегающего потока при высоких скоростях полета.