Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ОТ НЕПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА К ПОДВИЖНОМУ

Изобретение относится к устройствам с гибкими энергоносителями для подвода гибких электрических кабелей от неподвижной части объекта на подвижную и может быть использовано в машиностроительной, электротехнической, военной и других областях народного хозяйства.

Наиболее перспективное - использование в переносных пусковых установках управляемых ракет.

Пусковая установка обычно комбинируется из различных элементов и узлов, например станка, механизма пуска, прибора наведения с закрепленной кареткой, кабелем и транспортно-пусковым контейнером с управляемой ракетой по лазерному лучу. Кабель обеспечивает электрическую стыковку прибора наведения с ракетой, а в результате выстрела мгновенно меняет положение в пространстве.

К таким узлам предъявляются жесткие требования к эксплуатационным характеристикам, особенно в условиях войскового применения, которые напрямую связаны с выполнением боевой задачи оператором.

Требуемые эксплуатационные характеристики могут быть обеспечены только при условии надлежащего и достаточного внимания к отдельным узлам, выполняющим важную роль для выживаемости оператора Это малое время развертывания пусковой установки, удобство боевого использования, переноса и транспортирования, надежное преодоление водных преград, быстрый перевод в походное положение, исключение механических и электрических повреждений, как в процессе эксплуатации, так и при хранении.

Поэтому улучшение эксплуатационных характеристик является актуальной задачей.

Известно устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному [1], содержащее гибкий токоподвод в виде петли кабелей со штепсельными разъемами и с узлами их крепления на подвижном и неподвижном объектах. Каждый из узлов крепления выполнен в виде двух параллельно установленных линеек с пазами, имеющими на одной вертикальной стенке скос, направленный в противоположную сторону от петли и планок, свободно установленных в пазах линеек, при этом каждая ветвь петли кабелей закреплена на одной из планок.

Недостаток устройства состоит в том, что расположение кабелей в линейках с пазами ухудшает эксплуатационные свойства, так как при движении кабель трется о стенки линеек и повреждается и особенно при резком перемещении объектов в результате биения.

Увеличивается время развертывания в два раза при заряжании, так как сначала устанавливается откатная тележка, а затем состыковываются розетки и вилки штепсельных разъемов.

Следовательно, это устройство неприемлемо для использования в выносных пусковых установках.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для электрического соединения подвижного и неподвижного объектов [2] , содержащее кабель, штепсельный разъем и направляющую, расположенную вдоль трассы подвижного объекта. Ответные части разъема установлены на направляющей, неподвижная его часть размещена на концевом участке указанной направляющей, а подвижная механически жестко соединена с объектом, например, с помощью рычага, при этом на необходимом расстоянии от неподвижной части разъема со стороны перемещения объекта расположен узел разъединения механической связи. Подвижный объект перемещается по разгонной дорожке (каретке).

Недостаток устройства состоит в том, что один рычаг между неподвижным и подвижным объектами является консолью для них и не исключает перекос разъемных частей, который при эксплуатации приведет к их заклиниванию. А введение второго рычага, для исключения перекоса, не позволяет узлу разъединения расстыковывать подвижные и неподвижные части разъема. Причем устройство содержит два кабеля, чем ухудшаются эксплуатационные свойства особенно при замене огневой позиции в пересеченной местности.

Электромеханическая стыковка подвижного объекта с неподвижным осуществляется через множество связей: разгонная дорожка с подвижным объектом, подвижный объект с кабелем, кабель с подвижной частью разъема, подвижная часть разъема с направляющей, направляющая с узлом разъединения, узел разъединения с неподвижной частью разъема, неподвижная часть разъема с другим кабелем, кабель с неподвижным объектом, чем снижается срок службы устройства. Кроме того, данное устройство невозможно применить в переносной пусковой установке из-за отсутствия защиты разъема в походном положении и нет ясности конструктивного выполнения кабелей и их заделки в разъеме и объектах, что вызывает сомнение в удобстве технического обслуживания и в проведении, в конечном счете, эффективной боевой стрельбы, поскольку увеличивается вероятность отказа устройства в войсковых условиях.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет уменьшения вероятности отказа в войсковых условиях.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному, преимущественно для переносных пусковых установок управляемых ракет, содержит направляющую с пазами, узел соединения-разьединения со штепсельным разъемом и гибкий токоподвод в виде петли кабеля с концами их крепления на подвижном и неподвижном объектах. В нем штепсельный разъем и натравляющая установлены с возможностью осевого перемещения. При этом в штепсельном разъеме установлены заостренные контакты, один из которых выполнен меньшей длины относительно остальных контактов. А корпуса узла соединения-разъединения выполнены плоскими с рупорообразной внутренней полостью. Причем корпус штепсельного разъема выполнен с резьбовым патрубком, выемкой и выступами, а неподвижный объект снабжен резьбовым патрубком. При этом выступы выполнены с двух противоположных сторон корпуса с базировкой контура рупорообразной внутренней полости корпуса штепсельного разъема и контактов с калиброванной штифтовкой в пазах направляющей, на которой зафиксирована съемная крышка с эластичной прокладкой, закрепленная цепочкой к корпусу штепсельного разъема. Причем на крышке, в средней части, на проушинах установлена ось со смонтированным поворотным упругим изогнутым кронштейном с возможностью сопряжения одним концом крышки с корпусом штепсельного разъема, поджима к нему эластичной прокладки и закоротки контактов между собой крышкой, а другим концом для фиксации в выемке. Кроме того, каждый из концов крепления выполнен в виде гайки, размещенной на патрубке для поджатия двух параллельно расположенных шайб внутри патрубков. Причем поверхность одной шайбы выполнена вогнуто-сферической, а на другой закреплен конец кабеля, выполненного в виде витков спирали, размещенных на гибком токоподводе, выполненным периодически изогнутым по длине. При этом между шайбами уложен шнур, например, асбестовый с уплотнительной массой. Витки спирали выполнены, например, из стальной проволоки с жесткостью, меньшей жесткости гибкого токоподвода.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в походном положении.

На фиг.2 - общий вид в боевом положении.

На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 - вид А на фиг.3.

На фиг.5 - разрез В-В на фиг.1.

На фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.1.

На чертежах 1 - пусковая установка, 2 - транспортно-пусковой контейнер (подвижный объект), 3 - направляющая (подвижный объект), 4 - прицел-прибор наведения (неподвижный объект), 5 - ракета, 6 - узел соединения-разъединения, 7 - штепсельный разъем, 8 - отрывной разъем, 9 - плоский корпус, 10 - рупорообразная полость, 11 - пазы направляющей, 12 - выступ, 13 - контакт, 14 - контакт короткий, 15 - гибкий токоподвод, 16 - спираль, 17 - кабель, 18 - патрубок, 19 - выемка, 20 - крышка, 21 - кронштейн, 22 - прокладка, 23 - цепочка, 24 - проушина, 25 - ось, 26 - штифт, 27 - пружина, 28 - зажим, 29 - гайка, 30 - шайба, 31 - вогнуто-сферическая шайба, 32 - шнур, 33 - уплотнительная масса, 34 - припой.

Устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному представляет собой пусковую установку 1, на которой закреплены прицел-прибора наведения 4 и направляющая 3, между которыми расположен кабель 17.

В боевом положении на направляющей 3 установлен транспортно-пусковой контейнер 2 с управляемой ракетой 5. При обнаружении и сопровождении цели прицел-прибором наведения 4 транспортно-пусковой контейнер 2 с управляемой ракетой 5 и направляющая 3 по отношению друг к другу являются неподвижными объектами, поскольку перемещаются на определенные углы возвышения и склонения одновременно, а после выстрела ракеты в течение отката и последующего наката направляющая 3 перемещается назад и вперед на ход пружины 27 совместно с транспортно-пусковым контейнером 2, которые являются в этом случае подвижными объектами по отношению к неподвижному прицел-прибору наведения 4. Направляющая 3 выполнена в виде сварной рамы с пазами 11. В пазы 11 по трем поверхностям Ж, Д, Е запрессованы два прямоугольных выступа 12, расположенных с противоположных сторон корпуса 9 штепсельного разъема 7. Дополнительно выполнен натяг выступов 12 в пазах 11 штифтами 26 за счет сил упругости. По существу узел соединения-разъединения 6 представляет собой отрывной разъем 8 расположенный на транспортно-пусковом контейнере 2 со штепсельным разъемом 7 и его арматурой. Штепсельный разъем 7 имеет плоский корпус 9 из нержавеющей стали с рупорообразной внутренней полостью 10, в которой запрессован сам пластмассовый вкладыш штепсельного разъема 7 с заостренными бронзовыми контактами 13 с точной установкой относительно внутреннего контура и рупорообразной внутренней полости 10, корпуса 9 и выступов 12. Причем один контакт 14 по чувствительной входной цепи ракеты 5 на 1 мм короче остальных контактов 13. На направляющей 3 в боевом положении (при состыкованном контейнера 2 с управляемой ракетой 5) закреплена зажимом 28 крышка 20 с прокладкой 22, соединенная цепочкой 23 с корпусом 9. А в походном положении крышка 20 закрывает контакты 13 в корпусе 9 штепсельного разъема 7 поворотным кронштейном 21, который установлен на оси 25, закрепленной в проушинах 24 крышки 20. Кронштейн 21 одним концом поджимает крышку 20 к корпусу 9 и фиксирует ее другим концом, который защелкивается в выемке 19 корпуса 9. Электрическая связь между прицел-прибором наведения 4 и контейнером 2 обеспечивается гибким токоподводом 15. Гибкий токоподвод 15 волнисто размещен внутри спирали 16 из стальной проволоки и совместно представляет собой кабель 17. Концы кабеля 17 и спирали 16 введены в резьбовые патрубки 18 на корпусе 9 и прицел-приборе наведения 4. Внутри патрубков 18 размещены друг перед другом две шайбы 30, 31, через отверстия которых пропущен гибкий токоподвод 15. Конец спирали 16 закреплен припоем 34 на шайбе 30, к которой вогнуто-сферической поверхностью обращена шайба 31. Между шайбами 30 и 31 размещен асбестовый шнур 32 марки ШAOНЗ с уплотнительной массой 33 марки 421-А, которые сжаты гайкой 29 в патрубках 18.

Устройство растает следующим образом.

Для выполнения огневой задачи пусковую установку 1 переводят из походного положения в боевое. Затем кронштейн 21 выводят из зацепления в выемке 19 и его поворотом отсоединяют крышку 20 от корпуса 9. Крышку 20 закрепляют зажимом 28, который расположен на направляющей 3. На направляющую 3 устанавливают транспортно-пусковой контейнер 2 с управляемой ракетой 5. Осуществляется процесс заряжания. При этом происходит электрическая и механическая стыковка отрывного разъема 8 (розетка) транспортно-пускового контейнера 2 со штепсельным разъемом 7 (вилка) на направляющей 3 с одновременным перемещением направляющей 3 со штепсельным разъемом 7 в пусковой установке 1 с усилием, которое обеспечивает пружина 27 при растяжении с последующим закреплением транспортно-пускового контейнера 2 с управляемой ракетой 5. В этот момент отрывной разъем 8 входит точно в рупорообразную внутреннюю полость 10 корпуса 9 штепсельного разъема 7, обеспечивая замыкание электрических цепей через контакты 13, причем короткий контакт 14 замыкается после всех остальных контактов 13. После проведения пуска ракеты 5 направляющая 3 резко перемещается от отката и последующего наката и тянет за собой спираль 16, которая растягивается и принимает динамический удар, предохраняет изогнутый гибкий токоподвод 15 от повреждений и позволяет многократно производить заряжание, пуски и перезаряжание пусковой установки 1. Нежесткая спираль 16 в витом состоянии не мешает полному откату и накату направляющей 3, что исключает воздействие возмущений на пусковую установку 1.

Предлагаемое устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному, по сравнению с прототипом, позволяет улучшить эксплуатационные характеристики:
- повысить эксплуатационную надежность, так как выступы штепсельного разъема закреплены с двух сторон в пазах направляющей и совместно с заостренными контактами, а также с базировкой штифтами и калибрами контура рупорообразной внутренней полости корпуса разъема относительно направляющей, исключают перекос и заклинивание транспортно-пускового контейнера на направляющей при стыковке, заряжании или сбросе транспорто-пускового контейнера после пуска ракеты для перезаряжания, тем самым вероятность отказа устройства уменьшается;
- уменьшить время развертывания устройства, поскольку штепсельный разъем соединяется с отрывным разъемом транспортно-пускового контейнера одновременно в процессе осевого перемещения направляющей при заряжании, тем самым сокращается время подготовки к боевой стрельбе, что позволяет опередить противника и уменьшить возможность повреждения устройства противодействиями противника;
- обеспечить быстрый перевод устройства из боевого положения в походное и удобство технического обслуживания за счет размещения крышки на оси поворотного кронштейна, которые одновременно закрывают внутреннюю полость корпуса штепсельного разъема и фиксируются в его выемке;
- обеспечить удобство переноса, транспортирования, скрытности от противника, уменьшить вероятность попадания осколков, пуль за счет плоского корпуса, который придает компактность устройству;
- исключить выход из строя входной цепи ракеты от воздействия статического электричества при установке транспортно-пускового контейнера с ракетой на направляющую в момент стыковки штепсельного разъема из-за укороченной длины контакта чувствительной входной цепи, поскольку стыковка контакта происходит после стыковки остальных, которые обеспечивают стекание зарядов на землю. А в походном положении крышка их замыкает, тем самым исключается накапливание электрических зарядов на контактах разъема;
- снизить повреждаемость в условиях войсковой эксплуатации и при транспортировании за счет размещения на гибком токоподводе, виток к витку, стальной проволоки, которая выполнена с сечением, обеспечивающим сохранение гибкости токоподвода и его механическую защиту, а также за счет жесткого закрепления спирали в патрубках с дополнительной герметизацией кабеля асбестовым шнуром и уплотнительной массой, которая сжимается гайкой и по вогнуто-сферической форме шайбы уплотняет токоподвод, размещенный в центре шайб, тем самым еще повышается эффективность изоляции токоподвода, безопасность устройства и возможность работы в условиях морского тропического климата;
- увеличить срок службы и ресурс работы за счет калиброванной штифтовки, при которой отрывной разъем и штепсельный разъем, перед штифтовкой, состыкованы между собой и установлены в пазах направляющей, которая соединена с транспортно-пусковым контейнером, представляющим калибр, только после этого выполнена штифтовка штепсельного разъема и направляющей. Это компенсирует ошибки взаимного расположения штепсельного разъема и направляющей из-за допусков полученных в результате изготовления деталей, также исключаются люфты, чем уменьшаются возмущения, образующиеся при сходе ракеты с пусковой установки, размещенной, например, на пересеченной местности, и вероятность ухода ракеты из информационного поля лазерного луча.

Таким образом, предлагаемый комплекс отличительных признаков уменьшает вероятность отказа устройства в войсковых условиях, обеспечивает сохранность и повышает эксплуатационную надежность.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 936150, М.Кл³. H 02 G 11/00 от 02.10.80 г., аналог.

2. Авторское свидетельство СССР 508846, М.Кл². Н 02 G 11/02 от 06.04.73 г., прототип.