Корабельный контейнер для хранения и пуска ракеты

Корабельный контейнер для хранения и пуска ракеты

Реферат

 

Изобретение относится к области вооружения надводных кораблей и подводных лодок. Корабельный контейнер для хранения и пуска ракет содержит герметичный корпус в виде наружной цилиндрической оболочки с разрушаемой передней крышкой и днищем, внутренней цилиндрической оболочки и расположенных между оболочками продольных элементов в виде соединенных с наружной оболочкой направляющих для перемещения по ним внутренней оболочки. Внутренняя оболочка снабжена съемным устройством для разъемного соединения с наружной оболочкой, отрывными элементами для разъемного соединения с ракетой и сбрасываемой при пуске ракеты передней герметичной крышкой. Средства удержания и фиксации ракеты выполнены в виде закрепленных перед днищем на внутренней поверхности наружной оболочки опорных элементов с отрывными элементами для разъемного соединения с хвостовой частью ракеты. Изобретение позволяет создать универсальный корабельный контейнер, обеспечивающий хранение и пуск ракет как с надводного, так и с подводного носителя. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к корабельным контейнерам для хранения и пуска ракет и может быть использовано в пусковых установках надводных кораблей и подводных лодок.

Известен контейнер для хранения и запуска реактивного снаряда по патенту FR 2127109, МПК F 41 F 3/00, F 41 F 9/00, 1972 г. Известный контейнер имеет квадратное или прямоугольное сечение и изготавливается из многослойных панелей пенополиуретана, обеспечивающих достаточную жесткость. Контейнер имеет две направляющие, на которых реактивный снаряд удерживается с помощью ползунов, состоящих из пенополиуретановых блоков. Совокупность реактивного снаряда, направляющих, заднего и центральных ползунов представляет собой систему, которую после сборки и проверки помещают в контейнер. Днища контейнера изготовлены из пластмассы. Переднее днище открывается наподобие окна под давлением передних ползунов.

Также известен корабельный контейнер для хранения и пуска ракеты по патенту US 3769876, МПК F 41 F 3/04, 1973 г. Известный корабельный контейнер содержит герметичный корпус, который имеет форму прямоугольного параллелепипеда, внутри которого помещается ракета. Спереди и сзади корпус контейнера закрывается крышками, изготовленными из хрупкого материала (пенопласта), которые разрушаются при старте ракеты. К боковым стенкам корпуса контейнера прикреплены два полуцилиндра, по которым скользят сложенные аэродинамические поверхности ракеты во время ее движения после старта. К верхней стенке корпуса контейнера с внутренней стороны прикреплена направляющая, имеющая паз в поперечном сечении, в который входят бугели ракеты. Для дополнительной фиксации ракеты при ее перевозке и хранении в контейнере предусмотрен U-образный кронштейн, внутренняя поверхность (подушка) которого заполнена пенопластом. Кривизна подушки соответствует кривизне корпуса ракеты. Подушка двигается вместе с ракетой; после выхода из контейнера она отделяется. В конструкции контейнера предусмотрено предохранительное устройство и устройство задержки. Последнее состоит из поворотной планки, которая одним своим концом упирается в передний бугель ракеты. Планка фиксируется отрывным элементом (срезным пальцем) и в исходном положении препятствует движению бугеля. Когда сила тяги достигает заданной величины, палец срезается, планка под давлением бугеля откидывается, и ракета освобождается от фиксации. Предохранительное устройство необходимо на случай непреднамеренного запуска двигателя. В исходном положении задний бугель фиксируется двумя упорами, связанными с силовым цилиндром, в котором располагается заряд и воспламенитель. При подаче через электроразъем электрического сигнала от корабельной системы управления пуском заряд воспламеняется, давление газа поднимает цилиндр, а упоры, поднимающиеся вместе с ним, освобождают задний бугель от фиксации. По команде "пуск" вначале срабатывает предохранительное устройство, после чего запускается двигатель. Когда под действием силы тяги срабатывает устройство задержки и снимает фиксацию переднего бугеля, ракета, двигаясь вперед, разрушает пенопластовую крышку и выходит из контейнера.

Недостатком вышерассмотренных корабельных контейнеров для хранения и пуска ракеты является то, что они имеют ограниченную область применения, т. к. предполагают обеспечение пуска ракет только с палубных установок надводных кораблей.

Известно устройство для запуска ракет из-под воды по патенту US 3499364 (МПК F 41 F 3/00, 3/01, 1970 г.). Устройство содержит капсулу, предназначенную для доставки ракеты, траектория которой проходит в воздухе, из подводного положения в надводное положение и для запуска ракеты в полет под действием реактивной тяги. Капсула с заключенной в ней ракетой является контейнером, обеспечивающим за счет положительной плавучести транспортировку ракеты носом вверх из-под воды до поверхности по вертикальной траектории, затем до положения, при котором вся капсула выходит из воды. В капсуле имеются упоры для установки ракеты на некотором расстоянии от внутренних стенок. Капсула имеет приспособление для инициирования ракеты в момент, когда капсула полностью вышла из воды. При этом в пространстве между ракетой и стенками капсулы газ сжимается, в результате чего капсула по определенным линиям разрушается и позволяет ракете выйти наружу. Линии разрыва располагаются вдоль стенки капсулы на некотором расстоянии одна от другой по всей длине участка, в котором заключена ракета. Поэтому разрушение капсулы под действием истекающих из ракетных двигателей газов происходит в короткий промежуток времени по всей длине участка, закрывающего ракету, что предотвращает повреждение самой ракеты газами. В капсуле имеются расположенные по стенкам стяжки для предотвращения ее преждевременного разрушения. Эти стяжки расцепляются и подготавливают капсулу к разрушению за определенное время до инициирования ракеты.

Недостатком известного корабельного контейнера является то, что так же, как и ранее рассмотренные корабельные контейнеры для хранения и пуска ракеты он имеет ограниченную область применения, т.к. предназначен для обеспечения запуска ракет только из-под воды.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявленным изобретением является корабельный контейнер для хранения, предстартовой подготовки и пуска ракет, предназначенный для использования в пусковой установке вертикального пуска CCL (Concentric Canister Launcher), разрабатываемой для американских надводных кораблей нового поколения (А. Королев. Новая корабельная установка вертикального пуска ВМС США, "Зарубежное военное обозрение", 4, 1999, с. 47-50; В. Анисимов. Новое поколение корабельных пусковых установок, "Зарубежное военное обозрение", 9, 1999, с. 45-48), который и выбран в качестве ближайшего аналога-прототипа. Известный корабельный контейнер содержит герметичный корпус со средствами для удержания и фиксации ракеты. Корпус контейнера состоит из вложенных одна в другую цельной внутренней и сборной наружной цилиндрических оболочек, днища в виде полусферической нижней платформы с опорной плитой и расположенных между наружной и внутренней цилиндрическими оболочками продольных элементов (лонжеронного усиления). Посредством стандартного разъема корабельный контейнер подключается к локальной вычислительной сети и электропитанию. В герметично закрытом контейнере постоянно контролируются и поддерживаются в установленных пределах параметры микроклимата в зависимости от типа ракеты. Внутренняя цилиндрическая оболочка используется для хранения и старта ракеты. Кольцевое пространство между внутренней и наружной оболочками корпуса используется для отвода газовой струи при запуске двигателя ракеты. Газовая струя ракетного двигателя, проходя через регулируемое отверстие в опорной плите контейнера, на 180^o изменяет направление в полусферической нижней платформе и по каналам кольцевого зазора, образованного наружной и внутренней цилиндрическими оболочками корпуса, выходит наружу. Снижение значений параметров давления и осевой нагрузки, которые возрастают в процессе работы ракетного двигателя, осуществляется регулированием размера отверстия для выхода газов в опорной плите контейнера.

Однако известный корабельный контейнер для хранения, предстартовой подготовки и пуска ракет имеет ограниченную область применения, т.к. предполагает обеспечение пуска ракет только с палубных или подпалубных установок надводных кораблей.

Задачей, решаемой изобретением, является создание универсального корабельного контейнера для хранения и пуска ракеты, обеспечивающего возможность его использования в пусковых установках как надводных кораблей, так и подводных лодок независимо от того, в надводном или подводном положении находится носитель при пуске ракет.

Эта задача решается благодаря тому, что в корабельном контейнере для хранения и пуска ракеты, содержащем герметичный корпус со средствами удержания и фиксации ракеты, выполненный в виде наружной цилиндрической оболочки с передней крышкой и днищем, внутренней цилиндрической оболочки и расположенных между оболочками продольных элементов, согласно изобретению продольные элементы выполнены в виде соединенных с наружной оболочкой направляющих для перемещения по ним внутренней оболочки, снабженной съемным устройством для разъемного соединения с наружной оболочкой, отрывными элементами для разъемного соединения с ракетой и сбрасываемой при пуске ракеты передней герметичной крышкой. При этом средства удержания и фиксации ракеты выполнены в виде закрепленных перед днищем на внутренней поверхности наружной оболочки опорных элементов с отрывными элементами для разъемного соединения с хвостовой частью ракеты.

Вместе с этим, направляющие выполнены за одно целое с наружной цилиндрической оболочкой.

Кроме того, передняя крышка наружной оболочки выполнена разрушаемой, а днище - съемным.

Отрывные элементы, соединяющие опорные элементы с хвостовой частью ракеты, выполнены в виде параллельно установленных пироболтов и разрывных болтов.

Съемное устройство для разъемного соединения оболочек выполнено в виде по меньшей мере одного элемента зацепления на внутренней оболочке и съемного элемента зацепления, закрепленного на наружной оболочке.

Вместе с этим, съемные отрывные элементы для разъемного соединения внутренней оболочки с ракетой выполнены в виде пироболтов.

Передняя крышка внутренней оболочки присоединена к ней посредством пирошнура.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет расширить эксплуатационные возможности корабельного контейнера. В сравнении с наиболее близким аналогом в заявляемом корабельном контейнере внутренняя цилиндрическая оболочка может использоваться не только для хранения и старта ракеты, но и для защиты ракеты от внешних воздействий на подводном участке траектории в случае пуска ракеты из-под воды. Вместе с тем продольные элементы, расположенные между наружной и внутренней цилиндрическими оболочками, помимо обеспечения усиления корпуса и формирования кольцевого пространства между внутренней и наружной оболочками корпуса, используемого для отвода газовой струи при запуске двигателя ракеты, могут выполнять роль направляющих для внутренней цилиндрической оболочки с ракетой при пуске ракеты из-под воды. Благодаря вышеотмеченному обеспечивается приспособляемость контейнера, придающая ему новое свойство, заключающееся в обеспечении возможности его использования в корабельных пусковых установках независимо от того, в надводном или подводном положении находится носитель при пуске ракет.

На фиг.1 схематически показан корабельный контейнер для хранения и пуска ракеты, общий вид, продольный разрез (на чертеже условно одновременно показаны сбрасываемая при старте передняя герметичная крышка с пирошнуром и съемный зацеп); на фиг.2 - средства удержания и фиксации ракеты и устройство разъемного соединения наружной цилиндрической оболочки корпуса контейнера с внутренней цилиндрической оболочкой корпуса контейнера в случае использования корабельного контейнера в пусковой установке надводного корабля, разрез по А - А на фиг.1; на фиг.3 - устройство разъемного соединения наружной и внутренней цилиндрических оболочек корпуса контейнера, разрез по Б - Б на фиг.2; на фиг.4 - устройство разъемного соединения внутренней цилиндрической оболочки корпуса контейнера с ракетой в случае использования корабельного контейнера для пуска ракеты из-под воды, поперечный разрез по пироболтам.

Корабельный контейнер для хранения и пуска содержит герметичный корпус 1, включающий наружную цилиндрическую оболочку 2 с разрушаемой передней крышкой 3 и съемным днищем 4. В варианте осуществления изобретения наружная цилиндрическая оболочка 2 выполнена из композиционного материала. Внутри наружной цилиндрической оболочки 2 выполнены направляющие 5, которые представляют собой единое целое с упомянутой оболочкой. Разрушаемая передняя крышка 3 изготовлена, например, из сферопластика и способна выдерживать внешнее давление, соответствующее максимальной глубине погружения подводной лодки. Вместе с этим, крышка способна разрушаться при незначительном избыточном давлении внутри контейнера. Внутри наружной цилиндрической оболочки 2, концентрично последней, с возможностью перемещения по направляющим 5 установлена внутренняя цилиндрическая оболочка 6. Последняя выполнена с возможностью разъемного соединения с ракетой 7 посредством съемных отрывных элементов в виде пироболтов 8. Пироболты 8 располагают, например, радиально относительно продольной оси корпуса контейнера, которая геометрически совмещена с продольной осью ракеты 7. На внутренней цилиндрической оболочке 6 со стороны хвостовой части ракеты выполнен по меньшей мере один элемент зацепления с возможностью взаимодействия со съемным элементом зацепления 9, закрепляемым на наружной цилиндрической оболочке 2. Съемный элемент зацепления 9 устанавливается только в том случае, когда пуск ракет проводится с надводных кораблей. В варианте осуществления изобретения съемный элемент зацепления 9 выполнен в виде зацепа, разъемно соединяемого с наружной цилиндрической оболочкой 2 посредством болтов 10 и снабженного выступом "а", входящим в соответствующее гнездо (элемент зацепления) "в", выполненное на внутренней цилиндрической оболочке 6. Внутренняя цилиндрическая оболочка 6 выполнена с возможностью установки на ней сбрасываемой при пуске ракеты передней герметичной крышки 11. Последняя соединяется с внутренней цилиндрической оболочкой 6 посредством пирошнура 12. Сбрасываемая при старте передняя герметичная крышка 11 с пирошнуром 12 и пироболты 8 устанавливаются только в том случае, когда корабельный контейнер используется для пуска ракеты с подводной лодки.

Внутри корпуса контейнера предусмотрены средства удержания и фиксации ракеты 7. В варианте осуществления изобретения последние включают опорные элементы 13, расположенные в задней (донной) части корпуса контейнера и закрепленные на внутренней поверхности наружной цилиндрической оболочки 2. Опорные элементы 13 посредством отрывных элементов, выполненных в виде параллельно установленных разрывных болтов 14 и пироболтов 15, соответственно соединяются с хвостовой частью ракеты 7. Разрывные болты 14 совместно с пироболтами 15 обеспечивают фиксацию ракеты при перегрузках, возникающих, например, при транспортировке корабельного контейнера с ракетой. Пироболты 15 срабатывают при запуске двигателя ракеты, а разрывные болты 14 - когда сила тяги двигателя достигает заданной величины.

Герметичность корпуса контейнера обеспечивается, в частности, уплотнением 16, 17. Кроме того, предусмотрено герметичное уплотнение между внутренней цилиндрической оболочкой 6 и корпусом ракеты 7 (не показано). Это уплотнение выполнено в виде колец, например, из резины, которые установлены в кольцевых пазах, выполненных в хвостовой части корпуса ракеты. В донной части корпуса контейнера предусмотрен электроразъем для электрической связи ракеты с корабельной системой управления пуском (не показано).

Корабельный контейнер для хранения и пуска ракеты работает следующим образом.

При загрузке ракеты 7 в корпус 1 корабельного контейнера последнюю размещают во внутренней цилиндрической оболочке 6 и закрепляют на опорных элементах 13 при помощи разрывных болтов 14 и пироболтов 15. При этом в случае использования контейнера в пусковых установках носителя, который при пуске находится в надводном положении, внутреннюю цилиндрическую оболочку 6 посредством съемных зацепов 9 и болтов 10 скрепляют с наружной цилиндрической оболочкой 2. В случае, когда корабельный контейнер используется для пуска ракеты с подводной лодки, зацепы 9 не устанавливают. В этом случае после размещения ракеты 7 во внутренней цилиндрической оболочке 6 на последней устанавливают переднюю герметичную крышку 11 с пирошнуром 12 и ракету с возможностью разъема соединяют с упомянутой оболочкой посредством пироболтов 8.

В таком виде корабельный контейнер с ракетой может транспортироваться любыми видами транспорта, а также находиться в пусковых установках надводных кораблей или подводных лодок, не требуя обслуживания. Герметичность корабельного контейнера при нахождении его в пусковой установке надводного корабля или подводной лодки обеспечивается наружной цилиндрической оболочкой 2 с разрушаемой передней крышкой 3, съемным днищем 4 и уплотнением 16, 17.

При пуске ракеты из пусковой установки подводной лодки одновременно с запуском двигателя ракеты 7 срабатывают пироболты 15, установленные в донной части корпуса контейнера между хвостовой частью ракеты и закрепленными на наружной цилиндрической оболочке 2 опорными элементами 13. После этого от перемещения вдоль продольной оси контейнера ракета удерживается опорными элементами через соединенные с хвостовой частью ракеты разрывные болты 14. Продукты сгорания топлива двигателя ракеты из подракетного объема через зазор между наружной и внутренней цилиндрическими оболочками 2 и 6 корпуса контейнера попадают в подкрышечный объем между разрушаемой передней крышкой 3 и передней герметичной крышкой 11. При превышении давления внутри корпуса контейнера над внешним (забортным) происходит разрушение передней крышки 3. Под действием давления в подракетном объеме и тяги двигателя разрываются болты 14 и опорные элементы 13 прекращают удерживать ракету. Внутренняя цилиндрическая оболочка 6, скрепленная с ракетой посредством пироболтов 8, начинает движение по направляющим 5. Если избыточное давление внутри корпуса контейнера оказалось недостаточным для разрушения передней крышки 3, она разрушается установленной на внутренней цилиндрической оболочке 6 передней герметичной крышкой 11 при движении упомянутой оболочки с ракетой. После выхода ракеты 7 из-под воды по сигналу от бортовой системы управления ракеты срабатывает пирошнур 12 и пироболты 8, освобождая ракету от внутренней цилиндрической оболочки 6. Последняя отделяется от ракеты, и ракета продолжает свое движение без этой оболочки.

В отличие от пуска ракеты из-под воды, в случае, когда пусковая установка находится на надводном корабле, при пуске ракеты после разрыва болтов 14 внутренняя цилиндрическая оболочка 6 корпуса 1 будучи скрепленной посредством съемных зацепов 9 и болтов 10 с наружной цилиндрической оболочкой 2 корпуса 1 остается неподвижной и ракета начинает движение отдельно от оболочки 6 внутри нее. После выхода ракеты из корабельного контейнера внутренняя цилиндрическая оболочка 6 остается внутри корпуса контейнера.

Таким образом, благодаря особенности исполнения корабельного контейнера для хранения и пуска ракеты изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности корабельного контейнера для хранения и пуска ракеты и создать универсальный корабельный контейнер, обеспечивающий возможность его использования в корабельных пусковых установках как надводных кораблей, так и подводных лодок, независимо от того, в надводном или подводном положении находится носитель при пуске ракет.

Формула изобретения

1. Корабельный контейнер для хранения и пуска ракеты, содержащий герметичный корпус со средствами удержания и фиксации ракеты, выполненный в виде наружной цилиндрической оболочки с передней крышкой и днищем, внутренней цилиндрической оболочки и расположенных между оболочками продольных элементов, отличающийся тем, что продольные элементы выполнены в виде соединенных с наружной оболочкой направляющих для перемещения по ним внутренней оболочки, снабженной съемным устройством для разъемного соединения с наружной оболочкой, отрывными элементами для разъемного соединения с ракетой и сбрасываемой при пуске ракеты передней герметичной крышкой, при этом средства удержания и фиксации ракеты выполнены в виде закрепленных перед днищем на внутренней поверхности наружной оболочки опорных элементов с отрывными элементами для разъемного соединения с хвостовой частью ракеты.

2. Корабельный контейнер по п.1, отличающийся тем, что направляющие выполнены за одно целое с наружной оболочкой.

3. Корабельный контейнер по п.1 или 2, отличающийся тем, что передняя крышка наружной оболочки выполнена разрушаемой, а днище - съемным.

4. Корабельный контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что отрывные элементы, соединяющие опорные элементы с хвостовой частью ракеты, выполнены в виде параллельно установленных пироболтов и разрывных болтов.

5. Корабельный контейнер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что съемное устройство для разъемного соединения оболочек выполнено в виде по меньшей мере одного элемента зацепления на внутренней оболочке и съемного элемента зацепления, закрепленного на наружной оболочке.

6. Корабельный контейнер по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что съемные отрывные элементы для разъемного соединения внутренней оболочки с ракетой выполнены в виде пироболтов.

7. Корабельный контейнер по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что передняя крышка внутренней оболочки присоединена к ней посредством пирошнура.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4