Морская платформа для запуска ракет

Морская платформа для запуска ракет

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике запуска ракет-носителей с морских плавсредств.

Изобретение позволяет повысить надежность запуска ракеты-носителя с надводного морского судна за счет уменьшения воздействия на конструктивные элементы и оборудование платформы газодинамической струи двигателей ракеты и образующегося при испарении морской воды пара.

Известен ракетный стартовый комплекс по патенту РФ на изобретение №2097675, содержащий сменные пусковые сдвижные платформы, перемещаемые по рельсовым направляющим стартового сооружения. Поперек газохода выполнен мост, в котором размещены автостыки электрокоммуникаций и заправочных коммуникаций.

Недостатком является то, что возможно только наземное базирования таких комплексов в лучшем случае на берегу небольшого водоема: речки или озера.

Известны многочисленные способы и устройства запуска ракет с морских судов, подводных лодок и морских платформ.

Например, известна платформа для запуска ракет с морских плавсредств по патенту РФ №2131375, которая содержит пусковой стол с газоотражателем, установленным на основании платформы. Под столом размещено пневматическое средство для отрыва ракеты от пускового стола на первоначальном этапе запуска.

Несмотря на то, что задачей создания этого изобретения было уменьшение времени воздействия газодинамической струи двигателей ракеты на основание платформы, время воздействия составило 1,6 с, что недопустимо по условиям безопасности. Это время должно быть предельно сокращено, т.к. воздействие на оборудование платформы высокотемпературных продуктов сгорания и перегретого пара, образовавшегося при испарении морской воды может привести к его повреждению или сокращению ресурса работы.

Известен способ запуска ракет весом до 100 тс, разработанных на базе баллистических ракет подводных лодок, при котором запуск осуществляют из шахт подводных лодок (ПЛ), Российское ракетное оружие, 1943-1993. Справочник под редакцией Карпенко А.В. - СПб.: ПИКА Ltd, 1993. В известном способе запуска осуществляют разгон РН в шахте ПЛ с помощью поршневой силы, создаваемой пусковым устройством, а после выхода ракеты из шахты включают зажигание двигателей первой ступени.

Известен способ запуска ракеты и устройство для его реализации с подводных лодок по патенту США № 3182554, НКИ 89-1.7, 1965 г. В известном способе ракету, центрированную относительно пусковой трубы стартовой шахты ПЛ, разгоняют в пусковой трубе с помощью парогазовой смеси, образующейся при прохождении выхлопной струи газов заряда твердого топлива через водяную камеру. Парогазовую смесь подают в нижнюю часть трубы под обтюратор ракеты. После выхода ракеты из воды включают зажигание двигателей ракеты.

Недостатком известных устройств является то, что они предполагают относительно высокие жесткостно-прочностные характеристики ракет. При этом эти ракеты могут доставить на орбиту высотой 200 км лишь 0,1-0,43 тс полезной нагрузки, т.е. их возможности в данном смысле ограничены.

Известен способ запуска ракет весом более 100 тс, при котором запуск ракет осуществляют с пускового стола с газоотражателем на двигателях первой ступени. При этом отрыв от пускового стола происходит в момент набора расчетной тяги ракет. Этот способ предполагает менее высокие жесткостно-прочностные характеристики ракет. При этом подобные ракеты обладают более широкими возможностями по доставке полезной нагрузки на околоземную орбиту.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству является устройство для запуска РН с морского судна, который осуществляется устройством по патентной заявке Великобритании №2172247, МПК⁴ В63В 35/02, 1986 г.

Ракету запускают с морского судна, например модифицированного танкера, снабженного пусковым столом с газоотражателем. Способ включает в себя установку и закрепление ракеты на пусковом столе с газоотражателем и последующее включение двигателя первой ступени.

Однако известный способ запуска для ракет, которых отличает высокая тяговооруженность на старте, обуславливает протяженное во времени газодинамическое воздействие газопламенной струи на стартовую площадку судна, что объективно понижает надежность запуска ракет в этих условиях в сравнении с наземным запуском. Прежде всего это происходит из-за нарушения динамического равновесия системы, включающей судно и ракету, с момента включения зажигания двигателей первой ступени и до отрыва ракеты от пускового стола. При этом наиболее критичным является момент отрыва ракеты от пускового стола, т.е. момент, когда скорость ракеты минимальная, а реакция (возмущения) судна на нарастающий газодинамический обдув газоотражателя приближается к максимуму. Все это увеличивает степень технического риска при запуске ракеты с надводного корабля и, следовательно, понижает его надежность.

Задача создания изобретения уменьшение вредного влияния газовой струи на конструкцию и оборудование платформы.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что морская платформа для запуска ракет, включающая основание платформы, опоры крепления, пусковой стол с отверстием для выхода выхлопных газов и газоотражатель, отличается тем, что газоотражатель установлен под пусковым столом, ниже основания опоры, но выше уровня воды, и выполнен в виде многогранной пирамиды, число граней которого соответствует числу опор, а к ребрам присоединены вертикальные стенки, закрывающие опоры. По периметру отверстия для выхода выхлопных газов установлены поворотные защитные панели. Защитные панели выполнены из перфорированных труб. На вершине пирамиды, образующей газоотражатель, выполнен центральный коллектор, к которому подсоединен трубопровод подвода воды, соединенный с насосом подачи воды. Центральный коллектор выполнен коническим и содержит перфорацию. Грани многогранной пирамиды, образующие газоотражатель, выполнены вогнутыми. Газоотражатель прикреплен к опорам. Газоотражатель прикреплен к основанию платформы. Газоотражатель выполнен с охлаждаемыми гранями и с охлаждаемыми вертикальными стенками. Вертикальные стенки газоотражателя выполнены из металлических перфорированных труб.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 и 2 приведена конструкция морской платформы для запуска ракет,

на фиг.3 - приведена схема установки ракеты на морской платформе.

Предложенная морская платформа (фиг.1 и 2) содержит основание платформы 1 с отверстием «А» для выхода выхлопных газов, опоры 2, газоотражатель 3, установленный под отверстием «А», и стартовый стол 4. Газооотражатель 3 прикреплен к опорам 2 силовыми элементами 5. На стартовом столе 4 установлена ракета 6, а на основании платформы 1 установлена, по меньшей мере, одна мачта обслуживания 7.

Газоотражатель 3 (фиг.1...3) выполнен в виде пирамиды и состоит из граней 8 и ребер 9. К ребрам 9 присоединены вертикальные защитные стенки 10, предназначенные для защиты опор 2 от воздействия газовой струи и перегретых паров, образующихся при запуске ракеты 6.

Конструкция газоотражателя 3 может быть любой в рамках формулы изобретения, описания и чертежей, возможно выполнение граней вогнутыми (фиг.1...3) и охлаждаемым. При этом грани газоотражателя 3 могут быть образованы перфорированными трубами 11, имеющими отверстия «Б». Перфорированные трубы 11 соединены с центральным коллектором 12, размещенным в верхней части газоотражателя 3. К центральному коллектору 12 подсоединен трубопровод подвода воды 13, другой конец которого соединен с насосом подачи воды 14, ко входу которого подстыкован трубопровод забора воды 15.

Морская платформа оборудована поворотными защитными панелями 16, установленными около отверстия «А» для выхода выхлопных газов.

Перед запуском ракету 6 устанавливают вертикально на стартовый стол 4 и подключают заправочные коммуникации и электрические разъемы (не показано). Потом поворачивают поворотные защитные панели 16, устанавливая их под углом к основанию платформы, для отражения газовой струи после отрыва ракеты 6 от стартового стола 4. За несколько секунд до команды «пуск» включают насос подачи воды 14, который подает воду по трубопроводу подвода воды 13 внутрь газоотражателя 3 и она через отверстия «Б» выходит наружу, создавая пленочную завесу.

При запуске ракеты 6 образовавшаяся газовая струя попадает в отверстие «А» и далее на газотражатель 3. При отсутствии охлаждения газоотражатель 3 сгорел бы в течение менее, чем 0,1 с. Наличие очень мощного охлаждения предотвращает разрушение газоотражателя 3. Кроме того, вертикальные защитные стенки 10 направляют струи горячих газов и перегретого пара мимо опор 2 для их предохранения от повреждения. Перегретый пар отводится в стороны от морской платформы.

Применение изобретения уменьшает вредное воздействие выхлопных газов ракеты при старте на оборудование, установленное на морской платформе, и опоры платформы.

1. Морская платформа для запуска ракет, включающая основание платформы, опоры крепления, пусковой стол с отверстием для выхода выхлопных газов и газоотражатель, отличающаяся тем, что газоотражатель установлен под пусковым столом, ниже основания опоры, но выше уровня воды, и выполнен в виде многогранной пирамиды, число граней которой соответствует числу опор, а к ребрам присоединены вертикальные стенки, закрывающие опоры.

2. Морская платформа для запуска ракет по п.1, отличающаяся тем, что по периметру отверстия для выхода выхлопных газов установлены поворотные защитные панели.

3. Морская платформа для запуска ракет по п.1 или 2, отличающаяся тем, что защитные панели выполнены из перфорированных труб.

4. Морская платформа для запуска ракет по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на вершине пирамиды, образующей газоотражатель, выполнен центральный коллектор, к которому подсоединен трубопровод подвода воды, соединенный с насосом подачи воды.

5. Морская платформа для запуска ракет по п.4, отличающаяся тем, что центральный коллектор выполнен коническим и содержит перфорацию.

6. Морская платформа для запуска ракет по п.1 или 2, отличающаяся тем, что грани многогранной пирамиды, образующие газоотражатель, выполнены вогнутыми.

7. Морская платформа для запуска ракет по п.1 или 2, отличающаяся тем, что газоотражатель прикреплен к опорам крепления.

8. Морская платформа для запуска ракет по п.1 или 2, отличающаяся тем, что газоотражатель прикреплен к основанию платформы.

9. Морская платформа для запуска ракет по п.1 или 2, отличающаяся тем, что газоотражатель выполнен с охлаждаемыми гранями и с охлаждаемыми вертикальными стенками.

10. Морская платформа для запуска ракет по п.9, отличающаяся тем, что грани и вертикальные стенки газоотражателя выполнены из металлических перфорированных труб.