Способ стендового испытания катапультного устройства ракеты при вертикальном запуске

Способ стендового испытания катапультного устройства ракеты при вертикальном запуске

Реферат

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработки и изготовлении катапультных устройств для вертикального запуска ракет из контейнера (пусковой трубы).

При отработке ракет стартовой массой 500…1500 кг с вертикальным запуском из контейнера (пусковой трубы) с использованием поршневого катапультного устройства (КУ) необходима экспериментальная проверка технических решений в части характеристик старта ракет, на весогабаритных макетах последних как на стадии отработки, так и (в отдельных случаях) в серийном производстве (оценка начальной скорости покидания ракетой пусковой трубы, величины перегрузок, уровня внутрибаллистических характеристик (ВБХ) пускового газогенератора (ГГ) в процессе катапультирования, а также высоты выброса ракеты из пусковой трубы при срабатывании КУ).

Существующие способы испытания катапультных устройств ракет при запуске из контейнера (пусковой трубы) предусматривают экспериментальную оценку в полигонных условиях при вертикальных пусках. При этом отстреливаемые макеты ракеты, как правило, повреждаются при падении на грунт и не подлежат дальнейшему использованию. Пример такого типа ракет и КУ приведен в источнике «MILITERY PARADE» («Военный парад», журнал военно-промышленного комплекса) апрель, 1994 г., стр 65). Аналоги патентуемого изобретения приведены также в источниках: RU 2231017 C1, 20.06.2004; RU 2228512 C2, 10.05.2004; RU 2131583 C1, 10.06.1999; JP 7167595 A, 04.07.1995; JP 5026597 A, 02.02.1993; FR 2065676 A, 06.08.1971

Полигонные способы испытания катапультных устройств ракет характеризует пониженная информативность и высокая затратность их проведения, связанная в том числе, с большими финансовыми и временными затратами, обусловленными доставкой комплектующих ракетного комплекса с заводов-изготовителей к полигону, что является существенным недостатком известного способа.

Указанный недостаток частично устраняется в способе стендового испытания КУ по пат. RU 2288420. Однако этот способ предусматривает испытание КУ с весогабаритным макетом ракеты (ВГМР) только в горизонтальном положении, что снижает информативность способа (не позволяет оценить высоту выброса ВГМР и уровень перегрузок при вертикальном старте из контейнера).

В качестве прототипа патентуемого изобретения принят способ по пат. RU 2288420 C2 (опубл. 27 ноября 2006 г., заявка 2005 101131 от 19.01.2005 г.), МПК F41A 23/16, F41F 3/04. F42B 35/00.

Технической задачей изобретения является разработка экономичного и высокоэффективного (с повышенной информативностью) способа испытания КУ ракет в стендовых условиях завода-изготовителя КУ, с обеспечением вертикального старта весогабаритного макета ракеты (ВГМР) с регистрацией высоты выброса, уровня осевых перегрузок и сохранением ВГМР для последующих испытаний.

Указанная техническая задача решается в рамках патентуемого изобретения путем создания стендового способа испытания КУ ракеты с обеспечением вертикального старта из контейнера (пусковой трубы) в условиях испытательной базы завода-изготовителя, а не в полигонных условиях.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема проведения испытания по патентуемому способу.

Технический результат патентуемого изобретения заключается в разработке способа стендового испытания катапультного устройства ракеты при вертикальном старте. При этом закрепляют вертикальный стапель в виде решетчатой фермы жесткой конструкции с нижней плитой-основанием, прочно скрепленной с железобетонной площадкой стенда и, используя шарнирное соединение основания стапеля с подвижной плитой фермы, регулирующим винтом (домкратом) задают угол наклона вертикальной оси контейнера с весогабаритным макетом ракеты в пределах 3…5°, при этом на расстоянии (3…5)L, (где L - длина ВГМР) от вертикальной оси стапеля по азимуту выполняют насыпь из податливого материала, оснащают стапель весогабаритным макетом ракеты, линией подачи импульса на воспламенение ГГ катапультного устройства, датчиками и аппаратурой регистрации внутрибаллистических характеристик ГГ и внешнебаллистических характеристик макета ракеты (скорости покидания контейнера и высоты выброса) и осуществляют запуск газогенератора КУ. При этом высоту насыпи выполняют не менее 2,5L, а угол (β) насыпи, обращенный к макету ракеты, выполняют в пределах 70-80°. Для гарантированного сохранения макета выполняют дополнительный горизонтальный участок насыпи высотой не менее 0,5L, длиной не менее 1,5L с отбортовкой (см.чертеж) в оконечности.

Изобретение поясняется графическими материалами.

Схема проведения испытания по патентуемому способу приведена на чертеже:

1 - весогабаритный макет ракеты (ВГМР);

2 - железобетонная площадка стенда;

3 - подвижная (регулируемая) плита вертикального стапеля;

4 - неподвижная плита вертикального стапеля;

5 - шарнир;

6 - регулирующий винт-домкрат;

7 - насыпь из податливого материала (песчано-глинистый грунт);

8 - элементы крепления неподвижной плиты вертикального стапеля к железобетонному основанию площадки стенда;

9 - контейнер (пусковая труба);

10 - газогенератор КУ.

Сущность изобретения заключается как в обеспечении эффективного, с полными замерами характеристик испытания ВГМР, с оценкой характеристик КУ, так и в возможности сохранения ВГМР для последующих испытаний. Проведение подобных испытаний КУ на полигоне сопряжено со значительными техническими трудностями и большими финансовыми затратами.

Нижний предел угла α (3°) наклона ВГМР с контейнером (см.чертеж) обусловлен необходимостью сохранения стапеля для последующих испытаний, верхний предел угла α (5°), ограничен приемлемыми габаритными (геометрическими) размерами стенда.

Угол наклона насыпи (при угле запуска ВГМР из контейнера 3…5°), составляющий 70…80°, обеспечивает «мягкое» приземление макета на насыпь, сохранение его геометрических размеров.

Высота насыпи не менее 2,5L при принятых параметрах запуска (углы α, β) позволяет гарантированно обеспечить «улов» ВГМР с сохранением его геометрических характеристик, продолжить дальнейшие испытания с ним.

Пример реализации способа

Вертикальный стапель (4) с размещенным внутри него контейнером (9) с ВГМР (1) массой 600 кг жестко крепился (8) на заводском открытом стенде к железобетонному основанию площадки стенда. Угол наклона вертикальной оси ВГМР (длиной L=3,5 м) через подвижную плиту (3) домкратом (6) с использованием шарнира (5) обеспечивал 4° в сторону насыпи (7).

Высота насыпи составляла 12 м, материал насыпи - природный, песчано-глинистый грунт. Расстояние от точки установки стапеля (по оси) до основания насыпи 18 м, угол наклона насыпи, обращенный к стапелю β, составлял 70°. ВГМР запускался катапультным поршневым устройством с ГГ (10), выполненным в соответствии с патентом RU 2289036. Максимальная высота выброса ВГМР составила 44 м. Макет «приземлялся» (по результатам киносъемки) на насыпь практически под углом 70-80° и был пригоден для дальнейших испытаний.

Положительный эффект изобретения - уменьшение экономических затрат и временных затрат при отработке ракет.

1. Способ стендового испытания катапультного устройства ракеты при вертикальном запуске, включающий размещение весогабаритного макета ракеты (ВГМР) в контейнере в вертикальном стапеле и жесткое крепление стапеля с ВГМР к железобетонной площадке стенда, отличающийся тем, что подвижную плиту вертикального стапеля оснащают шарниром, соединенным с неподвижной плитой стапеля, и домкратом задают угол наклона вертикальной оси контейнера и размещенного в нем ВГМР в пределах 3…5°, при этом на расстоянии (3…5) L, где L - длина ВГМР от оси контейнера в сторону его наклона, выполняют насыпь из податливого материала высотой (Н) не менее 2,5L и с углом (β) наклона насыпи в пределах 70…80°, оснащают стапель линией подачи электроимпульса на воспламенение газогенератора катапультного устройства и осуществляют запуск ВГМР.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что насыпь выполнена из песчано-глинистого грунта.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что насыпь выполнена в виде отвала с углом β, переходящего в горизонтальную площадку длиной не менее 1,5L и высотой не менее 0,5L с отбортовкой в оконечности.