Интегральный корабельный модуль

 

Изобретение относится к установкам для вертикального запуска ракет из-под палубы надводного корабля. Модуль оснащен несущей конструкцией с ячейками для контейнеров, оборудованных индивидуальными крышками, и комплект гидроэлектрооборудования. Несущая конструкция модуля выполнена в виде прикрепляемой к палубе корабля рамы, образованной из продольных и поперечных балок двутаврового сечения. Крышки закреплены на верхних полках балок, на нижних полках которых установлены опорные элементы для крепления контейнеров за фланцы. Между верхними и нижними полками размещены индивидуальные механизмы открывания крышек. Опорный элемент может быть выполнен в виде связанной с балками при помощи упругих элементов рамки, снабженной крепежными шпильками и установочными штифтами. Крышка может быть выполненная в виде двух секций, шарнирно закрепленных на раме и снабжена механизмом синхронного открывания секций. Упругий элемент может быть выполнен в виде пакета тарельчатых пружин одностороннего действия. Такое выполнение модуля позволяет упростить его конструкцию и снизить его массу. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к установкам для вертикального запуска ракет из-под палубы надводного корабля.

Известна установка для запуска ракет с плавучей платформы (см. патент США 4747334, кл. F 41 F 3/04, публ. 1988). Данная установка предназначена для экспериментальных запусков ракет. Известна также установка, в которой применяется общий контейнер на четыре ракеты различных типов (см. патент США 5942713, кл. F 41 F 3/04, публ. 1999). Данная установка разработана в дополнение к пусковой установке Мк41 производства компании "Lokheed Martin" (США), которая предназначена для вертикального запуска ракет (см. ж-л "Зарубежное военное обозрение", 4,1999, с. 47).

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому изобретению является установка "Интегральный корабельный модуль", известная из описания к патенту США 6383005, кл. F 41 F 003/04, публ. 2001 г. - прототип. Данная установка содержит вертикальные стойки с рельсовыми направляющими. Стойки связаны попарно при помощи продольных стержней и поперечных пластин с круглыми отверстиями для размещения в установке транспортно-пусковых контейнеров (ТПК) с ракетами. Стойки и пластины образуют сотовую конструкцию с ячейками для контейнеров. Модуль в нижней, средней и верхней части снабжен силовыми поясами для его закрепления в ракетном погребе корабля.

К недостаткам прототипа следует отнести общий технический принцип, согласно которому ТПК с ракетой крепится за бугели в направляющих рельсах пусковой установки (ПУ). Этот традиционный для семейства ПУ Мк-XX принцип предполагает обязательное наличие в ПУ направляющих для бугелей ТПК. Для этого предусмотрен каркас, снабженный силовыми поясами для крепления ПУ в ракетном погребе. Модуль такой конструкции достаточно трудоемок в изготовлении и имеет значительную массу.

Технической задачей в предлагаемом изобретении является упрощение конструкции модуля, снижение его массы.

Решение значительно упрощается, если использовать ТПК, имеющий в верхней части силовой фланец, за который его можно закреплять в модуле. В этом случае направляющие в ПУ и бугели на ТПК будут не нужны. Такой ТПК разработан на предприятии ОАО НПП "Старт" (г. Екатеринбург).

Технический результат достигается тем, что в интегральном корабельном модуле для запуска ракет из контейнеров, имеющих в верхней части фланец, содержащем несущую конструкцию с ячейками для контейнеров, снабженными индивидуальными крышками, и комплект гидроэлектрооборудования, включающий гидронасос, источник электропитания и стандартные электросоединители для присоединения к контейнерам, несущая конструкция выполнена в виде прикрепляемой к верхней палубе рамы, образованной из продольных и поперечных балок двутаврового сечения, причем крышки закреплены на верхних полках балок, на нижних полках которых установлены опорные элементы для крепления контейнеров за фланцы, при этом между верхними и нижними полками размешены индивидуальные механизмы открывания крышек. Модуль характеризуется тем, что опорный элемент выполнен в виде связанной с балками при помощи упругих элементов рамки, снабженной крепежными шпильками и установочными штифтами для размещения в соответствующих отверстиях во фланце контейнера. Модуль характеризуется также тем, что крышка, выполненная в виде двух секций, шарнирно закрепленных на раме, снабжена механизмом синхронного открывания секций, кинематически связанным с гидронасосом. Модуль характеризуется тем, что упругий элемент выполнен в виде пакета тарельчатых пружин одностороннего действия.

Достигаемый технический результат состоит в том, что предлагаемый модуль выполнен в виде решетчато-сотовой рамы, которая монтируется на корабле вместо части верхнего листа палубы. Неочевидность решения заключается в том, что для модуля, в котором контейнер крепится за передний фланец, пространственный каркас не нужен. При этом опорные элементы модуля предохраняют контейнер от транспортных перегрузок. Такое решение существенно упрощает конструкцию модуля, снижает его вес.

Устройство ТПК с фланцем на переднем конце описано в нашей заявке 3002100525/02(000306), поданной одновременно с заявкой на предлагаемый корабельный модуль.

Изобретение поясняется чертежами, на которых показаны следующие виды: фиг. 1 - общий вид модуля с контейнерами, фиг.2 - вид модуля сверху, фиг.3 - вид сверху одной ячейки с открытой крышкой, фиг.4 - вид ячейки с узлами крепления контейнера.

В примере конкретного исполнения интегральный корабельный модуль представляет собой решетчато-сотовую раму, образованную из трех продольных балок 1 и семи пар поперечных балок 2 двутаврового сечения. Эта рама, установленная вместо верхнего листа корабельной надстройки, служит двойным потолком ракетного погреба. В практическом исполнении модуль содержит двенадцать ячеек для контейнеров 3. Такой модуль имеет массу около 4000 кг и его можно перевозить любым видом транспорта. На месте из модулей можно собирать пусковые установки на 24 (фиг.2), или на 36 (и более) ячеек для ТПК в соответствии с задачами и рангом корабля. Для этого модули, доставленные на корабль, соединяют известным способом (например, сваркой) вдоль линии Б.

Ячейки модуля снабжены индивидуальными крышками, которые состоят из секций 4, 5. Контейнер 3 имеет на переднем конце фланец 6, который закрепляется при помощи шпилек 7 на опорном элементе, который выполнен в виде рамки 8. Рамка 8 связана с нижними полками 9 балок решетки при помощи упругих элементов 10 одностороннего (вверх) действия. Элемент 10 имеет корпус, в котором размешен пакет тарельчатых пружин 11 (см. фиг.4) и шпилька 12. корпус закреплен на полке 9. Шпилька 12, взаимодействующая через шайбу 13 с пружинами 11, закреплена на рамке 8. Секции 4, 5 крышек закреплены подвижно на верхних полках 14 при помощи шарниров 15. Шпильки 7 снабжены прижимными планками 16, гайками-барашками 17 и контргайками 18. Рамки 8 снабжены направляющими штифтами 19. Между полками 9 и 14 размещаются механизмы синхронного открывания секций 4, 5. Механизмы оборудованы гидроцилиндрами, соединенными через гидрораспределители с гидронасосом модуля (условно не показано).

Контейнеры 3, доставленные на корабль известным способом, загружают в модуль в следующем порядке. Вначале с помощью гидравлической насосной станции, которая входит в состав пусковой установки, открывают крышку соответствующей ячейки. Для этого рабочая жидкость подается в гидродилиндр механизма открывания крышки. Затем при помощи крана контейнер опускают в ячейку модуля, обеспечивая вертикальное ориентирование контейнера, при котором штифты 19 совмещаются с отверстиями на фланце 6. Установленный на рамке 8 контейнер закрепляют при помощи планок 16, которые прижимают к фланцу 6 гайками 17 и фиксируют контргайками 18. Для закрытия секций 4, 5 гидроцилиндр крышки переключают на обратный ход и ячейка с контейнером закрывается. Контейнер подключают к источнику питания и командным линиям модуля кабелем со стандартными электросоединителями байонетного типа (не показаны).

Модуль функционирует следующим образом. В обычных условиях транспортирования опорная рамка 8 с контейнером зафиксирована на балках модуля упругими элементами 10, которые предварительно поджаты с усилием, рассчитанным на противостояние перегрузкам, допустимым для ракеты в контейнере. Если перегрузка на контейнер превышает допустимую (например, при взрыве рядом с кораблем), контейнер смешается относительно балок модуля по принципу маятника. при этом фланец 8 тянет вверх шпильку 12, которая через шайбу 13 сжимает пружины 11, упирающиеся через корпус 10 в полки 9. Таким образом упругие элементы 10 амортизируют контейнер в ячейке модуля и предохраняют ракету от перегрузок.

Для запуска ракеты из контейнера используют электрооборудование модуля, которое обеспечивает подачу питания, прохождение команд в контейнер, дистанционное управление механизмами открывания крышек, необходимые блокировки, сигнализацию о наличии ракет в контейнерах и положении крышек ячеек модуля. После принятия решения о запуске ракеты из конкретной ячейки модуля в механизм открывания крышки подается питание при помощи управляющего сигнала из аппаратуры стартовой автоматики комплекса. Рабочая жидкость поступает через гидрораспределитель в гидроцилиндр механизма и секции 4, 5, крышки ячейки синхронно открываются, как показано на фиг.1. Время открывания крышки составляет около 1,5 с. Затем через кабель, соединяющий модуль с контейнером (условно не показан). подается команда на пуск. Ракета запускается из контейнера вертикально вверх через открытый люк ячейки модуля.

В соответствии с описанной выше схемой на предприятии ОАО НПП "Старт" (г. Екатеринбург) разработана проектная документация на корабельный модуль для вертикального запуска ракет. Предусмотренные проектом основные материалы для изготовления модуля широко используются в машиностроении и не являются дефицитными. Расчеты показывают, что по трудоемкости предлагаемый модуль будет в 3-4 раза меньше трудоемкости базовой установки Мк-41, что является хорошим доводом в пользу неочевидности достигаемого технического результата.

Описанное выше техническое решение отвечает критериям новизны, неочевидности и промышленной применимости, в связи с чем предлагается к правовой защите патентом на изобретение.

Формула изобретения

1. Интегральный корабельный модуль для запуска ракет из контейнеров, снабженных в верхней части фланцем, содержащий несущую конструкцию с ячейками для контейнеров, оборудованных индивидуальными крышками, и комплект гидро-электрооборудования, включающий гидронасос, источник электропитания и стандартные электросоединители для присоединения к контейнерам, отличающийся тем, что несущая конструкция выполнена в виде прикрепляемой к палубе корабля рамы, образованной из продольных и поперечных балок двутаврового сечения, причем крышки закреплены на верхних полках балок, на нижних полках которых установлены опорные элементы для крепления контейнеров за фланцы, при этом между верхними и нижними полками размещены индивидуальные механизмы открывания крышек.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен в виде связанной с балками при помощи упругих элементов рамки, снабженной крепежными шпильками и установочными штифтами для размещения в соответствующих отверстиях во фланце контейнера.

3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что крышка, выполненная в виде двух секций, шарнирно закрепленных на раме, снабжена механизмом синхронного открывания секций, кинематически связанного с гидроцилиндром, соединенным при помощи гидрораспределителя с гидронасосом.

4. Модуль по п. 2, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде пакета тарельчатых пружин одностороннего действия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4