Конструкция крепления ракетных контейнеров устройства вертикального запуска ракет
Изобретение относится к конструкции пусковых установок для ракет. Пусковая установка для ракет содержит множество ячеек для размещения ракетных контейнеров и выходной канал. Конструкция крепления ракетных контейнеров выполнена из металлических пластин с предварительно выполненными в них вырезами, образующими взаимодополняющие элементы. Эти элементы выполнены в виде выступа и паза. Длина указанных выступов превышает толщину указанной пластины. В собранном положении элементы на двух смежных пластинах входят друг в друга, а смежные пластины жестко соединены сваркой. Обеспечивается надежность и жесткость крепления пластин между собой. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к конструкции крепления ракетных контейнеров пускового ракетного устройства, в частности устройства вертикального запуска, предназначенного для размещения на борту корабля.
Известны системы вертикального запуска ракет, в которых ракеты размещены вертикально в контейнерах, расположенных в конструкциях крепления ракетных контейнеров, содержащих множество ячеек, при этом одни ячейки предназначены для размещения ракетных контейнеров, а другие ячейки предназначены для размещения выходных каналов удаления реактивных газовых струй, возникающих при запуске ракет.
Как правило, такие устройства содержат конструкцию крепления ракетных контейнеров, содержащую в своей верхней части верхнюю крепежную и направляющую пластину с отверстиями, размещенными напротив каждой из ячеек конструкции крепления контейнеров, а также отверстия для удаления газов, причем эти отверстия могут закрываться ответными люками. Нижняя часть конструкции крепления контейнеров установлена через нижнюю пластину с отверстиями на резервуаре сбора газообразных продуктов сгорания, который сообщается с выходными каналами, выполненными между ячейками, содержащими ракетные контейнеры.
Конструкция крепления контейнеров должна отличаться геометрической точностью и достаточной жесткостью, чтобы обеспечивать заданное размещение контейнеров и точное наведение ракет при запуске. Действительно, одним из параметров, используемых системами наведения ракет, является эталонная ориентация устройства вертикального запуска. Поэтому важно, чтобы геометрия этого устройства и позиционирование ракет внутри него соблюдались с очень высокой точностью и выдерживались по отношению к среднему положению. В частности, желательно, чтобы угловая погрешность во всех направлениях не превышала 0,5 миллирадиан.
В таких системах вертикального запуска ракет конструкция крепления ракетных контейнеров является металлической решетчатой конструкцией, балки которой являются, как правило, трубами, места соединения которых образуют узлы. Такая конструкция подходит для ракет, размер которых может достигать 5 метров в длину.
Однако в таких решетчатых конструкциях достаточно трудно точно выдержать требуемые геометрические размеры в случае, если эти устройства предназначены для запуска ракет, длина которых может достигать 7 метров. В частности, эти решетчатые конструкции обладают недостаточной боковой жесткостью.
Кроме того, эти устройства необходимо защищать от коррозии, в частности, когда они предназначены для установки на кораблях. Однако иногда антикоррозийную защиту решетчатых конструкций трудно реализовать в достаточной степени, в частности, в местах соединения двух труб, то есть в узлах решетчатой конструкции.
Наконец, возникает также потребность в защите пространства, окружающего устройство вертикального запуска, от чрезвычайных ситуаций, которые могут произойти с содержащимися в нем ракетами. Такими чрезвычайными ситуациями могут быть либо взрыв топливного заряда ракеты, либо непредвиденный взрыв боевого заряда, находящегося в ракете. Для обеспечения этой защиты необходимо предусмотреть вокруг пускового устройства значительную экранирующую конструкцию, что приводит к утяжелению системы.
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции крепления ракетных контейнеров, которая позволяет выполнять устройства вертикального запуска ракет, в которых можно размещать ракеты больших размеров, которые можно легче защитить от коррозии, чем известные конструкции, и которые облегчают установку защитных бронированных экранов.
В этой связи объектом настоящего изобретения является конструкция крепления ракетных контейнеров устройства запуска ракет, содержащая множество ячеек для размещения ракетных контейнеров и по меньшей мере одного выходного канала, выполненная из металлических пластин с предварительно выполненными в них вырезами, образующими взаимодополняющие элементы, так что в собранном положении эти элементы на двух смежных пластинах входят друг в друга. Предпочтительно соединяемые в паз ответные элементы выполнены в виде выступа или паза.
Предпочтительно две смежные пластины неподвижно соединены друг с другом сваркой вдоль линии стыка.
По меньшей мере, одна пластина может содержать, по меньшей мере, одну прорезь, образующую отверстие для облегчения конструкции.
В предпочтительном варианте выполнения конструкция состоит из двух расположенных друг против друга и соединенных между собой полуконструкций.
Предпочтительно каждая полуконструкция содержит фронтальную пластину с несколькими линиями пазов, параллельно расположенную напротив нее разделительную пластину, на которой имеется несколько линий пазов, расположенных напротив линий пазов фронтальной пластины, две боковые пластины с выступами и, по меньшей мере, одну секционную пластину с выступами, при этом выступы боковых пластин и, по меньшей мере, одной секционной пластины выполнены с возможностью вхождения в пазы фронтальной и разделительной пластин, а выступы боковых пластин и, по меньшей мере, одной секционной пластины, предназначенные для вхождения в пазы разделительной пластины, выполнены выступающими из разделительной пластины с образованием элементов стенок ячеек выходных каналов.
Концы выступов полуконструкции, входящие в пазы разделительной пластины, расположены напротив соответствующих выступов другой полуконструкции, при этом две полуконструкции соединены сваркой вдоль линий стыка выступов этих полуконструкций.
По меньшей мере, одна пластина, образующая наружную стенку конструкции крепления контейнеров, выполнена с возможностью выполнения функции защитного экрана.
Объектом настоящего изобретения является также устройство для вертикального запуска размещенных в контейнерах ракет, содержащее, по меньшей мере, одну конструкцию крепления ракетных контейнеров, верхнюю концевую пластину, резервуар для реактивной газовой струи и выходные каналы для удаления реактивной газовой струи, при этом конструкция крепления ракетных контейнеров выполнена в соответствии с настоящим изобретением. Это устройство может содержать одну или несколько расположенных друг над другом конструкций, при этом, по меньшей мере, одна конструкция может состоять из двух соединенных полуконструкций. По меньшей мере, одна из конструкций может содержать наружные стенки, образующие защитный экран.
Следует отметить, что защита против коррозии устройства, состоящего из соединенных пластин, значительно облегчается по сравнению с устройством, выполненным из решетчатых конструкций. Действительно, конструкция, состоящая из соединенных пластин, не содержит внутренних острых углов, которые присутствуют в узлах решетчатой конструкции, и следовательно, в зонах соединения стыкующихся пластин легче наносить антикоррозийное покрытие, чем в точке соединения различных балок решетчатой конструкции.
Кроме того, в этой конструкции пластины можно выполнить сплошными, по меньшей мере в некоторых частях из материалов, достаточно толстых и достаточно прочных, чтобы служить защитным экраном. Таким образом, посредством этой конструкции можно получать конструкции крепления ракетных контейнеров, в которых защитные экраны входят в состав конструкции крепления контейнеров. Также данное решение позволяет упростить конструкцию корабля, на который установлена такая пусковая ракетная установка.
Более подробное описание настоящего изобретения представлено в качестве неограничивающего примера выполнения со ссылками на чертежи.
На фиг.1 показано в перспективе устройство вертикального запуска ракет;
на фиг.2 - полуконструкция крепления ракетных контейнеров устройства вертикального запуска, изображенного на фиг.1, вид в перспективе.
на фиг.3 - полуконструкция, изображенная на фиг.1, вид с пространственным разделением деталей.
Как показано на фиг.1, устройство запуска ракет содержит конструкцию 1 крепления ракетных контейнеров, в которой выполнены ячейки 2 для размещения ракетных контейнеров и ячейки 3 для размещения выходного канала для удаления реактивной газовой струи, возникающей в момент запуска ракет. Ячейки 2 для размещения ракетных контейнеров образуют два ряда смежных ячеек, расположенных по обе стороны от ряда ячеек 3, предназначенных для выходных каналов. Верхняя часть конструкции 1 крепления ракетных контейнеров закрыта верхней пластиной 4, содержащей множество отверстий 5, в которые выходят ячейки 2 для размещения ракетных контейнеров, и отверстий 6, в которые выходят ячейки 3, предназначенные для выходных каналов удаления реактивных газовых струй.
Своей нижней частью конструкция 1 крепления ракетных контейнеров опирается на опорную пластину 7, которая, как и верхняя пластина 4, содержит отверстия, в которые выходят ячейки для размещения ракетных контейнеров и ячейки для выходных каналов. Эта пластина 7, не показанная на фигуре, опирается на резервуар 8 для реактивных газовых струй ракет, который сообщается с ячейками для удаления реактивных газовых струй. Верхние пластины, газовые пластины и резервуар для реактивных газовых струй, а также выходные каналы сами по себе известны, и в дальнейшем будет описана только конструкция крепления ракетных контейнеров.
Конструкция крепления ракетных контейнеров, обозначенная на фиг.1 позицией 1, состоит из основного конструктивного элемента 1а и установленного на нем соединительного элемента 1b, предназначенного для установки верхней пластины 4. Эти конструктивные элементы состоят, в частности, из вырезанных и соединенных боковых пластин 101, 104, 204, 101b, 104b, а также из пластин, находящихся внутри конструкций и не показанных на фигуре. Такая конструкция, состоящая из нескольких частей, предназначена для облегчения изготовления, хотя и не является обязательной. Кроме того, поскольку варианты изготовления этих модулей основаны на одинаковых принципах, т.е. на соединении пластин, содержащих вырезы, образующие заходящие друг в друга взаимодополняющие элементы, то в дальнейшем подробно будет описан только основной элемент.
Основной конструктивный элемент 1а состоит из двух расположенных друг против друга полуконструкций 100 и 200, предпочтительно симметричных относительно центральной плоскости симметрии и взаимодействующих между собой вдоль этой плоскости.
Как будет подробно описано ниже, каждая из этих конструкций состоит из металлических пластин, вырезанных таким образом, чтобы соответствующие элементы входили друг в друга, образуя соединения пластин. Кроме того, жесткость этих соединений пластин повышают при помощи сварки вдоль линий стыка двух смежных пластин.
Обе полуконструкции 100 и 200 изготовлены одинаково, поэтому в дальнейшем будет описана только полуконструкция 100.
Полуконструкция 100 состоит из фронтальной платины 101, разделительной пластины 102, расположенной напротив фронтальной пластины параллельно ей, двух боковых пластин 103 и 104, расположенных по обе стороны от боковых краев 105 и 106 фронтальной пластины 101 и боковых краев 107 и 108 разделительной пластины. Полуконструкция содержит также три идентичные секционные пластины 109а, 109b, 109с, параллельные боковым пластинам. После сборки различные пластины ограничивают ячейки прямоугольного или квадратного сечения и полуячейки, выполненные по всей длине конструкции.
Вдоль своих боковых краев 105 и 106 фронтальная пластина 101 содержит вырезы, выполненные в виде удлиненных отверстий 1010, образующих линии пазов 1011 и 1012, выполненные по всей высоте фронтальной платины 101. Фронтальная пластина 101 содержит также множество линий пазов 1013а, 1013b, 1013с, расположенных вертикально вдоль вертикальных линий ограничения между двумя последовательными ячейками. Кроме того, в пространствах между двумя смежными линиями пазов пластина может содержать отверстия 1014 для облегчения конструкции. Эти отверстия могут иметь разные формы и размеры. В частности, они могут иметь размеры, уменьшающиеся сверху вниз, для получения «равнонапряженной» балки. Наконец, отверстия облегчают монтаж вспомогательного оборудования на конструкции.
Как правило, разделительная пластина 102 содержит вырезы 1020, образующие вертикальные линии пазов 1021 и 1022 по краям и 1023а, 1023b и 1023с в центральной части, как и во фронтальной пластине, а также, в случае необходимости, разгрузочные отверстия 1024, аналогичные разгрузочным отверстиям, выполненным во фронтальной пластине. Вертикальные ряды выступов, образованные на разделительной пластине, расположены напротив линий пазов, выполненных во фронтальной пластине, то есть в положениях, которые точно ограничивают различные ячейки. Разделительная и фронтальная пластины могут быть идентичными, хотя это и не обязательно. Главное, чтобы вертикальные линии пазов двух пластин находились друг против друга. Вместе с тем, не обязательно, чтобы пазы разделительной пластины находились напротив пазов фронтальной пластины.
Боковые пластины 103 и 104, а также секционные пластины 109а, 109b, 109с имеют идентичные формы. Поэтому будет описана только одна из этих пластин. Как показано на фиг.3, пластина 104 содержит на одной из своих кромок 1041 множество вырезов, образующих выступы 1042, выполненные с возможностью посадки в пазы по линии пазов 1012, выполненной во фронтальной пластине 101. Эти выступы имеют длину, слегка превышающую толщину фронтальной пластины, чтобы выступать в достаточной степени, обеспечивая возможность выполнения сварных швов для соединения всей конструкции. На противоположном краю 1043 пластина 104 содержит множество выступов 1044 большой длины, выполненных с возможностью прохождения через пазы линии пазов 1022, выполненной в разделительной пластине 102, для образования ячеек, предназначенных для размещения вентиляционных каналов. В центральной части пластины 104 выполнено множество отверстий 1045 для ее облегчения. Эти отверстия 1045 расположены между фронтальной пластиной 101 и разделительной пластиной 102.
Как показано на фиг.2, фронтальная пластина 101, разделительная пластина 102, боковые пластины 103 и 104, а также секционные пластины 109а, 109b и 109с собраны таким образом, чтобы образовать конструкцию, содержащую четыре ячейки 120, предназначенные для размещения ракетных контейнеров, и четыре полуячейки 130, предназначенные для размещения выходных каналов.
При сборке конструкции боковые пластины 103, 104, а также секционные пластины соединяют с разделительной пластиной 102 таким образом, чтобы выступы большого размера боковых пластин и секционных пластин далеко выступали из разделительной пластины 102, образуя стенки полуячеек 130. После этого фронтальную пластину 101 располагают таким образом, чтобы ее линии пазов 1011, 1012 и 1013а, 1013b, 1013с заходили на выступы 1042 меньшего размера секционных пластин, боковых пластин 103 и 104. После такого соединения пластины образуют конструкцию, обладающую очень хорошими геометрическими характеристиками и большой жесткостью. Для завершения сборки этих пластин вдоль линий стыка смежных пластин, то есть линий, образованных посадкой выступов в пазы, выполняют сварные швы.
После выполнения двух полуконструкций такого типа эти две полуконструкции располагают друг против друга таким образом, чтобы удлиненные выступы одной из конструкций находились напротив удлиненных выступов симметричной конструкции. Эти выступы входят в контакт друг с другом, и обе полуконструкции соединяют сваркой вдоль их линий стыка, таких как линия, обозначенная на фиг.1 позицией 1200.
Пластины, предназначенные для выполнения этой конструкции, являются стальными пластинами толщиной в несколько миллиметров, при этом толщина может достигать 8 мм и больше в случае необходимости. Их заранее вырезают средствами точной резки, такими как средства резки водяной струей или лазерной резки. После соединения этих пластин сварку можно осуществлять либо путем дуговой сварки, как со сварочным прутком, так и без него, или посредством лазерной сварки или технологии с использованием электронного пучка.
Необходимо отметить, что описанная выше конструкция выполнена из пластин, содержащих отверстия для облегчения конструкции. Однако в случае необходимости пластины могут либо не содержать отверстий большого размера, либо содержать только отверстия небольшого размера, образуя защитные экраны. В этом случае, если нет необходимости в большом защитном экране по всей высоте конструкции, пластины могут быть составными, состоящими из двух частей разной толщины, соединенных сваркой, образуя часть большой толщины, обеспечивающей функцию защитного экрана без чрезмерного утяжеления конструкции. Такие защитные экраны могут быть предназначены для защиты ракет от внешних воздействий, а прежде всего для защиты окружающей среды от чрезвычайных ситуаций, которые могут произойти с ракетами. Такими чрезвычайными ситуациями могут быть, например, несвоевременный подрыв топливного заряда или преждевременный взрыв боевого заряда ракет.
В описанной выше системе конструкция крепления ракетных контейнеров содержит два ряда по четыре ячейки в каждом, предназначенные для размещения ракетных контейнеров. Однако специалисту понятно, что устройство может содержать меньшее или большее количество ячеек.
Кроме того, описанная выше конструкция является конструкцией, в которой стальные листы вырезают вместе с выступами и пазами для обеспечения жесткой сборки. Однако специалисту понятно, что можно предусмотреть и другие вырезы, имеющие ответные формы для соединения в паз друг с другом.
Наконец, описанная выше конструкция может быть использована для установки в вертикальном положении под палубой корабля, а также может быть использована в других установках, например в наземных установках и, в случае необходимости, на мобильных установках.
1. Конструкция (1) крепления ракетных контейнеров устройства запуска ракет, содержащая множество ячеек для размещения ракетных контейнеров (2) и, по меньшей мере, одного выходного канала (3), отличающаяся тем, что она выполнена из металлических пластин (101, 101b, 102, 103, 104, 104b, 109a, 109b, 109с, 204) с предварительно выполненными в них вырезами, образующими взаимодополняющие элементы (1010, 1020, 1042, 1044) в виде выступа и паза, так что в собранном положении эти элементы на двух смежных пластинах входят друг в друга, причем длина указанных выступов (1042, 1044) превышает толщину указанной пластины, и две смежные пластины (101, 101b, 102, 103, 104, 104b, 109a, 109b, 109c, 204) жестко соединены сваркой.
2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна пластина (101, 102, 104) содержит по меньшей мере одну прорезь (1014, 1024, 1042), образующую отверстие.
3. Конструкция по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что состоит из двух расположенных напротив друг друга соединенных между собой полуконструкций (100, 200).
4. Конструкция по п.3, отличающаяся тем, что каждая полуконструкция (100) содержит фронтальную пластину (101) с несколькими линиями пазов (1011, 1012, 1013а, 1013b, 1013с), параллельно расположенную напротив нее разделительную пластину (102), на которой имеется несколько линий пазов (1021, 1022, 1023а, 1023b, 1023с), расположенных напротив линий пазов фронтальной пластины, две боковые пластины (103, 104) с выступами (1042, 1044) и по меньшей мере одну секционную пластину (109а, 109b, 109с) с выступами, при этом выступы (1042, 1044) боковых пластин и по меньшей мере одной секционной пластины выполнены с возможностью вхождения в пазы (1010, 1020) фронтальной и разделительной пластин, а выступы (1044) боковых пластин и по меньшей мере одной секционной пластины, предназначенные для вхождения в пазы (1020) разделительной пластины, выполнены выступающими из разделительной пластины с образованием элементов стенок ячеек выходных каналов.
5. Конструкция по п.4, отличающаяся тем, что концы выступов (1044) полуконструкции (100), входящие в пазы разделительной пластины (102), расположены напротив соответствующих выступов другой полуконструкции (200), при этом две полуконструкции (100, 200) соединены сваркой вдоль линий (1200) стыка выступов этих полуконструкций.
6. Конструкция по любому из пп.1, 2, 4 и 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна пластина, образующая наружную стенку конструкции крепления контейнеров, выполнена с возможностью выполнения функции защитного экрана.
7. Конструкция по п.3, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна пластина, образующая наружную стенку конструкции крепления контейнеров, выполнена с возможностью выполнения функции защитного экрана.
8. Устройство для вертикального запуска размещенных в контейнерах ракет, содержащее по меньшей мере одну конструкцию (la, lb) крепления ракетных контейнеров, верхнюю концевую пластину (4), резервуар (8) для реактивной газовой струи и выходные каналы (3) для удаления реактивной газовой струи, отличающееся тем, что конструкция (1а, 1b) крепления ракетных контейнеров выполнена по любому из пп.1-7.
