Раскрываемый руль ракеты
Владельцы патента RU 2520812:
Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (RU)
Изобретение относится к ракетной технике и касается складных аэродинамических поверхностей и механизмов их раскрытия. Раскрываемый руль ракеты состоит из фиксируемой в раскрытом положении складываемой части руля, корневой части, поршня. Корневая часть шарнирно соединена со складываемой частью и жестко закреплена в приводе управления рулем, установленном в корпусе ракеты с возможностью поворота. Поршень установлен в приводе управления рулем с возможностью продольного перемещения и соединен со складываемой частью при помощи кинематической цепи. В корневой части руля шарнирно закреплена качалка. В качалке и в корневой части выполнены прорези. Один конец качалки шарнирно соединен со штоком, а второй шарнирно связан с соединительными звеньями, которые расположены в прорезях складываемой части и качалки. Звенья шарнирно соединены со складываемой частью. На раскрываемой части руля выполнен зуб, обеспечивающий в рабочем положении с одной стороны взаимодействие с корпусом корневой части, а с другой с двумя подпружиненными защелками, шарнирно закрепленными на корневой части. Корневая часть формирует внешний обвод корпуса ракеты. Достигается эффективная фиксация руля в рабочем положении в корпусе ракеты, используя при этом минимально возможный зазор между внутренним обводом транспортно-пускового стакана и корпусом ракеты. 7 ил.
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к складным аэродинамическим поверхностям (крыльям, рулям, стабилизаторам) и механизмам их раскрытия, и может быть использовано в конструкции механизмов раскрытия складываемых рулей (крыльев).
Ракеты с раскрывающимися аэродинамическими поверхностями (крыльями, рулями, стабилизаторами), широко и давно известны (патенты США.; №3058422, 1962 г.; №3125956, 1964 г.; №5820072, 1998 г.; и др.). Это ракеты, стартующие либо из транспортно-пусковых стаканов (ТПС), либо со стартово-разгонных ступеней. Наличие складываемых конструкций продиктовано уменьшением габаритов средств доставки ракет.
Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту США №3650496, F42B 13/32,1972 г., которое и было принято авторами за ближайший аналог.
Данное техническое решение относится к рулям направления управляемых ракет. Подобные ракеты обычно оснащены четырьмя рулями, расположенными равномерно по периметру поперечного сечения ракеты. Если ракета запускается из ТПС, рули должны быть складываемыми, т.к. при движении ракеты внутри ТПС рули прижаты к корпусу ракеты, и после выхода из ТПС они автоматически раскрываются и занимают рабочее положение. Еще одной причиной делать рули складываемыми является уменьшение требуемого объема и облегчение обслуживания ракеты при хранении и облегчение транспортировки. Исходя из этого, руль, как правило, состоит из двух частей: корневой части, примыкающей к наружной поверхности ракеты, и складываемой части, которая в рабочем положении является продолжением корневой части и может быть переведена из рабочего положения в сложенное по направлению к корпусу ракеты.
Данное техническое решение представляет руль ракеты, который шарнирно закреплен на корпусе ракеты, жестко фиксируемый после раскрытия. Руль переводится из сложенного положения в рабочее положение с помощью механизма раскрытия руля. Кинематическая цепочка механизма расположена внутри корневой части и складываемой части руля и соединена с пружинным толкателем расположенного в вале привода управления рулем.
На поверхностях руля, которыми соприкасаются складываемая часть и корневая часть, когда складываемая часть в рабочем положении, выполнены соответствующие друг другу выступы и выемки, имеющие клиновидное поперечное сечение. Данные выступы и выемки являются элементами фиксации руля в рабочем положении.
Для использования конструкции с тонким внешним обводом руля данное техническое решение использовать нецелесообразно в связи с невозможностью установки механизма раскрытия в корневой и складываемой частях. К тому же наличие корневой части руля, расположенной вне корпуса ракеты, приводит к увеличению габаритов ТПС. В качестве механизма раскрытия можно было бы использовать (особенно в случае больших шарнирных моментов при раскрытии) устройства с другим принципом действия, например, пиротолкатели, пневмо- и гидромеханизмы.
Целью предлагаемого изобретения является создание раскрываемого руля ракеты с тонким внешним обводом, эффективно фиксирующегося в рабочем положении в корпусе ракеты, используя при этом минимально возможный зазор между внутренним обводом ТПС и корпусом ракеты.
Указанная цель достигается тем, что руль содержит складываемую и корневую часть. Корневая часть шарнирно соединена со складываемой частью и жестко закреплена в приводе управления рулем, закрепленном в корпусе ракеты с возможностью поворота, при этом корневая часть расположена внутри внешнего обвода корпуса ракеты. В корневой части шарнирно закреплена качалка. Один конец качалки шарнирно соединен с поршнем, установленный в приводе управления рулем, с возможностью линейного перемещения, а другой конец шарнирно соединен с двумя соединительными звеньями, которые расположены в прорезях, выполненных в качалке и складываемой части, при этом соединительные звенья шарнирно соединены со складываемой частью. В корпусе привода управления рулем выполнены отверстия для входа и выхода рабочего тела, а в корпусе ракеты расположен газогенератор. При срабатывании газогенератора в привод управления рулем поступает рабочее тело. Под давлением рабочего тела поршень перемещается в корпусе привода, воздействуя на качалку, которая через соединительные звенья раскрывает складываемую часть. В конце раскрытия складываемая часть зубьями упирается в корпус корневой части и фиксируется защелками в рабочем положении.
На фиг.1-7 представлена конструкция предлагаемого раскрываемого руля ракеты.
Она состоит из складываемой части руля 1, корневой части 2, шарнирно соединенной со складываемой частью 1. Корневая часть 2 жестко закреплена в приводе управлении рулем 3, установленным в корпусе ракеты 4 с возможностью поворота. В приводе управления рулем 3 выполнены отверстия 5 и установлен поршень 6. В корневой части 2 шарнирно закреплена качалка 7, один конец которой шарнирно соединен с поршнем 6, а другой шарнирно соединен с соединительными звеньями 8, которые расположены в прорезях 9, выполненных в складываемой части 1 и в качалке 7, и шарнирно соединены со складываемой частью руля 1. В корпусе корневой части шарнирно установлены подпружиненные защелки 10, которые взаимодействуют с зубьями 11, выполненные на складываемой части руля 1, и фиксируют ее в рабочем положении.
Устройство работает следующим образом:
При выходе ракеты из ТПС идет подача управляющегося сигнала на газогенератор, и в привод управления рулем 3 поступает рабочее тело через отверстия 5. Давление рабочего тела приводит в движение поршень 6, установленный в приводе управления рулем 3. Перемещаясь, поршень поворачивает качалку 7, шарнирно закрепленную на корпусе корневой части 2. Поворачиваясь, качалка 7 воздействует на соединительные звенья 8 и раскрывает складываемую часть руля 1, тем самым переводит руль из исходного положения в рабочее положение. В конце раскрытия руля зубья 11, выполненные на складываемой части 1, упираются в выступы на корпусе корневой части 2, а с другой стороны удерживаются подпружиненными защелками 10.
При этом складываемая часть фиксируется в рабочем положении, зубья 11 с одной стороны упираются в корпус корневой части 2, а с другой стороны на них воздействует подпружиненные защелки 10.
Предложенное техническое решение позволяет реализовать конструкцию раскрываемого руля ракеты с тонким внешним обводом, эффективно фиксирующегося в рабочем положении в корпусе ракеты, используя при этом минимально возможный зазор между внутренним обводом ТПС и корпусом ракеты.
Раскрываемый руль ракеты, состоящий из фиксируемой в раскрытом положении складываемой части руля, корневой части, шарнирно соединенной со складываемой частью и жестко закрепленной в приводе управления рулем, установленном в корпусе ракеты с возможностью поворота, поршня, установленного в приводе управления рулем с возможностью продольного перемещения, соединенного со складываемой частью при помощи кинематической цепи, отличающийся тем, что в корневой части руля шарнирно закреплена качалка, в качалке и в корневой части выполнены прорези, при этом один конец качалки шарнирно соединен со штоком, а второй шарнирно связан с соединительными звеньями, которые расположены в прорезях складываемой части и качалки, при этом звенья шарнирно соединены со складываемой частью, на раскрываемой части руля выполнен зуб, обеспечивающий в рабочем положении с одной стороны взаимодействие с корпусом корневой части, а с другой с двумя подпружиненными защелками, шарнирно закрепленными на корневой части, при этом корневая часть формирует внешний обвод корпуса ракеты.
