СКЛАДНОЙ РУЛЬ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ
GUIDED MISSILE FOLDING RUDDER

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к складывающимся рулям или стабилизаторам преимущественно управляемых ракет.
Такого рода рули используются в управляемых ракетах при их размещении в транспортно-пусковых контейнерах, например в трубах пусковой установки, а также при компактном размещении ракет на подвесках на самолете-носителе.
Известны устройства складных рулей, поворачивающихся вокруг оси, параллельной продольной оси ракеты, представленные патентами США №2858765 от 04.11.1956 г., №3125956 от 24.03.64 г. и №3650496 от 21.03.1972 г., патентами РФ №2365866 от 26.02.2008 г., №2458316 от 22.02.2011 г. Последнее устройство наиболее близко по технической сущности к предлагаемому изобретению и выбрано в качестве ближайшего аналога.
Согласно указанному патенту складной руль управляемой ракеты содержит закрепленную на выходном валу привода корневую часть руля, поворотную часть руля с поперечной глухой прорезью вдоль оси вала привода, установленную на двух полуосях, размещенных в корневой части руля перпендикулярно оси выходного вала привода. Механизм раскрытия руля содержит взаимодействующий с поворотной частью руля подпружиненный толкатель, расположенный в корневой части руля с возможностью его перемещения по оси вала привода. Механизм раскрытия руля снабжен источником газа высокого давления для перемещения толкателя при раскрытии руля и поворотным рычагом, кинематически связывающим толкатель и поворотную часть руля.
Поворотный рычаг одним концом установлен на оси, закрепленной в прорези поворотной части руля, а вторым концом зафиксирован в продольном фигурном пазу толкателя с возможностью поворота и перемещения по оси вала привода руля при движении толкателя внутри корневой части руля под воздействием газа высокого давления.
Кроме того, корневая часть руля снабжена стопором поворотной части руля в ее раскрытом положении, выполненном в виде подпружиненного штока, входящего своим выступающим концом в паз на торце поворотной части руля.
Недостаток данного устройства проявляется в увеличенном времени срабатывания за счет использования подпружиненного штока в толкателе, а также в появлении люфтов подвижной части относительно неподвижной части при многократном раскрытии рулей в процессе наземных проверок.
Технической задачей изобретения является создание надежной и компактной конструкции рулей с возможностью арретирования и автоматического разарретирования рулей и обеспечение сигнализации о раскрытии рулей.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение надежности конструкции при многократном раскладывании рулей в процессе проверок, стабильности срабатывания и уменьшение времени раскрытия.
Для решения поставленной задачи с достижением заявляемого технического результата в складном руле управляемой ракеты, содержащем закрепленную на выходном валу привода корневую часть руля, поворотную часть руля, установленную на двух полуосях, размещенных в корневой части руля перпендикулярно оси выходного вала привода по обе стороны от него, и механизм раскрытия руля, включающий толкатель, расположенный в корневой части руля с возможностью его перемещения по оси вала привода под действием газа высокого давления, и поворотный рычаг, кинематически связывающий толкатель и поворотную часть руля, причем корневая часть руля снабжена двумя стопорами поворотной части руля в ее раскрытом положении, выполненными в виде подпружиненных штоков, нижняя часть поворотного рычага, взаимодействующего с толкателем, установлена над толкателем и выполнена с поперечным отверстием, в котором с двух сторон размещены шарики и подпружиненные цилиндрические фиксаторы, размещенные в плоскости симметрии корневой части руля перпендикулярно оси выходного вала привода по обе стороны от него, а верхняя часть толкателя выполнена суженной с конической вершиной, размещенной под подпружиненными шариками и предназначенной для взаимодействия с последними при движении толкателя.
При этом один из подпружиненных штоков в корневой части руля выполнен с возможностью взаимодействия со штоком арретира руля, установленного в корпусе ракеты под корневой частью руля.
Заявляемое устройство проиллюстрировано графическими материалами, представленными на Фиг.1-5 (Фиг.1,3,5 - вид складного руля в разрезе поперек оси ракеты в сложенном, полураскрытом и полностью раскрытом положении руля, Фиг.2, 4 - вид на раскрытый складной руль сбоку в его сложенном и раскрытом положении соответственно).
Руль включает корневую часть 1 и поворотную часть 2, соединенную с корневой частью двумя полуосями 3. Корневая часть 1, выполненная в виде единого корпуса, имеет отверстия для полуосей 3, паз для размещения рычага 4 и цилиндрическое отверстие (канал) для штуцера подвода газа высокого давления 5 с расположенным в нем толкателем 6 (расположены по оси вала привода руля).
Толкатель 6, снабженный уплотнительными кольцами 7, кинематически связан с поворотной частью 2 руля рычагом 4, установленным одним концом на оси 8, закрепленной поперек прорези на поворотной части 2, а вторым концом входящий в глухой паз 9 корневой части 1. Внутри поворотного рычага 4 со стороны глухого паза 9 в корневой части 1 поперек оси привода руля выполнено отверстие 10, в котором с двух сторон располагаются фиксаторы 11, поджимаемые пружинами 12 и 13, кинематически связанные с толкателем 6 через шарики 14.
В корневой части 1 руля по обе стороны от толкателя 6 размещены два подвижных стопора 15 и 16, поджимаемых пружинами 17 к штифтам 18. В исходном положении нижний торец стопора 15 утоплен в корневой части 1 и под ним размещен фиксирующий исходное положение руля шток арретира 19, являющегося также датчиком положения руля. В раскрытом положении руля указанные стопоры удерживают поворотную часть руля 2, входя в соответствующие отверстия 20 на торцевой поверхности поворотной части. На корневой части руля 1 также выполнены жесткие упоры 21, при раскрытии взаимодействующие с поверхностью А на поворотной части 2 руля (см. Фиг.1).
Раскрытие руля осуществляется следующим образом. В исходном положении (Фиг.1 и 2) толкатель 6 полностью утоплен в штуцер подвода газа высокого давления 5, при этом шарики 14 в отверстии 10 рычага 4 смещены к оси вала привода под воздействием подпружиненных фиксаторов 11, которые надежно удерживают рычаг 4 и кинематически связанную с ним поворотную часть руля 2 от самопроизвольного раскрытия до подачи газа высокого давления в штуцер 5.
При подаче газа (от аккумулятора давления на борту ракеты либо от внешней магистрали высокого давления) в полость штуцера 5 под днище толкателя 6 последний перемещается вверх, раздвигая шарики 14 конусом, выполненным в суженной верхней части толкателя 6. При перемещении в стороны от оси вала привода шарики 14 выталкивают фиксаторы 11 из отверстия 10 рычага 4, освобождая его для перемещения вверх по пазу 9 и повороту одновременно с поворотом частью 2 руля. Использование указанных шариков позволяет существенно снизить усилия на разблокировку начального положения рычага 4 и тем самым повысить надежность и стабильность процесса раскрытия рулей
В процессе перемещения рычага 4 и поворотной части 2 руля под действием толкателя 6 нижний торец поворотной части 2 руля, воздействуя на верхнюю скошенную часть стопоров 15 и 16, утапливает их в корневой части 1 руля. Шток стопора 15 при этом воздействует на шток арретира 19, освобождая руль для вращения вокруг оси вала привода руля. При этом шток арретира 19 остается в утопленном положении, удерживаемый встроенным в механизм арретира фиксатором (не показано).
При дальнейшем перемещении толкателя 6 рычаг 4 поворачивает поворотную часть 2 руля в полностью раскрытое положение (Фиг.4, 5). В раскрытом положении она фиксируется размещенными в корневой части руля 1 стопорами 15 и 16 и выполненными корневой части жесткими упорами 21. При этом после полного раскрытия руля стопор 15 и 16 под воздействием пружин 17 входят в отверстия 20, а шток арретира 19 остается утопленным, и руль подготовлен к вращению вокруг оси привода.
Предложенный вариант обеспечивает создание надежной и компактной конструкции рулей с возможностью их автоматического разарретирования, обеспечивая при этом возможность сигнализации о состоянии рулей. При этом достигается также и повышение надежности конструкции при многократном раскладывании рулей в процессе наземных проверок и обеспечивается стабильность их срабатывания.