СТЕНД ДЛЯ ОТРАБОТКИ ПОДВОДНОГО СТАРТА РАКЕТ

Полезная модель относится к области стендовой экспериментальной отработки гидрогазодинамики подводного старта ракет, запускаемых из шахт подводных лодок.
Одной из проблем, решаемых при отработке подводного старта ракет, запускаемых из шахт подводных лодок, является проблема исключения трудоемких операций по поиску моделей ракет на дне гидробассейна после их пуска и последующего подъема на поверхность гидробассейна. При проведении экспериментов по отработке параметров подводного старта также необходимо исключить риск потери информации бортовой системы измерений моделей, обусловленный значительным по времени пребыванием моделей под гидростатическим давлением на дне гидробассейна в случае их падения на дно гидробассейна.
Указанная проблема решается сегодня путем закрепления на моделях ракет ограничительных тросов, с помощью которых можно поднять модели ракет со дна гидробассейна.
Несмотря на кажущуюся простоту указанного технического решения, закрепленные на моделях тросы искажают истинную картину обтекания модели набегающим водным потоком.
Известен также кавитационный бассейн американской фирмы Локхид [1], построенный для исследования стартовых режимов и выхода из воды ракет «Полярис», состоящий из герметичного стального корпуса, железобетонной чаши, буксировочной тележки, старой и новой частей волнового бассейна, волнопродуктора и волногасителя, устройства для вертикального пуска моделей из-под воды, в котором улавливание моделей осуществляется устройством для приема моделей (поз.9 на рис.83).
Указанный кавитационный бассейн имеет ряд недостатков:
- устройство для приема моделей - это специально сконструированное и изготовленное сложное устройство для гашения кинетической энергии движущейся модели, устанавливаемое над водной поверхностью бассейна, что очень трудоемко и дорого;
- устройство для приема моделей должно быть достаточно точно установлено над устройством вертикального пуска моделей;
- в случае значительного отклонения траектории движения модели от вертикали существует вероятность не поймать модель ракеты.
Несмотря на недостатки, указанное техническое решение может быть принято в качестве прототипа, как наиболее близкий аналог.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание стенда, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в:
- в упрощении конструкции системы улавливания моделей ракет;
- сокращении времени на подготовку и проведение эксперимента
Этот технический результат согласно предлагаемой заявке на полезную модель достигается тем, что стенд для отработки подводного старта ракет снабжен системой улавливания моделей ракет, выполненной в виде закрепленной над поверхностью воды рамки с сеткой, на которой размещен многослойный пакет из пустотелых, преимущественно картонных коробок, установленных со смещением относительно друг друга в слоях пакета, при этом дно коробок покрыто вязким слоем, например монтажной пеной, а сетка выполнена из натянутых на рамку взаимно и последовательно пересекающихся в горизонтальной плоскости тросов, установленных без жесткого их соединения в точках касания.
Такой стенд для отработки подводного старта ракет, снабженный простой по конструкции системой улавливания моделей ракет, не требует вложения больших материальных затрат на его изготовление и позволяет в случае крайней необходимости провести экстренные эксперименты в сжатые сроки.
Стенд обеспечивает надежное улавливание моделей ракет, исключает проведение трудоемких операций по поиску и подъему моделей ракет со дна гидробассейна, что позволяет сохранить информацию, находящуюся в бортовой системе измерений и регистрации исследуемых параметров гидрогазодинамики подводного старта ракет, и сохранить матчасть для проведения последующих экспериментов.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на Фиг.1 изображен общий вид стенда в момент старта первой модели ракеты; на Фиг.2 показан вид А на Фиг.1; на Фиг.3 показано сечение Б-Б на Фиг.1 (вид сверху на бассейн); на Фиг.4 положение стартовавших в залпе моделей ракет, задержанных системой улавливания стенда.
Стенд для отработки подводного старта ракет (Фиг.1) состоит из гидробассейна 1, модельной пусковой установки 2, смонтированной на подвижной платформе 3, перемещаемой по дну 4 гидробассейна 1. Модельная пусковая установка 2 снабжена моделями пусковых шахт 5, в которых размещаются модели ракет 6 и 7, участвующие в залповой стрельбе. Модель ракеты 6 стартует в залпе первой, а модель ракеты 7 стартует второй. Над поверхностью воды гидробассейна 1 установлена система улавливания 8 моделей ракет 6 и 7 и аварийное тормозное устройство 9. Система улавливания 8 моделей ракет включает сетку 10 (Фиг.1, 3, 4), выполненную из тросов 11 и 12 (Фиг.2), натянутых на прямоугольную рамку 13, которая с помощью растяжек 14 закреплена над поверхностью бассейна 1. Натянутые на рамку 13 тросы 11 и 12, взаимно и последовательно пересекаясь в горизонтальной плоскости, образуют сетку 10, позволяющую тросам 11 и 12 перемещаться относительно друг друга, т.к. в точках их касания отсутствуют присущие известным конструкциям сеток жесткие узлы связи. Такая конструкция сетки 10 обеспечивает беспрепятственное проникновение моделей ракет через автоматически увеличивающиеся ячейки сетки 10 при прохождении через нее моделей ракет. На сетке 10 размещается многослойный (в несколько ярусов) пакет из пустотелых, преимущественно картонных коробок 15, которые в слоях пакета установлены со смещением относительно друг друга. Коробки 15 могут быть скреплены между собой легкосъемными миниатюрными проволочными скобами (на чертежах не показаны). На дно коробок 15 нанесен вязкий слой 16 (например монтажная пена) или могут быть установлены листы из вязкого материала (например пенополиуретана, пенопласта, поролона и др). Вязкий слой предназначен для гашения кинетической энергии движущихся с большой скоростью моделей ракет. Аварийное тормозное устройство 9 (Фиг.1 и 4) предназначено для гашения кинетической энергии моделей ракет в случае несанкционированного (аварийного) улавливания.
Стенд работает следующим образом.
В исходном положении модели ракет 6 и 7 размещены в моделях пусковых шахт 5 модельной пусковой установки 2, которая опущена на дно 4 бассейна 1 и установлена на рельсовом пути (на чертежах не показан), по которому она в процессе эксперимента будет перемещаться со скоростью, имитирующей ход подводной лодки.
Во время проведения эксперимента модельную пусковую установку 2, размещенную на подвижной платформе 3, перемещают по рельсовому пути и производят пуски моделей ракеты 6 и 7 из моделей пусковых шахт 5 по заданной циклограмме, моделирующей натурную циклограмму залпового пуска ракет. После залпового старта, осуществляемого энергетическими средствами старта (например модельными ракетными двигателями, на чертежах не показаны), по выходе из воды модели ракет 6 и 7, раздвигая тросы 11 и 12, проходят через ячейки сетки 10 и затем улавливаются вязкими слоями 16, находящимися в коробках 15 (Фиг.4). Застрявшие в коробках модели ракет 6 и 7 извлекаются, подвижная платформа 3 с модельной пусковой установкой 2 возвращается по команде с пульта управления в исходное положение. После снятия полученной в эксперименте информации с бортовой системы измерения и ее регистрации производится подготовка к следующему эксперименту.
Описанный стенд для отработки подводного старта ракет, снабженный простой по конструкции системой улавливания моделей ракет, не требует вложения больших материальных затрат на его изготовление и позволяет в случае крайней необходимости провести в сжатые сроки экстренные эксперименты по отработке параметров подводного старта ракет.
Источники информации.
1. Современные зарубежные судостроительные гидродинамические лаборатории, издательство «Судостроение», 1969, стр.131-133.
2. Патент RU №20829336. Способ имитации условий старта ракеты из подводной лодки и система для его осуществления. МПК F41F 3/07. Приоритет от 27.05.1994 г.
3. Патент RU №69995. Модельная пусковая установка для отработки подводного старта. МПК F41F 3/07, G01M 10/10. Приоритет от 4.09.07 г.
4. Патент US 3128671. Моделирующая установка для исследования запуска ракет из-под воды. (С1.89-1.7). Опубликован 14.04.1964 г.