РАСКРЫВАЕМАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ РАКЕТЫ

Заявленное техническое решение относится к области ракетной техники, а именно к складным аэродинамическим поверхностям (АП) (крыльям, рулям, стабилизаторам) и механизмам их раскрытия, и может быть использовано в конструкции механизмов раскрытия складываемых, находящихся под обтекателем АП двухступенчатых ракет.
Ракеты с раскрывающимися АП (крыльями, рулями, стабилизаторами) широко и давно известны (патент США №3650496, 1972 г.; патенты РФ №2243488, F42B 10/14, 2004 г.; №2284450, F42B 10/14, 2006 г.; №2365866, F42B 10/14, 2008 г. и др.). Это ракеты, стартующие либо из транспортно-пусковых контейнеров, либо со стартово-разгонных ступеней и находящиеся при разгоне под обтекателем. Наличие складываемых конструкций продиктовано уменьшением габаритов средств доставки ракет.
Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту РФ №2482433, F42B 10/14, 2013 г., которое и было принято авторами за ближайший аналог.
Данное техническое решение представляет собой механизм раскрытия АП, который отделен от шарнирно установленной на корпусе маршевой ступени ракеты АП, размещен на разгонной (отделяемой) ступени ракеты и взаимодействует с АП посредством двух пальцев, размещенных на рычаге механизма и шарнирно соединенных с гнездами задней кромки АП. При подаче управляющего сигнала привод механизма поворачивает рычаг, а вместе с ним и АП с помощью пальцев, взаимодействующих с гнездами задней кромки АП, из сложенного положения в раскрытое до постановки АП на свои фиксаторы.
В данных системах используются привода (особенно в случае преодоления больших шарнирных моментов при раскрытии АП) с использованием пиротолкателей, пневмо- и гидромеханизмов. Давление, возникающее в данных устройствах, продолжает воздействие на рычаг, который взаимодействует с АП и после фиксации АП. При этом в момент разделения ступеней пальцы рычага механизма находятся в гнездах кромки АП и могут быть с некоторым усилием поджаты в АП. Данное поджатие может привести к нерасчетным динамическим процессам при разделении ступеней.
Техническим результатом полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.
Указанный технический результат достигается тем, что раскрываемая АП двухступенчатой ракеты состоит из фиксируемой в раскрытом положении и шарнирно закрепленной на корпусе ракеты АП и механизма раскрытия АП с приводом. Механизм раскрытия АП снабжен кронштейном, жестко закрепленным на отделяемой ступени ракеты. На корпусе привода выполнено ухо. В кронштейне механизма раскрытия АП выполнено два перпендикулярных отверстия, в одном отверстии установлено ухо привода, а в другом установлен пиростопор со штоком, шарнирно соединенным с ухом привода.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1-4 изображен общий вид, вид А и сечение В-В по отдельным элементам. На фиг. 1-4 указаны позиции в следующем порядке:
1 - АП;
2 - опора;
3 - корпус маршевой ступени;
4 - задняя кромка;
5 - рычаг;
6 - ось;
7 - кронштейн;
8 - разгонная ступень;
9 - привод;
10 - ось;
11 - палец;
12 - гнездо;
13 - ось;
14 - шарнир;
15 - элевон (элерон);
16 - пиростопор;
17 - отверстие;
18 - отверстие;
19 - шток;
20 - поршень;
21 - ухо.
Устройство раскрываемой АП состоит из фиксируемой в раскрытом положении (узлы фиксации условно не показаны) АП (1) и шарнирно установленной на двух опорах (2) на корпусе маршевой ступени (3) ракеты, механизма раскрытия АП, выполненного в виде прилегающего к задней кромке (4) АП (1) вращающегося рычага (5), ось вращения (6) которого размещена в кронштейне (7), жестко закрепленном на разгонной (отделяемой) ступени (8) ракеты. В кронштейне выполнено два перпендикулярных отверстия (17) и (18). В отверстии (17) установлено ухо (21) привода (9), а в отверстии (18) установлен пиростопор (16), шток (19) которого шарнирно соединен с ухом (21) привода (9). При этом кронштейн (7) установлен так, что оси шарнирных опор (2) АП (1) и ось вращения (6) рычага (5) являются составными частями единой оси (10) (оси вращения опор (2) и рычага (5) совмещены по направлению), а на самом рычаге (5) жестко установлены разнесенные по его длине два пальца (11), которые в свою очередь заведены (утоплены) в гнезда (12), жестко закрепленные на задней кромке (4) АП (1). В общем случае АП (1) может быть выполнена составной и включать в себя помимо основной части (1) еще и вращающийся вокруг оси (13), образуемой шарнирами (14), элевон (элерон) (15), который в сложенном положении АП (1) может слегка покачиваться на своей оси вращения (13) (из-за наличия люфтов в шарнирах).
Устройство работает следующим образом:
При подаче управляющегося сигнала привод (9) поворачивает рычаг (5), а вместе с ним и АП (1) с помощью двух пальцев (11), взаимодействующих с гнездами (12) в задней кромке (4) АП (1), из сложенного положения в раскрытое до фиксации АП (1) на своих фиксаторах. После этого происходит срабатывание пиростопора (16), при этом его шток (19) перемещается вдоль отверстия (18) и разрывает соединение с ухом (21) привода (9), тем самым снимает воздействие на рычаг (5). С этого момента механизм раскрытия АП (1) больше не нужен и при разделении ступеней ракеты отбрасывается вместе с разгонной ступенью ракеты. Наличие в зацеплении с гнездами 12 АП (1) одновременно двух разнесенных по длине рычага (5) пальцев (11) позволяет раскрывать и составные АП (1) (с вращающимся на своей оси элероном (элевоном) (15) в задней части АП) и уменьшить момент, действующий на элевон (15) относительно его оси вращения.
Предложенное техническое решение позволяет снять силовое воздействие от механизма раскрытия на АП после ее фиксации.