МОДУЛЬНАЯ МНОГОМЕСТНАЯ КОРАБЕЛЬНАЯ ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА ВЕРТИКАЛЬНОГО ПУСКА
MODULAR MULTISEAT MARINE LAUNCHER FOR MISSILE VERTICAL LAUNCHING

Изобретение относится к военной технике, в частности к корабельным пусковым установкам (ПУ) вертикального пуска.
Известно устройство многоместной корабельной ПУ вертикального пуска по патенту EP 0933611 A2 (F41F 3/04, 1999). Известное устройство представляет собой набор конструктивных элементов, адаптированный для универсального применения и включающий множество удлиненных стандартных контейнеров с ракетами, имеющих практически одинаковые площади и длину, а также срез (торец) для выхода ракеты, по меньшей мере один газоход, имеющий длину, практически равную длине одного из упомянутых контейнеров с ракетами, и поперечное сечение, не превышающее поперечное сечение одного из упомянутых стандартных контейнеров, а также ферменную конструкцию, удерживающую множество контейнеров и газоходов, представляющую собой решетку из взаимно параллельных камер. Каждая из последних адаптирована для удержания одного из контейнеров и газоходов. Причем упомянутые срезы для выхода продуктов сгорания лежат в первой общей плоскости, а упомянутые срезы для выхода ракет лежат во второй общей плоскости. Устройство содержит защитную плиту определенной толщины. На защитной плите установлена упомянутая ферменная конструкция для удержания множества контейнеров. Защитная плита имеет решетку из апертур, размеры и места расположения которых соответствуют концам контейнеров и газоходов, которые могут быть установлены в упомянутую ферменную конструкцию. Газоход может иметь поперечное сечение круглой, квадратной или любой другой формы. При необходимости, газоход может быть демонтирован и заменен. К нижней стороне защитной плиты прикреплен ресивер (коллектор), полностью перекрывающий защитную плиту и обеспечивающий перетекание газов от одной апертуры к другой. Ресивер обеспечивает выход продуктов сгорания топлива двигателей ракет через один или несколько газоходов. Защитная плита имеет несколько выступов, которые являются силовыми опорами, взаимодействующими с фундаментом корабля. Ферменная конструкция имеет верхнюю, среднюю и нижнюю части. Нижняя часть ферменной конструкции вместе с защитной плитой образуют конструкцию, выдерживающую вес остальной части конструкции ПУ и контейнеров с ракетами. Средняя часть является каркасом для камер, в которых устанавливаются контейнеры или газоходы. Верхняя часть поддерживает систему приводов защитных крышек. Набор конструктивных элементов включает также раму, содержащую решетку из апертур, имеющих размеры не менее упомянутых внешних размеров поперечного сечения стандартного контейнера. Рама крепится к ферменной конструкции для удержания контейнеров в месте, соответствующем расположению второй упомянутой общей плоскости. Апертуры рамы точно совпадают с упомянутой решеткой из камер, удерживающих контейнеры и газоходы. В варианте выполнения ресивер имеет по меньшей мере одну стенку в форме части цилиндра. Каждая из камер для удержания контейнеров/газоходов имеет элемент, адаптированный под захват, расположенный в определенном месте на каждом из контейнеров/газоходов. В верхней части к раме прикреплено множество защитных крышек, каждая из которых соответствует одной из апертур рамы, для индивидуального открывания или закрывания упомянутых апертур. При пуске ракеты требуется открыть по меньшей мере две защитные крышки - одну над камерой с ракетой, вторую - над газоходом. Если задействуется несколько газоходов, то открывается несколько крышек.
Однако наличие ресивера и газоходов существенно усложняет ПУ. Кроме того, известное устройство предполагает необходимость дополнительного усиления корабельных конструкций, что значительно увеличивает массогабаритные показатели корпуса.
Известна модульная многоместная ПУ вертикального пуска, охарактеризованная в патенте US 6230604 B1 (F41F 3/052, 3/077, 2001). Известная ПУ содержит верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленную между ними промежуточную конструкцию виде ферменного каркаса, образующие ячейки для транспортно-пусковых контейнеров (ТПК) концентрического типа (CCL). Каждая ячейка ПУ снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. В верхнем основании в каждой ячейке установлено направляющее кольцо для облегчения загрузки ТПК в ячейку ПУ. В нижнем основании в каждой ячейке предусмотрено сегментное гнездо, имеющее форму, отвечающую форме полусферического днища корпуса ТПК. Внутри нижнего основания смонтированы захватные устройства для фиксации ТПК от вертикальных перемещений.
К недостаткам известной модульной многоместной корабельной ПУ можно отнести то, что в ней не исключается возможность передачи на ПУ нагрузок, обусловленных относительными перемещениями палубы и фундамента корабля, возникающими в процессе эксплуатации. Отмеченный недостаток может быть компенсирован путем повышения жесткости конструкции, однако это вызывает повышение массогабаритных показателей ПУ.
Известен пусковой модуль по патенту US 6283005 B1 (F41F 3/04, 2001). Пусковой модуль включает по меньшей мере одну вертикальную стойку из нержавеющей стали и по меньшей мере одну, но предпочтительно три горизонтально расположенные плиты, соединенные со стойкой с помощью сварки. В каждой из плит имеется несколько вертикально расположенных цилиндрических отверстий, образующих ячейки для установки транспортно-пусковых контейнеров концентрического типа. В цилиндрических отверстиях верхней плиты закреплены кольцевые фланцы из ковкого железа. При этом с нижней стороны каждой из двух верхних плит предусмотрены перегородки, разделяющие упомянутые цилиндрические отверстия. Пусковые модули могут быть организованы в модульную стартовую систему, обеспечивая, таким образом, возможность запуска множества ракет, торпед, средств обнаружения и противодействия. При этом упомянутые плиты трансформируются в пластины, расположенные вдоль длинной оси модульной стартовой системы, совпадающей с продольной осью корабля. Плиты (пластины) располагаются на уровнях соответствующих палуб. При этом вертикальные стойки стягивают плиты, образуя цельную конструкцию, т.е. модульную стартовую систему. Вертикальная составляющая от нагрузок, возникающих при пуске, например, ракеты, распределяется на три палубных плиты (пластины) и вертикальные стойки. Пусковой модуль обеспечивает возможность создания модульной стартовой системы, легко модифицируемой в зависимости от конкретных параметров корабля.
Однако в известном устройстве не исключается возможность передачи на пусковой модуль нагрузок, обусловленных относительными перемещениями элементов корабля, возникающими в процессе эксплуатации модульной стартовой системы, что снижает надежность эксплуатации последней.
Известна модульная многоместная корабельная ПУ вертикального пуска, разработанная для ВМС США (А. Королев. - «Новая корабельная установка вертикального пуска ВМС США». - «Зарубежное военное обозрение». - №4. - 1999. - С. 47-50; В. Анисимов. «Новое поколение корабельных пусковых установок». - «Зарубежное военное обозрение» - №9.- 1999. - С. 45-48). Известная ПУ содержит верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, образующие ячейки для установки ТПК, причем каждая ячейка ПУ снабжена устройством для амортизации ТПК и закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. В пусковой установке используется ТПК, содержащий герметичный корпус со средствами для удержания и фиксации ракеты. Корпус контейнера состоит из вложенных одна в другую цельной внутренней и сборной наружной цилиндрических оболочек, днища в виде полусферической нижней платформы с опорной плитой и расположенных между наружной и внутренней цилиндрическими оболочками продольных элементов (лонжеронного усиления). Посредством стандартного разъема ТПК подключается к локальной вычислительной сети и электропитанию. В герметично закрытом контейнере постоянно контролируются и поддерживаются в установленных пределах параметры микроклимата в зависимости от типа ракеты. Внутренняя цилиндрическая оболочка используется для хранения и старта ракеты. Кольцевое пространство между внутренней и наружной оболочками корпуса используется для отвода газов при запуске двигателя ракеты. Газовая струя ракетного двигателя, проходя через регулируемое отверстие в опорной плите контейнера, на 180° изменяет направление в полусферической нижней платформе и по каналам кольцевого зазора, образованного наружной и внутренней цилиндрическими оболочками корпуса, выходит наружу. Известное устройство обеспечивает возможность размещения комплектов ракет различных типов в стандартном модуле, обеспечивающем взаимозаменяемость и универсальность при использовании разных видов оружия на кораблях основных классов.
Недостатком известной модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска является необходимость дополнительного усиления корабельных конструкций, что значительно увеличивает массогабаритные показатели корпуса.
Известна модульная многоместная корабельная ПУ вертикального пуска по патенту RU 2393409 C1 (F41F 3/04, 2010). Известная ПУ содержит верхнюю платформу и нижнее основание, закрепленные соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленный между ними ферменный каркас, выполненный в виде стоек, связанных горизонтальными поясами и подкосами, причем ферменный каркас установлен на корабле с зазором относительно верхней платформы, при этом совместно с последней он образует ячейки пусковой установки для установки транспортно-пусковых контейнеров, каждая из которых снабжена устройством для продольной амортизации ТПК и направляющим элементом для обеспечения его заданного углового положения относительно продольной оси ячейки, а также закрепленной на верхней платформе защитной крышкой ячейки с механизмом ее открывания. На поверхности верхнего горизонтального пояса ферменного каркаса, связанного с верхней платформой ПУ гибким защитным кожухом, смонтированы несколько плит, каждая из которых предназначена для установки одного ТПК, оборудованного передним несущим фланцем, в полке которого выполнен паз, определяющий угловое положение ТПК относительно продольной оси. Каждая плита смонтирована с возможностью разворота вокруг продольной оси на угол 90°. В плите выполнено отверстие, внутренний диаметр которого соответствует внешнему диаметру стенки фланца ТПК. На поверхности плиты закреплен кронштейн с вертикальным клином для взаимодействия с пазом в полке фланца ТПК. При этом на поверхности плиты смонтировано устройство продольной (вертикальной) амортизации ТПК, состоящее из съемного опорного кольца, выполненного с возможностью крепления к полке фланца ТПК, и не менее двух пар упругих элементов одностороннего, но противоположно направленного действия. Штоки одной пары упругих элементов уперты в нижнюю поверхность опорного кольца, а штоки другой посредством зафиксированных на их концах гаек контактируют с верхней поверхностью опорного кольца. Верхний горизонтальный пояс ферменного каркаса, установленный на консольных концах упругих стоек последнего, образует верхний пояс поперечной амортизации всех установленных в пусковую установку ТПК. При этом нижний пояс поперечной амортизации образован индивидуальными для каждой ячейки устройствами, выполненными в виде нескольких закрепленных на ферменном каркасе двухопорных балок, на консольном конце которых смонтировано кольцо, внутренняя поверхность которого взаимодействует с боковой поверхностью корпуса ТПК. В варианте выполнения на ферменном каркасе выполнены не менее двух разнесенных по высоте пояса посадочных мест для крепления двухопорных балок устройства поперечной (горизонтальной) амортизации. Кольцо из состава устройства поперечной амортизации выполнено сменным с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью корпусов ТПК различных типоразмеров и имеет внутреннюю направляющую коническую поверхность. Разнесенные по высоте ферменного каркаса посадочные места для крепления двухопорных балок устройства поперечной амортизации ТПК обеспечивают «приспосабливаемость» ПУ к ТПК, имеющим различную длину, в то время как «приспосабливаемость» ПУ к ТПК с различным наружным диаметром обеспечивается за счет применения на ТПК сменных передних фланцев с идентичными посадочными размерами к ПУ (наружный диаметр цилиндрической части стенки фланца и положение точек крепления на полке фланца), а также одним сменным кольцом устройства нижнего пояса поперечной амортизации ПУ. При этом в каждой ячейке ферменного каркаса ПУ смонтированы два пояса подпружиненных роликов, предназначенных для взаимодействия с боковой поверхностью корпуса ТПК при его загрузке в ПУ. Ролики обеспечивают предварительное центрирование ТПК относительно продольной оси ячейки, а также надежное и безударно осуществление операции.
Однако в известной ПУ не предусмотрены механизмы для дистанционной стыковки узла продольной (вертикальной) фиксации ТПК в ПУ и электроразъема электрической системы связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Конструкция ПУ предусматривает ручную фиксацию ТПК в ПУ посредством резьбовых соединений съемного опорного кольца, заблаговременно скрепленного с кольцевым фланцем ТПК, и штоков упругих элементов устройства продольной (вертикальной) амортизации в верхней части ферменного каркаса ПУ. При этом стыковка упомянутого электроразъема также осуществляется вручную. Отмеченное обуславливает увеличение периодов загрузки и выгрузки ТПК и усложняет эксплуатацию ПУ.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является модульная многоместная корабельная ПУ вертикального пуска по патенту RU 2213925 C1 (F41F 3/04, B63G 1/00, 2003). Известная ПУ содержит верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленный между ними ферменный каркас, образующие ячейки для установки транспортно-пусковых контейнеров различных типов, причем каждая ячейка ПУ снабжена устройством амортизации ТПК и закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. Верхнее основание и ферменный каркас соединены между собой через съемные элементы с возможностью разъединения с образованием заданного вертикального зазора после монтажа ПУ на корабле. В верхнем основании в каждой ячейке ПУ установлен сменный стакан, корпус которого у нижнего торца выполнен с обтюратором в виде кольцевой опоры для ТПК. На сменном стакане выполнен направляющий элемент с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной ост ячейки ПУ. В нижнем основании в каждой ячейке ПУ соосно сменному стакану установлен второй стакан, который шарнирно закреплен на корпусе нижнего основания посредством устройства амортизации с возможностью перемещения вдоль продольной оси ячейки ПУ. На втором стакане со стороны верхнего торца установлено кольцо со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью сменной кольцевой опоры для ТПК. Последняя поджата к упомянутому кольцу с помощью упругого элемента. Внутри второго стакана смонтированы захватное устройство для фиксации ТПК от вертикальных перемещений относительно второго стакана и механизм стыковки электроразъема электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Снаружи второго стакана установлены направляющие элементы, взаимодействующие с соответствующими ответными элементами нижнего основания для обеспечения заданного углового положения второго стакана относительно продольной оси ячейки ПУ. В верхней части ферменного каркаса по периметру последнего установлены горизонтально расположенные упоры с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными элементами корабля для ограничения перемещений ферменного каркаса при качке корабля. Каждая ячейка ПУ снабжена расположенными на заданной высоте центрирующими элементами, каждый из которых представляет собой стойку с наклонно расположенной упругой направляющей, выполненной с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в ячейку ПУ. Центрирующие элементы выполнены переустанавливаемыми с возможностью установки в заданных фиксируемых положениях вокруг продольной оси ПУ. В варианте выполнения центрирующие элементы в каждой ячейке размещены в двух разнесенных по высоте поясах, первый из которых расположен на ферменном каркасе со стороны верхнего основания ПУ, а второй - в верхней части нижнего основания последней. Ферменный каркас по высоте выполнен из разъемно-соединяемых частей с возможностью обеспечения заданной высоты ферменного каркаса путем изменения количества упомянутых частей последнего, устанавливаемых при монтаже пусковой установки.
Однако схема подвески ТПК, используемая в известной ПУ, предполагает, что поперечные нагрузки на нижнее основание ПУ от ТПК передаются через второй стакан, который шарнирно закреплен на корпусе нижнего основания с возможностью продольного перемещения вдоль продольной оси ячейки ПУ и взаимодействия с соответствующими ответными элементами нижнего основания. Это обстоятельство обуславливает повышение требований к жесткости упомянутого стакана (по существу - опорного узла под ТПК), усложнение конструкции и увеличение массы ПУ. Также можно отметить, что ПУ предполагает достаточно высокую трудоемкость работ, связанных с переналадкой ячеек ПУ с одного типоразмера ТПК на другой.
Задачей настоящего изобретения является создание достаточно простой модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска, обеспечивающей оптимизацию схемы подвески ТПК в ячейке ПУ, возможность снижения требования к жесткости ПУ, возможность повышения надежности эксплуатации ПУ и упрощение технического обслуживания ПУ при обеспечении приспособляемости ПУ к ТПК различных типоразмеров.
Эта задача решается благодаря тому, что в модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска, содержащей верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленный между ними ферменный каркас, образующие ячейки для установки транспортно-пусковых контейнеров (ТПК) различных типов, причем каждая ячейка ПУ снабжена устройством для амортизации ТПК и в верхнем основании в каждой ячейке ПУ установлен первый стакан, корпус которого у нижнего торца выполнен внутри с обтюратором в виде кольцевой опоры под посадочное место (опорный пояс) ТПК первого типоразмера, причем на первом стакане выполнен направляющий элемент с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК первого типоразмера для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси ячейки ПУ, в нижнем основании в каждой ячейке ПУ соосно первому стакану установлен второй стакан, который шарнирно закреплен на корпусе нижнего основания посредством устройства амортизации с возможностью перемещения вдоль упомянутой оси, при этом на втором стакане со стороны верхнего торца установлено кольцо со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью кольцевой опоры, выполненной под посадочное место ТПК первого типоразмера, каждая ячейка ПУ снабжена расположенными в разнесенных по высоте поясах переустанавливаемыми с возможностью установки в заданных фиксируемых положениях вокруг продольной оси ячейки ПУ центрирующими элементами, с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в ячейку ПУ, причем центрирующие элементы нижнего пояса расположены в верхней части нижнего основания ПУ, при этом на втором стакане со стороны верхнего торца установлено кольцо со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью кольцевой опоры, выполненной под посадочное место (опорный пояс) ТПК первого типоразмера, согласно изобретению каждая ячейка ПУ снабжена опорной плитой, которая разъемно закреплена на корпусе нижнего основания и выполнена со сквозным отверстием с образованием прерывистой кольцевой опоры для ТПК первого типоразмера. На опорной плите установлены упомянутые центрирующие элементы нижнего пояса, причем последние установлены с помощью индивидуальных переустанавливаемых опорных оснований, которые выполнены с возможностью образования прерывистой кольцевой опоры для ТПК другого типоразмера при переустановке в сборе с соответствующими центрирующими элементами. При этом второй стакан шарнирно закреплен на упомянутой опорной плите и в сборе с последней и с переустанавливаемыми опорными основаниями с центрирующими элементами образует модуль, который выполнен с возможностью его извлечения из нижнего основания пусковой установки при обслуживании последней. Пусковая установка снабжена первыми и вторыми съемными кольцевыми опорами, посадочные места которых отвечают посадочным местам ТПК первого типоразмера, выполненными каждая под соответствующее посадочное место ТПК другого типоразмера с возможностью разъемного соединения с соответствующей кольцевой опорой, выполненной под посадочное место ТПК первого типоразмера. На первой съемной кольцевой опоре выполнен направляющий элемент с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК другого типоразмера для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси ячейки ПУ.
Вместе с этим опорные основания переустанавливаемых центрирующих элементов нижнего пояса выполнены сменными с возможностью обеспечения заданного размера образуемой ими прерывистой кольцевой опоры.
Кроме того, ферменный каркас по высоте может быть выполнен из разъемно-соединяемых частей с возможностью обеспечения заданной высоты ферменного каркаса путем изменения количества упомянутых частей последнего, устанавливаемых при монтаже ПУ.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно обеспечивает возможность повышения эксплуатационных характеристик модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска и упрощение технического обслуживания ПУ при обеспечении приспособляемости ПУ к ТПК различных типоразмеров.
На фиг. 1 схематично показан общий вид модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска в варианте выполнения, продольный разрез; на фиг. 2 - верхняя часть двух смежных ячеек ПУ с защитными крышками, стаканы с обтюраторами, выполненными в виде кольцевых опор, и съемная кольцевая опора, продольный разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нижняя часть двух смежных ячеек ПУ с шарнирно закрепленными на нижнем основании ПУ стаканами с кольцевыми опорами под соответствующие посадочные места ТПК, устройствами амортизации и устройствами для фиксации ТПК, продольный разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - переустанавливаемые центрирующие элементы, расположенные в верхней части ферменного каркаса, поперечный разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - переустанавливаемые центрирующие элементы, расположенные в верхней части нижнего основания, поперечный разрез по Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - направляющий элемент, обеспечивающий заданное угловое положение ТПК относительно продольной оси ячейки ПУ, вид по Д на фиг. 2; на фиг. 7 - направляющие элементы, обеспечивающие заданное угловое положение ТПК относительно продольной оси ячейки ПУ, когда установлена съемная кольцевая опора, вид по Ε на фиг. 2; на фиг. 8 - нижнее основание ПУ с переустанавливаемыми центрирующими элементами, вид по Ж на фиг. 3; на фиг. 9 - то же, вид по И на фиг. 3; переустанавливаемые центрирующие элементы показаны в положении, соответствующем ТПК с корпусом меньшего диаметра.
Модульная многоместная корабельная пусковая установка вертикального пуска в зависимости от носителя может быть установлена вдоль или поперек диаметральной плоскости надводного корабля. Пусковая установка содержит верхнее и нижнее основания 1 и 2, выполненные с возможностью закрепления соответственно на верхней палубе 3 и фундаменте 4 корабля, и установленный между ними ферменный каркас 5, образующие ячейки «a» для транспортно-пусковых контейнеров 6, 7. Каждая ячейка ПУ снабжена закрепленной на верхнем основании 1 защитной крышкой с приводом открывания крышки (на чертеже не показано). В варианте осуществления изобретения диаметр корпуса ТПК 6 больше диаметра корпуса ТПК 7.
Верхнее основание 1 и ферменный каркас 5 соединены между собой через съемные элементы с возможностью разъединения с образованием заданного вертикального зазора после монтажа ПУ на корабле (на чертеже не показано). Благодаря такому выполнению обеспечивается заданное положение основных составных частей ПУ и одновременно компенсируются относительные перемещения верхней палубы и фундамента корабля, возникающие в процессе эксплуатации, и исключается возможность передачи на ПУ нагрузок, вызываемых указанными перемещениями.
В верхнем основании 1 в каждой ячейке ПУ установлен стакан 8, корпус которого у нижнего торца выполнен внутри с обтюратором в виде кольцевой опоры «b» под соответствующее посадочное место (верхний опорный пояс) ТПК 6. В варианте осуществления изобретения кольцевая опора «b» имеет коническую направляющую часть, оканчивающуюся узким цилиндрическим пояском, выполненным с возможностью охвата с заданным зазором корпуса ТПК 6 и ограничения перемещения верхней части ТПК в радиальном по отношению к продольной оси 9 ячейки ПУ направлении. Коническая направляющая часть кольцевой опоры «b» обеспечивает центрирование ТПК 6 при загрузке последнего в ячейку ПУ.
В нижнем основании 2 в каждой ячейке ПУ соосно стакану 8 установлен стакан 10, который шарнирно закреплен на корпусе нижнего основания 2 посредством устройства 11 амортизации с возможностью перемещения вдоль продольной оси 9 ячейки ПУ. В устройстве 11 амортизации в качестве амортизаторов могут быть использованы, например, пружинные амортизаторы. На стакане 10 со стороны верхнего торца установлено кольцо 12 со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью кольцевой опоры 13, выполненной под соответствующее посадочное место ТПК 6. Каждая кольцевая опора 13 поджата к кольцу 12 с помощью упругого элемента 14. При загрузке ТПК в ячейку ПУ, благодаря податливости упругого элемента 14, под весом ТПК происходит самоустановка соответствующей кольцевой опоры 13 и таким образом обеспечивается компенсация технологических погрешностей изготовления ТПК. Кроме того, упругий элемент 14 способствует компенсации относительных перемещений верхней палубы и фундамента корабля, возникающих в процессе эксплуатации ПУ с ТПК. При выгрузке ТПК из ячейки ПУ благодаря упругому элементу 14 кольцевая опора 13 возвращается в исходное состояние.
Пусковая установка содержит съемные кольцевые опоры 15 и 16 (по существу - «переходники»), посадочные места которых отвечают посадочным местам ТПК 6, выполненные каждая под соответствующее посадочное место, например, ТПК 7 с возможностью разъемного соединения с соответствующей кольцевой опорой («b», 13), выполненной под посадочное место ТПК 6. Иными словами - съемные кольцевые опоры 15 и 16 имеют каждая собственное посадочное место, соответствующее (по существу - имитирующее) посадочному месту ТПК 6, и могут быть разъемно установлены в кольцевых опорах соответственно «b» и 13 в качестве «переходников» для ТПК 7, под посадочные места которых (т.е. с возможностью установки которых) и выполнены опоры 15 и 16. Количество используемых типоразмеров съемных кольцевых опор определяется количеством типов ТПК, размещаемых в ПУ. Съемные кольцевые опоры, например 15, отличаются одна от другой, по существу, только размерами посадочного места под конкретный тип ТПК, устанавливаемого в соответствующую ячейку ПУ. Съемная кольцевая опора 15 имеет коническую направляющую часть, оканчивающуюся узким пояском, выполненным с возможностью охвата с заданным зазором корпуса, например, ТПК 7 и ограничения перемещения верхней части ТПК в радиальном по отношению к продольной оси 9 ячейки ПУ направлении.
На каждом стакане 8 выполнен направляющий элемент 17 с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК 6 или ответным элементом кольцевой опоры 15 для обеспечения заданного углового положения соответственно ТПК 6 или кольцевой опоры 15 относительно продольной оси 9 ячейки ПУ. При этом на кольцевой опоре 15 выполнен направляющий элемент 18, взаимодействующий с соответствующим ответным элементом ТПК 7 для обеспечения заданного углового положения ТПК 7 относительно продольной оси 9 ячейки ПУ. Таким образом стакан 8 обеспечивает удержание ТПК в заданном угловом положении относительно продольной оси ячейки ПУ, не накладывая ограничений на перемещение ТПК вдоль продольной оси ячейки ПУ.
Каждая ячейка ПУ снабжена расположенными в разнесенных по высоте поясах переустанавливаемыми с возможностью установки в заданных фиксируемых положениях вокруг продольной оси 9 ячейки ПУ центрирующими элементами 19, 20. Диаметр окружности, на которой располагаются переустанавливаемые центрирующие элементы, выбирается в зависимости от диаметра ТПК, размещаемого в конкретной ячейке ПУ. Каждый из переустанавливаемых центрирующих элементов 19, 20 представляет собой стойку с наклонно расположенной упругой направляющей соответственно «c», «d», выполненной с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в ячейку ПУ. В варианте выполнения переустанавливаемые центрирующие элементы в каждой ячейке ПУ размещены, например, в двух разнесенных по высоте поясах. Верхний из этих поясов расположен на ферменном каркасе 5 со стороны верхнего основания 1 ПУ на уровне площадок 21, а нижний пояс - в верней части нижнего основания 2. При этом упругие наклонные направляющие «c» переустанавливаемых центрирующих элементов 19 выполнены с большим углом наклона, чем упругие направляющие элементы «d» переустанавливаемых центрирующих элементов 20. В каждом из упомянутых поясов наклонно расположенные упругие направляющие переустанавливаемых центрирующих элементов вместе образуют «направляющий конус», обеспечивающий при загрузке ТПК приведение продольной оси последнего к продольной оси 9 ячейки ПУ, т.е. центрирование ТПК относительно ячейки ПУ. Кроме того, упругие направляющие «с» и «d» обеспечивают при загрузке снижение ударных нагрузок на ТПК в условиях внешних воздействий, например ветровых нагрузок, волнения моря.
Вместе с этим каждая ячейка ПУ снабжена опорной плитой 22, которая разъемно закреплена на корпусе нижнего основания 2 и выполнена со сквозным отверстием «e». Это отверстие имеет коническую направляющую часть, оканчивающуюся узким пояском, выполненным с возможностью охвата с заданным зазором корпуса ТПК 6. В плане (т.е. на виде сверху) отверстие «e» имеет расположенные по окружности выемки (пазы) «f». Таким образом, в опорной плите 22 образована прерывистая кольцевая опора для нижнего опорного пояса ТПК 6 (т.е. для ТПК с большим диаметром корпуса). На опорной плите 22 посредством устройства 11 амортизации шарнирно закреплен стакан 10 и установлены центрирующие элементы 20. Элементы 20 установлены каждый с помощью соответствующего индивидуального переустанавливаемого опорного основания 23. Опорные основания 23 выполнены с возможностью образования ими прерывистой кольцевой (сегментной) опоры «g» для нижнего опорного пояса ТПК 7 (т.е. для ТПК с меньшим диаметром корпуса) при переустановке их (оснований 23) в другое фиксируемое положение на опорной плите 22. При загрузке в ячейку ПУ ТПК 6 элементы опорных оснований 23, выполненные под посадочные места ТПК 7, в плане (т.е. на виде сверху) располагаются в упомянутых выемках (пазах) «g» отверстия «e». В положении, соответствующем загрузке в ячейку ПУ ТПК 7, опорные основания 23 устанавливаются каждое с обеспечением радиального упора в соответствующую цилиндрическую часть отверстия «e» (т.е. в упомянутый поясок, выполненный с возможностью охвата корпуса ТПК 6). При этом соответствующие элементы опорных оснований 23 вместе образуют «направляющий конус», обеспечивающий при загрузке ТПК 7 центрирование ТПК относительно ячейки ПУ. Прерывистая кольцевая опора, образованная для нижнего опорного пояса ТПК 6 (7) в опорной плите 22, позволяет практически исключить поперечные нагрузки на стакан 10 от ТПК, что позволяет снизить требования к жесткости конструкции стакана 10 и массу последнего и, следовательно, массу ПУ в целом.
Стакан 10 в сборе с опорной плитой 22 и с переустанавливаемыми опорными основаниями 23 с центрирующими элементами 20 образует модуль, который выполнен с возможностью его извлечения из нижнего основания 2 пусковой установки при техническом обслуживании последней. Таким образом обеспечивается повышение ремонтопригодности ПУ, что, в конечном счете, позволяет повысить надежность эксплуатации ПУ, т.е. эксплуатационные характеристики ПУ.
В другом варианте выполнения (на чертеже не показано) опорные основания 23 переустанавливаемых центрирующих элементов 20 выполнены сменными с возможностью обеспечения заданного размера (по существу - диаметра) образуемой ими прерывистой кольцевой опоры. Количество используемых типоразмеров сменных опорных оснований 23 определяется количеством типов ТПК (по существу - диаметром корпуса ТПК), размещаемых в ПУ. При необходимости опорные основания 23 переставляют на предусмотренные места или заменяют другими для создания радиальной опоры необходимого диаметра.
Внутри стакана 10 смонтировано захватное устройство 24 для фиксации соответствующего ТПК от вертикальных перемещений относительно стакана 10 и механизм 25 стыковки электроразъема (на чертеже не показано) электрической системы связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Снаружи стакана 10 установлены направляющие элементы 26, взаимодействующие с соответствующими ответными элементами 27 нижнего основания 2 для обеспечения заданного углового положения стакана 10 относительно продольной оси 9 ячейки ПУ.
В варианте осуществления изобретения модульная многоместная корабельная ПУ имеет 8 ячеек для ТПК, в которых размещены ТПК, например, двух типов - ТПК 6 и ТПК 7. Возможны варианты выполнения ПУ с другим количеством ячеек. Для удаления продуктов сгорания топлива, образующихся при пуске запускаемых объектов из ТПК, установленных в ячейках ПУ, и недопущения попадания продуктов сгорания топлива в корабельный погреб может быть использовано, например, устройство по патенту RU 2362958 C1 (F41F 3/04, 2009). Известное устройство предполагает выполнение верхнего основания 1 в виде коробчатого корпуса с перегородками, отделяющими ячейки ПУ одну от другой с образованием камер, которые образуют воздуховод, выполненный с возможностью сообщения с системой приточно-вытяжной вентиляции корабля. При этом в каждой ячейке ПУ между ТПК и стаканом 8 устанавливают герметизирующее уплотнение (на чертеже не показано).
Использование модульной многоместной корабельной пусковой установки вертикального пуска осуществляется следующим образом.
Предварительно ПУ, выполненную в виде самостоятельного узла - модуля, загружают в погреб корабля. Загрузку ТПК и выгрузку ТПК из ячейки ПУ производят таким же образом, как и в ближайшем аналоге: модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска по патенту RU 2213925. При загрузке ТПК на корабль с помощью соответствующего привода открывания крышки открывают защитную крышку загружаемой ячейки ПУ. Транспортно-пусковой контейнер, например, ТПК 6, предварительно доставленный к месту проведения работ с помощью грузоподъемного средства, перемещают к загружаемой ячейке ПУ и вывешивают на заданной высоте над проемом загружаемой ячейки соосно последней, обеспечивая предварительную ориентацию в горизонтальной плоскости. Осуществляют опускание ТПК 6 в проем ячейки ПУ. При опускании ТПК коническая направляющая часть кольцевой опоры «b» стакана 8 обеспечивает центрирование ТПК относительно продольной оси 9 ячейки ПУ, а направляющий элемент 17, взаимодействующий с соответствующим ответным элементом ТПК, обеспечивает заданное угловое положение ТПК относительно упомянутой оси. В процессе загрузки в ячейку ПУ наклонно расположенные упругие направляющие «с» и «d» переустанавливаемых центрирующих элементов 19, 20, образующие последовательно расположенные «направляющие конуса», в свою очередь, обеспечивают центрирование ТПК относительно ячейки ПУ. Благодаря особенности конструкции центрирующих элементов 19, 20 в процессе загрузки при взаимодействии с ними корпуса ТПК не происходит жесткого удара. Таким образом, упругие направляющие обеспечивают при загрузке ТПК в ячейку ПУ снижение перегрузок, действующих на ТПК в условиях внешних воздействий, например ветровых нагрузок, волнения моря. ТПК безударно устанавливают на кольцевую опору 13. При этом под весом ТПК, благодаря податливости упругого элемента 14, происходит самоустановка кольцевой опоры 13 относительно кольца 12 стакана 8, в результате чего обеспечивается полное прилегание опорной поверхности ТПК к соответствующей опорной поверхности кольцевой опоры 13. При установке ТПК на штатное место срабатывает механизм 25 стыковки электроразъема и ТПК подключается к корабельной системе управления стрельбой. ТПК фиксируют относительно стакана 8 посредством захватного устройства 24. Ячейку ПУ закрывают защитной крышкой.
Загрузку на корабль ТПК 7 осуществляют аналогичным образом.
Выгрузку ТПК из ячейки ПУ осуществляют в обратной последовательности.
Заданное положение ТПК 6 в поперечном сечении ячейки ПУ обеспечивается направляющим элементом 17 и радиальными опорами, соответствующими верхнему и нижнему опорным поясам (зонам) ТПК, - обтюратором в виде кольцевой опоры «b», выполненным на стакане 8, установленном в верхнем основании 1, и прерывистой кольцевой опорой, образованной в опорной плите 22, закрепленной на корпусе нижнего основания 2. При этом упомянутые элементы обеспечивают возможность перемещений ТПК вдоль продольной оси 9 ячейки ПУ при работе пружинных амортизаторов устройства 11 амортизации.
Нижним концом ТПК 6 опирается на самоустанавливающуюся кольцевую опору 13, смонтированную на стакане 10, установленном в нижнем основании 2 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 9 ячейки ПУ в пределах хода пружинных амортизаторов устройства 11 амортизации, и удерживается с помощью направляющих элементов 26 и ответных им элементов 27 в заданном угловом положении относительно продольной оси 9 ячейки ПУ. При этом благодаря захватному устройству 24 ТПК зафиксирован относительно стакана 10. В таком виде ТПК с ракетой может находиться в ПУ корабля, не требуя обслуживания.
Заданное положение ТПК 7 в соответствующей ячейке ПУ обеспечивается аналогичным образом с помощью съемной кольцевой опоры 15, разъемно соединенной с кольцевой опорой «b», прерывистой кольцевой (сегментной) опоры «g» и съемной кольцевой опоры 16, разъемно соединенной с кольцевой опорой 13.
При пуске ракеты из ТПК, загруженного в ячейку ПУ, с помощью соответствующего привода открывают защитную крышку ячейки ПУ. По сигналу от корабельной системы управления стрельбой, в соответствии с циклограммой запуска ракет, подается сигнал на включение автономных источников питания ракеты через электроразъем и от бортовой системы управления запускается стартовый двигатель. После выхода запускаемого объекта из ТПК закрывают защитную крышку ячейки ПУ и камеру ячейки сообщают с системой вытяжной вентиляции корабля. Таким образом обеспечивается удаление продуктов сгорания топлива, образующихся при пуске запускаемых объектов из ТПК, установленных в ячейках ПУ, и недопущение попадания продуктов сгорания топлива в корабельный погреб.
В период эксплуатации ПУ при необходимости проведения ремонта и технического обслуживания отдельный модуль, который образует стакан 10 в сборе с опорной плитой 22 и с переустанавливаемыми опорными основаниями 23 с центрирующими элементами 20, с помощью внешнего грузоподъемного средства (на чертеже не показано) может быть извлечен из нижнего основания 2 ПУ в доступную для технического обслуживания нижнюю часть ферменного каркаса 5, что существенно облегчает эксплуатацию ПУ.
В сравнении с ближайшим аналогом по патенту RU 2213925 предлагаемое изобретение позволяет существенно сократить период переналадки ячейки ПУ для ТПК другого типоразмера. Это достигается благодаря особенности выполнения элементов ПУ, ответных посадочным местам ТПК. В отличие от известного устройства, в котором используют сменные стаканы, устанавливаемые в верхнем основании в каждой ячейке ПУ в зависимости от типоразмера загружаемого ТПК, в заявляемом устройстве используются стационарно установленные стаканы 8, отвечающие ТПК, имеющему больший диаметр корпуса (в примере осуществления изобретения это ТПК 6). Приспособляемость к ТПК другого диаметра обеспечивается посредством вставки-переходника (съемной кольцевой опоры 15), устанавливаемого в стакан 8. В известном и заявляемом устройствах в каждой ячейке ПУ на стакане, установленном в нижнем основании ПУ, установлено кольцо со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью кольцевой опоры для ТПК. При этом в отличие от известного устройства, в котором в качестве упомянутых опор используют сменные кольцевые опоры для ТПК, устанавливаемые в нижнем основании в каждой ячейке ПУ в зависимости от типоразмера загружаемого ТПК, в заявляемом устройстве используют «постоянные» кольцевые опоры 13, отвечающие ТПК, имеющему больший диаметр корпуса. Приспособляемость к ТПК другого диаметра обеспечивается посредством вставки-переходника (съемной кольцевой опоры 16), устанавливаемого в кольцевую опору 13. При этом перекосы и смещения ТПК и ПУ, связанные с ошибками изготовления, монтажа и деформации конструкции, возникающими в процессе эксплуатации, а также при внешних воздействиях на корабль, во всех случаях (вне зависимости от устанавливаемого типоразмера ТПК) компенсируются за счет самоустановки кольцевой опоры 13 в кольце 12. Приспособляемость к ТПК другого типоразмера кольцевой опоры, образованной отверстием в опорной плите 22, обеспечивается перестановкой опорных оснований 23. Таким образом достигается упрощение ПУ и сокращение периода переналадки ячейки ПУ для ТПК другого типоразмера, что также позволяет повысить эксплуатационные характеристики ПУ.
Таким образом, благодаря особенности исполнения модульной многоместной корабельной пусковой установки вертикального пуска изобретение позволяет создать достаточно простую модульную пусковую установку вертикального пуска, обеспечивающую компенсацию относительных перемещений верхней палубы и фундамента корабля, возникающих в процессе эксплуатации ПУ с ТПК, позволяющую минимизировать перегрузки, действующие на ТПК в условиях внешних воздействий на корабль, а также обеспечивающую возможность повышения эксплуатационных характеристик ПУ при обеспечении приспособляемости ПУ к ТПК различных типоразмеров.