СПОСОБ ПОДГОТОВКИ РАКЕТ К ПУСКУ
METHOD OF PREPARING MISSILES FOR LAUNCHING

Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано в конструкции внутрифюзеляжного оснащения летательных аппаратов (ЛА) ракетами различных типов.
Управляемые (УР) и неуправляемые ракеты являются расходуемой частью авиационных средств поражения (АСП) и, в общем случае, подвешиваются на элементах конструкции авиационных пусковых устройств (АПУ). По месту расположения на летательном аппарате принято выделять АПУ наружной и внутренней подвески. [Боевая авиационная техника: Авиационное вооружение. Под. ред. Д.И. Гладкова. - М.: Воениздат, 1987 г., с. 150].
,
Известны способы: размещения управляемых ракет УР на самолетах 3÷4 поколения под фюзеляжем и крылом на внешней подвеске например: под крылом Ту-22М3 УР Х-22, [журнал «Арсенал Отечества» №4[18] за 2015 г]; под фюзеляжем и крылом УР «Воздух-Воздух» большой, средней и малой дальности на всех истребителях ВВС и ПВО СССР и РФ [Чечик Д.Л., «Вооружение летательных аппаратов», М., МАИ.; 2002 г.]. Недостатками данных способов является то, что, в связи с дополнительными нагрузками от АПУ по размаху крыла, требуется укрепление его конструкции и, соответственно, увеличение веса. Внешние подвески значительно ограничивают летно-технические характеристики [ЛТХ], в том числе скорость, маневренность, эксплуатационную перегрузку и пр и увеличивают ЭПР.
Известен вариант размещения ракет под фюзеляжем самолета-носителя в полуутопленном положении, например авиационная УР Х-22 [В. Марковский, К. Петров. «Авиационные крылатые ракеты», «Авиация и космонавтика. Вчера, сегодня, завтра», №9, 2005 г., стр. 27, 28, Р-33, .37, .39], РВВ БД [Р-33, Р-37]. Недостатками данного вариант являются: ограниченное количество АСП, в т.ч. для размещения в специальных одноярусных нишах.
В настоящее время для улучшения аэродинамических характеристик планера и динамики полета, а также, для снижения радиолокационной заметности ЛА, преобладает тенденция размещения ракет внутри фюзеляжа, в области отсека вооружения. [П. Иванов. Бомбардировщик В-1В: некоторые итоги первых лет эксплуатации журнал «Зарубежное военное обозрение», №5, 1988. стр. 37-38].
В самолете Lockheed Martin F-35 Lightning II США, оборудовано два внутренних отсека вооружения по две точки подвески в каждом, что позволяет разместить на борту без потери скрытности до четырех ракет класса «воздух-воздух» малой/средней/большой дальности, при этом ракеты располагают горизонтально, в один ряд тем самым ограничивая их количество [журнал «Армейский вестник», февраль, 10, 2015 г].
Способ размещения ракет в рассматриваемой конструкция негативно влияет на количество и типаж (особенно по весо-габаритам) размещаемых АСП; самолет «получается» более плоским, тонким, с большой «омываемой» площадью, что отрицательно влияет на некоторые показатели ЛТХ; для увеличения количества АСП необходимо использовать большую часть нижней площади самолета в ущерб другим элементам фюзеляжа и механизации крыла.
Известен способ тандемного размещения одиночных ракет в сверхзвуковом самолете во внутрифюзеляжных отсеках вооружения, состоящих из двух половин, симметричных относительно плоскости симметрии самолета (патентный документ US 5522566 А; МПК В64С 1/00,  B64D 7/08, опубл. 04.06.1996 г.). Использование способа подразумевает нежелательное возрастание величины площади миделевого сечения самолета, либо существенные ограничения на габаритные размеры ракет, размещаемых в отсеках грузов
Известен способ подготовки ракет к пуску в авиационной пусковой ракетной установке системы хранения и пуска ракет на летательном аппарате, при котором ракеты размещают в конусообразных кластерах, которые, в свою очередь, вложены друг в друга с высокой плотностью. Оси ракет располагаются вдоль углов наклона образующей конуса. Ракеты подают в предпусковое положение по командам, за счет независимого вращения кластера вокруг оси конуса, (патентный документ US 4409880 А, МПК B64D 7/08, F41F 3/06, опубл. 18.10.1983). Недостатком способа является: то, что при поворотном перемещении ракет возникают реактивные моменты сил относительно продольной оси ЛА, вызывающие крен ЛА; одновременно способ предполагает однотипность ракет в кластере, что не позволит оперативно перевести в предпусковое положение ракету определенного типа, а также сложность конструкции подающих механизмов.
Прототипом изобретения является способ подготовки ракет к пуску в поворотно-вращательной («револьверной») авиационной пусковой ракетной установке. Каждую ракету подвешивают индивидуально на авиационном пусковом устройстве установленном в отсеке вооружения, расположенном внутри фюзеляжа, закрытом подвижными створками, и автоматически транспортируют во внефюзеляжное предпусковое положение по командам управления, при этом ракеты подвешивают радиально на вращающемся барабане, и, при поступлении команды управления: поворачивают барабан, обеспечивая положение пускаемой ракеты над створкой; открывают подвижную створку и перемещают ракету во внефюзеляжное положение, соответствующее пусковому положению (патентный документ US 4637292 А, МПК B64D 7/08, опубл. 20.01.1987 г.).  Недостатком способа является то, что для оптимального использования пространства отсека вооружения в месте размещения револьверной установки, должно быть обеспечено круглое внутрифюзеляжное сечение, при поворотном перемещении ракет возникают реактивные моменты сил относительно продольной оси ЛА, вызывающие крен ЛА, к тому же временной цикл перевода ракеты в предпусковое положение ограничен временем поворота «барабана».
Также не обеспечивается возможность одновременного пуска нескольких ракет и, кроме того, в случае оснащения ЛА ракетами различных типов, требуется продолжительное время переведения в предпусковое положение ракеты определенного типа, связанное с необходимостью поворота барабана для выборки требуемой ракеты.
Задачей, поставленной при разработке изобретения, являлось создание способа подготовки ракет к пуску, позволяющего оптимально использовать внутреннее пространство внутрифюзеляжного отсека вооружения для фюзеляжей внутреннего сечения любой формы, исключение действия на планер ЛА реактивного силового момента относительно продольной оси при переводе ракет в предпусковое положение, а также сокращение временного цикла этого перевода.
Поставленная задача решается способом подготовки ракет к пуску при котором каждую ракету подвешивают индивидуально на авиационном пусковом устройстве в отсеке вооружения, расположенном внутри фюзеляжа, закрытом подвижными створками, и автоматически транспортируют во внефюзеляжное предпусковое положение по командам управления,
ракеты подвешивают, по меньшей мере, в одну единичную секцию, друг над другом, при этом, при поступлении команды управления на подачу ракеты секции в предпусковое положение: открывают подвижную створку, выдвигают нижнюю ракету секции во внефюзеляжное положение, соответствующее пусковому положению для каждой из ракет секции, а после отделения ракеты от АПУ в процессе пуска, обеспечивают возможность закрытия створки, или возможность перемещения в предпусковое положение последующей нижней ракеты в секции.
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения является оптимальное использование внутреннего пространства внутрифюзеляжного отсека вооружения, при размещении ракет, для фюзеляжей любой формы, исключение действия на планер ЛА реактивного силового момента относительно продольной оси при переводе ракет в предпусковое положение, а также сокращение временного цикла этого перевода.
В частных случаях исполнения для обеспечения возможности одновременной подготовки нескольких ракет к пуску и обеспечения возможности одновременного пуска ракеты могут подвешивать в несколько единичных секций, образующих единый блок, при этом, оси ракет в блоке размещают параллельно друг другу. Одновременно, для обеспечения разнообразия типажа ракет и сокращения времени их выбора при применении в различных вариантах тактической обстановки, в каждой единичной секции единого блока могут размещать ракеты только одного типа.
Для пояснения сущности изобретения используются нижеперечисленные графические материалы.
Фиг. 1 - Размещение ракет в отсеке вооружения, расположенном внутри фюзеляжа летательного аппарата;
Фиг. 2 - Сечение А-А Фиг. 1, для случая подвешивания ракет в несколько единичных секций, образующих единый блок;
Фиг. 3 - Размещение ракет в единичной секции в общем случае исполнения изобретения;
Фиг. 4 Схема действий в процессе подачи нижней ракеты секции Фиг. 3 в предпусковое положение;
Фиг. 5 - Размещение ракеты одиночной секции в предпусковом положении;
Фиг. 6 Схема возможных действий после отделения ракеты от АПУ в процессе пуска;
Фиг. 7 Вариант схемы механизации для реализации изобретения
Размещение ракет на летательном аппарате представлено на Фиг. 1, 2. Ракеты размещают в отсеке вооружения 1 фюзеляжа 2, закрытом подвижными створками 3.
Каждую ракету 4 подвешивают индивидуально на авиационном пусковом устройстве (АПУ) 5 друг над другом, по меньшей мере, в одну единичную секцию 6, образуя вертикальный ряд (Фиг. 3).
При поступлении команды управления на подачу ракеты из секции в предпусковое положение: открывают 7 подвижную створку секции 6, выдвигают 8 нижнюю ракету 9 секции во внефюзеляжное положение, соответствующее пусковому положению для каждой из ракет в секции (Фиг. 4, 5).
После отделения ракеты от АПУ Фиг. 6 в процессе пуска, обеспечивают возможность закрытия 10 створки, или возможность перемещения в предпусковое положение последующей нижней ракеты 9 секции.
Для обеспечения возможность одновременной подготовки нескольких ракет к пуску и обеспечения возможности одновременного пуска, ракеты могут подвешивать в несколько единичных секций 6, 10, 11, 12, образуя единый блок (Фиг. 2), оси ракет в блоке размещают параллельно друг другу. Для обеспечения выбора типажа ракет при их применении в различных вариантах тактической обстановки в каждой единичной секции 6, 10, 11, 12 единого блока могут размещать ракеты только одного типа 4 или 13 или 14 или 15, соответственно габаритам и оборудованию секции.
Реализация изобретения возможна средствами и методами известными из уровня техники, в том числе из технической механики [Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А., Техническая механика, М., «Академия», 2014. 528 с.], а также из теории приводов [Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Основы электропривода. С-П.: Энергоатомиздат, 1994. 496] и т.п.
Изобретение может быть реализовано посредством конструкции силовой мостовой системы 16, которая несет всю расчетную нагрузку и перемещается по вертикали по направляющим 17, размещенных на стенках секции под действием, например винтовых механизмов, и несет на себе авиационное предпусковое устройство 5 с ракетой 9 (Фиг. 7).
Винтовые механизмы с помощью электромоторов перемещаю силовую мостовую систему (CMC) по команде системы управления вооружением (СУВ);
АПУ 5 подвешено под CMC 16 и снабжено механизмами с функциями: промежуточного силового крепления ракеты на направляющих (замках); передачи от ЛА на борт ракеты, через быстроразъемные соединения, энергии питания, газов высокого давления; команд целеуказания и сигналов исполнительских команд, в том числе команд на транспортирование ракеты в предпусковое положение. По команде «пуск» происходят: открытие замков стопорения, и рассоединения коммуникаций.
Закрытие створки, или возможность перемещения в предпусковое положение последующей нижней ракеты в секции будет обеспечивать конструкция складывания объединенной подвески ракеты (СМС+АПУ) с помощью механизма с электрическим механизмом поступательного действия с ее фиксацией в заданном положении на боковой стенке отсека;
Створки могут закрывать в полете каждую единую секцию индивидуально или могут использоваться единые створки на весь отек вооружения, в соответствии с концептуальными конструктивными особенностями ЛА.
При подаче команды «перемещение ракеты в предпусковое положение» реализуется следующая последовательность действий: открываются створки, передаточные (винтовые) механизмы под действием электромоторов перемещают CMC нижней ракеты секции, по вертикали вниз в предпусковое положение, в крайнем нижнем положении CMC останавливается, одновременно АПУ снабжает ракету энергией, газами, командами, сигналами через быстроразъемное соединение.
При поступлении команды «пуск», открываются стопорящие замки АПУ, рассоединяются коммуникации и происходит пуск (ракета «стартует»); CMC с АПУ отключается от энергосистемы и СУВ, перемещается в конструктивно установленное фиксированное положение и складывается в нишу стенки секции (на Фиг. 7 не показано). Происходит освобождение пространства для перемещения в предпусковое положение последующей нижней ракеты 9 секции Фиг. 6 или для закрытия 10 створки 7 при решении об остановке цикла боевого применения.
Поскольку ракеты будут расположены в вертикально секции друг над другом, очевидно, что будет достигаться оптимизация их размещения, позволяющего подобрать вертикальные размеры секций для заполнения в внутреннего пространства фюзеляжа любой формы сечения.
Осуществление подачи ракет в предпусковое положение посредством их прямолинейного перемещения вместо поворота инерционного барабана исключает действие на планер ЛА реактивного силового момента относительно продольной оси при переводе ракет в предпусковое положение, а также сокращает временной цикл этого перевода.
В случае подвешивания ракет в несколько единичных секций, образующих единый блок, возможен одновременный независимый перевод в предпусковое положение ракеты каждой секции, что сокращает время для подготовки к применению средств АСП, а также обеспечивает возможность одновременного пуска.
В случае размещения в каждой единичной секции ракет только одного типа обеспечивается сокращение времени выборки требуемых ракет определенного типа, поскольку для этого требуется только направить команду о подготовки к пуску ракеты в конкретную секцию.