НОСОВОЙ ОБТЕКАТЕЛЬ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В ТРАНСПОРТНО-ПУСКОВОМ КОНТЕЙНЕРЕ
AIRBORNE NOSE FAIRING IN TRANSPORT-LAUNCHING CONTAINER

Заявляемое техническое решение относится к области летательных аппаратов (ЛА), а именно к устройствам, обеспечивающим компактное размещение и требуемые условия эксплуатации ЛА в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК), и может найти применение на ЛА, преимущественно сверхзвуковых, разрабатываемых, в том числе, под условия подводного старта.
Известен ЛА в ТПК по патенту РФ №2215981, содержащий осесимметричный фюзеляж, оборудованный воздухозаборником воздушно-реактивного двигателя ЛА и снабженный складывающимися крыльями и оперением, соосно скрепленную с фюзеляжем стартово-разгонную ступень, при этом воздухозаборник расположен в носовой части фюзеляжа и снабжен носовым обтекателем (НО), посредством которого ЛА крепится в контейнере в продольном направлении и осуществляется герметизация внутренних полостей как ЛА, так и ТПК. На боковой поверхности обтекателя цилиндроконической формы выполнен уступ, опирающийся на передний торец ТПК, и установлены кольца уплотнения, контактирующие с его внутренней поверхностью, при этом обтекатель скреплен с ТПК посредством срезных элементов.
НО ЛА по патенту РФ №2215981 имеет следующие недостатки:
- отсутствие переходной детали между НО и ТПК требует совместной разделки отверстий под срезные элементы в НО и ТПК. Тем самым снижается технологичность конструкции и повышается трудоемкость работ на заключительных этапах сборки, а также не обеспечивается взаимозаменяемость таких трудоемких в изготовлении агрегатов, как НО и ТПК;
- НО выполнен как одно целое, без съемного днища и эксплуатационных люков, что приводит к значительным трудностям в ходе сборочных и электромонтажных работ;
- не представлено техническое решение установки пиростопоров для фиксации НО относительно носовой части ЛА;
- не представлено техническое решение герметизации НО с носовой частью ЛА;
- не представлено техническое решение установки внутри НО системы двигателей разворота ЛА на цель и увода НО после его расфиксации от ЛА;
- отсутствует возможность регулировки положения центра масс НО, что очень важно для правильной и надежной работы системы двигателей;
- отсутствуют узлы, обеспечивающие такелажные работы с НО, с НО вместе с ЛА, а также с НО вместе с ЛА внутри ТПК.
Данное устройство принято за ближайший аналог.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является:
увеличение плотности компоновки путем рационального использования внутренних объемов НО;
- введение перестыковочного кольца между НО и ТПК, при этом срезные элементы устанавливаются в перестыковочном кольце, что значительно снижает трудоемкость сборочных работ на заключительных этапах сборки и обеспечивает взаимозаменяемость НО и ТПК путем замены кольца, если это необходимо;
уменьшение энергозатрат путем использования двигателей, установленных внутри НО, обеспечивающих разворот ЛА на цель и увод НО после его расфиксации вместе с этими двигателями от ЛА;
- повышение точности и надежности отделения и увода НО и разворота ЛА путем регулировки положения центра масс НО;
- обеспечение для НО дополнительной функциональности путем разделения его на корпус и днище и введения эксплуатационных люков для установки и обслуживания узлов и агрегатов, размещенных внутри НО;
- установка на НО такелажных узлов для работ не только с НО, но и с НО вместе с ЛА, а также с НО вместе с ЛА внутри ТПК;
- введение прижимного кольца для элемента герметизации НО с носовой частью ЛА с целью регулирования степени его обжатия после закрепления НО на ЛА пиростопорами.
Поставленная задача достигается тем, что НО ЛА в ТПК, закрепленный с возможностью отделения на носовой части корпуса ЛА с перекрытием его воздухозаборника с центральным телом и с обеспечением герметизации внутренних полостей как ЛА, так и ТПК, на боковой поверхности которого выполнен выступ для упора в передний торец ТПК, при этом НО скреплен с ТПК посредством срезных элементов, состоит из днища и корпуса, образующих разъемное соединение с обеспечением герметизации стыка, между выступом НО и передним торцем ТПК установлено перестыковочное кольцо, закрепленное на ТПК, а НО своими срезными элементами закреплен на перестыковочном кольце с обеспечением герметизации стыка, кроме того, в корпусе НО установлены система двигателей разворота ЛА и увода НО после его расфиксации от ЛА, и система грузов для регулирования положения центра масс НО, а на заднем торце корпуса НО закреплено прижимное кольцо для элемента герметизации НО с корпусом ЛА. НО закреплен на носовой части корпуса ЛА пиростопорами. На корпусе НО выполнены люки для монтажа пиростопоров с последующей установкой крышек с обеспечением герметизации стыка.
Система грузов выполнена в виде набора пластин разной толщины, закрепленных на стенке корпуса НО. На днище НО установлены четыре сухаря для проведения такелажных работ с НО, с НО вместе с ЛА, а также с НО вместе с ЛА внутри ТПК.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами.
На фиг. 1 дан вид на НО 1 ЛА 2 в ТПК 3. В разрезе показан осесимметричный воздухозаборник 4 с центральным телом 5 ЛА 2.
На фиг. 2 показано, что НО 1 ЛА 2 в ТПК 3 состоит из днища 11 и корпуса 12. В разрезе показана система грузов 9, обеспечивающая выставление центра масс НО в необходимых допусках. Также показана крышка 18 одного из пиростопоров крепления НО на носовой части ЛА 2.
На фиг. 3 дан вид на днище 11 НО, показаны сухари 13 для такелажных работ с НО, с НО вместе с ЛА, а также с НО вместе с ЛА внутри ТПК.
На фиг. 4 дан разрез по корпусу 12 НО и показана, установленная внутри НО система двигателей 16, обеспечивающих разворот ЛА 2 на цель и увод НО вместе с этими двигателями от ЛА после его расфиксации.
На фиг. 5 дан разрез по стыку НО с ТПК 3 по месту установки срезного элемента 15, который закреплен на корпусе 12 НО и входит в ответное отверстие перестыковочного кольца 8. Здесь также видно, что днище 11 НО герметично соединено с корпусом 12 НО, срезной элемент 15 герметично соединен с корпусом 12 НО, корпус 12 НО герметично соединен с ТПК 3.
Виден выступ 7 НО для перестыковочного кольца 8.
На фиг. 6 также дан разрез по стыку НО с ТПК 3 по месту крепления днища 11 НО с корпусом 12 НО и перестыковочного кольца 8 с ТПК 3.
На фиг. 7 дан разрез по стыку корпуса 12 НО с ЛА 2 по месту установки пиростопора 14. Здесь же показаны крышка 18 пиростопора 14 и прижимное кольцо 10 для элемента герметизации 17 НО с корпусом ЛА 2.
На фиг. 8 показан разрез по корпусу 12 НО, где представлена система грузов 9 в виде набора пластин разной толщины.
На фиг. 9 показан разрез по одному из сухарей 13, где показано его крепление вместе с днищем 11 НО к корпусу 12 НО.
Устройство работает следующим образом.
Производятся работы по сборке и снаряжению корпуса 12 НО, включая установку системы двигателей 16 и системы грузов 9. При этом количество и место установки грузов подбираются из условия обеспечения заданного положения центра масс НО 1 в сборе.
На корпус 12 НО 1 устанавливается перестыковочное кольцо 8 и крепятся срезные элементы 15.
На днище 11 НО устанавливаются сухари 13 для такелажных работ.
Крепление НО 1 на корпусе ЛА 2 осуществляется пиростопорами 14, а прижимное кольцо 10 обеспечивает необходимое обжатие элемента герметизации 17. По завершении работ с пиростопорами 14 устанавливаются крышки 18 эксплуатационных люков.
После завершения работ по сборке и снаряжению НО 1 с ЛА 2 устанавливается днище 11 НО. Теперь с использованием тех же сухарей 13 можно производить такелажные работы с НО вместе с ЛА. После заведения НО 1 вместе с ЛА 2 в ТПК 3 происходит крепление перестыковочного кольца 8 к ТПК 3. Теперь можно производить такелажные работы с системой НО - ЛА - ТПК с помощью тех же сухарей 13, установленных на днище 11 НО 1.
При эксплуатации выход ЛА 2 из ТПК 3 осуществляется, например, путем срабатывания газогенератора. После того, как давление, создаваемое газогенератором в задонном объеме достигнет заданного уровня, происходит разрушение срезных элементов 15. В результате ЛА 2 с НО 1 начинает выходить из ТПК 3. По команде от системы управления выполняются операции по расфиксации пиростопоров 14, после чего подается команда на систему двигателей 16 разворота ЛА на цель и увода НО от ЛА.
Предложенная конструкция успешно прошла лабораторно-стендовые и летно-конструкторские испытания в составе ЛА в диапазоне температур ±50°С.
Использование предлагаемого технического решения позволит повысить многофункциональность НО как агрегата, снизить трудоемкость сборочных работ на заключительных этапах сборки и обеспечить взаимозаменяемость НО и ТПК, повысить надежность и точность отделения и увода НО и разворота ЛА, увеличить плотность компоновки путем размещения внутри НО системы двигателей и системы грузов, а также уменьшить энергозатраты, на маневры по траектории вывода на цель после отделения НО.