МОДУЛЬНАЯ МНОГОМЕСТНАЯ КОРАБЕЛЬНАЯ ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА ВЕРТИКАЛЬНОГО ПУСКА
MODULAR MULTI-SEAT VERTICAL-START SHIP LAUNCHER

Изобретение относится к военной технике, в частности к корабельным пусковым установкам (ПУ) вертикального пуска.
Известна многоместная корабельная ПУ вертикального пуска по патенту GB 2290856 A (F41F 3/04, 1996), содержащая несколько установленных рядом друг с другом удлиненных защитных контейнеров для установки ракет в вертикальном положении. Верхний конец каждого контейнера имеет отверстие для выхода ракеты при пуске, нормально закрытое открываемой защитной крышкой, а нижний конец сообщается через выхлопной клапан с общей нагнетательной камерой, сообщенной через газоход с атмосферой. Каждый контейнер имеет пожарный трубопровод для гасящей огонь жидкости. Трубопровод снабжен клапаном, который нормально закрыт, но может быть автоматически мгновенно открыт в случае прорыва стенки контейнера снарядом или осколком. В результате срабатывания клапана находящаяся под давлением жидкость, например вода, заполняет контейнер, чтобы погасить огонь или предотвратить его появление или взрыв. Патрубок системы пожаротушения установлен в верхней части контейнера таким образом, что гасящая жидкость, прежде всего, попадает на самый опасный элемент ракеты, а именно боеголовку. Может быть предусмотрено несколько подобных патрубков, которые устанавливают в определенных точках контейнера. Пусковая установка жестко закреплена между верхней и нижней палубами корабля. Каждый контейнер представляет собой оболочку, состоящую из четырех изогнутых в плане внутрь контейнера секций-стенок, которые могут быть усилены одним или несколькими металлическими элементами. Эти секции изготовлены из композиционного материала и соответственно скреплены между собой по стыкам. Четыре вершины, образованные секциями-стенками, занимаются оперением ракеты. Защитный контейнер ПУ способен выдержать воздействие осколков, образующихся в случае взрыва хранящейся внутри него ракеты. Таким образом минимизируется возможность поражения и возгорания двигателей ракет в соседних контейнерах ПУ. В варианте выполнения каждая защитная крышка закрывает одновременно четыре контейнера. При открывании защитной крышки она своей верхней поверхностью прилегает к части открытого конца газохода и служит отражателем газовой струи. Каждая защитная крышка имеет четыре «выдуваемые» панели, каждая из которых расположена над верхним концом соответствующего контейнера. Упомянутые панели служат для сброса избыточного давления газа внутри контейнера в случае, например, внезапного воспламенения ракеты при хранении, когда соответствующая защитная крышка закрыта. Верхний конец каждого контейнера, помимо упомянутой защитной крышки, нормально закрыт разрушаемой мембраной. В основании каждого контейнера между донной частью ракеты и упомянутым выхлопным клапаном предусмотрена другая разрушаемая мембрана для защиты установленной в контейнер ракеты, например, от влаги при транспортировке и хранении. При этом контейнеры могут быть слегка надуты, например, азотом. Кроме того, при транспортировке и хранении на концы каждого контейнера могут быть установлены дополнительные защитные крышки, которые снимают перед установкой контейнера в ПУ корабля.
Однако наличие газоходов существенно усложняет ПУ и увеличивает ее массогабаритные показатели. Кроме того, размещение нескольких ячеек ПК под общей защитной крышкой с единым приводом открывания снижает живучесть ПУ.
Известно устройство многоместной корабельной ПУ вертикального пуска по патенту ЕР 0933611 А2 (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 поперечного сечения и длину, а также срез (торец) для выхода продуктов сгорания топлива двигателя ракеты и 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 пусковой установки и контейнеров с ракетами. Средняя часть является каркасом для камер, в которые 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 упомянутой второй 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 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 пусковую установку. Кроме того, известное устройство предполагает необходимость дополнительного усиления корабельных конструкций, что значительно увеличивает массогабаритные показатели корпуса.
Известна модульная многоместная корабельная 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 в виде ферменного каркаса, образующие ячейки для установки 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 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 относительным перемещением палубы и фундамента корабля, возникающими в процессе эксплуатации. Отмеченный недостаток может быть скомпенсирован 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 ТПК 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 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, содержащая 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 (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). 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 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 газовой струи 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 пусковая установка вертикального пуска, приведенная в патентном описании RU 2211432 C1 (F41F 3/042, 2003). Известная модульная ПУ содержит несущую конструкцию (верхнее основание), выполненную в виде прикрепляемой к палубе корабля рамы, средства для удержания и фиксации ТПК и электроразъемы электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Рама образована из продольных и поперечных балок двутаврового сечения и выполнена с ячейками для транспортно-пусковых контейнеров. Каждая ячейка снабжена закрепленной на несущей конструкции защитной крышкой с приводом открывания последней. Крышки закреплены на верхних полках упомянутых балок, на нижних полках которых установлены опорные элементы для крепления контейнеров за фланцы. В варианте выполнения опорный элемент выполнен в виде связанной с балками при помощи упругих элементов рамки, снабженной крепежными шпильками и установочными штифтами. Защитная крышка выполнена в виде двух секций, шарнирно закрепленных на раме, и снабжена механизмом синхронного открывания секций.
Однако известное устройство предполагает необходимость дополнительного усиления корабельных конструкций, что значительно увеличивает массогабаритные показатели корпуса.
Известна корабельная пусковая установка для запуска ракет из контейнеров, размещенных в погребе под палубой корабля, приведенная в патентном описании RU 2324131 С2 (F41F 3/04, В63G 1/00, 2008). Пусковая установка включает закрепленную над погребом несущую раму, выполненную из продольных и поперечных балок, образующих ячейки с защитными крышками. В ячейках установлены контейнеры с ракетами, оборудованные электросоединителями. Контейнеры имеют фланцы, за которые они подвешены и закреплены в ячейках при помощи фиксирующих зажимов. Пусковая установка также содержит дополнительную раму, на которой размещены ответные части электросоединителей, закрепленную внутри погреба с зазором относительно контейнеров, оборудованную фиксаторами торцев контейнеров. Фиксаторы выполнены в виде направляющих полозков. Ответные части электросоединителей содержат подпружиненную подвижную колодку с электроконтактами, ответными электроконтактам на электросоединителях контейнеров. В варианте выполнения дополнительная рама закреплена на упругих стержнях, один конец которых шарнирно связан с дополнительной рамой, а другой прикреплен к стенкам погреба.
Однако известная ПУ в случае возникновения аварийной ситуации с боекомплектом предполагает затопление корабельного погреба, в котором размещаются контейнеры с ракетами, что увеличивает весовые нагрузки на корпус корабля и предъявляет специфические требования к формированию помещения погреба. Кроме того, известная ПУ не исключает возможность несанкционированного доступа к контейнерам с ракетами и не обеспечивает защиту контейнеров с ракетами от случайных или преднамеренных повреждений в штатном положении контейнеров на ПУ, что снижает безопасность эксплуатации.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является модульная многоместная корабельная пусковая установка вертикального пуска, приведенная в патентном описании RU 2213925 C1 (F41F 3/04, В63G 1/00, 2003). Известная ПУ вертикального пуска содержит верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленный между ними ферменный каркас (ограждающую несущую конструкцию), образующие ячейки для установки ТПК различных типов. Каждая ячейка ПУ снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. Верхнее и нижнее основания и ферменный каркас выполнены с возможностью размещения внутри их корпусов оборудования и аппаратуры ПУ. В каждой ячейке установлены средства для удержания и фиксации ТПК, средства для амортизации ТПК и средства для электрической связи корабельной системы управления стрельбой (пуском) с ТПК. Верхнее основание выполнено в виде коробчатого корпуса с перегородками, отделяющими ячейки ПУ одну от другой с образованием камер, и включает соединенные между собой верхнюю и нижнюю диафрагмы с отверстиями. В верхнем основании в каждой ячейке ПУ на нижней диафрагме установлен первый стакан, в отверстии которого установлен ТПК. Корпус первого стакана у нижнего торца выполнен с обтюратором в виде кольцевой опоры для ТПК. При пуске упомянутый обтюратор частично препятствует попаданию в корабельный погреб продуктов сгорания топлива. На первом стакане выполнен направляющий элемент с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК 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. На втором стакане со стороны верхнего торца установлено кольцо со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью сменной опоры для ТПК. Внутри второго стакана смонтированы захватное устройство для фиксации ТПК от вертикальных перемещений и механизм стыковки электроразъема электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Верхнее основание и ферменный каркас (ограждающая несущая конструкция) соединены между собой через съемные элементы с возможностью разъединения с образованием заданного вертикального зазора после монтажа ПУ на корабле. Благодаря такому выполнению обеспечивается заданное взаимное 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 результате обеспечивается возможность снижения требований к жесткости ПУ и, следовательно, возможность снижения металлоемкости и соответственно массы ПУ. Величина упомянутого вертикального зазора определяется в зависимости от величины возможных относительных перемещений верхней палубы и фундамента корабля. В варианте выполнения 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 ПУ. Такое выполнение ферменного каркаса, обеспечивая приспособляемость ПУ к ТПК различной длины, позволяет оптимизировать массогабаритные показатели ПУ.
К недостаткам известной пусковой установки можно отнести то, что обтюратор, выполненный в стакане верхнего основания, допускает попадание в корабельный погреб продуктов сгорания топлива запускаемого объекта, что снижает гигиенические показатели.
Задачей, решаемой изобретением, является создание достаточно простой компактной модульной многоместной корабельной пусковой установки вертикального пуска, обеспечивающей приспособляемость к ТПК различных классов и назначения, приспособляемость к различным объектам-носителям, а также обеспечивающей возможность повышения эксплуатационных характеристик ПУ.
Указанная задача решается тем, что в модульной многоместной корабельной пусковой установке вертикального пуска, содержащей верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленную между ними ограждающую несущую конструкцию, служащие для установки транспортно-пусковых контейнеров (ТПК) различных типов, причем упомянутые основания выполнены с ячейками для ТПК, каждая ячейка пусковой установки снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней, при этом верхнее и нижнее основания и ограждающая несущая конструкция выполнены с возможностью размещения внутри их корпусов оборудования и аппаратуры пусковой установки, согласно изобретению ограждающая несущая конструкция выполнена в виде по меньшей мере одного контейнера, выполненного с возможностью охвата в плане (т.е. на виде сверху) ТПК в штатном положении последних на пусковой установке, содержащего подвижные относительно друг друга верхний и нижний стаканы. Упомянутые стаканы соединены между собой через съемные элементы с возможностью разъединения с образованием заданного вертикального зазора после монтажа пусковой установки на корабле. Упомянутый зазор с наружной стороны контейнера закрыт герметизирующей оболочкой из эластичного материала, которая разъемно закреплена соответственно на верхнем и нижнем стаканах контейнера ПУ. При этом контейнер соединен соответственно с верхним и нижним основаниями с образованием в штатном положении ПУ на корабле (т.е. после закрепления ПУ на корабле) герметичного объема, который выполнен с возможностью сообщения с корабельными системами соответственно пожаротушения, слива воды и вытяжной (точнее приточно-вытяжной) вентиляции. Верхнее и нижнее основания и контейнер выполнены с возможностью размещения снаружи них других оборудования и аппаратуры пусковой установки.
В варианте выполнения нижний стакан контейнера выполнен из разъемно-соединяемых частей с возможностью обеспечения заданной высоты контейнера путем изменения количества упомянутых частей нижнего стакана, устанавливаемых при монтаже ПУ.
В качестве герметизирующей оболочки пусковая установка может содержать резинокордную оболочку.
Вместе с этим верхнее и нижнее основания и контейнер выполнены с возможностью обеспечения доступа из подпалубного помещения корабля к размещенным внутри их корпусов оборудованию и аппаратуре в штатном положении пусковой установки.
В варианте выполнения пусковая установка представляет собой модуль, имеющий четыре ячейки для ТПК.
В другом варианте выполнения пусковая установка представляет собой модуль, имеющий восемь ячеек для ТПК. При этом контейнеры ПУ выполнены каждый с возможностью охвата в плане четырех ТПК в штатном положении последних на пусковой установке.
В последнем варианте верхние стаканы контейнеров и нижние стаканы контейнеров выполнены соответственно за одно целое.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик корабельной пусковой установки. При этом изобретение позволяет повысить компактность пусковой установки и существенно упростить монтаж ПУ на объекте-носителе.
На фиг.1 схематично показан общий вид модульной многоместной корабельной ПУ вертикального пуска в варианте выполнения (защитная крышка одной из ячеек ПУ показана в открытом положении); на фиг.2 - то же, когда ПУ установлена на корабле, продольный разрез в вертикальной плоскости, параллельной диаметральной плоскости корабля; на фиг.3 - то же, вид по А на фиг.2; на фиг.4 - верхняя часть двух смежных ячеек ПУ с защитными крышками и сменными стаканами с обтюраторами, продольный разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - направляющие элементы, обеспечивающие заданное угловое положение ТПК относительно продольной оси ячейки ПУ, поперечный разрез по В-В на фиг.4; на фиг.6 - нижняя часть двух смежных ячеек ПУ с шарнирно закрепленными на нижнем основании ПУ стаканами со сменными кольцевыми опорами для ТПК, устройствами амортизации и устройствами для фиксации ТПК, продольный разрез по Г-Г на фиг.2; на фиг.7 - взаимоположение защитных крышек ячеек ПУ и верхнего основания ПУ, вид по Д на фиг.2; на фиг.8 - резинокордная оболочка, установленная между верхним и нижним стаканами ограждающей несущей конструкции, продольный разрез по Е-Е на фиг.7; на фиг.9 - устройство узла соединения верхнего и нижнего стаканов ограждающей несущей конструкции, продольный разрез по Ж-Ж на фиг.7; на фиг.10 - взаимоположение аппаратуры, размещенной на ограждающей несущей конструкции ПУ, и нижнего основания ПУ, поперечный разрез по И-И на фиг.3.
Модульная многоместная корабельная пусковая установка вертикального пуска содержит верхнее и нижнее основания 1 и 2, выполненные с возможностью закрепления соответственно на верхней палубе 3 и фундаменте 4 корабля, и установленную между ними ограждающую несущую конструкцию 5, служащие для установки транспортно-пусковых контейнеров 6, 7. Верхнее и нижнее основания 1 и 2 выполнены с ячейками «а» для ТПК. Каждая ячейка ПУ снабжена закрепленной на верхнем основании 1 защитной крышкой 8 с приводом 9 открывания крышки. ПУ снабжена средствами 10 для удержания и фиксации ТПК и средствами 11 для электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК.
Верхнее 1 и нижнее 2 основания и контейнер 5 выполнены с возможностью размещения внутри их корпусов оборудования и аппаратуры пусковой установки. В частности, в них размещены средства для удержания и фиксации ТПК и средства для электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК, включающие герметичные кабели и электрические соединители с разъемами. В верхнем основании 1 установлен сменный стакан, корпус которого выполнен с обтюратором в виде кольцевой опоры «b» для ТПК. Кольцевая опора «b» имеет коническую направляющую часть, оканчивающуюся узким цилиндрическим пояском, охватывающим с заданным зазором корпус ТПК и ограничивающим перемещение верхней части ТПК в радиальном по отношению к продольной оси 12 ячейки ПУ направлении. Коническая направляющая часть кольцевой опоры «b» обеспечивает центрирование ТПК при загрузке последнего в ячейку ПУ. В варианте осуществления изобретения в ячейках ПУ установлены соответственно сменные стаканы 13 и 14. Количество используемых типоразмеров сменных стаканов определяется количеством типов ТПК, размещаемых в ПУ. Сменные стаканы отличаются один от другого, по существу, только размерами кольцевой опоры «b», которые определяются типом ТПК, устанавливаемого в конкретную ячейку ПУ. На каждом стакане выполнен направляющий элемент 15 с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК для обеспечения заданного углового положения ТПК относительно продольной оси 12 ячейки ПУ. Таким образом, сменный стакан обеспечивает удержание ТПК в заданном положении относительно продольной оси ячейки ПУ, не накладывая ограничений на перемещение ТПК вдоль продольной оси ячейки ПУ. В нижнем основании 2 в каждой ячейке ПУ соосно сменному стакану соответственно 13, 14 установлен стакан 16, который шарнирно закреплен на корпусе нижнего основания 2 посредством устройства 17 амортизации с возможностью перемещения вдоль продольной оси 12 ячейки ПУ. В устройстве амортизации в качестве амортизаторов могут быть использованы, например, пружинные амортизаторы.
На стакане 16 со стороны верхнего торца установлено кольцо 18 со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью соответствующей сменной кольцевой опоры 19, 20 для ТПК. Сменные кольцевые опоры отличаются одна от другой, по существу, только размерами посадочного места под конкретный тип ТПК, устанавливаемого в соответствующую ячейку ПУ. Каждая сменная кольцевая опора поджата к кольцу 18 с помощью упругого элемента 21. При загрузке ТПК в ячейку ПУ, благодаря податливости упругого элемента 21, под весом ТПК происходит самоустановка соответствующей сменной кольцевой опоры относительно кольца 18 и таким образом обеспечивается компенсация технологических погрешностей изготовления ТПК. При выгрузке ТПК из ячейки ПУ благодаря упругому элементу 21 сменная кольцевая опора возвращается в исходное состояние.
Внутри стакана 16 смонтировано захватное устройство 22 для фиксации соответствующего ТПК от вертикальных перемещений относительно стакана 16 и механизм 23 стыковки электроразъема (не показано) электрической системы связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК.
Снаружи стакана 16 установлены направляющие элементы 24, взаимодействующие с соответствующими ответными элементами 25 нижнего основания 2 для обеспечения заданного углового положения стакана 16 относительно продольной оси 12 ячейки ПУ.
Каждая ячейка ПУ снабжена регулируемыми упорами 26, устанавливаемыми, например, на фундаменте 4 по окружности относительно продольной оси 12 ячейки ПУ. В каждой ячейке на стакане 16 со стороны нижнего торца установлено опорное кольцо 27 с возможностью взаимодействия с соответствующими регулируемыми упорами 26. Последние ограничивают величину перемещения стакана вдоль продольной оси 12 ячейки ПУ в направлении фундамента 4 корабля и таким образом выключают из работы пружинные амортизаторы устройства 17 амортизации при перегрузках, возникающих, например, при пуске ракеты из ТПК или при внешних воздействиях на корабль. В другом варианте выполнения (не показано) регулируемые упоры 26 могут быть установлены на стакане 16 с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными опорными элементами, выполненными на фундаменте 4.
Вместе с этим на упомянутых основаниях 1, 2 и ограждающей несущей конструкции 5 снаружи размещены оборудование 28 и аппаратура 29 ПУ и аппаратура 30 корабельной системы управления стрельбой (по существу, оборудование и аппаратура смонтированы с примыканием к корпусным конструкциям ПУ). Оборудование 28 ПУ включает, в частности, электрогидроблок 31, который выполнен в виде съемного модуля.
В варианте осуществления изобретения ограждающая несущая конструкция 5 выполнена в виде контейнера, выполненного с возможностью охвата в плане (т.е. на виде сверху) ТПК в штатном положении последних на ПУ. Контейнер (ограждающая несущая конструкция) 5 содержит подвижные относительно друг друга верхний и нижний стаканы 32 и 33. Верхний и нижний стаканы соединены между собой через съемные элементы 34 и 35 с возможностью разъединения с образованием заданного вертикального зазора «с» после монтажа ПУ на корабле. С наружной стороны контейнера 5 зазор «с» закрыт герметизирующей оболочкой 36 из эластичного материала, которая с помощью, например, резьбовых соединений 37 и 38 разъемно закреплена соответственно на верхнем и нижнем стаканах 32 и 33. В варианте выполнения ПУ в качестве оболочки 36 содержит резинокордную оболочку. Контейнер 5 жестко соединен соответственно с верхним 1 и нижним 2 основаниями с образованием в штатном положении ПУ на корабле (при закреплении нижнего основания 2 на фундаменте 4 корабля) герметичного объема «d», который выполнен с возможностью сообщения с корабельными (судовыми) системами соответственно пожаротушения, слива воды и вытяжной (приточно-вытяжной) вентиляции, для чего ПУ снабжена, в частности, соединительными патрубками 39 и 40 соответственно для подвода воды системы пожаротушения и для сообщения с системой вытяжной (точнее приточно-вытяжной) вентиляции корабля. Слив воды из объема «d» производится через нижнее основание 2 и сливной патрубок, предусмотренный в фундаменте 4 (не показано).
Кроме того, пусковая установка имеет электрические соединители 41 и 42 с разъемами соответственно для подвода питания к ПУ и для подключения ТПК к корабельной системе управления стрельбой.
Благодаря такому выполнению в случае возникновения аварийной ситуации с боекомплектом обеспечивается возможность локализации этой ситуации в пределах замкнутого внутреннего объема ПУ, что повышает безопасность эксплуатации ПУ. Кроме того, при пуске запускаемого объекта из ТПК исключается возможность попадания в корабельный погреб продуктов сгорания топлива запускаемого объекта, что повышает гигиенические показатели. Вместе с этим благодаря особенности выполнения ограждающей несущей конструкции 5 исключается возможность несанкционированного доступа к ТПК и обеспечивается защита ТПК от случайных или преднамеренных повреждений в штатном положении ТПК на ПУ, что также повышает безопасность эксплуатации ПУ. Также упрощается решение задачи поддержания заданного температурно-влажностного режима (ТВР) пусковой установки посредством системы вытяжной (приточно-вытяжной) вентиляции корабля. Кроме того, благодаря обеспечению возможности уменьшения защищаемого объема обеспечивается возможность минимизации расходных показателей корабельных (судовых) систем соответственно пожаротушения и вытяжной вентиляции, чем достигается снижение весов и стоимости этих систем и, следовательно, повышение эксплуатационных характеристик ПУ. В сравнении с ближайшим аналогом по патенту RU 2213925 у которого защищаемый объем - это корабельный погреб, где размещается ПУ, в заявленном устройстве защищаемый объем - это внутренний объем ПУ. Благодаря этому в случае аварийной ситуации (например, возгорания) при работе системы пожаротушения будет затапливаться не весь погреб, а только пусковой модуль. Таким образом исключается необходимость формирования на корабле помещений погребов, удовлетворяющих специфическим требованиям, что позволяет снизить весовые нагрузки на его корпус. Последнее обстоятельство особенно важно для кораблей малого водоизмещения. При этом изобретение позволяет снизить специфические требования по группе исполнения и стойкости к внешним воздействиям в отношении оборудования и аппаратуры ПУ, монтируемых на корпусных конструкциях ПУ снаружи последней. Вместе с этим благодаря обеспечению возможности размещения оборудования и аппаратуры ПУ снаружи соответственно верхнего 1 и нижнего 2 оснований и контейнера 5 повышается компактность ПУ и упрощается монтаж ПУ на объекте-носителе. Кроме того, отпадает необходимость в дополнительных корабельных помещениях для размещения оборудования и аппаратуры и существенно сокращается протяженность соответственно кабельных линий и гидравлических магистралей. При этом значительно упрощается и снижается объем пуско-наладочных работ на корабле.
Благодаря особенности конструктивного выполнения верхнего 32 и нижнего 33 стаканов контейнера обеспечивается заданное взаимное положение 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 результате обеспечивается возможность снижения требований к жесткости ПУ и, следовательно, возможность снижения металлоемкости и соответственно массы ПУ. Величина вертикального зазора «с» определяется в зависимости от величины возможных относительных перемещений верхней палубы и фундамента корабля.
В другом варианте нижний стакан 33 контейнера (ограждающей несущей конструкции) 5 может быть выполнен из разъемно-соединяемых частей с возможностью обеспечения заданной высоты контейнера путем изменения количества упомянутых частей нижнего стакана, устанавливаемых при монтаже ПУ. Благодаря этому изобретение обеспечивает пусковой установке приспособляемость к различным объектам-носителям и к большому числу типоразмеров ТПК, что расширяет эксплуатационные возможности. Вместе с этим такое выполнение, обеспечивая приспособляемость ПУ к ТПК различной длины и к различным объектам-носителям, позволяет оптимизировать массогабаритные показатели ПУ.
Верхнее и нижнее основания 1 и 2 и контейнер 5 выполнены с возможностью обеспечения доступа из подпалубного помещения корабля к размещенным внутри их корпусов оборудованию и аппаратуре в штатном положении ПУ. Для этого на боковых стенках верхнего и нижнего оснований предусмотрены люки и поворотные крышки с герметизирующим уплотнением (не показано).
В варианте осуществления изобретения ПУ выполнена в виде пускового модуля, имеющего четыре ячейки для ТПК. Подобный модуль обеспечивает возможность создания модульной стартовой системы, легко модифицируемой в зависимости от конкретных параметров корабля.
В другом варианте ПУ представляет собой модуль, имеющий восемь ячеек для ТПК (не показано). Ограждающая несущая конструкция 5 выполнена в виде двух смежных контейнеров. При этом каждый контейнер выполнен с возможностью охвата в плане (т.е. на виде сверху) четырех ТПК в штатном положении последних на ПУ. В этом варианте верхний и нижний стаканы одного контейнера выполнены каждый за одно целое соответственно с верхним и нижним стаканами другого контейнера (по существу, стаканы на части периметра имеют боковую стенку, которая является единой соответственно для обоих верхних или нижних стаканов). Такое выполнение повышает жесткость соответственно верхней и нижней частей ограждающей несущей конструкции 5.
Использование модульной многоместной корабельной пусковой установки вертикального пуска осуществляется следующим образом.
Предварительно ПУ, выполненную в виде самостоятельного узла - модуля, полностью укомплектованного и отлаженного на заводе-изготовителе, загружают в погреб корабля. При этом вначале в погреб загружают съемный электрогидроблок 31, после чего собственно ПУ. Затем нижнее 2 и верхнее 1 основания закрепляют в заданном положении соответственно на фундаменте 4 корабля и на верхней палубе 3. На вернем основании 1 монтируют съемный электрогидроблок 31. Соединительные патрубки 39 и 40 подсоединяют к соответствующим патрубкам систем пожаротушения и вытяжной (приточно-вытяжной) вентиляции корабля. ПУ через электрические соединители 41, 42 с разъемами подключают к соответствующим ответным электросоединителям с разъемами, установленными на корабле. Удаляют съемные элементы 34, 35 и таким образом освобождают верхний 32 и нижний 33 стаканы контейнера 5 от жесткой фиксации относительно друг друга с образованием вертикального зазора «с», который с наружной стороны контейнера закрыт закрепленной на стаканах 32, 33 герметизирующей оболочкой 36 из эластичного материала, не препятствующей изменению взаимного положения стаканов при относительных перемещениях верхней палубы и фундамента корабля.
В случае необходимости демонтажа ПУ верхний стакан 32 может быть вновь соединен с нижним стаканом 33 с помощью съемных элементов 34, 35 с обеспечением заданного взаимного положения основных составных частей ПУ.
При загрузке ТПК на корабль с помощью привода 9 открывают защитную крышку 8 загружаемой ячейки. ТПК, например 6, предварительно доставленный к месту проведения работ, с помощью грузоподъемного средства (не показано) 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» сменного стакана 13 обеспечивает центрирование ТПК относительно продольной оси 12 ячейки ПУ, а направляющий элемент 15, взаимодействующий с соответствующим ответным элементом ТПК, обеспечивает заданное угловое положение ТПК относительно упомянутой оси. ТПК устанавливают на сменную кольцевую опору 19. При этом под весом ТПК, благодаря податливости упругого элемента 21 происходит самоустановка сменной кольцевой опоры 19 относительно кольца 18 стакана 16, в результате чего обеспечивается полное прилегание опорной поверхности ТПК к соответствующей опорной поверхности сменной кольцевой опоры 19. При установке ТПК на штатное место срабатывает механизм 23 стыковки электроразъема электрической системы связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК и ТПК подключается к корабельной системе управления стрельбой. ТПК фиксируют относительно стакана 16 посредством захватного устройства 22. Ячейку ПУ закрывают защитной крышкой 8. Загрузку на корабль ТПК 7 осуществляют аналогичным образом. Выгрузку ТПК из ячейки ПУ осуществляют в обратной последовательности.
Заданное положение ТПК в поперечном сечении ПУ обеспечивается направляющим элементом 15 и обтюратором в виде кольцевой опоры «b», выполненным на сменном стакане, например, 13, установленном в верхнем основании 1. При этом упомянутые элементы сменного стакана 13 обеспечивают возможность перемещений ТПК вдоль продольной оси 12 ячейки ПУ при работе пружинных амортизаторов устройства амортизации 17. Вместе с этим относительно узкий цилиндрический поясок кольцевой опоры «b», охватывающий с заданным радиальным зазором ТПК, при относительных перемещениях верхней палубы и фундамента корабля, возникающих в процессе эксплуатации ПУ с ТПК, обеспечивает возможность наклона продольной оси сменного стакана 13 без заклинивания. Нижним концом ТПК опирается на самоустанавливающуюся сменную кольцевую опору, например, 19, смонтированную на стакане 16, установленном в нижнем основании 2 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 12 ячейки ПУ в пределах хода пружинных амортизаторов 17 и удерживаемом с помощью направляющих элементов 24 и ответных им элементов 25 в заданном угловом положении относительно продольной оси 12 ячейки ПУ. При этом посредством захватного устройства 22 ТПК зафиксирован относительно стакана 16. В таком виде ТПК с ракетой может находиться в ПУ корабля, не требуя обслуживания.
При пуске ракеты из ТПК, загруженного в ПУ, приводом 9 открывают защитную крышку 8 соответствующей 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 двигатель. При перегрузках, возникающих при выходе ракеты из ТПК, стакан 16, подвешенный с помощью пружинных амортизаторов устройства амортизации 17 на корпусе нижнего основания 2, перемещается вниз вдоль продольной оси 12 ячейки ПУ до соприкосновения опорного кольца 27 стакана 16 с соответствующими регулируемыми упорами 27, установленными на фундаменте корабля. Таким образом обеспечивается перемещение стакана 16 совместно с ТПК и выключаются из работы пружинные амортизаторы устройства амортизации 17.
Таким образом, благодаря особенности исполнения модульной многоместной корабельной пусковой установки вертикального пуска изобретение позволяет создать достаточно простую модульную пусковую установку вертикального пуска, обеспечивающую в случае возникновения аварийной ситуации с боекомплектом возможность локализации этой ситуации в пределах замкнутого объема ПУ, что повышает безопасность эксплуатации ПУ. Кроме того, при пуске запускаемого объекта из ТПК исключается возможность попадания в корабельный погреб продуктов сгорания топлива запускаемого объекта, что повышает гигиенические показатели. Вместе с этим изобретение обеспечивает защиту ТПК от случайных или преднамеренных повреждений в штатном положении ТПК на ПУ, что также повышает безопасность эксплуатации ПУ. Также упрощается решение задачи поддержания заданного температурно-влажностного режима (ТВР) пусковой установки. Кроме того, обеспечивается возможность минимизации расходных показателей корабельных (судовых) систем соответственно пожаротушения и вытяжной вентиляции и, следовательно, повышение эксплуатационных характеристик ПУ. Исключается необходимость формирования на корабле погребов, удовлетворяющих специфическим требованиям, что позволяет снизить весовые нагрузки на его корпус. При этом изобретение позволяет снизить специфические требования по группе исполнения и стойкости к внешним воздействиям в отношении оборудования и аппаратуры ПУ, монтируемых на корпусных конструкциях ПУ снаружи последней. Вместе с этим повышается компактность ПУ и упрощается монтаж ПУ на объекте-носителе. Кроме того, отпадает необходимость в дополнительных корабельных помещениях для размещения оборудования и аппаратуры и существенно сокращается протяженность соответственно кабельных линий и гидравлических магистралей, что значительно упрощает и сокращает объем пусконаладочных работ на корабле при монтаже ПУ.