ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ПРОВЕРКИ РАСКРЫТИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РУЛЯ РАКЕТЫ
TEST BENCH FOR CHECK OF DEPLOYMENT OF ROCKET AERODYNAMIC CONTROL SURFACE

Изобретение относится к области проведения испытаний и отработки узлов и элементов снарядов и ракет и предназначено для объективного контроля параметров технического состояния систем и элементов реактивного снаряда, например механизмов принудительного раскрытия аэродинамических рулей управляемой ракеты, в том числе в условиях действия многочисленных нагрузок.
Преимущественно заявленное изобретение касается испытаний и отработки механизмов принудительного раскрытия аэродинамических рулей при старте ракет классов «воздух-воздух» и «воздух-поверхность», а также «земля-воздух».
Известны аналоги настоящего решения - различные способы и соответствующие стенды для имитации условий проведения испытаний и отработки механизмов принудительного приведения в рабочее положение управляющих поверхностей аэродинамических рулей при старте твердотопливных реактивных снарядов. Известны также рабочие органы строительных и дорожных машин, в частности, приведенные в сборнике трудов ВНИИСтройдормаш №118 «Проблемы создания микропроцессорных и микроэлектронных систем для автоматизации строительно-дорожных машин»: Под общей редакцией Э.Н.Кузина. - М., 1990, - с.58-61).
Такие стенды имеют монтажное основание - платформу, на которой механически закреплен испытуемый механизм принудительного раскрытия рабочего органа. Как правило, они также оснащены блоками ввода условий проверки работоспособности механизма и модулями согласования с датчиками, связанными с устройством обработки и анализа данных проверки.
Ближайшим аналогом настоящего изобретения является испытательный стенд для отработки механизмов принудительного раскрытия аэродинамических рулей реактивных снарядов при старте (Патент РФ на полезную модель №49258). Он содержит монтажное основание для закрепления на нем испытуемого блока со складными аэродинамическими рулями, оборудованными механизмами принудительного раскрытия. На руле жестко закреплен датчик линейных ускорений, электрически связанный с устройством обработки и анализа данных, к которому подключен блок ввода условий работы руля.
К основным недостаткам данного испытательного стенда следует отнести низкую точность измерения параметров движения рулей при их принудительном раскрывании, в частности статического момента; ограниченные функциональные возможности стенда, например, в части мобильности и оперативности настройки механизма принудительного раскрытия руля; высокую трудоемкость производимой регулировки механизма, вызванной неравномерностью изменения скоростей движения рулей при раскрытии и т.д.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является совершенствование конструкции испытательного стенда, при этом получаемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда, повышении точности измерения параметров раскрытия руля, сокращении сроков проведения испытаний.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что разработанный испытательный стенд содержит монтажное основание, выполненное в виде платформы, на которой установлен испытуемый руль с поворотной консолью и проверяемым механизмом раскрытия, и элементную базу, включающую блок ввода требуемых условий проверки руля, устройство обработки и анализа данных, и модуль согласования параметров. Отличие от известного стенда заключается в том, что он снабжен жестко закрепленным на платформе штативом с подвижным бегунком, в который установлен шток, имеющий возможность горизонтального и вращательного перемещения с последующей фиксацией положения, а на конце штока установлена рамка с подпружиненной опорной пластиной и подвижным сигнализатором раскрытия, контактирующего с поворотной консолью, а также регулировочным элементом для приведения пружины с опорной пластиной в рабочее положение и регулирования ее усилий, и регулировочным элементом для обеспечения надежного соприкосновения подвижного сигнализатора раскрытия с поворотной консолью руля, и в него также дополнительно введен механизм удержания консоли руля, состоящий из установленной с возможностью перемещения по платформе с последующей фиксацией подвижной каретки, на которой установлены два эксцентрика, между которыми расположен рычаг с предохранительным кольцом и тягой, а также удлинитель рычага с фиксатором поворотной консоли, при этом каретка механизма удержания связана электрическим сигналом с устройством обработки и анализа данных.
С целью замера статического момента, стенд имеет приспособление, состоящее из ползунка, закрепляемого на консоли руля и посредством гибкой тяги и двух роликовых блоков связанного с нагружателем, оснащенным съемными мерными грузами.
Кроме того, в монтажном основании встроены элементы захвата для удобства его транспортировки.
На чертеже схематически представлен испытательный стенд проверки раскрытия руля ракеты.
Предлагаемый стенд содержит монтажное основание - платформу 1, на которой установлен испытуемый руль 2 с механизмом раскрытия 3, содержащим поворотную консоль 4 и элементную базу, включающую: блок 5 ввода требуемых условий проверки руля, устройство 6 обработки и анализа данных проверки и модуль 7 согласования параметров. На нем дополнительно установлен: закрепленный на одной стороне монтажного основания 1 штатив 8, оборудованный подвижным бегунком 9, в который установлен шток 10 из электроизоляционного материала, имеющий возможность горизонтального и вращательного перемещения с последующей фиксацией положения. На конце штока 10 установлена рамка 11, оснащенная подпружиненным подвижным контактом 12 и регулировочными элементами в виде винта 13 и контргайки 14 для обеспечения надежного соприкосновения подвижного сигнализатора раскрытия 12 с поворотной консолью 4 руля 2, а также регулировочными элементами в виде винтовой пары 15, 16 для регулирования жесткости и приведения пружины 17 с опорной пластиной 18 в рабочее положение.
На противоположной стороне монтажного основания платформы 1 закреплен механизм 19 удержания и раскрытия консоли 4 руля 2, состоящий из подвижной каретки 20, которая размещена на электроизоляционной пластине 21 и имеет возможность перемещения с последующей фиксацией. На подвижной каретке 20 механизма 19 установлены два эксцентрика 22 и 23, рычаг 24 с предохранительным кольцом 25 и тягой 26, а также удлинитель рычага 27 с фиксатором 28. Эксцентрик 22 служит для установки рычага 24 под требуемым углом, и его положение фиксируют винтом 29, а эксцентрик 23 для зажатия рычага 24 в нужном положении и удержания поворотной консоли 4 руля 2, при этом поворот эксцентрика 23 осуществляют посредством ручки 30.
При этом для повышения оперативности настроек и удобства переноски стенда в монтажном основании 1 закреплены элементы захвата 31 для его переноски.
Дополнительно, с целью замера статического момента, испытательный стенд снабжен приспособлением, состоящим из ползунка 32, закрепляемого на поворотной консоли 4 руля 2 и посредством гибкой тяги 33 и двух роликовых блоков 34 связанного с нагружателем 35, оснащенным съемными мерными грузами 36.
Испытательный стенд проверки раскрытия руля ракеты функционирует следующим образом.
Перед началом работы в средней части монтажного основания - платформы 1 закрепляют проверяемый руль 2 ракеты с поворотной консолью 4, содержащий механизм 3 его принудительного раскрытия. Затем с помощью размещенного на штативе 8 подвижного бегунка 9 и вставленного в него жесткого штока 10 из электроизоляционного материала обеспечивают соприкосновение между поворотной консолью 4 руля 2 и подвижным сигнализатором раскрытия 12. При этом точная настройка наличия электрической цепи (контакта при минимальном сопротивлении) достигается с помощью винта 13 и контргайки 14, а усилие воздействия пружины 17 через опорную пластину 18 на подвижный сигнализатор раскрытия 12 регулируют с помощью винтовой пары 15, 16. Затем устанавливают поворотную консоль 4 руля 2 под необходимым (рабочим, конструктивным) углом и стопорят ее положение фиксатором 28. При больших углах складывания руля 2 удлинитель 27 демонтируется и фиксатор 28 переставляется на рычаг 24. Удержание поворотной консоли 4 осуществляется посредством зажатия рычага 24 с удлинителем 27 и фиксатором 28 между эксцентриками 22 и 23. Поворот эксцентрика 23 производят ручкой 30, которая дополнительно фиксируется предохранительным кольцом 25 для предотвращения несанкционированного раскрытия. Устройство 6 имеет электрическую связь с подвижным сигнализатором раскрытия 12 рамки 11, подвижной кареткой 20 механизма 19 удержания и платформой 1. Для срабатывания механизма 19 сбрасывают предохранительное кольцо 25, поворачивается ручка 30, которая входит в зацепление с тягой 26, перемещая рычаг 24. При этом размыкается электрический контакт «платформа 1 (через консоль 4 руля 2) - механизм 19 (через фиксатор 28)» и сигнал tн - временной информации о начале процесса движения консоли 4 поступает через устройство 6 обработки и анализа в модуль 7 согласования параметров. При полном раскрытии поворотной консоли 4 руля 2 замыкается подвижный сигнализатор раскрытия 12, формируя сигнал tк - окончания процесса его раскрывания. По их разности в устройстве 6 с помощью таймера поочередно определяют времена раскрытия рулей ракеты.
При необходимости для определения статического момента М предварительно устанавливают с помощью измерительного средства параметр L - расстояния от оси вращения поворотной консоли 4 до места приложения силы (величина размера L определяется из условия перпендикулярности троса 33 к поворотной консоли 4) и вводят значение L в блок 5, куда также вводят измеренные заранее массы: m1 - масса ползунка 32, m2 - масса троса 33, m3 - масса держателя 35, m4 - масса грузов 36. Затем в устройстве 6 рассчитывают статический момент как М=L(m1+m2+m3+m4) и проводится анализ в модуле 7 согласования параметров.
Таким образом, разработанный испытательный стенд, в совокупности его признаков, а также за счет простых, легкорегулируемых элементов и раздвижного рычага обеспечивает расширение его функциональных возможностей, повышает точность измерения исследуемых параметров, сокращает сроки проведения испытаний.