УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТНО-ЗАРЯЖАЮЩИЙ АГРЕГАТ

Универсальный транспортно-заряжающий агрегат (УТЗА) относится к военной технике, конкретнее - к транспортно-заряжающим машинам (ТЗМ) самоходных пусковых установок (СПУ) и используется для хранения, транспортирования, подготовки к заряжению и заряжения твердотопливных ракет различных типов, размещенных в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК) или транспортно-пусковых стаканах (ТПС). Универсальность универсального транспортно-заряжающего агрегата (УТЗА) основывается на выполнении требований по обеспечению унификации применяемости ракет с различными конструктивными особенностями и функциональной универсальности их использования в разных климатических условиях.
Известные типовые установки и боевые модули ТЗМ и СПУ содержат автомобильное шасси и установленные на нем специализированные модули, предназначенные для осуществления их функций. К примеру, для подготовки и производства старта ракет служит транспортно-пусковой модуль (ТПМ), а транспортно-заряжающий модуль (ТЗМ) в свою очередь обеспечивает проведение работ по восполнению боекомплекта в полевых условиях.
В состав транспортно-пускового и транспортно-заряжающего модулей входит кузов с размещенным в нем оборудованием. Например, на транспортно-пусковом модуле - это пусковое устройство с направляющей стрелой и каретками для установки ракет, а на транспортно-заряжающем модуле - это предназначенное для перегрузки ракет грузоподъемное устройство с ложементами для их хранения. Также в состав оборудования транспортно-заряжающих модулей боевых машин входят системы, обеспечивающие эксплуатацию ракет и работу агрегатов, такие как - гидравлическая система, система электроснабжения и пр.
Известен контейнер самоходной пусковой установки "Точка" [1] и самоходной пусковой установки «Ока» [2], установленный на колесном самоходном шасси, содержащий каркас и оболочку, выполненную из стального листа.
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности термостатирования пространства рядом с ТПС и недостаточная ее прочность и жесткость.
В качестве примера сходных агрегатов можно указать транспортные модули СПУ и ТЗМ грунтового ракетного комплекса «Искандер-Э» [3].
СПУ с ТЗМ комплекса «Искандер-Э» выполнены на базе единого автомобильного шасси и снабжены транспортными модулями (ТМ), содержащими кузов с установленным в нем оборудованием. СПУ оборудована пусковой установкой с двумя ракетами «Искандер-Э», установленными на индивидуальных подъемных стрелах.
ТЗМ снабжен грузоподъемным устройством и двумя комплектами ложементов. При этом необходимо отметить, что кузова указанных боевых машин имеют разную конструкцию: кузов СПУ выполнен с автоматически раскрывающимися створками крыши и задней торцевой стенкой, а кузов ТЗМ имеет крышу, выполненную в виде съемного брезентового тента.
Устройство транспортных модулей указанных боевых машин в целом наиболее близко к заявляемой полезной модели и поэтому рассмотрено авторами в качестве ближайшего аналога - прототипа.
Более детально рассматривая конструкцию известных корпусов боевых машин, следует отметить, что в частности крыша кузова транспортного модуля СПУ выполнена из двух (правая, левая) створок, каждая из которых, в свою очередь, состоит из нескольких частей, складывающихся по принципу ширмы. Однако такая конструкция крыши, равно как и брезентовый тент кузова ТМ известной ТЗМ, способны защитить эксплуатируемые на машинах ракеты только от действия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей. В тоже время лучистый и конвективный теплообмен с внутренней поверхностью конструкции кузовов подобных машин может привести к существенному росту температуры конструкции размещенных на них ракет по отношении к температуре воздуха «за бортом».
Очевидно, что данное обстоятельство учтено разработчиками ракет, эксплуатируемых в составе комплекса, так как заявленный температурный диапазон применения комплекса «Искандер-Э» составляет ±50°С [2].
Однако, в случае использования в составе подобных машин ракет, изначально разработанных для других типов носителей, например - морских, для которых характерен, как правило, более узкий диапазон допустимых температур эксплуатации изделия в состоянии готовности к применению (обычно: от 0° до +36÷40°С), данные ТМ будут иметь ограниченную область применения.
В настоящее время на вооружение поступают противокорабельные крылатые ракеты в разных конструктивных исполнениях - с установленным передним несущим фланцем на транспортно-пусковом стакане (ТПС) нормальной длины, и без фланца, но с увеличенной длиной и диаметром обечайки переднего отсека. Ракеты предназначены для использования на различных видах носителей - на подводных лодках, кораблях или для береговых комплексов.
Поэтому возникает задача создания универсального транспортно-заряжающего агрегата подвижного берегового ракетного комплекса, с применением универсального переднего ложемента обеспечивающего возможность производить хранение, транспортирование, заряжение и эксплуатацию ракет, характеризующихся относительно узким диапазоном температурных условий применения, а также - повышение степени унификации элементов транспортного модуля под ракеты различных конструктивных исполнений.
Эта задача решается благодаря тому, что в Универсальном транспортно-заряжающем агрегате подвижного берегового ракетного комплекса, содержащем установленный на автомобильном шасси транспортный модуль, во внутреннем объеме которого смонтированы устройство заряжения и несущая ферменная конструкция с установленными на ней ракетами и системами, обеспечивающими работу указанного оборудования, в передней зоне несущей фермы в передней части транспортного модуля установлены универсальные передние ложементы, каждый из которых выполнен в виде коробчатого основания, на верхней стороне которого помещена опора с образующей, по форме, совпадающей с частью цилиндра, на верхней стороне которой сделан паз для размещения несущего фланца транспортно - пускового стакана (ТПС) ракеты фланцевого исполнения, позволяющий укладывать ракеты фланцевого и бесфланцевого исполнения с различными диаметрами и длинами переднего отсека. При этом если ракета была во «фланцевом» исполнении, то фланец проходит в паз и не препятствует дальнейшему размещению ТПС в среднем и заднем ложементах.
Для обеспечения универсальности использования УТЗА в различных климатических зонах и соответствия его конструкции параметрам общеклиматического исполнения в транспортном модуле, входящем в состав УТЗА и имеющем водонепроницаемый корпус, в средней части транспортный модуль оборудован универсальной трехконтурной системой поддержания температурно-влажностного режима (УСПТВР).
УСПТВР содержит контур кондиционирования (охлаждения) воздуха и два контура обогрева воздуха - контур обогрева воздуха в аппаратном отсеке, контур обогрева воздуха в транспортном модуле.
Контур кондиционирования воздуха предназначен для охлаждения и сушки воздуха в транспортном модуле. Он включается автоматически при достижении соответствующей положительной температуры внутри транспортного модуля.
Каждый из контуров обогрева воздуха включается автоматически при достижении соответствующей положительной температуры внутри транспортного модуля.
Контур кондиционирования содержит компрессор, два испарителя, датчик температуры, конденсатор и блок реле. Управление контуром охлаждения осуществляется автоматически блоком управления, расположенным в кабине УТЗА.
Контур обогрева воздуха в аппаратном отсеке предназначен для обогрева транспортного модуля при незначительных отрицательных температурах. Он содержит один или два размещенных вблизи несущей фермы воздушных отопителя, работающих на дизельном топливе, датчик температуры и воздуховоды, установленные по замкнутой схеме, позволяющей осуществлять круговую циркуляцию нагретого воздуха в аппаратном отсеке.
Контур обогрева транспортного модуля предназначен для обогрева всего объема транспортного модуля при значительном понижении температуры окружающей среды и содержит два или три (в зависимости от величины обогреваемого объема) расположенных внутри несущей фермы воздушных отопителя, датчик температуры и комплект воздуховодов, обеспечивающих режим рециркуляции воздуха в транспортном модуле. Управление обоими контурами обогрева воздуха осуществляется автоматически блоком управления температурным режимом, расположенным в кабине УТЗА.
Техническим результатом применения полезной модели является расширение области использования транспортно-заряжающих агрегатов транспортных заряжающих машин в части обеспечения возможности эксплуатации ракет различных конструктивных исполнений, ранее разработанных для оснащения морских носителей, в различных (в том числе - тропических и арктических) климатических зонах, а также - большая, по сравнению с ближайшим аналогом, степень унификации конструкции кузовов транспортных модулей СПУ и ТЗМ.
Как следует из вышеизложенного, предложенное решение является новым, поскольку оно не известно из существующего уровня техники и явным образом из него не следует.
Устройство является промышленно применимым, так как оно может быть реально использовано в военной технике.
Сущность предлагаемого устройства проиллюстрирована на примере конструкции транспортно-заряжающего агрегата.
На фиг. 1 показан универсальный транспортно-заряжающий агрегат,
3
4
внутреннем объеме, которого смонтировано устройство заряжения с установленными на нем ракетами и системами, обеспечивающими работу оборудования. На фиг. 2 показан ложемент универсальный (общий вид /). На фиг. 3 показан ложемент универсальный с уложенной в него противокорабельной крылатой ракетой (ПКР) с фланцем. На фиг. 4 показан ложемент универсальный с уложенной в него противокарабельной крылатой ракетой без фланцем. На фиг. 5 показан контур I обогрева воздуха в аппаратном отсеке и контур II обогрева воздуха в транспортном модуле (вид сбоку), на фиг. 6 контур I обогрева воздуха в аппаратном отсеке и контур II обогрева воздуха в транспортном модуле (вид сверху). На фиг. 7 показан контур кондиционирования воздуха (вид сбоку), на фиг. 8 показан контур кондиционирования воздуха (вид сверху).
В настоящее время на вооружение поступают ПКР в разных конструктивных исполнениях: с установленным передним несущим фланцем (1) на ТПС нормальной длины; без фланца (2), но с увеличенной длиной и диаметром обечайки переднего отсека. Также поступают ракеты, предназначенные для использования с различными видами носителей - с подводными лодками, кораблями или для береговых комплексов. Поэтому возникает необходимость в применении универсального переднего ложемента, позволяющего производить транспортирование, хранение и заряжение ракет с разными конструктивными особенностями.
Кроме того, размещаемые на СПУ ракеты поставляются и эксплуатируются в ТПК, при этом аппаратура предстартовой подготовки и сами ракеты имеют допустимый диапазон температуры конструкции в состоянии готовности к боевому применению от 0° до ±40°С.На ложементах УТЗА рассматриваемой конструкции установлены ТПК с ракетами. Кроме ракет в содержащий установленный на автомобильном шасси транспортный модуль, во кузове УТЗА также размещены системы, обеспечивающие эксплуатацию ракет и функционирование самих агрегатов УТЗА, в том числе - система поддержания температурного режима ракет, система электроснабжения, гидравлическая система и пр.
Ввиду этого возникает необходимость в применении универсального переднего ложемента (3), позволяющего производить установку (заряжение) ракет с разными конструктивными особенностями, а также универсальной трехконтурной системы поддержания температурно-влажностного режима.
Эта задача решается благодаря тому, что в Универсальном транспортно-заряжающем агрегате подвижного берегового ракетного комплекса, содержащем установленный на автомобильном шасси транспортный модуль, во внутреннем объеме которого смонтированы устройство заряжения и несущая ферменная конструкция с установленными на ней ракетами и системами, обеспечивающими работу указанного оборудования, в передней зоне несущей фермы (4) установлены универсальные передние ложементы (3), каждый из которых выполнен в виде коробчатого основания (кронштейна), на верхней стороне которого помещена опора (5) с образующей, по форме совпадающей с частью цилиндра, на верхней стороне которой сделан паз (6) для размещения несущего фланца (1) ТПС ракеты фланцевого исполнения, позволяющий укладывать ракеты фланцевого и бесфланцевого исполнения с различными диаметрами и длинами переднего отсека. При этом если использована ракета во «фланцевом» исполнении, фланец проходит в паз и не препятствует дальнейшему размещению ТПС в среднем (7) и заднем (8) ложементах.
Возможность использования УТЗА в различных климатических зонах подтверждается приданием его конструкции функциональных параметров, обеспечивающих выполнение требований, предъявляемых к изделиям общеклиматического исполнения. Для этого в транспортно-пусковом модуле, входящем в состав УТЗА и имеющем водонепроницаемый теплоизолированный корпус, установлена специальная универсальная трехконтурная система поддержания температурно-влажностного режима (УСПТВР).
УСПТВР содержит контур кондиционирования воздуха и два контура обогрева воздуха - контур обогрева воздуха в аппаратном отсеке, контур обогрева воздуха в транспортном модуле.
Принцип работы контура кондиционирования воздуха состоит в следующем: при достижении необходимой положительной температуры воздуха (около+30°С) внутри транспортного модуля срабатывает датчик (11) температуры и запускается компрессор кондиционера (9). Хладагент начинает циркулировать по системе кондиционирования и, проходя через испарители (10), охлаждает воздух внутри транспортного модуля. Охлажденный воздух, выходящий из испарителей (10), установленных на модуле, опускается вниз, обтекает лежащие на ложементах ракеты и поступает в нижнюю зону транспортного модуля под лежащие в ложементах ракеты, и воздух, циркулируя между Ними, охлаждает их. Далее воздушный поток, получивший тепло от поверхностей ракет, поднимается наверх, захватывается вентиляторами испарителя (10), повторно продувается через теплообменник испарителя и, охладившись, опускается вниз. Одновременно с охлаждением воздуха происходит удаление из его состава излишествующей влаги. После этого маршрут циркуляции воздуха многократно повторяется до момента достижения в транспортном модуле требуемой температуры, срабатывания датчика температуры и отключения контура охлаждения.
Контур I обогрева воздуха в аппаратном отсеке обеспечивает подогрев воздуха в передней части транспортного модуля и включается при достижении внутренней температуры модуля в пределах от 0°С до -10°С.Холодный воздух захватывается вентилятором теплообменной камеры отопителя (12) из центральной части транспортного модуля, проталкивается по каналам теплообменной камеры и, нагревшись до температуры 80°С-100°С, поступает по воздуховодам в переднюю часть транспортного модуля, отдает накопленную тепловую энергию головным отсекам ракет и, отразившись от передней стенки модуля, перемещается в центральную его часть.
Далее уже охлажденный воздух вновь затягивается вентилятором отопителя в теплообменную камеру и процесс теплопередачи повторяется. При достижении в аппаратном отсеке температуры, соответствующей заданным требованиям температурного режима (возможно +5°С - +7°С), срабатывает датчик температуры, и работа отопителя прекращается. В случае дальнейшего понижения температуры до уровня срабатывания датчика температуры, отопитель вновь запускается и процесс функционирования контура повторяется.
Контур II обогрева транспортного модуля предназначен для нагрева всего объема воздуха внутри транспортного модуля и начинает работать при достижении значений температуры воздуха в транспортном модуле в пределах от -15°С до -20°С. В процессе подогрева воздуха участвуют два или три (в зависимости от температуры внешней среды) отопителя (13). Каждый из отопителей (13) с помощью встроенных вентиляторов забирает воздух в определенных зонах (в соответствии со схемой циркуляции воздушных потоков), проталкивает его через каналы теплообменных камер, нагревает и подает непосредственно в места расположения подогреваемых поверхностей уложенных в ложементы ракет.
Далее поток воздуха проходит вдоль ракет в направлении задних ложементов и, охладившись, вновь затягивается вентиляторами отопителей в теплообменные камеры обогревателей. Процесс рециркуляции воздуха повторяется до достижения значений температуры внутри транспортного модуля в пределах настройки датчика температуры (возможно от -10°С до 0°С).
Использование двухконтурной системы отопления позволяет оптимально распределить во времени и пространстве процесс обогрева внутреннего объема транспортного модуля. То есть, в случае использования УТЗА для хранения и транспортирования ракет при температуре внешней среды от 0°С до -10°С запускается контур I обогрева воздуха в аппаратном отсеке.
В случае дальнейшего понижения температуры в транспортном модуле до значений минимально допустимой рабочей температуры бортового электронного оборудования ракет (от -15°С до -20°С), включается контур II обогрева транспортного модуля, который является более мощным.
В пределах рабочих температур от +5°С до +30°С теплообмен с окружающей средой производится через внешнюю оболочку транспортного модуля. Таким образом, предложенные к рассмотрению устройства: как их отдельные конструктивные элементы и системы, так и универсальный транспортцо-заряжающий агрегат в целом, - позволяют обеспечить необходимую функциональную универсальность использования применяемых крылатых ракет.
Библиографические данные источников информации:
1. Широкорад А.Б. Энциклопедия отечественного ракетного оружия, 1817-2002. Москва; Минск, Хорвест, 2003, 544 с, с. 441-443.
2. Широкорад А.Б. Энциклопедия отечественного ракетного оружия, 1817-2002. Москва; Минск, Хорвест, 2003, 544 с, с. 453-454.
3. Шунков В.Н. Ракетное оружие. Мн.: ООО "Попурри", 2001, 528 с, с. 182-192.