МНОГОМЕСТНАЯ КОРАБЕЛЬНАЯ ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА
MULTIPIECE NAVAL LAUNCHER

Изобретение относится к военной технике, в частности к корабельным пусковым установкам.
Известна модульная многоместная корабельная пусковая установка (ПУ) вертикального пуска по патенту RU 2213925 C1 (F41F 3/04, В63G 1/00, 2003). Известная пусковая установка содержит верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленный между ними форменный каркас, образующие ячейки для установки транспортно-пусковых контейнеров (ТПК) различных типов. Каждая ячейка пусковой установки снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. В каждой ячейке установлены средства для удержания и фиксации ТПК и электроразъем электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. В варианте выполнения форменный каркас по высоте выполнен из разъемно-соединяемых частей с возможностью обеспечения заданной высоты форменного каркаса путем изменения количества упомянутых частей последнего, устанавливаемых при монтаже пусковой установки. Такое выполнение форменного каркаса, обеспечивая приспособляемость ПУ к ТПК различной длины, позволяет оптимизировать массо-габаритные показатели ПУ.
Однако особенности выполнения известной ПУ не предполагают возможности установки на ней блоков (кассет) ТПК, что ограничивает область ее использования.
Известна многоместная корабельная пусковая установка вертикального пуска, приведенная в патентном описании RU 2211432 C1 (F41F 3/042, 2003). Известная пусковая установка содержит верхнее основание, выполненное с возможностью закрепления на палубе корабля, средства для удержания и фиксации транспортно-пусковых контейнеров и электроразъемы электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми контейнерами. Верхнее основание выполнено с ячейками для транспортно-пусковых контейнеров. Каждая ячейка снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней.
Недостатком известной пусковой установки является то, что при вертикальном пуске ракеты из ТПК не исключена возможность падения ракеты на объект-носитель (корабль), например, при аварийном выбросе ракеты при пожаре на борту носителя или при отказе маршевого двигателя ракеты, что снижает безопасность объекта-носителя.
Одним из путей обеспечения безопасности объекта-носителя в случае неисправности ракеты или при нештатной ситуации на объекте-носителе, например при пожаре, является освобождение от ракеты путем аварийного выброса последней в сторону от объекта-носителя. При этом траектория движения ракеты должна исключать возможность соударения ракеты с надстройками объекта-носителя и должна обеспечивать увод ракеты на безопасное расстояние.
Известна корабельная пусковая система для ракет «Поларис», содержащая наклонно установленную пусковую шахту, которая закреплена на верхней палубе и фундаменте корабля и снабжена защитной крышкой с приводом открывания последней (Маликов В.Г. Шахтные пусковые установки. М.: Воениздат, 1975, с.108-109). Наклон пусковой шахты в сторону борта позволяет увести ракету за борт корабля при аварийном выбросе ракеты, например, при пожаре на борту носителя.
Однако наклонное расположение пусковой шахты усложняет обращение с ракетой при ее загрузке на корабль.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является многоместная корабельная пусковая установка, приведенная в патентном описании RU 2219470 C1 (F41F 3/042, 2003). Известная пусковая установка содержит верхнее основание, выполненное с возможностью закрепления на палубе корабля, снабженную цапфами несущую раму для транспортно-пусковых контейнеров, средства для удержания и фиксации транспортно-пусковых контейнеров и электроразъемы электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми контейнерами. Несущая рама верхним концом установлена в верхнем основании, которое выполнено с ячейками для транспортно-пусковых контейнеров. Каждая ячейка снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. Транспортно-пусковой контейнер имеет встроенную катапульту, которая выбрасывает подготовленную к запуску ракету через открытый люк ячейки пусковой установки на определенную высоту, после чего дистанционно включается маршевый двигатель ракеты.
Недостатком известной пусковой установки является то, что при вертикальном пуске ракеты из ТПК не исключена возможность падения ракеты на объект-носитель (корабль), например, при отказе маршевого двигателя ракеты, что снижает безопасность объекта-носителя.
Задачей, решаемой изобретением, является создание достаточно простой многоместной корабельной пусковой установки, обеспечивающей повышение надежности и приспособляемость к транспортно-пусковым контейнерам различных классов и назначения, а также приспособляемость к различным объектам-носителям.
Указанная задача решается тем, что многоместная корабельная пусковая установка, содержащая верхнее основание, выполненное с возможностью закрепления на палубе корабля, снабженную цапфами несущую раму для транспортно-пусковых контейнеров, средства для удержания и фиксации транспортно-пусковых контейнеров и электроразъемы электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми контейнерами, причем несущая рама верхним концом установлена в верхнем основании, которое выполнено с ячейками для транспортно-пусковых контейнеров, каждая ячейка снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней, согласно изобретению дополнительно содержит нижнее основание, выполненное с возможностью закрепления на фундаменте корабля, каретку, смонтированную на нижнем основании с возможностью горизонтального перемещения и фиксации своего положения относительно нижнего основания, привод перемещения каретки и опорные основания для транспортно-пусковых контейнеров. Верхнее основание снабжено вертикальными направляющими элементами, каждый из которых выполнен взаимодействующим с соответствующей цапфой несущей рамы. Несущая рама шарнирно оперта на каретку с возможностью разворота на угол пуска в вертикальной плоскости, ортогональной диаметральной плоскости корабля. Каждое из опорных оснований для транспортно-пусковых контейнеров соответственно установлено на несущей раме с возможностью взаимодействия с днищем соответствующего транспортно-пускового контейнера в рабочем положении пусковой установки. Пусковая установка выполнена обеспечивающей боковое опирание транспортно-пусковых контейнеров и имеет четное количество ячеек. Несущая рама в верхнем основании установлена таким образом, что в плане соответствующие ячейки пусковой установки расположены симметрично относительно проекции продольной оси цапф несущей рамы. При этом несущая рама снабжена направляющими элементами для транспортно-пусковых контейнеров, выполненными каждый в виде шпоночной направляющей, взаимодействующей с бугелями транспортно-пускового контейнера при загрузке последнего в пусковую установку.
Вместе с этим опорное основание для транспортно-пускового контейнера снабжено бугелями, взаимодействующими с соответствующими упомянутыми шпоночными направляющими несущей рамы.
В вышеприведенных вариантах выполнения пусковая установка может быть выполнена с возможностью переустановки упомянутого опорного основания по высоте несущей рамы и фиксации взаимного положения последних.
Кроме того, несущая рама выполнена составной по высоте и содержит сменную вставку.
В другом варианте выполнения несущая рама может быть выполнена сменной.
Вместе с этим привод перемещения каретки выполнен в виде винтового механизма, сопряженного с кареткой и нижним основанием.
Кроме того, несущая рама выполнена с возможностью установки на ней четырех транспортно-пусковых контейнеров и/или блоков транспортно-пусковых контейнеров, присоединительные элементы которых имитируют присоединительные элементы упомянутых одиночных транспортно-пусковых контейнеров.
Также пусковая установка может быть выполнена в виде модуля, содержащего по меньшей мере две несущие рамы. При этом упомянутые верхнее и нижнее основания выполнены едиными для обеих несущих рам, каждая из которых с помощью соответствующих цапф верхним концом установлена в едином верхнем основании и шарнирно оперта на соответствующую каретку, смонтированную на едином нижнем основании.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что при обеспечении возможности вертикальной загрузки длинномерного объекта в ПУ корабля оно позволяет обеспечить возможность увода запускаемого объекта в сторону от объекта-носителя при пуске, что повышает надежность эксплуатации пусковой установки. Вместе с этим изобретение обеспечивает приспособляемость пусковой установки к транспортно-пусковым контейнерам с объектами различных классов и назначения, что расширяет ее эксплуатационные возможности и повышает унификацию. Кроме того, изобретение обеспечивает приспособляемость к различным объектам-носителям и к большому числу типоразмеров транспортно-пусковых контейнеров, что также расширяет эксплуатационные возможности.
На фиг.1 схематично показан общий вид многоместной корабельной ПУ в варианте выполнения, продольный разрез в вертикальной плоскости, ортогональной диаметральной плоскости корабля, ПУ развернута на угол пуска; на фиг.2 - то же, ПУ в положении загрузки-выгрузки ТПК; на фиг.3 - верхнее основание ПУ и устройство узлов опирания верхних концов несущих рам, поперечный разрез по А-А на фиг.1, повернуто; на фиг.4 - вертикальный направляющий элемент верхнего основания ПУ, взаимодействующий с цапфой несущей рамы, и направляющие элементы несущей рамы, взаимодействующие соответственно с бугелем ТПК и бугелем блока (кассеты) ТПК, элемент Б на фиг.3; на фиг.5 - верхнее основание ПУ и устройство узлов опирания верхних концов несущих рам, продольный разрез по В-В на фиг.1, повернуто; на фиг.6 - цапфа несущей рамы, установленная в вертикальном направляющем элементе верхнего основания ПУ, разрез по Г-Г на фиг.5; на фиг.7 - средства для удержания и фиксации ТПК и электроразъем электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК, элемент Д на фиг.2.
Многоместная корабельная пусковая установка содержит верхнее основание и нижнее основание 1 и 2, выполненные с возможностью закрепления соответственно на верхней палубе 3 и фундаменте 4 корабля, несущую раму 5 для ТПК 6, средства 7 для удержания и фиксации ТПК и электроразъемы 8 электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Верхнее основание 1 выполнено с ячейками «а» для ТПК. Каждая ячейка снабжена закрепленной на верхнем основании 1 защитной крышкой 9 с приводом 10 открывания последней. Несущая рама 5 снабжена цапфами 11 и верхним концом установлена в верхнем основании 1, которое снабжено вертикальными направляющими элементами 12, каждый из которых выполнен взаимодействующим с соответствующей цапфой несущей рамы. Направляющий элемент 12 выполнен в виде шпоночной направляющей. При этом цапфа 11 в вертикальном направляющем элементе 12 установлена с возможностью ограниченного перемещения в пределах зазора «b», который образован между торцевой поверхностью направляющего элемента 12 и ответной опорной поверхностью несущей рамы (здесь имеется в виду перемещение вдоль оси цапф, т.е. перемещение в направлении, поперечном по отношению к вертикальным направляющим элементам 12). Таким образом узел опирания верхнего конца несущей рамы обеспечивает последней три степени свободы.
Пусковая установка содержит каретку 13, которая смонтирована на нижнем основании 2 с возможностью горизонтального перемещения и фиксации своего положения относительно нижнего основания 2. При этом несущая рама 5 шарнирно оперта на каретку 13 с возможностью разворота на угол пуска в вертикальной плоскости, ортогональной диаметральной плоскости корабля, с помощью привода 14 перемещения каретки. В варианте выполнения привод 14 перемещения каретки выполнен в виде винтового механизма, сопряженного с кареткой 13 и нижним основанием 2. В варианте осуществления изобретения несущая рама установлена на каретке с помощью двух шарниров 15. Перемещение каретки 13 ограничено упорами «с» и «d». Крайние положения несущей рамы 5 контролируются с помощью концевого выключателя (на чертеже не показано), установленного на нижнем основании 2. Концевой выключатель срабатывает только при зафиксированных крайних положениях каретки 13. При этом, когда несущая рама 5 наклонена на угол пуска и каретка доведена до упора «с», в систему управления стрельбой выдается сигнал, разрешающий пуск запускаемых объектов. Когда несущая рама находится в вертикальном положении и каретка доведена до упора «d», разрешается загрузка (выгрузка) ТПК в ПУ. Благодаря шарнирному опиранию несущей рамы 5 на установленную с возможностью горизонтального прямолинейного перемещения каретку 13 и особенности конструктивного исполнения узла опирания верхнего конца несущей рамы 5 обеспечиваются возможность загрузки ТПК в пусковую установку корабля в вертикальном положении и наклон несущей рамы совместно с ТПК в сторону борта корабля при пуске. Наклон несущей рамы позволяет обеспечить возможность увода запускаемого объекта в сторону от объекта-носителя (корабля), что исключает возможность падения запускаемого объекта на носитель в случае возникновения нештатной ситуации (например, при отказе маршевого двигателя запускаемого объекта), что важно с точки зрения пожаровзрывобезопасности объекта-носителя. Таким образом, изобретение повышает надежность эксплуатации пусковой установки.
На несущей раме 5 установлены опорные основания 16 для ТПК. Каждое из опорных оснований 16 установлено с возможностью взаимодействия с днищем соответствующего ТПК в рабочем положении ПУ. На опорных основаниях 16 смонтированы электроразъемы 8 электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Электроразъемы 8 снабжены каждый смонтированным на опорном основании механизмом стыковки с ТПК (на чертеже не показано). При этом пусковая установка выполнена с возможностью переустановки опорного основания 16 по высоте несущей рамы 5 и фиксации взаимного положения последних с помощью стопора 17.
Пусковая установка выполнена обеспечивающей боковое опирание ТПК и имеет четное количество ячеек «а». Несущая рама 5 в верхнем основании установлена таким образом, что в плане соответствующие ячейки ПУ расположены симметрично относительно проекции продольной оси цапф 11 несущей рамы 5. При этом несущая рама 5 снабжена направляющими элементами 18 для ТПК, выполненными каждый в виде шпоночной направляющей, взаимодействующей с бугелями 19 ТПК 6 при загрузке последнего в пусковую установку. Направляющие элементы 18 обеспечивают заданное положение ТПК относительно несущей рамы 5 и соответствующей ячейки ПУ, а также удерживают ТПК от поперечных перемещений. От перемещения вдоль направляющих элементов 18 ТПК удерживается с помощью закрепленного на опорном основании 16 штыря 20, взаимодействующего с ответным элементом 21, выполненным на днище ТПК.
В варианте выполнения опорное основание 16 для ТПК снабжено бугелями (на чертеже не показано), взаимодействующими с соответствующими шпоночными направляющими 18 несущей рамы. Бугеля опорного основания 16 по конструкции аналогичны бугелям 19 транспортно-пускового контейнера. Таким образом, опорное основание 16 крепится в тех же направляющих, что ТПК и при эксплуатации пусковой установки может переустанавливаться по высоте несущей рамы 5.
В варианте осуществления изобретения несущая рама 5 выполнена с возможностью установки на ней четырех транспортно-пусковых контейнеров 6 и/или блоков (кассет) 22 транспортно-пусковых контейнеров, присоединительные элементы которых (в частности, бугеля и единое днище) имитируют присоединительные элементы транспортно-пусковых контейнеров 6. Благодаря возможности установки как одиночных ТПК, так и блоков (кассет) ТПК и возможности переустановки опорных оснований 16 по высоте несущей рамы 5 обеспечивается приспособляемость пусковой установки к ТПК с объектами различных классов и назначения, что расширяет ее эксплуатационные возможности и повышает унификацию.
В другом варианте выполнения несущая рама 5 выполнена составной по высоте и содержит сменную вставку (на чертеже не показано). Возможен вариант выполнения, когда несущую раму выполняют сменной (по существу пусковая установка допускает использование несущей рамы любой заданной длины и с любыми присоединительными элементами, соответствующими ответным присоединительным элементам транспортно-пускового контейнера 6 и/или блока 22 транспортно-пусковых контейнеров). Благодаря этому изобретение обеспечивает пусковой установке приспособляемость к различным объектам-носителям и к большому числу типоразмеров ТПК, что также расширяет эксплуатационные возможности.
В варианте осуществления изобретения пусковая установка выполнена в виде модуля, содержащего, например, две несущие рамы 5, каждая из которых имеет четыре пары направляющих элементов 18. Верхнее основание и нижнее основание 1 и 2 выполнены едиными (общими) для обеих несущих рам. Каждая из несущих рам 5 с помощью соответствующих цапф 11 верхним концом установлена в едином верхнем основании 1 и шарнирно оперта на соответствующую каретку 13, смонтированную на едином нижнем основании 2.
Благодаря конструктивным особенностям выполнения пусковой установки, в частности особенности выполнения узлов опирания несущей рамы 5, исключается возможность передачи на ТПК нагрузок, вызываемых деформациями верхней палубы корабля, возникающими в процессе эксплуатации пусковой установки с ТПК, а также нагрузок, возникающих при внешних воздействиях на корабль (например, при качке и температурных перепадах). Вместе с этим исключение возможности передачи на пусковую установку нагрузок, вызываемых вышеотмеченными обстоятельствами, обеспечивает возможность снижения требований к жесткости пусковой установки и, следовательно, снижение массы пусковой установки и возможность ее упрощения.
Использование многоместной корабельной пусковой установки осуществляется следующим образом.
Предварительно ПУ, выполненную в виде самостоятельного узла-модуля, загружают в погреб корабля. Затем нижнее и верхнее основания 2 и 1 закрепляют в заданном положении соответственно на фундаменте 4 корабля и на верхней палубе 3.
Перед загрузкой ТПК (блока ТПК) в ПУ корабля несущую раму 5 с помощью привода 14 перемещения каретки переводят из наклонного положения в вертикальное положение. При этом каретка 13 перемещается до упора «d». В этом положении каретку 13 фиксируют относительно нижнего основания 2. Опорное основание 16 перемещают в направляющих 18 по высоте несущей рамы в положение, соответствующее типоразмеру загружаемого ТПК (блока ТПК). Фиксируют положение опорного основания с помощью стопора 17.
При загрузке ТПК на корабль с помощью привода 10 открывают защитную крышку 9 загружаемой ячейки «а» ПУ. ТПК 6 (блок 22 ТПК), предварительно доставленный к месту проведения работ, с помощью грузоподъемного средства, оснащенного соответствующей подвеской (на чертеже не показано), перемещают к загружаемой ячейке ПУ и вывешивают на заданной высоте над проемом загружаемой ячейки, обеспечивая предварительную ориентацию в горизонтальной плоскости. Осуществляют опускание ТПК 6 в проем ячейки ПУ. Бугеля 19, связанные с ТПК 6, заходят в соответствующие шпоночные направляющие 18. При опускании ТПК 6 бугеля 19 перемещаются в направляющих 18, при этом обеспечивается центрирование ТПК 6 и заданное положение ТПК в поперечном сечении ПУ. При установке ТПК на штатное место срабатывает механизм стыковки электроразъема 8 электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК и последняя подключается к упомянутой корабельной системе (на чертеже не показано). ТПК с помощью закрепленного на опорном основании 16 штыря 20 фиксируется относительно ПУ. После установки ТПК на штатное место ТПК освобождают от подвески, связанной с грузоподъемным устройством. Ячейку ПУ закрывают защитной крышкой. В таком виде ТПК с запускаемым объектом может находиться в ПУ корабля, не требуя обслуживания.
Выгрузку ТПК из ячейки ПУ осуществляют в обратной последовательности.
После загрузки ТПК в ПУ каретку 13 освобождают от фиксации и перемещают до упора «с». Фиксируют положение каретки. В результате перемещения каретки 13 несущая рама 5 наклоняется в вертикальной плоскости в сторону борта в положение, соответствующее углу пуска, который позволяет увести запускаемый объект за борт корабля при аварийном выбросе запускаемого объекта, например, при пожаре на борту носителя, что исключает возможность падения запускаемого объекта на носитель в случае возникновения нештатных ситуаций.
При пуске запускаемого объекта из ТПК приводом 10 открывают защитную крышку 9 соответствующей ячейки ПУ. По сигналу от корабельной системы управления стрельбой, в соответствии с циклограммой запуска запускаемых объектов, подается сигнал на включение автономных источников питания запускаемого объекта через электроразъем 8 и от бортовой системы управления запускается стартовый двигатель.
Таким образом, благодаря особенности выполнения многоместной корабельной пусковой установки изобретение, обеспечивая возможность вертикальной загрузки длинномерного объекта в ПУ корабля, позволяет обеспечить возможность увода запускаемого объекта в сторону от объекта-носителя при пуске, что повышает надежность эксплуатации пусковой установки. Вместе с этим изобретение обеспечивает приспособляемость пусковой установки к транспортно-пусковым контейнерам с объектами различных классов и назначения, что расширяет ее эксплуатационные возможности и повышает унификацию. Кроме того, изобретение обеспечивает приспособляемость к различным объектам-носителям и к большому числу типоразмеров транспортно-пусковых контейнеров, что также расширяет эксплуатационные возможности.
Вместе с этим, по существу, заявляемое изобретение обеспечивает решение как прямой, так и обратной задач. С одной стороны, изобретение позволяет создать корабельную ПУ наклонного пуска, обеспечивающую возможность вертикальной загрузки-выгрузки ТПК, благодаря чему достигается существенное упрощение обслуживания корабельных ПУ наклонного пуска. С другой стороны, изобретение позволяет корабельную пусковую установку вертикального пуска преобразовать в обеспечивающую возможность вертикальной загрузки-выгрузки ТПК корабельную ПУ наклонного пуска, что повышает надежность эксплуатации ПУ.