ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА
LAUNCHING SYSTEM

Изобретение относится к военно-морскому вооружению, а именно к корабельным пусковым установкам (ПУ).
Известна ракетно-торпедная пусковая установка (патент №2133431 РФ), которая содержит стрельбовую трубу, устройство расстыковки электроразъемов боезапаса с пусковой установкой и механизм фиксации состыкованного электроразъема. Устройство расстыковки выполнено в виде установленного в горловине стрельбовой трубы каркаса с наклонными в сторону, противоположную движению боезапаса, направляющими. Механизм фиксации выполнен в виде расположенной на каркасе с возможностью поворота откидной чашки. Чашка соединена посредством буртиков стержня с подпружиненной вилкой. Один буртик стержня непосредственно соединен с цилиндрическим гнездом чашки и взаимодействует с крышкой каркаса, а другой - с цилиндрическим гнездом вилки. Верхние торцы пружин взаимодействуют с верхним буртиком стержня. На поверхности вилки выполнены консоли параллельно направляющим каркаса, образующие с ним пазы. В корпусе электроразъема выполнены наклонные шипы, размещенные в пазах.
Конструкция изобретения предполагает обеспечение сопряжения элементов электроразъема в районе цилиндрической части тела изделия, из-за чего невозможна эксплуатация изделий с торцевым расположением электроразъема.
Известна пусковая установка (патент №2309362 РФ), которая содержит качающуюся часть, на которой установлены направляющие для транспортно-пускового контейнера (ТПК), привод перемещения ТПК, расположенный в корпусе электроразъем связи системы управления пуском с ТПК, механизм стыковки электроразъема с ТПК, защитная крышка. Электроразъем установлен в корпусе с возможностью самоустановки, защитная крышка установлена на корпусе механизма стыковки, а привод перемещения ТПК кинематически связан с защитной крышкой с возможностью ее открывания перед стыковкой электроразъема с ТПК и закрывания после расстыковки.
Однако известная схема ПУ не может быть реализована в условиях конструкции пусковой установки подводной лодки, эксплуатация которой подразумевает воздействие морской воды с забортным давлением.
Известна корабельная пусковая система (патент №2296285 РФ), которая включает пусковую установку в виде контейнера - стрельбовой трубы с опорным столом и съемным каркасом с изделиями - транспортно-пусковыми контейнерами (ТПК), крышкой, средствами электросвязи запускаемых изделий с корабельной системой управления стрельбой с элементами электроразъема и с устройством (механизмом) их автоматической стыковки с центрирующими направляющими и ответными элементами. Средства электрической связи корабельной системы управления стрельбой с изделиями (ТПК) включают герметичные кабели, электрические соединители с разъемами (элементы электроразъема), контроллер, единый разъем электрического соединителя и механизм автоматической стыковки (устройство стыковки) разъема электрического соединителя с ответным разъемом электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой. ТПК размещены в съемном каркасе, каждый из них через соответствующие соединители с разъемами, герметичные кабели и контроллер подключаются к единому разъему электрического соединителя. Съемный каркас размещен в контейнере, в днище которого выполнен гермоввод, в центральном отверстии которого герметично установлен ответный разъем электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой. Механизм автоматической стыковки (устройство стыковки) электроразъемов подвижно закреплен на съемном каркасе снизу, снабжен нуль-установителем и центрирующими направляющими элементами для взаимодействия с соответствующими ответными элементами корпуса гермоввода. Состыковка происходит в момент загрузки съемного каркаса с ТПК в контейнер.
Недостатком известного изобретения по патенту РФ №2296285 является сложность и трудоемкость эксплуатации пусковой установки из-за наличия съемного каркаса с опорным столом, средствами амортизации, с гермовводом с электросоединителем, корпус которого пропущен через днище контейнера, контроллером, а также невозможность загрузки изделий через нижний срез пусковой трубы и, как следствие, невозможность перезарядки пусковой установки в условиях похода, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках пусковой установки.
Корабельная пусковая установка по патенту РФ №2296285 принята в качестве наиболее близкого аналога.
Задача изобретения заключается в улучшении и расширении эксплуатационных характеристик пусковой установки, а также в повышении надежности ее эксплуатации за счет автоматической стыковки и расстыковки элементов электроразъема изделия и корабельной системы управления стрельбой пусковой установки при обеспечении загрузки изделий через нижний срез пусковой трубы, что позволяет осуществлять перезарядку пусковой установки в условиях похода.
Задача решена тем, что в известной пусковой установке, содержащей стрельбовую трубу (контейнер) с изделием, крышкой, нажимным кольцом и со средствами электросвязи изделия с корабельной системой управления стрельбой, которые включают элементы электроразъема с устройством их стыковки с центрирующими направляющими и ответными элементами, согласно изобретению устройство стыковки элементов электроразъема выполнено в виде корпуса, который установлен на нижней крышке пусковой установки и в котором выполнены последовательно три вертикальные коллинеарные цилиндрические полости, две из которых сквозные, а в третьей, средней полости верхний торец выполнен глухим, при этом в сквозных полостях установлены цилиндрические стержни с возможностью возвратно-поступательного движения, а в третьей, средней полости с возможностью возвратно-поступательного движения установлен механизм возврата, причем стержни и механизм возврата соединены шарнирно с двуплечим рычагом, который установлен на оси в корпусе с возможностью поворота, при этом на свободном конце одного из стержней установлен элемент электроразъема корабельной системы управления стрельбой, а другой стержень подпружинен и установлен с возможностью взаимодействия с нажимным кольцом, при этом сквозная цилиндрическая полость, содержащая стержень с элементом электроразъема корабельной системы управления стрельбой, сообщена посредством горловины, выполненной в крышке, с полостью стрельбовой трубы с изделием и ответным элементом электроразъема.
Кроме того, на нажимном кольце закреплен копир с возможностью взаимодействия с роликом, который установлен на свободном конце подпружиненного стержня.
Кроме того, подпружиненный стержень зафиксирован от поворота шпонкой и подпружинен посредством тарельчатой пружины со штоком и гайки, которая навинчена на упомянутый стержень, при этом шток установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндрической полости, которая выполнена в подпружиненном стержне.
Кроме того, шарнирное соединение подпружиненного стержня с двуплечим рычагом выполнено посредством шарнира, который сопряжен верхней полусферой со сферической выемкой, выполненной в нижней части штока, а нижней полусферой - со сферической выемкой, выполненной в регулировочном болте, который ввернут в двуплечий рычаг.
Кроме того, элемент электроразъема корабельной системы управления стрельбой установлен на стержне посредством плавающей головки, снабженной центрирующими направляющими элементами - штырями-ловителями, установленными с возможностью взаимодействия с ответными элементами - гнездами-ловителями, выполненными в корпусе устройства стыковки элементов электроразъема, при этом стержень уплотнен в упомянутом корпусе посредством кольцевых уплотнений.
Кроме того, шарнирное соединение стержня с двуплечим рычагом выполнено посредством двух симметричных кулачков с пазом между ними, которые выполнены на двуплечем рычаге и сопряжены с ответными углублениями, выполненными в упомянутом стержне.
Кроме того, ось, на которой установлен двуплечий рычаг, установлена в проушинах, выполненных в нижней части корпуса.
Кроме того, механизм возврата выполнен в виде подпружиненного штока с тарельчатой пружиной, которые установлены во втулке.
Кроме того, шарнирное соединение механизма возврата с двуплечим рычагом осуществлено посредством камня, который установлен с возможностью поворота на оси в средней части двуплечего рычага, в пазе между кулачками и сопряжен с втулкой механизма возврата.
Предлагаемое устройство ПУ обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками: размещение устройства стыковки элементов электроразъема на нижней крышке ПУ позволяет осуществлять загрузку изделий через нижний срез стрельбовой трубы с последующей автоматической стыковкой элементов электроразъема и, как следствие, позволяет обеспечить перезарядку ПУ в условиях похода, а также применение для стыковки и расстыковки элементов электроразъема энергии движения нажимного кольца при закрывании и открывании крышки за счет взаимодействия копира, установленного на нажимном кольце, и ролика, связанного с рычажно-пружинной системой устройства стыковки, позволяет исключить необходимость применения в устройстве стыковки отдельного привода и существенно повысить надежность и боеготовность ПУ.
Кроме того, за счет кинематической связи устройства стыковки с нажимным кольцом исключается возможность несанкционированной расстыковки элементов электроразъема при закрытой и зафиксированной нажимным кольцом крышке, что также повышает надежность работы ПУ.
Сущность изобретения пояснена чертежами, на которых изображено:
фиг.1 - общий вид пусковой установки;
фиг.2 - общий вид устройства стыковки элементов электроразъема;
фиг.3 - вид А с фиг.2;
фиг.4 - сечение Б-Б с фиг.2;
фиг.5 - вид В с фиг.2;
фиг.6 - общий вид пусковой установки (состыкованное состояние элементов электроразъема).
Пусковая установка 1 (фиг.1) содержит стрельбовую трубу 2 с установленной на ней нижней крышкой 3 с нажимным кольцом 4 кремальерного типа. В крышке 3 выполнена горловина с цилиндрической полостью 5 (фиг.2). В горловине крышки 3 с применением уплотнительного кольца 6 установлено устройство стыковки 7 (фиг.1) элемента электроразъема 8, установленного на изделии 9, и элемента электроразъема 10 корабельной системы управления стрельбой (на чертежах не показана). Устройство стыковки 7 включает корпус 11 (фиг.2), установленный на крышке 3, в котором выполнены три последовательные коллинеарные цилиндрические полости 12, 13, 14. Полости 12 и 14 выполнены сквозными, а средняя полость 13 выполнена с глухим верхним торцом. В полостях 12 и 14 с возможностью возвратно-поступательного движения размещены цилиндрический стержень 15 с элементом электроразъема 10 корабельной системы управления стрельбой, установленным на плавающей головке 16, и цилиндрический стержень 17, соответственно. При этом полость 12 сообщена с цилиндрической полостью 5 горловины крышки 3, которая в свою очередь сообщена с внутренней полостью стрельбовой трубы 2 и с изделием 9 с элементом электроразъема 8. Подвижное соединение стержня 15 в полости 12 корпуса 11 уплотнено стандартными кольцевыми уплотнениями 18. Плавающая головка 16, установленная на стержне 15, снабжена центрирующими направляющими элементами - двумя штырями-ловителями 19, взаимодействующими с двумя ответными элементами - гнездами-ловителями 20 выполненными в корпусе 11. Стержень 17 зафиксирован от поворота в корпусе 11 шпонкой 21, закрепленной на нем винтами. В верхней части стержня 17 выполнен паз 22, в котором с возможностью вращения вокруг оси 23, зафиксированной шайбами 24, установлен ролик 25, взаимодействующий с поверхностью Д копира 26, закрепленного болтами 27 (фиг.3) на нажимном кольце 4. Стержень 17 подпружинен, для чего в нем выполнена цилиндрическая полость, в которой с возможностью возвратно-поступательного движения установлен шток 28 (фиг.2) с тарельчатой пружиной 29. Для предварительного сжатия пружины 29 и удержания штока 28 в полости подпружиненного стержня 17 на его нижнюю часть по резьбе навинчена гайка 30.
В нижней части корпуса 11 выполнены две симметричные проушины 31 (фиг.3), в пространство между ними, с возможностью поворота вокруг оси 32, установлен двуплечий рычаг 33. Одно плечо двуплечего рычага 33 связано с подпружиненным стержнем 17 через шарнир 34 (фиг.2), который верхней полусферой упирается в сферическую выемку штока 28, а нижней - в сферическую выемку регулировочного болта 35, вкрученного по резьбе в двуплечий рычаг 33. Шарнир 34 зафиксирован относительно двуплечего рычага 33 планкой 36 (фиг.4). Другое плечо двуплечего рычага 33 выполнено в виде двух симметричных кулачков 37 (фиг.5) с пазом между ними, оно шарнирно связано со стержнем 15, в нижней части которого на двух параллельных боковых поверхностях выполнены углубления 38 (фиг.2), кулачки 37 двуплечего рычага 33 входят в углубления 38, тем самым обхватывая стержень 15 с двух сторон. Также в паз между кулачками 37 двуплечего рычага 33 установлен камень 39 в форме куба, он имеет возможность поворота вместе с осью 40. Двуплечий рычаг 33 посредством камня 39 шарнирно связан с механизмом возврата 41, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения в средней полости 13 и состоящим из втулки 42 с установленными в ней подпружиненным штоком 43 и тарельчатой пружиной 44.
Пусковая установка функционирует следующим образом. При загруженном в стрельбовую трубу 2 (фиг.1) изделии 9 и закрытой, но не зафиксированной нажимным кольцом 4 крышкой 3 элементы электроразъема 8 и 10, соответственно, изделия 9 и корабельной системы управления стрельбой ПУ 1 находятся в расстыкованном положении. Ролик 25 (фиг.3) устройства стыковки 7 находится в контакте с поверхностью Д копира 26, подпружиненный стержень 17 (фиг.2) находится в крайнем верхнем положении, стержень 15 с прикрепленной к нему плавающей головкой 16 и элементом электроразъема 10 корабельной системы управления стрельбой находится в крайнем нижнем положении, соответственно. По команде с пульта (на чертеже не показан) нажимное кольцо 4 поворачивают по часовой стрелке, фиксируя закрытое положение крышки 3. Копир 26, поворачиваясь вместе с нажимным кольцом 4, воздействует на ролик 25 подпружиненного стержня 17, за счет чего последний смещается вниз, воздействуя через шарнир 34 на плечо рычага 33, при этом другое плечо рычага 33 поднимается, одновременно перемещая стержень 15 вверх, и воздействуя камнем 39 на втулку 42 механизма возврата 41, сжимает пружину 44, тем самым аккумулируя энергию обратного хода. По мере завершения рабочего хода нажимного кольца ролик 25 останавливается на поверхности Г (фиг.3) копира 26. Стержень 15 (фиг.2) достигает крайнего верхнего положения, тарельчатая пружина 29 подпружиненного стержня 17 сжимается, компенсируя допуски в соединениях. Элемент электроразъема 10 корабельной системы управления стрельбой ПУ 1 состыкован с элементом электроразъема 8 изделия 9 (фиг.6). Штыри-ловители 19 вышли из гнезд-ловителей 20, что дает возможность плавающей головке 16 смещаться из среднего положения в пределах допуска с целью достижения полной соосности элементов электроразъема.
В момент выстрела элементы электроразъема 8 изделия 9 и 10 корабельной системы управления стрельбой ПУ 1 расстыковываются автоматически.
Если выстрел не производился, то по команде с пульта на открытие нажимного кольца, нажимное кольцо 4 смещается против часовой стрелки в крайнее открытое положение. Копир 26 поворачивается вместе с нажимным кольцом 4, что дает возможность подпружиненному стержню 17 подняться под действием механизма возврата 41, который воздействует втулкой 43 на камень 39 и поворачивает двуплечий рычаг 33. Одновременно стержень 15 смещается вниз, элемент электроразъема 10 корабельной системы управления стрельбой, закрепленный на нем, выходит из зацепления с элементом электроразъема 8 изделия 9. Штыри-ловители 19, расположенные на плавающей головке 16, входят в гнезда-ловители 20 корпуса 11, плавающая головка возвращается в соосное (среднее) со стержнем 15 положение. В конце обратного хода тарельчатая пружина 29 подпружиненного стержня 17, компенсируя допуски в соединениях, сжимается, воспринимая избыточную энергию механизма возврата 41.
В предложенной ПУ улучшены эксплуатационные характеристики, за счет размещения устройства стыковки элементов электроразъема на нижней крышке загрузку изделий осуществляют через нижний срез стрельбовой трубы с последующей автоматической стыковкой элементов электроразъема, что позволяет производить перезарядку ПУ в условиях похода. Применение для стыковки элементов электроразъема энергии движения нажимного кольца при закрывании-открывании крышки позволяет исключить применение отдельного привода и повысить надежность, экономичность, боеготовность ПУ. За счет кинематической связи устройства стыковки с нажимным кольцом исключается возможность несанкционированной расстыковки элементов электроразъема при закрытой и зафиксированной нажимным кольцом крышке, что также повышает надежность эксплуатации ПУ.
В 2007 г. были проведены испытания опытного образца пусковой установки с предложенным устройством стыковки элементов электроразъема, которые подтвердили его работоспособность и выявили вышеуказанные преимущества.