СПОСОБ СТЕНДОВОГО ИСПЫТАНИЯ КАТАПУЛЬТНОГО УСТРОЙСТВА РАКЕТЫ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОМ ЗАПУСКЕ
METHOD OF BENCH TESTING OF ROCKET CATAPULT DEVICE IN VERTICAL LAUNCHING

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработки и изготовлении катапультных устройств для вертикального запуска ракет из контейнера (пусковой трубы).
При отработке ракет стартовой массой 500…1500 кг с вертикальным запуском из контейнера (пусковой трубы) с использованием поршневого катапультного устройства (КУ) необходима экспериментальная проверка технических решений в части характеристик старта ракет, на весогабаритных макетах последних как на стадии отработки, так и (в отдельных случаях) в серийном производстве (оценка начальной скорости покидания ракетой пусковой трубы, величины перегрузок, уровня внутрибаллистических характеристик (ВБХ) пускового газогенератора (ГГ) в процессе катапультирования, а также высоты выброса ракеты из пусковой трубы при срабатывании КУ).
Существующие способы испытания катапультных устройств ракет при запуске из контейнера (пусковой трубы) предусматривают экспериментальную оценку в полигонных условиях при вертикальных пусках. При этом отстреливаемые макеты ракеты, как правило, повреждаются при падении на грунт и не подлежат дальнейшему использованию. Пример такого типа ракет и КУ приведен в источнике «MILITERY PARADE» («Военный парад», журнал военно-промышленного комплекса) апрель, 1994 г., стр 65). Аналоги патентуемого изобретения приведены также в источниках: RU 2231017 C1, 20.06.2004; RU 2228512 C2, 10.05.2004; RU 2131583 C1, 10.06.1999; JP 7167595 A, 04.07.1995; JP 5026597 A, 02.02.1993; FR 2065676 A, 06.08.1971
Полигонные способы испытания катапультных устройств ракет характеризует пониженная информативность и высокая затратность их проведения, связанная в том числе, с большими финансовыми и временными затратами, обусловленными доставкой комплектующих ракетного комплекса с заводов-изготовителей к полигону, что является существенным недостатком известного способа.
Указанный недостаток частично устраняется в способе стендового испытания КУ по пат. RU 2288420. Однако этот способ предусматривает испытание КУ с весогабаритным макетом ракеты (ВГМР) только в горизонтальном положении, что снижает информативность способа (не позволяет оценить высоту выброса ВГМР и уровень перегрузок при вертикальном старте из контейнера).
В качестве прототипа патентуемого изобретения принят способ по пат. RU 2288420 C2 (опубл. 27 ноября 2006 г., заявка 2005 101131 от 19.01.2005 г.), МПК F41A 23/16, F41F 3/04. F42B 35/00.
Технической задачей изобретения является разработка экономичного и высокоэффективного (с повышенной информативностью) способа испытания КУ ракет в стендовых условиях завода-изготовителя КУ, с обеспечением вертикального старта весогабаритного макета ракеты (ВГМР) с регистрацией высоты выброса, уровня осевых перегрузок и сохранением ВГМР для последующих испытаний.
Указанная техническая задача решается в рамках патентуемого изобретения путем создания стендового способа испытания КУ ракеты с обеспечением вертикального старта из контейнера (пусковой трубы) в условиях испытательной базы завода-изготовителя, а не в полигонных условиях.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема проведения испытания по патентуемому способу.
Технический результат патентуемого изобретения заключается в разработке способа стендового испытания катапультного устройства ракеты при вертикальном старте. При этом закрепляют вертикальный стапель в виде решетчатой фермы жесткой конструкции с нижней плитой-основанием, прочно скрепленной с железобетонной площадкой стенда и, используя шарнирное соединение основания стапеля с подвижной плитой фермы, регулирующим винтом (домкратом) задают угол наклона вертикальной оси контейнера с весогабаритным макетом ракеты в пределах 3…5°, при этом на расстоянии (3…5)L, (где L - длина ВГМР) от вертикальной оси стапеля по азимуту выполняют насыпь из податливого материала, оснащают стапель весогабаритным макетом ракеты, линией подачи импульса на воспламенение ГГ катапультного устройства, датчиками и аппаратурой регистрации внутрибаллистических характеристик ГГ и внешнебаллистических характеристик макета ракеты (скорости покидания контейнера и высоты выброса) и осуществляют запуск газогенератора КУ. При этом высоту насыпи выполняют не менее 2,5L, а угол (β) насыпи, обращенный к макету ракеты, выполняют в пределах 70-80°. Для гарантированного сохранения макета выполняют дополнительный горизонтальный участок насыпи высотой не менее 0,5L, длиной не менее 1,5L с отбортовкой (см.чертеж) в оконечности.
Изобретение поясняется графическими материалами.
Схема проведения испытания по патентуемому способу приведена на чертеже:
1 - весогабаритный макет ракеты (ВГМР);
2 - железобетонная площадка стенда;
3 - подвижная (регулируемая) плита вертикального стапеля;
4 - неподвижная плита вертикального стапеля;
5 - шарнир;
6 - регулирующий винт-домкрат;
7 - насыпь из податливого материала (песчано-глинистый грунт);
8 - элементы крепления неподвижной плиты вертикального стапеля к железобетонному основанию площадки стенда;
9 - контейнер (пусковая труба);
10 - газогенератор КУ.
Сущность изобретения заключается как в обеспечении эффективного, с полными замерами характеристик испытания ВГМР, с оценкой характеристик КУ, так и в возможности сохранения ВГМР для последующих испытаний. Проведение подобных испытаний КУ на полигоне сопряжено со значительными техническими трудностями и большими финансовыми затратами.
Нижний предел угла α (3°) наклона ВГМР с контейнером (см.чертеж) обусловлен необходимостью сохранения стапеля для последующих испытаний, верхний предел угла α (5°), ограничен приемлемыми габаритными (геометрическими) размерами стенда.
Угол наклона насыпи (при угле запуска ВГМР из контейнера 3…5°), составляющий 70…80°, обеспечивает «мягкое» приземление макета на насыпь, сохранение его геометрических размеров.
Высота насыпи не менее 2,5L при принятых параметрах запуска (углы α, β) позволяет гарантированно обеспечить «улов» ВГМР с сохранением его геометрических характеристик, продолжить дальнейшие испытания с ним.
Пример реализации способа
Вертикальный стапель (4) с размещенным внутри него контейнером (9) с ВГМР (1) массой 600 кг жестко крепился (8) на заводском открытом стенде к железобетонному основанию площадки стенда. Угол наклона вертикальной оси ВГМР (длиной L=3,5 м) через подвижную плиту (3) домкратом (6) с использованием шарнира (5) обеспечивал 4° в сторону насыпи (7).
Высота насыпи составляла 12 м, материал насыпи - природный, песчано-глинистый грунт. Расстояние от точки установки стапеля (по оси) до основания насыпи 18 м, угол наклона насыпи, обращенный к стапелю β, составлял 70°. ВГМР запускался катапультным поршневым устройством с ГГ (10), выполненным в соответствии с патентом RU 2289036. Максимальная высота выброса ВГМР составила 44 м. Макет «приземлялся» (по результатам киносъемки) на насыпь практически под углом 70-80° и был пригоден для дальнейших испытаний.
Положительный эффект изобретения - уменьшение экономических затрат и временных затрат при отработке ракет.