КОРАБЕЛЬНАЯ ПУСКОВАЯ СИСТЕМА
SHIP LAUNCHER ASSEMBLY

Изобретение относится к корабельным пусковым установкам и может быть использовано при создании специализированных комплексов морского базирования для запуска объектов различного назначения, как с надводных носителей, так и с подводных транспортных средств.
Известна модульная многоместная корабельная пусковая установка (ПУ) вертикального пуска, охарактеризованная в патенте US 6230604 B1 (F41F 3/052, 3/077, 2001). Известная ПУ содержит верхнее и нижнее основания, выполненные с возможностью закрепления соответственно на палубе и фундаменте корабля, и установленную между ними промежуточную конструкцию в виде форменного каркаса, образующие ячейки для установки транспортно-пусковых контейнеров (ТПК) концентрического типа (CCL). В технической литературе транспортно-пусковые контейнеры иначе иногда называют: транспортно-пусковыми стаканами (ТПС). Каждая ячейка ПУ снабжена закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. В верхнем основании в каждой ячейке установлено направляющее кольцо для облегчения загрузки транспортно-пусковых контейнеров в ячейку пусковой установки. В нижнем основании в каждой ячейке предусмотрено сегментное гнездо, имеющее форму, отвечающую форме полусферического днища ТПК. Внутри нижнего основания смонтированы устройства для фиксации ТПК от вертикальных перемещений.
К недостаткам известной модульной многоместной корабельной ПУ можно отнести то, что ее область использования ограничена надводными носителями.
Известна модульная многоместная корабельная ПУ вертикального пуска по патенту RU 2213925 С1 (F41F 3/04, B63G 1/00, 2003). Известная ПУ 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 ТПК различных типов. Каждая ячейка пусковой установки снабжена устройством амортизации ТПК и закрепленной на верхнем основании защитной крышкой с приводом открывания последней. В верхнем основании в каждой ячейке пусковой установки установлен сменный стакан, корпус которого выполнен с обтюратором в виде кольцевой опоры для ТПК. На сменном стакане выполнен направляющий элемент с возможностью взаимодействия с соответствующим ответным элементом ТПК для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси ячейки ПУ. В нижнем основании в каждой ячейке ПУ соосно сменному стакану установлен второй стакан, который шарнирно закреплен на корпусе нижнего основания посредством устройства амортизации, с возможностью перемещения вдоль упомянутой оси. На втором стакане со стороны верхнего торца установлено кольцо со сферической опорной поверхностью, взаимодействующей со сферической опорной поверхностью сменной кольцевой опоры для ТПК. Последняя поджата к упомянутому кольцу с помощью упругого элемента. Внутри второго стакана смонтированы захватное устройство для фиксации ТПК от вертикальных перемещений относительно второго стакана и механизм стыковки электроразъема электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК. Снаружи второго стакана установлены направляющие элементы, взаимодействующие с соответствующими ответными элементами нижнего основания для обеспечения заданного углового положения второго стакана относительно продольной оси ячейки ПУ. Каждая ячейка ПУ снабжена расположенными на заданной высоте центрирующими элементами, каждый из которых представляет собой стойку с наклонно расположенной упругой направляющей, выполненной с возможностью взаимодействия с ТПК при загрузке последнего в ячейку ПУ. Центрирующие элементы выполнены переустанавливаемыми с возможностью установки в заданных фиксируемых положениях вокруг продольной оси ячейки ПУ. Известная модульная многоместная корабельная пусковая установка вертикального пуска обеспечивает приспособляемость пусковой установки к различным типам ТПК (иначе: - ТПС).
Однако известная пусковая установка предполагает ее установку только на надводных носителях.
Известна корабельная пусковая система по патенту RU 2350888 C1 (F41F 3/042, 2009). Известная пусковая система содержит ПУ в виде контейнера с крышкой и опорным фланцем в верхней его части, установленную в контейнере люльку (каркас), включающую соединенные между собой верхнюю, промежуточную и нижнюю диафрагмы (основания) с отверстиями (ячейками), размещенные в отверстиях диафрагм ТПС для запускаемых объектов, средства закрепления ТПС, средства продольной амортизации люльки, средства поперечной амортизации люльки, причем последние установлены между контейнером и диафрагмами люльки и включают по меньшей мере два яруса амортизации, устройство заштыривания и устройство герметизации кольцевого зазора между контейнером и люлькой, включающее резинокордную оболочку, установленную вдоль периметра верхней диафрагмы. Средства продольной амортизации люльки содержат четыре амортизирующих устройства, которые с помощью соответствующих переходников шарнирно закреплены соответственно на контейнере и на люльке. По отношению к общей продольной оси контейнера и люльки, упомянутые амортизирующие устройства установлены попарно диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждый ярус средств поперечной амортизации люльки содержит четыре амортизирующих устройства, которые с помощью соответствующих переходников шарнирно закреплены соответственно на контейнере и соответствующей диафрагме люльки. В каждом ярусе амортизирующие устройства по отношению к упомянутой продольной оси установлены попарно диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Контейнер в верхней части выполнен с опорной кольцевой площадкой с возможностью опирания на нее ответной опорной поверхности верхней диафрагмы при заштыренном положении люльки. В качестве амортизирующих устройств пусковая система содержит амортизаторы с упругими элементами, выполненными в виде пластин. Пластины амортизаторов установлены с предварительным поджатием. На опорной кольцевой площадке контейнера смонтированы центрирующие направляющие элементы, которые выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными элементами, выполненными на верхней диафрагме. Центрирующие направляющие элементы выполнены в виде штырей с конической заходной частью, а ответные им элементы выполнены в виде глухих отверстий.
Известна корабельная пусковая система по патенту RU 2352889 C1 (F41F 3/00, 2009). Известная пусковая система содержит ПУ в виде контейнера с крышкой и опорным фланцем в верхней его части, установленную в контейнере люльку (каркас), включающую соединенные между собой верхнюю, промежуточную и нижнюю диафрагмы (основания) с отверстиями (ячейками), размещенные в отверстиях диафрагм ТПС для запускаемых объектов, причем ТПС в отверстиях верхней диафрагмы установлены каждый с помощью соответствующей втулки с герметизирующим уплотнением, средства закрепления транспортно-пусковых стаканов относительно люльки, средства поперечной амортизации люльки, средства продольной амортизации люльки, устройство заштыривания, устройство герметизации кольцевого зазора между контейнером и люлькой, включающее резинокордную оболочку, установленную вдоль периметра верхней диафрагмы, и упоры, размещенные в донной части контейнера под транспортно-пусковыми стаканами. Контейнер в верхней части выполнен с опорной кольцевой площадкой с возможностью опирания на нее ответной опорной поверхности верхней диафрагмы при заштыренном положении люльки. При этом на опорной кольцевой площадке установлено герметизирующее уплотнение из упругоэластичного материала с возможностью взаимодействия с упомянутой опорной поверхностью верхней диафрагмы с образованием герметизирующего контура при заштыренном положении люльки. Втулки с герметизирующим уплотнением и средства закрепления транспортно-пусковых стаканов относительно люльки выполнены с возможностью перемещения транспортно-пусковых стаканов вниз. Люлька снабжена опорными основаниями для транспортно-пусковых стаканов, каждое из которых смонтировано на корпусе нижней диафрагмы с помощью соответствующего устройства амортизации с возможностью перемещения вдоль продольной оси люльки и взаимодействия с упомянутыми упорами при пуске запускаемых объектов из транспортно-пусковых стаканов. Устройство амортизации содержит тяги в виде упругих демпфирующих звеньев заданной жесткости, каждая из которых одним концом жестко закреплена на корпусе нижней диафрагмы, а другим концом шарнирно закреплена на соответствующем опорном основании для транспортно-пускового стакана. Втулки с герметизирующим уплотнением выполнены сменными. На наружной и внутренней цилиндрических поверхностях каждой втулки выполнены по три кольцевых канавки, при этом в крайних кольцевых канавках каждой из упомянутых поверхностей установлено герметизирующее уплотнение с возможностью взаимодействия соответственно с ТПС и с верхней диафрагмой с образованием четырех герметизирующих контуров в рабочем положении системы, а средние кольцевые канавки - сообщены между собой и с выполненным во втулке каналом, подсоединяемым к устройству для контроля герметичности кольцевого стыка между транспортно-пусковым стаканом и верхней диафрагмой. На опорной кольцевой площадке контейнера смонтированы центрирующие направляющие элементы, которые выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными элементами, выполненными на верхней диафрагме. Центрирующие направляющие элементы выполнены в виде штырей с конической заходной частью, а ответные им элементы выполнены в виде глухих отверстий. В варианте выполнения центрирующие направляющие элементы представляют собой два штыря, один из которых имеет коническую заходную часть, сопряженную со сферической поверхностью, а другой - имеет вид ромбического пальца. Упоры, размещенные в донной части контейнера, установлены с помощью прокладок из упругоэластичного материала.
Однако особенности конструкции последних двух пусковых систем не предполагают возможности быстрой замены (смены) люльки (каркаса), что ограничивает эксплуатационные возможности этих пусковых систем. Замена люльки требует демонтажа и последующего монтажа многочисленных связей люльки с контейнером пусковой установки, в частности, амортизирующих устройств поперечной и продольной амортизации люльки, устройства заштыривания и устройства герметизации кольцевого зазора между контейнером и люлькой, что возможно только в заводских условиях.
Известна корабельная пусковая система по патенту RU 2296285 C1 (F41F 3/055, 2007). Известная пусковая система содержит ПУ в виде контейнера с амортизированным опорным столом внутри, размещаемый в контейнере съемный каркас, включающий соединенные между собой диафрагмы с отверстиями (ячейками) для установки ТПК (ТПС) со средствами их закрепления, средства амортизации съемного каркаса, средства электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК, указанные средства электрической связи включают герметичные кабели и электрические соединители с разъемами, причем контейнер выполнен с гермовводом, корпус которого пропущен через отверстие в днище контейнера, а в центральном отверстии корпуса гермоввода герметично установлен ответный разъем электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми контейнерами. Амортизированный опорный стол разъемно закреплен на корпусе контейнера и выполнен сменным. Средства электрической связи корабельной системой управления стрельбой с ТПК включают контроллер, единый разъем электрического соединителя и механизм автоматической стыковки последнего с соответствующим ответным разъемом электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми контейнерами. Каждый ТПК через контроллер, размещенный в герметичном корпусе, подсоединен к единому разъему электрического соединителя. Упомянутый механизм автоматической стыковки подвижно закреплен на съемном каркасе, снабжен нуль-установителем и центрирующими направляющими элементами, которые выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными элементами, связанными с ответным упомянутому единому разъему электрического соединителя разъемом электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми контейнерами. При этом съемный каркас выполнен сменным. Благодаря подсоединению всех ТПК через контроллер к единому разъему электрического соединителя и обеспечению автоматической стыковки последнего с ответным разъемом электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПК существенно упрощается обслуживание корабельной пусковой системы и снижается трудоемкость операции загрузки съемного каркаса в контейнер. Присоединение всех ТПК через единый гермоввод и единый разъем электрического соединителя позволяет упростить конструкцию корпуса контейнера с одновременным упрощением условий обеспечения его герметичности, что, в конечном счете, повышает надежность корабельной пусковой системы в целом. Выполнение съемного каркаса сменным обеспечивает корабельной пусковой системе приспособляемость к большему числу типоразмеров ТПК, что расширяет ее эксплуатационные возможности.
Однако известная корабельная пусковая система предполагает проведение работ по замене съемного каркаса в заводских условиях. Это обусловлено сложностью и трудоемкостью операций по загрузке-выгрузке съемного каркаса в контейнер ПУ.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является корабельная пусковая система, охарактеризованная в описании изобретения по патенту RU 2150657 C1 (F41F 3/04, F41F 3/042, F41F 3/07, 2000). Известная корабельная пусковая система содержит пусковую установку в виде контейнера с крышкой и опорным фланцем в верхней его части, установленный в контейнере съемный каркас, включающий соединенные между собой продольными жесткими связями верхнее, промежуточное и нижнее съемные кольца (основания) с отверстиями (ячейками), размещенные в отверстиях съемных колец ТПС для запускаемых объектов, причем ТПС в отверстиях верхнего кольца установлены каждый с помощью соответствующей втулки с индивидуальным герметизирующим уплотнением, средства закрепления ТПС относительно съемного каркаса, средства продольной (вдоль оси контейнера) амортизации съемного каркаса, размещенные на каждом из съемных колец средства поперечной (в плоскости, поперечной оси контейнера) амортизации съемного каркаса, взаимодействующие со стенками контейнера, устройство заштыривания, устройство герметизации кольцевого зазора между контейнером и съемным каркасом, включающее резинокордную оболочку, установленную вдоль периметра верхнего кольца, опорный стол, упоры, размещенные в донной части контейнера под ТПС и набор электрических контактных устройств для соединения системы с запускаемыми объектами. Опорный стол установлен в донной части контейнера на амортизаторах продольной (вдоль оси контейнера) амортизации. Съемный каркас в целом амортизирован в плоскости, поперечной оси контейнера с помощью средств поперечной (горизонтальной) амортизации. При воздействии на систему ударной волны взрыва, как и в условиях качки корабля, работают устройства (средства) продольной амортизации, предварительно включенные посредством устройства заштыривания, и устройства (средства) поперечной (горизонтальной) амортизации, при этом резинокордная оболочка, установленная вдоль периметра верхнего кольца, обеспечивает относительное перемещение съемного каркаса с запускаемыми объектами в контейнере. При запуске объектов из ТПС положение амортизаторов фиксировано штырями, которые выводятся в исходное убранное положение с помощью устройства заштыривания.
Однако известное устройство предполагает проведение работ по замене съемного каркаса в заводских условиях. Вместе с этим установка съемного каркаса в контейнер предполагает наличие радиального зазора между внутренними стенками контейнера и кольцами каркаса, точнее, - между внутренними стенками контейнера и средствами поперечной (горизонтальной) амортизации, размещенными равномерно по окружности соответственно на боковой поверхности каждого из колец. Наличие радиального зазора при отсутствии предварительного поджатая каркаса в плоскости, поперечной оси контейнера, ведет к колебаниям каркаса при внешнем воздействии на систему, т.е. не обеспечивается стабильность положения каркаса, что, в конечном счете, снижает надежность корабельной пусковой системы. Кроме того, в известной корабельной пусковой системе при погружении подводной лодки продольный силовой набор конструкции нагружен усилием, обусловленным гидростатическим давлением, что требует значительного усиления конструкции, исходя из проблем прочности. Вместе с этим конструкция известной системы предполагает принятие конструктивных мер, обеспечивающих заданное угловое положение съемного каркаса при фиксации каркаса относительно контейнера. Однако в известном устройстве решение этой задачи не раскрыто.
Задачей настоящего изобретения является создание универсальной корабельной пусковой системы, обладающей модернизационным потенциалом, обеспечивающей расширение эксплуатационных возможностей, повышение надежности и упрощение обслуживания.
Указанная задача решается тем, что предложена корабельная пусковая система, содержащая пусковую установку в виде контейнера с крышкой и опорным фланцем в верхней его части, установленный в контейнере каркас, включающий соединенные между собой верхнее, промежуточное и нижнее основания с ячейками, размещенные в ячейках оснований транспортно-пусковые стаканы для запускаемых объектов, причем расположение упомянутых оснований соответствует расположению опорных поясов транспортно-пусковых стаканов, устройство герметизации кольцевого зазора между контейнером и каркасом, включающее резинокордную оболочку, установленную вдоль периметра верхнего основания, средства соответственно поперечной и продольной амортизации каркаса, причем последние снабжены соответствующими первыми нуль-установителями, средства для обеспечения заданного углового положения каркаса относительно продольной оси контейнера, включающие установленные на каркасе вторые нуль-установители, которые выполнены с возможностью взаимодействия с установленными на стенке контейнера соответствующими первыми упорами при штатном положении каркаса, вторые упоры, которые размещены в донной части контейнера и закреплены на фундаментах последнего, устройство заштыривания. При этом средства поперечной амортизации каркаса содержат амортизаторы из эластичного материала, которые смонтированы на упомянутых основаниях каркаса с возможностью скольжения по ответным центрирующим направляющим опорным элементам, которые установлены на стенке контейнера. Причем амортизаторы установлены каждый с обеспечением поджатия к ответному центрирующему направляющему опорному элементу при штатном положении каркаса. При этом на основаниях каркаса амортизаторы расположены вдоль двух взаимно перпендикулярных плоскостей, проходящих через общую продольную ось контейнера и каркаса, попарно симметрично относительно упомянутых плоскостей. Причем одна из последних расположена параллельно диаметральной плоскости корабля. Каркас смонтирован с возможностью перемещения вдоль упомянутой продольной оси и взаимодействия со вторыми упорами. Средства продольной амортизации установлены в донной части контейнера и содержат амортизирующие устройства, которые шарнирно закреплены на фундаментах контейнера и шарнирно с возможностью разъема соединены с нижним основанием. При этом пусковая система содержит средства электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми стаканами, включающие электрические соединители с разъемами и механизмы автоматической стыковки донных разъемов электрических соединителей транспортно-пусковых стаканов с соответствующими ответными разъемами электрических соединителей электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми стаканами. Каждый механизм автоматической стыковки с возможностью разъема подвижно закреплен на нижнем основании. Каркас в сборе с амортизаторами средств поперечной амортизации, вторыми нуль-установителями и устройством герметизации кольцевого зазора между контейнером и каркасом образует сменный транспортабельный модуль полной заводской готовности.
Вместе с этим устройство заштыривания включает исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия, корпус которого установлен на фундаменте контейнера в донной части последнего, а шток через рычажный механизм шарнирно соединен с нижним концом установленной с возможностью вертикального перемещения тяги, верхняя часть которой шарнирно связана с направляющим стаканом, который с возможностью разъема установлен в ответном центральном гнезде нижнего основания.
Кроме того, контейнер в верхней части выполнен с опорной кольцевой площадкой с возможностью опирания на нее ответной опорной поверхности верхнего основания. При этом на опорной кольцевой площадке установлено дополнительное герметизирующее уплотнение из упругоэластичного материала с возможностью взаимодействия с упомянутой опорной поверхностью верхнего основания с образованием герметизирующего контура.
В варианте выполнения на опорной кольцевой площадке контейнера смонтированы центрирующие направляющие элементы, которые выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными элементами, выполненными на верхнем основании.
В этом варианте выполнения центрирующие направляющие элементы выполнены в виде штырей с конической заходной частью, а ответные им элементы выполнены в виде глухих отверстий.
Вместе с этим центрирующие направляющие элементы представляют собой два штыря, один из которых имеет коническую заходную часть, сопряженную со сферической поверхностью, а другой - имеет вид ромбического пальца.
В другом варианте выполнения корабельная пусковая система содержит составной защитный козырек, который с возможностью разъема установлен на верхнем торце каркаса по периметру последнего с обеспечением перекрытия в плане (т.е. на виде сверху) резинокордной оболочки.
Транспортно-пусковые стаканы в ячейках верхнего основания установлены каждый с помощью соответствующей втулки с герметизирующим уплотнением, при этом каркас содержит средства для закрепления транспортно-пусковых стаканов относительно каркаса.
Втулки с герметизирущим уплотнением могут быть выполнены сменными.
В варианте выполнения на наружной и внутренней цилиндрических поверхностях каждой втулки выполнены по три кольцевых канавки, при этом в крайних кольцевых канавках каждой из упомянутых поверхностей установлено герметизирующее уплотнение с возможностью взаимодействия соответственно с транспортно-пусковым стаканом и с верхним основанием с образованием четырех герметизирующих контуров в рабочем положении системы, а средние кольцевые канавки - сообщены между собой и с выполненным во втулке каналом, подсоединяемым к устройству для контроля герметичности кольцевого стыка между транспортно-пусковым стаканом и верхним основанием.
Вместе с этим вторые нуль-установители по высоте каркаса расположены между верхним и промежуточным основаниями последнего.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно при обеспечении приспособляемости корабельной пусковой системы к ТПС с объектами различных классов и назначения позволяет производить смену каркаса вне заводских условий. В сравнении с ближайшим аналогом изобретение обеспечивает существенное сокращение объема работ при установке каркаса в контейнере ПУ, позволяет уменьшить их трудоемкость. Таким образом, изобретение позволяет производить модернизацию корабельной пусковой системы и, следовательно, носителя в кратчайшие сроки с минимальными затратами и обеспечивает возможность расширения функциональных возможностей последнего. Вместе с этим изобретение позволяет повысить надежность корабельной пусковой системы, а также - упростить обслуживание.
На фиг.1 схематично показана корабельная пусковая система, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - верхнее основание каркаса с защитным козырьком, ТПС с запускаемыми объектами и средства закрепления ТПС относительно каркаса, вид по А на фиг.1 при снятой крышке контейнера; на фиг.3 - сменная втулка с индивидуальным герметизирующим уплотнением, продольный разрез по К-К на фиг 2, повернуто; на фиг.4 - амортизаторы средств поперечной амортизации каркаса, установленные между каркасом и центрирующими направляющими элементами, установленными на стенке контейнера, поперечный разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - то же, поперечный разрез по В-В на фиг.1; на фиг.6 - средства для обеспечения заданного углового положения каркаса (нуль-установители, взаимодействующие с упорами, установленными на стенке контейнера), поперечный разрез по Г-Г на фиг.1 (ТПС условно не показаны); на фиг.7 - дополнительное герметизирующее уплотнение, установленное на опорной кольцевой площадке верхнего основания каркаса, и центрующий направляющий элемент в виде ромбического пальца, элемент Г на фиг.1, продольный разрез (при заштыренном положении каркаса); на фиг.8 - дополнительное герметизирующее уплотнение, установленное на опорной кольцевой площадке верхнего основания каркаса, и центрующий направляющий элемент, имеющий коническую заходную часть, сопряженную со сферической поверхностью, элемент Д на фиг.1, продольный разрез (при заштыренном положении каркаса); на фиг.9 - упоры, размещенные на фундаментах контейнера в донной части последнего, взаимодействующие с нижним основанием каркаса, поперечный разрез по Ж-Ж на фиг.1; на фиг.10 - конструктивный зазор между опорной поверхностью нижнего основания и ответной опорной поверхностью периферийного упора, размещенного на фундаменте корабля, продольный разрез по Л-Л на фиг.9, повернуто; на фиг.11 - то же, продольный разрез по М-М на фиг.9, повернуто; на фиг.12 - конструктивный зазор между опорной поверхностью основания каркаса и ответными опорным поверхностями центральных упоров, продольный разрез по Н-Н на фиг.9; на фиг.13 - размещение амортизирующих устройств средств продольной амортизации каркаса в донной части контейнера, поперечный разрез по И-И на фиг.1; на фиг.14 - соединение амортизирующих устройств средств продольной амортизации с нижним основанием каркаса, вид по П на фиг.13; на фиг.15 - устройство заштыривания каркаса, продольный разрез; на фиг.16 - устройство герметизации кольцевого зазора между контейнером и каркасом и защитный козырек продольный разрез (при заштыренном положении каркаса); на фиг.17 - механизм автоматической стыковки донного разъема электрического соединителя ТПС, смонтированный на нижнем основании каркаса, продольный разрез.
В варианте осуществления изобретения корабельная пусковая система содержит пусковую установку в виде контейнера 1 с крышкой 2 и опорным фланцем 3 в верхней его части, установленный в контейнере каркас 4, включающий соединенные между собой верхнее, промежуточное и нижнее основания 5-7 с ячейками, размещенные в ячейках оснований транспортно-пусковые стаканы (контейнеры) 8 для запускаемых объектов, средства 9 закрепления транспортно-пусковых стаканов относительно каркаса, устройство 10 герметизации кольцевого зазора между контейнером 1 и каркасом 4, включающее резинокордную оболочку 11, установленную вдоль периметра верхнего основания 5, средства 12 поперечной (в плоскости, поперечной продольной оси контейнера) амортизации каркаса, средства 13 продольной (вдоль оси контейнера) амортизации каркаса, снабженные соответствующими нуль-установителями (на чертеже не показано), средства 14 для обеспечения заданного углового положения каркаса 4 относительно продольной оси контейнера 1, включающие установленные на каркасе 4 нуль-установители 15, которые выполнены с возможностью взаимодействия с установленными на стенке контейнера 1 упорами 16 при штатном положении каркаса 4, упоры 17 и 18, которые размещены в донной части контейнера и закреплены на фундаментах 19 и 20 последнего.
Расположение оснований 5-7 соответствует расположению опорных поясов транспортно-пусковых стаканов 8. Нуль-установители 15 по высоте каркаса расположены, например, между верхним 5 и промежуточным 6 основаниями последнего.
Для получения требуемой жесткости при пуске объектов из транспортно-пусковых стаканов 8 предусмотрено заштыривание каркаса в поперечном и продольном направлениях, которое осуществляется специальным гидравлическим приводом. Устройство заштыривания включает исполнительный гидроцилиндр 21 двухстороннего действия, корпус 22 которого установлен на фундаменте 23 контейнера 1 в донной части последнего, а шток 24 через рычажный механизм 25 шарнирно соединен с нижним концом установленной с возможностью вертикального перемещения тяги 26, верхняя часть «а» которой шарнирно связана с направляющим стаканом 27, который с возможностью разъема установлен в ответном центральном гнезде «b» нижнего основания 7.
Средства 12 поперечной амортизации каркаса 4 содержат амортизаторы 28 из эластичного материала, которые смонтированы на основаниях 5-7 каркаса с возможностью скольжения по ответным центрирующим направляющим опорным элементам 29-31, которые установлены на стенке контейнера 1. Амортизаторы 28 установлены каждый с обеспечением поджатия к ответному центрирующему направляющему опорному элементу при штатном положении каркаса 4. Благодаря этому обеспечивается стабильность положения каркаса в условиях волнения моря (отсутствие перемещений каркаса при качке корабля). На основаниях 5-7 каркаса 4 амортизаторы 28 расположены вдоль двух взаимно перпендикулярных плоскостей 32 и 33, проходящих через общую продольную ось 34 контейнера и каркаса, попарно симметрично относительно упомянутых плоскостей. Плоскость 32 расположена параллельно диаметральной плоскости корабля. Основным элементом амортизатора 28 является буфер (на чертеже не показано), представляющий собой упругую полую прямоугольную оболочку, выполненную из полимерного материала и закрепленную на поддоне, который через регулировочные прокладки крепится к каркасу 4. Амортизаторы средств поперечной амортизации не требуют обслуживания.
Каркас 4 смонтирован с возможностью перемещения вдоль продольной оси 34 и взаимодействия с упорами 17 и 18, которые размещены в донной части контейнера 1.
Средства 13 продольной амортизации установлены в донной части контейнера и содержат амортизирующие устройства 35, которые шарнирно закреплены на соответствующих фундаментах контейнера (на чертеже не показано) и с помощью тяг 36 шарнирно с возможностью разъема соединены с нижним основанием 7 каркаса 4. Амортизирующие устройства 35 включают, например, пакеты тарельчатых пружин (на чертеже не показано). В варианте выполнения тарельчатые пружины амортизирующих устройств установлены с предварительным поджатием. Благодаря этому пружинные амортизаторы выполняют функцию нуль-установителей (по существу пружинные амортизаторы конструктивно совмещены с нуль-установителями). Таким образом, обеспечивается стабильность положения каркаса в продольном направлении при внешнем возмущении.
Вместе с этим корабельная пусковая система содержит средства электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми стаканами 8, включающие электрические соединители с разъемами (на чертеже не показано) и механизмы 37 автоматической стыковки донных разъемов электрических соединителей транспортно-пусковых стаканов 8 с соответствующими ответными разъемами электрических соединителей электрической связи корабельной системы управления стрельбой с транспортно-пусковыми стаканами. Каждый механизм 37 автоматической стыковки с возможностью разъема подвижно закреплен (смонтирован) на нижнем основании 7 каркаса 4.
Каркас 4 в сборе с амортизаторами 28 средств поперечной амортизации 12, нуль-установителями 15 и устройством 10 герметизации кольцевого зазора между контейнером 1 и каркасом 4 образует сменный транспортабельный модуль полной заводской готовности (по существу - сменную кассету для ТПС). Это позволяет существенно упростить операцию смены каркаса и производить ее вне заводских условий. Вместе с этим выполнение упомянутого модуля и, соответственно, каркаса сменным повышает приспособляемость корабельной пусковой системы к ТПС с объектами различных классов и назначения, что расширяет ее эксплуатационные возможности. В варианте осуществления изобретения в каркасе размещены, например, 4 ТПС.
Контейнер 1 в верхней части выполнен с опорной кольцевой площадкой «с» с возможностью опирания на нее ответной опорной поверхности «d» верхнего основания 5 при заштыренном положении каркаса 4. На опорной кольцевой площадке «с» установлено герметизирующее уплотнение 38 из упругоэластичного материала с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью «d» верхнего основания 5 с образованием герметизирующего контура при заштыренном положении каркаса 4.
В варианте выполнения на опорной кольцевой площадке «с» контейнера 1 смонтированы центрирующие направляющие элементы 39 и 40, которые выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими ответными элементами 41, выполненными на верхнем основании 5. Центрирующие направляющие элементы 39 и 40 выполнены в виде штырей с конической заходной частью, а ответные им элементы 41 выполнены в виде глухих отверстий (гнезд). В варианте выполнения центрирующий направляющий элемент 39 представляет собой штырь, который имеет коническую заходную часть, сопряженную со сферической поверхностью, а элемент 40 - имеет вид ромбического пальца. При заштыривании каркаса гнезда 41 каркаса «садятся» на штыри 39 и 40 контейнера. Таким образом, обеспечиваются фиксация каркаса относительно контейнера и заданное угловое положение каркаса 4 относительно продольной оси контейнера 1.
Также корабельная пусковая система содержит составной защитный козырек 42, который с возможностью разъема установлен на верхнем торце каркаса 4 по периметру последнего с обеспечением перекрытия в плане (т.е. на виде сверху) резинокордной оболочки 11. Козырек 42 обеспечивает защиту резинокордной оболочки 11 от воздействия потока газов (продуктов сгорания топлива) при пуске объектов из ТПС, что повышает надежность пусковой системы.
Транспортно-пусковые стаканы 8 в ячейках верхнего основания установлены каждый с помощью соответствующей втулки 43 с индивидуальным герметизирующим уплотнением 44. В варианте выполнения втулки с индивидульным герметизирущим уплотнением выполнены сменными.
На наружной и внутренней цилиндрических поверхностях каждой втулки выполнены по три кольцевых канавки. В крайних кольцевых канавках каждой из упомянутых поверхностей втулки 43 установлено герметизирующее уплотнение 44 с возможностью взаимодействия соответственно с транспортно-пусковым стаканом 8 (по существу - с наружной поверхностью опорного пояса корпуса ТПС) и с верхним основанием (по существу - с цилиндрической поверхностью ячейки верхнего основания) с образованием четырех герметизирующих контуров в рабочем положении системы. Средние кольцевые канавки «е» и «f» каждой из упомянутых поверхностей втулки 43 сообщены между собой и с выполненным во втулке каналом «g», подсоединяемым к устройству для контроля герметичности кольцевого стыка между транспортно-пусковым стаканом 8 и верхним основанием 5 (на чертеже не показано).
Благодаря амортизаторам 28 средств поперечной амортизации и амортизирующим устройствам 35 средств продольной амортизации каркас 4 внутри контейнера 1 находится в амортизированном состоянии. Таким образом, при внешних возмущениях (например, при воздействии ударной волны) средства поперечной и продольной амортизации каркаса обеспечивают снижение перегрузок, действующих на транспортно-пусковые стаканы с запускаемыми объектами, в поперечном и продольном направлениях.
Использование корабельной пусковой системы осуществляется следующим образом.
На технической позиции в транспортно-пусковые стаканы 8 устанавливают и фиксируют запускаемые объекты.
Перед загрузкой ТПС 8 с запускаемыми объектами в контейнер 1 (т.е. - в пусковую установку) с помощью гидравлического привода производят заштыривание каркаса 4. Рабочую жидкость подают в поршневую полость исполнительного гидроцилиндра 21. При выдвижении штока 24 исполнительный гидроцилиндр 21 устройства заштыривания воздействует через рычажный механизм 25 и тягу 26 на нижнее основание 7 каркаса 4. Преодолевая сопротивление пружин амортизирующих устройств 35 средств 13 продольной амортизации и сопротивление сил трения амортизаторов 28 средств 12 поперечной амортизации каркаса по ответным центрирующим направляющим опорным элементам 29-31, устройство заштыривания перемещает каркас вниз на рабочий ход в положение «заштырено». В этом положении опорная поверхность «d» верхнего основания 5 каркаса 4 взаимодействует с установленным на кольцевой площадке «с» контейнера 1 герметизирующим уплотнением 38 с образованием герметизирующего контура. Гнезда 41 каркаса «садятся» на штыри 39 и 40 контейнера. Таким образом, обеспечиваются фиксация каркаса 4 относительно контейнера 1 и заданное угловое положение каркаса относительно продольной оси контейнера. При этом между опорной поверхностью «d» верхнего основания 5 каркаса 4 и ответной опорной поверхностью кольцевой площадки «с» контейнера 1 сохраняется конструктивный зазор «h». Также сохраняются конструктивный зазор «j» между опорной поверхностью «k» нижнего основания 7 каркаса 4 и ответными опорными поверхностями «I» упоров 17 и конструктивный зазор «m» между опорной поверхностью «n» нижнего основания 7 и ответными опорными поверхностями «р» упоров 18.
Транспортно-пусковой стакан 8, предварительно доставленный к месту проведения работ, с помощью грузоподъемного средства (на чертеже не показано) перемещают к ПУ и вывешивают на заданной высоте над соответствующей ячейкой верхнего основания 5 каркаса 4, обеспечивая предварительную ориентацию ТПС в горизонтальной плоскости. Далее с помощью предварительно установленного на ПУ загрузочного устройства (на чертеже не показано) осуществляют опускание ТПС в каркас до тех пор, пока ТПС не займет штатное место на соответствующем спорно-фиксирующем устройстве (на чертеже не показано), установленном в соответствующей ячейке нижнего основания 7 каркаса 4. В спорно-фиксирующем устройстве предусмотрено гнездо, имеющее форму, отвечающую форме полусферического днища ТПС. При установке ТПС на штатное место срабатывает механизм 37 автоматической стыковки разъема электрического соединителя ТПС с соответствующим разъемом электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПС и ТПС подключается к корабельной системе управления стрельбой.
Аналогичным образом осуществляют загрузку в контейнер остальных ТПС. После загрузки упомянутое загрузочное устройство снимают с ПУ. Затем на каждый ТПС устанавливают соответствующую втулку 43 с индивидуальным герметизирующим уплотнением 44. Устанавливают средства 9 закрепления ТПС относительно каркаса, которые фиксируют ТПС от продольных перемещений в каркасе при эксплуатации корабельной пусковой системы. Проверяют герметизацию кольцевого уплотнения 44 каждого ТПС.
Затем закрывают крышку 2 и отштыривают каркас 4 (эти операции могут производиться в любой последовательности). Корабельная пусковая система готова к работе. В таком виде ТПС с запускаемыми объектами могут находиться в пусковой установке корабля не требуя обслуживания.
При воздействии на корабельную пусковую систему ударной волны взрыва, как и в условиях качки корабля, работают средства 12, 13 амортизации каркаса 4. При этом резинокордная оболочка 11, установленная вдоль периметра верхнего основания 5, обеспечивает возможность относительного взаимного перемещения каркаса 4 и контейнера 1. При пуске объектов средства амортизации каркаса выключаются из работы.
Перед пуском объектов из транспортно-пусковых стаканов заштыривают каркас 4 и открывают крышку 2. При этом резинокордная оболочка 11 и герметизирующие уплотнения 38, 44 обеспечивают надежную защиту от попадания воды внутрь контейнера, обеспечивая тем самым необходимые условия для пуска объектов из ТПС.
Пуск осуществляется по сигналу от корабельной системы управления стрельбой. При перегрузках, возникающих при выходе запускаемого объекта из ТПС 8, амортизированный каркас 4 перемещается вдоль продольной оси 34 до соприкосновения с опорной кольцевой площадкой «с» и упорами 17, установленными на фундаментах 19 контейнера 1. Таким образом, происходит кратковременная «просадка» каркаса 4 (по существу выбираются упомянутые конструктивные зазоры «h» и «j»), при этом каркас через тяги 36 воздействует на тарельчатые пружины амортизирующих устройств 35, гася часть энергии. Остальная энергия гасится упорами 17, установленными на фундаментах контейнера 1. Таким образом, нагрузки, действующие при пуске объекта из ТПС, распределяются между опорной кольцевой площадкой «с» и фундаментом 19 контейнера.
После выхода запускаемого объекта из ТПС пустой ТПС заполняется забортной водой.
В случае аварийного погружения носителя с открытой крышкой 2 (например, на глубину, превышающую максимальную глубину погружения подводной лодки), происходит нагружение верхнего основания 5 каркаса 4 чрезвычайно большим гидростатическим давлением. Благодаря конструктивным особенностям выполнения корабельной пусковой системы, гидростатические нагрузки распределяются примерно поровну между верхним основанием 5 и транспортно-пусковыми стаканами 8. При этом верхнее основание 5, зафиксированное с помощью устройства заштыривания на опорной кольцевой площадке «с» контейнера 1, передает действующие на него нагрузки непосредственно на верхнюю часть контейнера 1, а транспортно-пусковые стаканы 8, взаимодействуя с опорно-фиксирующими устройствами, передают действующие на ТПС нагрузки на донную часть контейнера 1. От воздействия гидростатического давления происходит «просадка» каркаса 4. Таким образом, выбираются конструктивные зазоры «h», «j» и «m». При этом не происходит дополнительного нагружения верхнего основания 5 со стороны ТПС 8, а также -продольного растягивающего нагружения самих ТПС, чем полностью исключается возможность раскрытия стыковых соединений стеклопластиковых и металлических секций ТПС. Вместе с этим подобное распределение нагрузок, вызываемых вышеотмеченными обстоятельствами, обеспечивает возможность снижения требований к прочности верхнего основания 5 каркаса и, следовательно, - снижения массы (т.е. -материалоемкости) корабельной пусковой системы. Кроме того, исключение возможности раскрытия стыковых соединений ТПС повышает надежность корабельной пусковой системы в целом, так как исключает возможность поступления воды внутрь контейнера. Повышение надежности системы достигается также благодаря тому, что при заштыренном положении каркаса 4 с помощью герметизирующего уплотнения 38 образуется дополнительный герметизирующий контур между контейнером 1 и верхним основанием 5. Вместе с этим благодаря наличию этого герметизирующего контура существенно упрощается контроль герметичности кольцевого зазора между контейнером 1 и каркасом 4, т.е. упрощается обслуживание корабельной пусковой системы.
Выгрузка транспортно-пусковых стаканов 8 из контейнера 1 производится следующим образом.
Перед выгрузкой ТПС открывают крышку 2 пусковой установки (контейнера) 1, заштыривают каркас 4 и с помощью соответствующих приспособлений извлекают втулки 43. При необходимости производится откачка воды из ТПС, из которого был произведен пуск. Далее с помощью предварительно установленного на ПУ упомянутого загрузочного устройства (на чертеже не показано) производят выгрузку ТПС. При этом в начале выгрузки происходит автоматическая расстыковка разъема электрического соединителя транспортно-пускового стакана и соответствующего разъема электрического соединителя электрической связи корабельной системы управления стрельбой с ТПС.
В процессе эксплуатации пусковой системы, при необходимости, вне заводских условий, (например, на базе флота) достаточно быстро может быть произведена замена сменного транспортабельного модуля на другой модуль, приспособленный, например, к другому количеству и другим ТПС.
Благодаря особенности исполнения корабельной пусковой системы изобретение обеспечивает возможность создания универсальной корабельной пусковой системы, приспособленной к сменным транспортабельным модулям полной заводской готовности (по существу - кассетам для ТПС), которые могут быть приспособлены к различному количеству и к различным типоразмерам ТПС с запускаемыми объектами различного назначения, и обеспечивающей возможность достаточно быстрой смены (замены) упомянутых модулей на носителе вне заводских условий. Таким образом, изобретение позволяет производить модернизацию пусковой системы и, следовательно, носителя в кратчайшие сроки с минимальными затратами и обеспечивает возможность расширения функциональных возможностей последнего. Вместе с этим изобретение обеспечивает повышение надежности и упрощение обслуживания.