устройство для развертывания гибкого элемента

Формула изобретения

Устройство для развертывания гибкого элемента, содержащее реактивный снаряд, установленный с возможностью перемещения по направляющей, закрепленной на основании, размещенном на стартовой площадке, гибкий элемент, соединенный с хвостовой частью снаряда, отличающееся тем, что направляющая установлена вертикально поверхности земли, гибкий элемент состоит из размещенных волнообразно на стартовой площадке двух укладок, соединенных со снарядом симметрично его продольной оси, каждая из укладок уложена симметрично продольной оси снаряда на длину гибкого элемента от места его подсоединения к снаряду не менее 40 амплитуд волны укладки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вертикального развертывания токопроводящего гибкого элемента в грозовое облако с целью снятия грозового разряда и воздействия его на объект испытания.

При проведении такого вида испытаний необходимо развертывать токопроводящий кабель значительных сечений до 100 мм² на высоту более 0,5 км.

Известно устройство для стабилизации реактивного снаряда при полете по траектории, содержащее гибкий одиночный оттягивающий элемент, например кабель, намотанный на катушку, установленную в задней части снаряда. Ось вращения катушки совпадает с продольной осью снаряда (см. патент N3753537, США, МПК F 42 B 15/04, опубл. 21.08.73).

Известно устройство, содержащее реактивный снаряд, пусковую трубу, закрепленную на основании, размещенном на стартовой площадке, и гибкий элемент. Гибкий элемент намотан на катушку, закрепленную в задней части снаряда, и соединен с системой управления на земле. Чтобы первую часть кабеля можно было выдергивать из катушки, ее выполняют толще и тяжелее, чем остальную часть, с повышенной прочностью на разрыв. Это получают путем более прочного присоединения кабеля к катушке, приклеиванием или прикреплением к кабелю тормоза, который отключается через цепь задержки после того, как первая часть кабеля будет выдернута (см. заявку N1322950, Великобритания, МПК F 42 B 15/04 опубл. 11.07.73). Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Недостатком известных устройств является их низкая эффективность при использовании для развертывания гибких элементов больших масс при заданных тяговых характеристиках реактивного снаряда. Кроме этого, размещение на катушке кабеля большой массы приводит к увеличению габаритов и массы катушки и соответственно к снижению стабилизирующих функций кабеля при полете снаряда и усложнению конструкции.

Задачей предлагаемого устройства является обеспечение вертикального развертывания гибкого элемента заданной погонной массы на заданную высоту при минимальных тяговых параметрах двигателя.

Технический результат: повышение эффективности развертывания гибкого элемента и упрощение конструкции устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для развертывания гибкого элемента, содержащем реактивный снаряд, установленный с возможностью перемещения по направляющей, закрепленной на основании, размещенном на стартовой площадке, гибкий элемент, соединенный с хвостовой частью снаряда, направляющая установлена вертикально поверхности земли, гибкий элемент состоит из размещенных волнообразно на стартовой площадке двух укладок, соединенных со снарядом симметрично его продольной оси, каждая из укладок, кроме того, уложена симметрично продольной оси снаряда на длину гибкого элемента от места его подсоединения к снаряду не менее 40 амплитуд волны укладки.

От прототипа заявляемое устройство отличается тем, что направляющая установлена вертикально поверхности земли, гибкий элемент состоит из размещенных волнообразно на стартовой площадке двух укладок, соединенных со снарядом симметрично его продольной оси, каждая из укладок, кроме того, уложена симметрично продольной оси снаряда на длину гибкого элемента от места его подсоединения к снаряду не менее 40 амплитуд волны укладки.

Установка снаряда с возможностью перемещения по направляющей, установленной вертикально поверхности земли и закрепленной на основании, резмещенном на стартовой площадке, позволяет придать вертикальное направление движению снаряда в начале старта.

Размещение гибкого элемента на стартовой площадке позволяет использовать кабель любых габаритов и погонной массы без усложнения конструкции и массы снаряда, а также более чем в 2 раза увеличивает высоту вертикального развертывания при равных тяговых параметрах двигателя по сравнению с прототипом.

Размещение гибкого элемента волнообразно в две укладки, каждая из которых подсоединена к хвостовой части снаряда симметрично относительно его продольной оси и уложена симметрично относительно продольной оси снаряда на длину гибкого элемента от места подсоединения к снаряду не менее 40 амплитуд волны укладки, исключает поперечные нагрузки на снаряд и соответственно дестабилизирующие моменты в начальный период движения и уменьшает их до безопасных величин при дальнейшем движении, что обеспечивает вертикальное развертывание и достижение максимальных высот.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено устройство для вертикального развертывания гибкого элемента, а на фиг. 2 его вид сверху.

Устройство для развертывания гибкого элемента содержит реактивный снаряд 1, представляющий собой твердотопливный реактивный двигатель, установленный с возможностью перемещения по вертикальной направляющей 2, закрепленной на основании 3, размещенном на стартовой площадке 4, и гибкий элемент 5, размещенный на стартовой площадке 4 в две укладки, уложенные волнообразно и подсоединенные к хвостовой части снаряда 1 симметрично относительно его продольной оси. Концы укладок, подстыкованные к снаряду 1, на длине до 5 м могут быть при необходимости (в зависимости от материала гибкого элемента) защищены от струй двигателя термоизолирующим покрытием, например чехлом из асбестовой ткани.

Каждая из укладок, кроме того, уложена симметрично продольной оси снаряда на длину гибкого элемента от места его подсоединения к снаряду не менее 40 амплитуд волны укладки.

Работает устройство для развертывания гибкого элемента в следующем порядке. По проводной линии связи или по радиоканалу через устройство запуска (на фиг. не показано) включается в работу реактивный двигатель снаряда 1. Направление движению снаряда в момент старта придается с помощью вертикальной направляющей 2, закрепленной на основании 3. При движении снаряд постепенно увлекает за собой гибкий элемент 5, осуществляя его вертикальное развертывание. В начальный период до подъема снаряда 1 на высоту, равную 40 амплитудам волны укладки гибкого элемента 5, за счет симметричного размещения укладок и симметричного подсоединения их к снаряду относительно его продольной оси поперечная составляющая реакций укладок гибкого элемента 5 взаимно компенсируется, т.е. исключается поперечный дестабилизирующий момент на снаряд 1 и обеспечивается вертикальное движение снаряда 1. При дальнейшем движении снаряда 1 симметрия волнообразных укладок относительно продольной оси снаряда не обязательна, так как максимально угол между осью снаряда 1 и направлением результирующей силы связи с укладками гибкого элемента не превышает 2^o, что не приводит к существенному отклонению снаряда (как показывает практика, отклонения развертывания от вертикали не превышает 5^o).

Таким образом, предложенное устройство позволяет обеспечить вертикальное развертывание гибкого элемента заданной погонной массы по сравнению с прототипом и существенно упрощает конструкцию устройства.