способ раскрытия рулей блока рулевого привода управляемого снаряда и блок рулевого привода управляемого снаряда

Формула изобретения

1. Способ раскрытия рулей блока рулевого привода управляемого снаряда, включающий подачу электрического сигнала на поджиг пирозапала, приведение в движение механизма раскрытия рулей, освобождение пазов на обтекателе блока рулевого привода для выхода рулей путем отрыва герметизирующих элементов, раскрытие и фиксация рулей, отличающийся тем, что раскрытие рулей производят с задержкой по времени после отрыва герметизирующих элементов.

2. Блок рулевого привода управляемого снаряда, содержащий обтекатель с пазами, закрытыми герметизирующими элементами для выхода подпружиненных рулей, размещенных на шпангоуте, сложенными внутрь блока рулевого привода, механизм раскрытия рулей, включающий основание с пирозапалом и элементы, перемещающие рули, отличающийся тем, что в нем на шпангоуте, в зоне пазов обтекателя, установлены планки, зафиксированные относительно шпангоута срезными элементами, содержащие продольные пазы под рули, упоры для свободных концов рулей и упорные выступы, опирающиеся на поршни, установленные в основании перпендикулярно продольной оси снаряда и содержащие пазы под рули, при этом между дном паза поршней и передними кромками рулей выполнен зазор.

3. Блок рулевого привода управляемого снаряда по п.2, отличающийся тем, что в нем поршни и рули выполнены из разных материалов, причем рули выполнены из более твердого материала, а поршни из более мягкого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано для управляемых реактивных снарядов, выстреливаемых из ствола орудия.

Известен патент США 6073880А “Складные рули для управляемой ракеты и система для открывания рулей” [1], принятый за аналог.

Приведение складных рулей управляемой ракеты в рабочее положение осуществляется в следующей последовательности:

после выхода корпуса ракеты из пусковой трубы подается сигнал на специальный приводной механизм;

специальный приводной механизм освобождает защелки, удерживающие рули в сложенном положении;

рули под действием пружин кручения приводятся в рабочее положение.

Складные рули для управляемой ракеты и система для открывания рулей состоят из рулей, выполненных складными, и в походном положении расположены в продольных пазах, выполненных на корпусе ракеты, и удерживаются в пазах на корпусе ракеты при помощи защелок. Рули выполнены подпружиненными и приводятся в рабочее положение при помощи пружин кручения. После выхода корпуса ракеты из пусковой трубы защелки освобождаются при помощи специального приводного механизма и рули под действием пружин кручения приводятся в рабочее положение.

Недостатком данного способа и устройства является ограниченная область применения только для ракет, выстреливаемых из пусковой трубы и не требующих герметизации корпуса ракеты.

Известен способ раскрытия рулей блока рулевого привода и блок рулевого привода управляемого снаряда 9М117, выстрела ЗУБК10 [2], предназначенный для герметичной ракеты, выстреливаемой из ствола орудия, и принятые за прототипы.

Приведение блока рулевого привода в рабочее положение осуществляется в следующей последовательности:

после выхода ракеты из ствола подается электрический сигнал на поджиг пирозапала;

газы пирозапала приводят в движение механизм раскрытия рулей;

механизм раскрытия рулей приводит в движение рули, поворачивая их вокруг оси;

рули отрывают герметизирующие элементы, освобождая пазы обтекателя;

рули раскрываются и фиксируются в рабочем положении.

Блок рулевого привода содержит шпангоут со сложенными вовнутрь подпружиненными рулями, обтекатель с пазами для выхода рулей, закрытыми герметизирующими элементами-щитками. На шпангоуте установлен механизм раскрытия рулей, включающий основание с пирозапалом и элементы, перемещающие рули. Элементы, перемещающие рули, состоят из толкателя, имеющего с одной стороны захваты, взаимодействующие с нижними кромками рулей, с другой стороны толкатель соединен с поршнем, который приводится в движение пирозапалом. Толкатель с поршнем установлены в основании, вдоль продольной оси снаряда. При складывании и раскрытии рулей они вращаются вокруг оси.

Используемый способ раскрытия рулей обладает следующими недостатками:

значительные нагрузки на элементы механизма раскрытия, которые действуют одновременно и складываются из усилия закрепления щитков, инерционных нагрузок от рулей, щитков и поршня механизма раскрытия;

значительные нагрузки на руль со стороны щитков.

В блоке рулевого привода, принятом за прототип, при раскрытии рулей толкатель ударяет по нижней кромке лопастей, лопасти верхней поверхностью отрывают щитки. В процессе раскрытия рулей и щитков на рули и элементы, перемещающие рули, действуют значительные усилия, которые нагружают подшипники осей рулей и могут приводить к деформациям, нарушающим работоспособность блока рулевого привода, что снижает его надежность.

При использовании руля в качестве элемента, открывающего щитки, из-за малой его толщины и возможности поворота в пазу обтекателя при сложенном положении происходит смещение точки приложения усилия на отрыв щитка от оси симметрии щитка, что в свою очередь может приводить к неполному (одностороннему) отрыву щитка.

Удар толкателем по кромке рулей может приводить к ее деформации и нарушению аэродинамических характеристик руля.

Значительные усилия, возникающие в процессе раскрытия рулей и щитков, требуют выполнения рулей и элементов, перемещающих рули, из высокопрочных сплавов.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности рулевого привода путем разгрузки элементов блока рулевого привода от сил, действующих на них при раскрытии и отрыве герметизирующих элементов.

Данная задача решается тем, что в способе раскрытия рулей блока рулевого привода управляемого снаряда, включающем подачу электрического сигнала на поджиг пирозапала, приведение в движение механизма раскрытия рулей, освобождение пазов на обтекателе блока рулевого привода для выхода рулей путем отрыва герметизирующих элементов, раскрытие и фиксация рулей, новым является то, что введена задержка между раскрытием рулей и отрывом герметизирующих элементов.

Данный способ реализован в предложенном блоке рулевого привода управляемого снаряда, включающем обтекатель с пазами, закрытыми герметизирующими элементами для выхода подпружиненных рулей, размещенных на шпангоуте сложенными внутрь блока рулевого привода, механизм раскрытия рулей, включающий основание с пирозапалом и элементы, перемещающие рули, новым является то, что на шпангоуте блока рулевого привода управляемого снаряда в зоне пазов обтекателя установлены планки, зафиксированные относительно шпангоута срезными элементами, содержащие продольные пазы под рули, упоры для свободных концов рулей и упорные выступы, опирающиеся на поршни, установленные в основании перпендикулярно продольной оси снаряда и содержащие пазы под рули, при этом между дном паза поршней и передними кромками рулей выполнен зазор.

Для исключения деформации рулей при их открытии предложен блок рулевого привода управляемого снаряда, в котором поршни и рули выполнены из разных материалов, причем рули выполнены из более твердого материала, например из стали, а поршни из более мягкого материала, например из алюминия.

Повышение надежности рулевого привода путем разгрузки элементов блока рулевого привода от сил, действующих на них при раскрытии и отрыве герметизирующих элементов, достигается введением задержки между открытием рулей и отрывом герметизирующих элементов.

Введение планок с упорными выступами, опирающимися на поршни, для отрыва герметизирующих элементов и установка их на шпангоуте в зоне пазов обтекателя и поршней, установленных в основании перпендикулярно продольной оси снаряда, позволяет не нагружать рули и элементы рулевого привода, кинематически связанные с рулями, в процессе их раскрытия со стороны герметизирующих элементов.

Продольные пазы в планках под рули служат для установки рулей в сложенном положении и исключают возможность поворота рулей в пазу обтекателя, упоры для свободных концов рулей удерживают рули в сложенном положении.

Использование планок для отрыва герметизирующих элементов обеспечивает равномерный отрыв герметизирующих элементов.

Обеспечение задержки осуществляется введением зазора между дном паза поршней и передними кромками рулей.

Выполнение поршней и рулей из разных материалов, причем рулей из более твердого материала, чем поршни, позволяет исключить деформацию передней кромки рулей и нарушение аэродинамических характеристик рулей при их раскрытии в рабочее положение.

Сущность конструкции поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез рулевого привода; на фиг.2 дан поперечный разрез по сечению А-А; на фиг.3 дан разрез по Б-Б.

На шпангоуте 1 в подшипниках 2 установлены цапфы 3 с рулями 4, подпружиненными через штифт 5 пружиной 6, обтекатель 7 с пазами 8 для выхода рулей. В пазах 8 установлены щитки 9. На шпангоуте 1 установлено основание 10 с радиальными каналами 11, в которые вставлены поршни 12. Каналы 11 с поршнями 12 связаны с полостью пирозапала 13.

Между щитком 9 и поршнем 12 на шпангоуте 1 установлена планка 14, закрепленная на шпангоуте 1 срезным элементом 15. В планке 14 выполнены пазы 16 для рулей 4, упор 17 для свободного конца рулей, выступ 18 для упора в поршень12. В поршне 12 выполнен паз 19. Между дном паза 19 и передней кромкой 20 руля 4 выполнен зазор 21.

Работа блока рулевого привода заключается в следующем. В сложенном положении планка 14 выступом 18 опирается на поршень 12, рули 4 удерживаются в сложенном положении упором 17 планки 14. После выхода ракеты из ствола подается электрический сигнал на срабатывание пирозапала 13, образуется газ, который воздействует на поршни 12, заставляя их перемещаться. Поршни 12 давят на планки 14 и срезают срезной элемент 15. Планка 14 под действием поршня 12 отрывает щитки 9 и освобождает пазы для выхода рулей. При движении поршни, выбирая зазор 21, ударяют по передней кромке 20 рулей 4 и рули открываются и занимают рабочее положение. В рабочем положении рули фиксируются штифтом 5 под действием пружины 6.

Таким образом, предложенный способ и конструкции блока рулевого привода позволяют существенно повысить его надежность за счет введение задержки между открытием рулей и отрывом герметизирующих элементов, обеспечения равномерного отрыва герметизирующих элементов и исключения нагружения рулей и элементов рулевого привода, кинематически связанных с рулями, при срабатывании механизма раскрытия.

Это позволяет повысить надежность управляемого снаряда.

Источники информации

1. Изобретения стран мира. Выпуск 81, №6, 2001 г.

2. Выстрел ЗУБК10 с управляемым снарядом 9М117. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Москва. Военное издательство. 1987 г.