Башта обслуговування ракети-носія

Реферат: Башта обслуговування ракети-носія містить висотну металоконструкцію, горизонтальну вісь, поворотну стрілу, стопор, вузол утримання ракети-носія, площадку обслуговування, привод тросо-блочного типу, гальмівну систему, двоплечий важіль, противагу, кронштейн, додатковий привод. UA 84263 U (12) UA 84263 U UA 84263 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ракетно-космічної галузі, а більш конкретно - до наземного обладнання і може використовуватися для забезпечення підготовки ракет-носіїв(РН) до пуску. Відомою є башта обслуговування (БО) ракети-носія, яка містить висотну металоконструкцію, на котрій змонтована за допомогою вертикальної осі з можливістю повороту у горизонтальний площині поворотна стріла зі стопором (замком) і вузлом утримання ракети-носія (РН), площадку обслуговування та привод (див. патент РФ № 2.194.654, МПК B64G 5/00, 2000 р.). Площадка обслуговування змонтована на висотній металоконструкції шарнірно, а привод для відведення поворотної стріли виконаний у вигляді гідроциліндра. Поворотна стріла забезпечує утримання РН від дії вітру і відстиковується у процесі пуску РН, Недоліком відомої БО є її низькі експлуатаційні якості через недостатню надійність гідросистеми з гідроциліндром. Найближчим аналогом є башта обслуговування ракети-носія, яка описана у патенті України № 79733u, МПК B64G 5/00, F41F 3/00, 2012 р. Вказана БО містить висотну металоконструкцію, на котрій змонтована за допомогою горизонтальної осі з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині поворотна стріла (шарнірний стояк) з площадкою обслуговування, привод тросо-блочного типу, стопор (фіксатор) та гальмівну систему (гідродемпфер). Привод забезпечує надійне відведення шарнірного стояка з площадкою обслуговування від РН в процесі пуску, при цьому кут повороту шарнірного стояка складає не більше 40°, що забезпечує надійне його гальмування. Лебідка приводу змонтована на площадці обслуговування, а стопор на висотній металоконструкції. Недоліком найближчого аналога БО є її невисокі експлуатаційні якості через неможливість відведення поворотної стріли з площадкою обслуговування під час руху РН, тобто на початковій ділянці траєкторії, тому що стопор розміщений на висотній металоконструкції, жорстко утримує площадку обслуговування на певній висоті і не дозволяє цій площадці "відстежувати" рух РН вгору, тобто переміщуватися разом з РН. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції башти обслуговування ракети-носія, яка б забезпечувала підвищення її експлуатаційних якостей шляхом уведення в неї нових елементів і технічних рішень, таких як: поворотна стріла виконується у вигляді двоплечого важеля, зовнішнє плече котрого з'єднується з приводом, змонтованим на висотній металоконструкції, а на внутрішньому плечі монтується противага і кронштейн, з'єднаний з додатковим приводом, змонтованим на висотній металоконструкції, що дозволяє простими засобами забезпечити як надійне відведення поворотної стріли від РН у процесі пуску, так і приведення поворотної стріли у робоче положення перед пуском; стопор виконаний у вигляді шарнірного важеля і фіксатора, при цьому шарнірний важіль закріплений на поворотній стрілі за допомогою горизонтальної осі з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, на вільному кінці шарнірного важеля розміщений вузол утримання ракети-носія, котрий виконаний у вигляді опорної кулі для взаємодії з конусоподібною заглибиною у бічному кронштейні ракети-носія, а фіксатор виконаний у вигляді гака, котрий взаємодіє зі шпонкою, змонтованою на корпусі горизонтальної осі шарнірного важеля, і шарнірно закріплений на поворотній стрілі за допомогою стопорного важеля, причому один кінець останнього закріплений за допомогою горизонтальної осі, а другий його кінець контактує у робочому положенні з засувкою, встановленою у напрямному корпусі з можливістю поздовжнього переміщення за допомогою допоміжного привода, змонтованого на висотній металоконструкції, що дозволяє забезпечити автоматичну розфіксацію стопора поворотної стріли з РН у процесі підйому останньої; горизонтальні осі шарнірного важеля і стопорного важеля закріплені на рухомій основі, змонтованій на поворотній стрілі за допомогою вертикальної осі з можливістю повороту у горизонтальній площині у робочому положенні, опорна куля закріплена на шарнірному важелі за допомогою поздовжніх гвинтової штанги і вертикального гвинта, а на поворотній стрілі змонтовані гвинтові упори длявзаємодії з бічними поверхнями стопорного важеля, що дозволяє значно полегшити процес введення опорної кулі у конусоподібну заглибину у бічному кронштейні РН; площадка обслуговування розміщена нижче стопора, закріплена на поворотній стрілі за допомогою поворотних підвісок і з'єднана з автономним приводом, змонтованим на поворотній стрілі, що дозволяє зменшити поперечний габарит поворотної стріли під час її відведення і таким чином запобігти зіткненню площадки обслуговування з РН, котра піднімається; гальмівна система виконана тросо-блочного типу, розташована на висотній металоконструкції нижче горизонтальної осі поворотної стріли і взаємодіє з кронштейном 1 UA 84263 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поворотної стріли у неробочому положенні, що дозволяє значно зменшити навантаження на поворотну стрілу під час її відведення на 90°; на зовнішньому кінці поворотної стріли змонтований ліроподібний пружинний захоплювач шарнірної тяги у неробочому положенні, що дозволяє надійно закріпити шарнірну тягу у неробочому положенні; на бічному кронштейні ракети-носія монтується осьовий підпружинений штир, нижній торець котрого взаємодіє з опорною кулею, і обтічник, що дозволяє контролювати гарантований контакт бічного кронштейна з опорною кулею. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованій башті обслуговування ракет-носіїв різного класу, яка містить висотну металоконструкцію, на котрій змонтована за допомогою горизонтальної осі з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині поворотна стріла зі стопором, вузлом утримання ракети-носія і площадкою обслуговування, привод тросо-блочного типу та гальмівну систему, в ній поворотна стріла виконана у вигляді двоплечого важеля, зовнішнє плече котрого з'єднано з приводом, змонтованим на висотній металоконструкції, а на внутрішньому плечі змонтовані противага і кронштейн, з'єднаний з додатковим приводом, змонтованим на висотній металоконструкції. Стопор виконаний у вигляді шарнірного важеля і фіксатора, при цьому шарнірний важіль закріплений на поворотній стрілі за допомогою горизонтальної осі з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, на вільному кінці шарнірного важеля розміщений вузол утримання ракети-носія, котрий виконаний у вигляді опорної кулі для взаємодії з конусоподібною заглибиною у бічному кронштейні ракетиносія, а фіксатор виконаний у вигляді гака, котрий взаємодіє зі шпонкою, змонтованою на корпусі горизонтальної осі шарнірного важеля, і шарнірно закріплений на поворотній стрілі за допомогою стопорного важеля, причому один кінець останнього закріплений за допомогою горизонтальної осі, а другий його кінець контактує у робочому положенні з засувкою, встановленою у напрямному корпусі з можливістю поздовжнього переміщення за допомогою допоміжного привода, змонтованого на висотній металоконструкції. Горизонтальні осі шарнірного важеля і стопорного важеля закріплені на рухомій основі, змонтованій на поворотній стрілі за допомогою вертикальної осі з можливістю повороту у горизонтальній площині у робочому положенні, опорна куля закріплена на шарнірному важелі за допомогою поздовжніх гвинтової штанги і вертикального гвинта, а на поворотній стрілі змонтовані гвинтові упори для взаємодії з бічними поверхнями стопорного важеля. Площадка обслуговування розміщена нижче стопора, закріплена на поворотній стрілі за допомогою поворотних підвісок і з'єднана з автономним приводом, змонтованим на поворотній стрілі. Гальмівна система виконана трособлочного типу, розташована на висотній металоконструкції нижче горизонтальної осі поворотної стріли і взаємодіє з кронштейном поворотної стріли у неробочому положенні. На зовнішньому кінці поворотної стріли змонтований ліроподібний пружинний захоплювач шарнірної тяги у неробочому положенні. На бічному кронштейні ракети-носія змонтований осьовий підпружинений штир, нижній торець котрого взаємодіє з опорною кулею, і обтічник. Для пояснення конструкції БО і її роботи додаються креслення та її детальний опис. На кресленнях зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд БО після встановлення РН на стартову споруду; на фіг. 2 - загальний вигляд БО в процесі підготовки РН до пуску; на фіг. 3 - вигляд А фіг. 2 (вигляд площадки обслуговування у плані; на фіг. 4 - вигляд Б фіг. 3 (загальний вигляд стопору у робочому положенні); на фіг. 5 - вигляд Б фіг. 3 (загальний вигляд стопору у неробочому положенні); на фіг. 6 - вигляд В фіг. 1 (загальний вигляд приводу); на фіг. 7 - виносний елемент Д фіг. 2 (загальний вигляд стопору); на фіг. 8 - розріз Г-Г фіг. 4 (поперечний розріз труби з опорою). Запропонована башта обслуговування складається з силового тросу 1, один кінець якого з'єднаний через лебідку 2 приводу з середньою частиною поворотної стріли (ПС) 3, а другий його кінець - через відхиляючий блок 4 і поліспаст зворотної дії 5 з траверсою 6, встановленої рухомо у напрямних 7 висотної металоконструкції 8. До траверси 6 закріплена група ланцюгів 9, нижні кінці яких розміщуються у ланцюговому ящику 10, не торкаючись його дна. Зазор між дном і кінцями ланцюгів регулюється лебідкою 2 (фіг. 1). ПС 3 виконана у вигляді двоплечого важеля. На зовнішньому кінці (плечі) ПС 3 закріплений стопор 11 з опорною кулею 12, яка контактує з конусоподібною заглибиною у бічному кронштейні 13 РН 14 (фіг. 2). Опорна куля 12 закріплена на регульованій по довжині гвинтовій штанзі 15, розміщеній на шарнірному важелі 16, котрий за допомогою горизонтальної осі 17 з'єднаний через кронштейни 18 до поворотної на вертикальній осі 19 рухомої основи 20. Рухома основа 20 повертається у 2 UA 84263 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 горизонтальній площині і взаємодіє з двома гвинтовими упорами 21, змонтованими на нерухомій основі 22 ПС 3. Шарнірний важіль 16 утримується у горизонтальному (робочому) положенні за допомогою шпонки 23 на корпусі 24 горизонтальної осі 17 і гака 25, котрий через стопорний важіль 26 утримується від повороту засувкою 27, з'єднаною з тросом 28. Засувка 27 розміщена у напрямному корпусі 29, закріпленому на нерухомій основі 22, і споряджена запобіжним штирем 30. Висота опорної кулі 12 і довжина гвинтової штанги 15 регулюються гайками 31 і 32, а фіксація опорної кулі 12 і гвинтової штанги 15 у потрібному положенні здійснюється гвинтами 33. Гак 25 закріплений на стопорному важелі 26 за допомогою горизонтальної осі 34, а сам стопорний важіль 26 закріплений за допомогою осі 35 до кронштейнів 36 на рухомій основі 20 і споряджений регулюючим болтом 37 й опорною поверхнею 38 для взаємодії з засувкою 27. Трос 28 з'єднаний з засувкою 27 з метою збільшення його ходу через поліспаст зворотної дії 39 допоміжного приводу, рухомий блок 40 якого закріплений на кронштейні 41, розміщеному на внутрішньому (хвостовому) кінці (плечі) 42 ПС 3. Внутрішній кінець 42 споряджений противагою 43 для рівноваги ПС 3 на горизонтальній осі 44. Поліспаст зворотної дії 39 споряджений натягуючим пристроєм 45. Трос 28 розміщений (для уникнення зачепів) всередині труби 46 з прорізом 47, в якому переміщується гребінь 48 тросової заділки 49. Труба 46 розміщена на верхній поверхні ПС 3 на опорах 50. Для забезпечення кріплення стопору 11 до бічного кронштейна 13 РН 14 доступ обслуговуючого персоналу здійснюється за допомогою площадок 51 обслуговування, закріплених на ПС 3 за допомогою поворотних підвісок 52 з обох сторін. На рівні 53 висотної металоконструкції 8, розташованому над внутрішнім кінцем 42 ПС 3, розміщена лебідка 54 з тросом 55 додаткового приводу. Нижче внутрішнього кінця 42 ПС 3, над рівнем 56, розміщена гальмівна система 57, котра складається з троса 58, відхиляючих блоків 59, тягарців 60 і кулачкових стопорів 61, що дозволяють тросу 58 рухатися тільки в одному напрямку (на підняття тягарців). Для переведення троса 58 у натягнуте положення під час підготовки до відведення ПС 3, кулачки стопорів 61 споряджені ручним механізмом для їх розкриття. Для взаємодії з тросом 58 гальмівної системи 57 кронштейн 41 виконаний з дугоподібною заглибиною у нижній частині. Зона розміщення гальмівної системи 57 споряджена огорожею 62. Для об'єктивного контролю за положенням опорної кулі 12 на бічному кронштейні 13 встановлений підпружинений штир 63, висування якого на розрахункову величину "X" свідчить о повному контакті опорної кулі 12 з бічним кронштейном 13. Підпружинений штир 63 закритий знімним обтічником 64. На зовнішньому кінці ПС 3 змонтований ліроподібний підпружинений захоплювач 65 для шарнірного важеля 16. Для забезпечення проходу з ПС 3 на площадки 51 обслуговування слугують знімні трапи 66, які крім того фіксують ці площадки. З цією метою тетеви трапів 66 споряджені гвинтовими муфтами 67 для збільшення їх довжини, а самі трапи 66 огороджені гнучкими ланцюговими поручнями 68, з'єднаними зі стояками жорстких огороджень площадок 51 обслуговування і ПС З.Для відведення площадок 51 обслуговування із робочого положення (нижнього) у неробоче положення (верхнє) слугує трос 69, з'єднаний через відхиляючий блок 70 з лебідкою 71 автономного приводу, встановленою на внутрішньому кінці 42 ПС 3. Висотна металоконструкція 8 встановлена на стартовій споруді 72, а опорна куля 12 закріплена на вертикальному гвинті 73. Робота запропонованої башти обслуговування здійснюється наступним чином. Для проведення пуску установник доставляє РН 14 з монтажно-випробувального корпусу, встановлює її на стартову споруду 72 і утримує РН 14 від дії вітру, при цьому башта обслуговування знаходиться у неробочому положенні (фіг. 1). Для опускання ПС 3 до кронштейна 41 на внутрішньому кінці 42 ПС 3 прикріплюють трос 55 лебідки 54, після чого за допомогою цієї лебідки ПС 3 опускають у горизонтальне (робоче) положення (фіг. 2). Тросу 28 дають додаткову слабину за допомогою натягуючого пристрою 45. Потім за допомогою лебідки 71 травлять трос 69 і опускають площадки 51 обслуговування на поворотних підвісках 52 у робоче положення, після чого встановлюють перехідні трапи 66 і за їх допомогою фіксують положення цих площадок, для чого розкручують гвинтові муфти 67 на потрібну величину (фіг. 7). Далі здійснюють стикування опорної кулі 12 з бічним кронштейном 13 РН 14 (фіг. 3-5). Для цього обертанням гайки 32 на вертикальному гвинті 73 опускають опорну кулю 12 і відкидають гак 25 до упору в регулюючий болт 37. Повертають шарнірний важіль 16 у горизонтальне 3 UA 84263 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 положення і фіксують його гаком 25 за шпонку 23 і засувкою 27, котра взаємодіє з опорною поверхнею 38 на стопорному важелі 26 і запобіжним штирем 30. Слабину троса 28 усувають натягуючим пристроєм 45 (фіг. 2). Регулюючи гайками 31 і 32 положення опорної кулі 12 по висоті і довжині, а упорними гвинтами 21 - по горизонталі, опорну кулю 12 щільно притискають до конусоподібної заглибини у бічному кронштейні 13. В результаті чого підпружинений штир 63 висувається на величину "X", гвинтами 33 фіксують опорну кулю 12 у цьому положенні (фіг. 4). Далі лебідкою 54 (фіг. 1) спочатку дають слабину тросу 55, а потім, переконавшись у надійності блокування стопору 11 і кріплення його до РН 14, відкріплюють трос 55 від кронштейна 41 і намотують його на барабан лебідки 54. На бічний кронштейн 13 РН 14 встановлюють обтічник 64. Після звільнення ПС 3 від зусилля троса 55 трос 1 через лебідку 2 починає передавати зусилля від повної ваги групи ланцюгів 9 через поліспаст 5 на ПС 3, яка у свою чергу передає навантаження на опорну кулю 12, притискаючи її до бічного кронштейна 13 РН 14. Проводять перевірки РН 14, у тому числі електричні за патентом РФ № 2.206.100, МПК G01R 31/00, G12B 17/02, 2001 р. Перед пуском установник відводять від РН 14, і стопор 11 утримує РН 14 від дії вітру. Далі видаляють запобіжний штир 30 з напрямного корпусу 29 і засувки 27, прибирають трапи 66, піднімають обслуговуючи площадки 51 тросом 69 за допомогою лебідки 71 у неробоче положення. Відведення ПС 3 у процесі пуску відбувається наступним чином. Під час підйому зовнішнього кінця ПС 3 разом з РН 14 на задану величину над стартовою спорудою (до 200 мм) внутрішній кінець 42, обертаючись навколо осі 44, опускається пропорційно своїй довжині вниз і тросом 28 через рухомий блок 40 поліспаста 39 виводить засувку 27 з контакту з опорною поверхнею 38 стопорного важеля 26, визволяючи таким чином стопорний важіль 26, котрий перестає утримувати гак 25 у нерухомому положенні. Внаслідок цього гак 25 шпонкою 23 під дією ваги шарнірного важеля 16 і навантаження, що приходить через ПС 3 на опорну кулю 12 від зусилля троса 1, обертається разом зі стопорним важелем 26 на його осі 35 і на своїй осі 34 і виходить із зачеплення з бічним кронштейном 13 РН 14. Далі опорна куля 12 разом з гвинтовою штангою 15 і шарнірним важелем 16 обертається навколо осі 17 під дією ваги та інерції і у кінцевому положенні захоплюється (і утримується) ліроподібним пружинним захоплювачем 65. Таким чином стопор 11 автоматично розкривається і визволяє ПС 3 від зчеплення з РН 14. Далі ПС 3 під дією троса 1 починає незалежний від РН 14 рух (обертання) навколо осі 44 до вертикального положення. При цьому після розкриття стопора 11 трос 2 передає на ПС З зусилля спочатку від повної ваги групи ланцюгів 9, які опускаються на дно ланцюгового ящика 10 і укладаються у компактні маси, зменшуючи зусилля у тросі 1, що забезпечує зниження швидкості руху (обертання) ПС 3 і зниження сили її інерції при підході до вертикального положення, що полегшує роботу гальмівної системи 57. Гальмування відбувається таким чином. При повороті внутрішнього кінця 42 ПС 3 у положення, близьке до вертикального, його кронштейн 41 своєю заглибиною входить у зачеплення з тросом 58, натягнутим тягарцями 60 над рівнем 56. Рухаючись за рахунок інерції далі, внутрішній кінець 42 тягне трос 58, котрий через відхиляючі блоки 59 піднімає тягарці 60 і гасить інерцію руху ПС 3. При цьому витягнутий за рахунок підйому тягарців 60 трос 58 утримується у витягнутому положенні кулачковими стопорами 61, у результаті чого тягарці 60 не передають через трос 58 навантаження на зовнішній кінець 42 після припинення його руху. Якщо один з двигунів РН на початковій ділянці траєкторії вийде з ладу, РН відводять від БО за патентом РФ № 2.170.194, МПК B64G 1/00, B64G 1/24, B64G 1/52, 2000 р. Встановлення РН на стартову споруду здійснюється установником за патентом РФ № 2.350.523, МПК B64G 5/00, B61D 3/16, В60РЗ/40, 2007р. Площадки обслуговування можуть виконуватися за патентом США № 4.727.959, клас 182/36, 1988р. або за патентом РФ № 2.291.089, МПК B64G 5/00, F41F 3/04, F41F 3/052, 2005 р. Таким чином, запропонована БО, яка має просту і надійну конструкцію, забезпечує оптимальне її функціонування на різних етапах експлуатації. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Башта обслуговування ракети-носія, що містить висотну металоконструкцію, на котрій змонтована за допомогою горизонтальної осі з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині поворотна стріла зі стопором, вузлом утримання ракети-носія і площадкою обслуговування, привод тросо-блочного типу та гальмівну систему, яка відрізняється тим, що 4 UA 84263 U 5 10 15 20 25 30 поворотна стріла виконана у вигляді двоплечого важеля, зовнішнє плече котрого з'єднано з приводом, змонтованим на висотній металоконструкції, а на внутрішньому плечі змонтовані противага і кронштейн, з'єднаний з додатковим приводом, змонтованим на висотній металоконструкції. 2. Башта обслуговування ракети-носія за п. 1, яка відрізняється тим, що стопор виконаний у вигляді шарнірного важеля і фіксатора, при цьому шарнірний важіль закріплений на поворотній стрілі за допомогою горизонтальної осі з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, на вільному кінці шарнірного важеля розміщений вузол утримання ракети-носія, котрий виконаний у вигляді опорної кулі для взаємодії з конусоподібною заглибиною у бічному кронштейні ракети-носія, а фіксатор виконаний у вигляді гака, котрий взаємодіє зі шпонкою, змонтованою на корпусі горизонтальної осі шарнірного важеля, і шарнірно закріплений на поворотній стрілі за допомогою стопорного важеля, причому один кінець останнього закріплений за допомогою горизонтальної осі, а другий його кінець контактує у робочому положенні з засувкою, встановленою у напрямному корпусі з можливістю поздовжнього переміщення за допомогою допоміжного привода, змонтованого на висотній металоконструкції. 3. Башта обслуговування ракети-носія за п. 2, яка відрізняється тим, що горизонтальні осі шарнірного важеля і стопорного важеля закріплені на рухомій основі, змонтованій на поворотній стрілі за допомогою вертикальної осі з можливістю повороту у горизонтальній площині у робочому положенні, опорна куля закріплена на шарнірному важелі за допомогою поздовжніх гвинтової штанги і вертикального гвинта, а на поворотній стрілі змонтовані гвинтові упори для взаємодії з бічними поверхнями стопорного важеля. 4. Башта обслуговування ракети-носія за п. 1, яка відрізняється тим, що площадка обслуговування розміщена нижче стопора, закріплена на поворотній стрілі за допомогою поворотних підвісок і з'єднана з автономним приводом, змонтованим на поворотній стрілі. 5. Башта обслуговування ракети-носія за п. 1, яка відрізняється тим, що гальмівна система виконана тросо-блочного типу, розташована на висотній металоконструкції нижче горизонтальної осі поворотної стріли і взаємодіє з кронштейном поворотної стріли у неробочому положенні. 6. Башта обслуговування ракети-носія за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що на зовнішньому кінці поворотної стріли змонтований ліроподібний пружинний захоплювач шарнірної тяги у неробочому положенні. 7. Башта обслуговування ракети-носія за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що на бічному кронштейні ракети-носія змонтований осьовий підпружинений штир, нижній торець котрого взаємодіє з опорною кулею, і обтічник. 5 UA 84263 U 6 UA 84263 U 7 UA 84263 U 8 UA 84263 U 9 UA 84263 U 10 UA 84263 U 11 UA 84263 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12