Кабель-щогла пускової установки ракети

Реферат: Кабель-щогла пускової установки ракети містить основу, котра включає верхню і нижню частини, з'єднані за допомогою поздовжньої осі й чотирьох вертикальних амортизаторів, поворотну стрілу з двома вушками, закріпленими на верхній частині основи за допомогою поперечної осі, пружинну штангу, дросель з жиклерами та гідравлічний демпфер, котрий включає корпус, шток, поршень, верхню і нижню порожнини з каналами для робочої рідини. Основа споряджена змонтованими на її верхній частині двома поворотними важелями, двома вертикальними штовхачами зі штоками і нижніми упорами й двома двохпозиційними золотниками зі штоками з наконечниками і трьома штуцерами. На кожному вушку поворотної стріли змонтований кулачок. UA 77351 U (12) UA 77351 U UA 77351 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ракетно-космічної галузі, а саме - до наземного обладнання, і може використовуватися для забезпечення підготовки і пуску моноблочних ракет середнього класу на високоавтоматизованому стартовому комплексі. Відомою є кабель-щогла пускової установки ракети, яка містить основу, котра включає верхню і нижню частини, з'єднані за допомогою поздовжньої осі й чотирьох вертикальних амортизаторів, поворотну стрілу з двома вушками, закріпленими на верхній частині основи за допомогою поперечної осі, і чотири пружинні штанги з платою рознімань (див. патент України № 7734u, МПК B64G 5/00, F41F 3/04, 2004 р.). У процесі стояння у вертикальному положенні на пусковій установці (ПУ) ракета разом з поворотною стрілою кабель-щогли (КЩ) здійснює коливання під дією вітру у поздовжній вертикальній площині і у поперечній площині, при цьому у поздовжній вертикальній площині діє радіальне зусилля для відведення поворотної стріли, а пружинні штанги стиснуті. При коливаннях поворотної стріли КЩ у поперечній площині вертикальні амортизатори відслідковують її нахили в обидві сторони. У процесі підйому ракети при пуску плата рознімань КЩ виходить із зачеплення з бортовою платою рознімань ракети, і поворотна стріла КЩ, довжина якої сягає 25 м, починає падати, здійснюючи коливання у поперечній площині. Крім того, у процесі підйому ракети пружинні штанги витягуються, в результаті чого плата рознімань КЩ супроводжує бортову плату рознімань і на висоті 930 мм напрямні штирі КЩ виходять із зачеплення з бортовою платою ракети. Недоліком відомої КЩ є її низькі експлуатаційні якості, такі як: - великі навантаження на основу і поворотну стрілу, які обумовлені значними некерованими коливаннями поворотної стріли; - велика імовірність зіткнення ракети з елементами ПУ і КЩ через дії великих збурюючих навантажень, що діють на ракету від зусилля відведення поворотної стріли. Найближчою до запропонованої по технічному рішенню є вибрана як прототип кабельщогла пускової установки ракети, яка описана у патенті України по заявці № u201202411 від 29.02.2012 р., МПК B64G 5/00, F41F 3/00. Вказана КЩ містить основу, котра включає верхню і нижню частини, з'єднані за допомогою поздовжньої осі й чотирьох вертикальних амортизаторів, поворотну стрілу з двома вушками, закріпленими на верхній частині основи за допомогою поперечної осі, пружинну штангу, дросель з жиклерами та гідравлічний демпфер, котрий включає корпус, шток, поршень, верхню і нижню порожнини з каналами для робочої рідини. Канали виконані у вигляді поздовжніх отворів у поршні, в одному з яких встановлений дросель, виконаний у вигляді комплекту жиклерів. Наявність дроселя забезпечує переміщення плати рознімань КЩ не більше 90 мм, в результаті чого напрямні штирі КЩ виходять із зачеплення з бортовою платою ракети на висоті 420 мм, що значно зменшує тривалість дії збурюючих навантажень на ракету. Недоліком відомої КЩ є її невисокі експлуатаційні якості через великі навантаження на основу і поворотну стрілу, які обумовлені значними некерованими коливаннями поворотної стріли. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції кабельщогли пускової установки ракети, яка б дозволила забезпечити підвищення її експлуатаційних якостей шляхом уведення в неї нових елементів і технічних рішень, таких як: - основа споряджається змонтованими на її верхній частині двома поворотними важелями, двома вертикальними штовхачами зі штоками і нижніми упорами й двома двохпозиційними золотниками зі штоками і трьома штуцерами, а на кожному вушку поворотної стріли змонтований кулачок, при цьому вертикальні амортизатори виконані у вигляді двох вертикальних пружинних штанг і двох вертикальних гідравлічних демпферів, поворотні важелі розташовані між відповідними штоками вертикальних штовхачів і кулачками, двохпозиційні золотники закріплені на корпусах відповідних гідравлічних демпферів і своїми наконечниками взаємодіють з нижніми упорами вертикальних штовхачів, на кожному корпусі гідравлічного демпфера закріплений дросель, один штуцер кожного двохпозиційного золотника з'єднаний з верхньою порожниною відповідного гідравлічного демпфера, два інші його штуцера з'єднані з нижньою порожниною відповідного демпфера за допомогою каналів у вигляді основного трубопроводу і додаткового трубопроводу, послідовно з'єднаного з дроселем, причому кулачки взаємодіють з поворотними важелями при вертикальному положенні поворотної стріли і забезпечують режим кільцювання верхньої і нижньої порожнин гідравлічних демпферів, а при опусканні поворотної стріли у горизонтальне положення кулачки виходять із контакту з поворотними важелями і забезпечують режим демпфування за рахунок проходження робочої рідини через відповідні дроселі, що дозволяє виключити додаткові навантаження на поворотну стрілу у вертикальному положенні за рахунок кільцювання порожнин гідравлічних демпферів, і 1 UA 77351 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечити гасіння коливань поворотної стріли під пас її опускання у режимі демпфування гідравлічних демпферів; - дросель споряджається підпружиненим циліндричним порожнистим клапаном, в котрому розміщуються жиклери і виконується радіальний отвір, що дозволяє знизити пікові навантаження на поворотну стрілу під час її коливань у поперечній площині в процесі опускання, тобто клапан є запобіжним, коли робоча рідина перетікає в одному напрямку; - кожний гідравлічний демпфер споряджається додатковим дроселем, котрий орієнтується назустріч дроселю, послідовно з'єднується з додатковим трубопроводом і сполучається з компенсатором робочої рідини, що дозволяє знизити пікові навантаження на поворотну стрілу, коли робоча рідина перетікає в обох напрямках. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованій кабель-щоглі пускової установки ракети, яка містить основу, котра включає верхню і нижню частини, з'єднані за допомогою поздовжньої осі й чотирьох вертикальних амортизаторів, поворотну стрілу з двома вушками, закріпленими на верхній частині основи за допомогою поперечної осі, пружинну штангу, дросель з жиклерами та гідравлічний демпфер, котрий включає корпус, шток, поршень, верхню і нижню порожнини з каналами для робочої рідини, в ній основа споряджена змонтованими на її верхній частині двома поворотними важелями, двома вертикальними штовхачами зі штоками і нижніми упорами й двома двохпозиційними золотниками зі штоками з наконечниками і трьома штуцерами, а на кожному вушку поворотної стріли змонтований кулачок, при цьому вертикальні амортизатори виконані у вигляді двох вертикальних пружинних штанг і двох вертикальних гідравлічних демпферів, поворотні важелі розташовані між відповідними штоками вертикальних штовхачів і кулачками, двохпозиційні золотники закріплені на корпусах відповідних гідравлічних демпферів і своїми наконечниками взаємодіють з нижніми упорами вертикальних штовхачів, на кожному корпусі гідравлічного демпфера закріплений дросель, один штуцер кожного двохпозиційного золотника з'єднаний з верхньою порожниною відповідного гідравлічного демпфера, два інші його штуцера з'єднані з нижньою порожниною відповідного демпфера за допомогою каналів у вигляді основного трубопроводу і додаткового трубопроводу, послідовно з'єднаного з дроселем, причому кулачки взаємодіють з поворотними важелями при вертикальному положенні поворотної стріли і забезпечують режим кільцювання верхньої і нижньої порожнин гідравлічних демпферів, а при опусканні поворотної стріли у горизонтальне положення кулачки виходять із контакту з поворотними важелями і забезпечують режим демпфування за рахунок проходження робочої рідини через відповідні дроселі. Дросель споряджений підпружиненим циліндричним порожнистим клапаном, в котрому розміщені жиклери і виконаний радіальний отвір. Кожний гідравлічний демпфер споряджений додатковим дроселем, котрий орієнтований назустріч дроселю, послідовно з'єднаний з додатковим трубопроводом і сполучений з компенсатором робочої рідини. Кожний гідравлічний демпфер споряджений додатковим дроселем, котрий орієнтований назустріч дроселю, послідовно з'єднаний з додатковим трубопроводом і сполучений з компенсатором робочої рідини. Для пояснення конструкції кабель-щогли і її роботи додаються креслення та її детальний опис. На кресленнях зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд КЩ перед стикуванням з ракетою; на фіг. 2 - загальний вигляд КЩ з ракетою на ПУ; на фіг. 3 - виносний елемент А фіг. 1 (загальний вигляд основи з поворотною стрілою); на фіг. 4 - загальний вигляд основи; на фіг. 5 - розріз Б-Б фіг. 4 (поперечний розріз основи); на фіг. 6 - розріз В-В фіг. 5 (поздовжній розріз основи); на фіг. 7 - загальний вигляд вертикального гідравлічного демпфера; на фіг. 8 - вигляд Г фіг. 7 (вигляд демпфера збоку); на фіг. 9 - вигляд Д фіг. 7 (вигляд демпфера знизу); на фіг. 10 - загальний вигляд золотника; на фіг. 11 - загальний вигляд дроселя; на фіг. 12 - загальний вигляд вертикального штовхача; на фіг. 13 - загальний вигляд вертикальної пружинної штанги); на фіг. 14 - вигляд Л фіг. 3 (загальний вигляд кронштейна з противагою). Запропонована КЩ містить основу 1, змонтовану на пусковій установці 2, і поворотну стрілу 3 (фіг. 1, 2). Основа 1 складається з верхньої 4 і нижньої 5 частин, які з'єднані за допомогою поздовжньої осі 6, двох вертикальних гідравлічних демпферів 7, 8 і двох вертикальних пружинних штанг 9, 10 (фіг. 4-6). Поворотна стріла 3 закріплена на вушках 11 верхньої частини 4 за допомогою двох вушок 12 і поперечної осі 13 (на фіг. 4, 5 поворотна стріла 3 і поперечна вісь 13 не зображені). На верхній частині 4 основи 1 закріплені також два поворотних важеля 14 2 UA 77351 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 для взаємодії з кулачками 15, змонтованими на вушках 12 поворотної стріли 3, і два вертикальних штовхача 16 з нижніми упорами 17. На кожному вертикальному гідравлічному демпфері 7 змонтовані двохпозиційний золотник 18, дросель 19, додатковий дросель 20, дві хрестовини 21, компенсатор 22 робочої рідини, трубопровід 23 і трубопровід з двома відрізками 24, 25 (фіг. 7-9). КЩ містить також вертикальний гідробуфер 26 і кронштейн 27 з противагою 28, розміщені у ніші 29 ПУ 2 (фіг. 1, 14). Вертикальний гідравлічний демпфер 7 або 8 містить корпус 30, шток 31 з вушком 32 і поршнем 33, буксу 34 і дві порожнини Е, Ж (фіг. 7, 8). Двохпозиційний золотник 18 містить корпус 35, три штуцера 36, 37, 38, шток 39, наконечник 40, пружину 41 і порожнину М (фіг. 8, 10). Компенсатор 22 містить корпус 42, поршень 43, пружину 44 і порожнину И (фіг. 8). Кожен дросель 19 і додатковий дросель 20 містять корпус 45 з сідлом 46, пружину 47 і клапан 48 з жиклерами 49, 50 і радіальним отвором 51 (фіг. 11). Вертикальний штовхач 16 містить корпус 52 з різьбовою ділянкою 53 для кріплення на верхній частині 4, шток 54, кільцевий упор 55 і дві пружини 56, 57 (фіг. 12). Кожна з вертикальних пружинних штанг 9, 10 містить корпус 58, шток 59, кільцевий упор 60, дві пружини 61, 62, дві гільзи 63, 64 і порожнину К (фіг. 13). Ракета 65 з бортовою платою рознімань 66 укладається на верхню 67 і нижню 68 опори стріли 69 установника 70 (фіг. 1). Робота запропонованої кабель-щогли здійснюється наступним чином. Для проведення пуску ракету 65 укладають на верхню 67 і нижню 68 опори стріли 69, доставляють з монтажно-випробувального корпусу (МВК) до ПУ 2 на установнику 70 і здійснюють підготовку до пуску. В процесі наїзду установника 70 на поворотну стрілу 3 кабель-щогла стикується з бортовою платою рознімань 66 за патентом України № 71027u, МПК B64G 5/00, F41F 3/00, 2012 р. Потім стріла 69 установника 70 піднімає ракету 65 і поворотну стрілу 3 у вертикальне положення і встановлює ракету 65 на ПУ 2. У процесі стояння на ПУ 2 здійснюють підготовку (перевірки) ракети 65. Після заправлення ракети 65 компонентами палива установник 70 відводять від ракети 65, в результаті чого ракета 65 коливається на ПУ 2 разом з поворотною стрілою 3 КЩ під дією вітру у двох взаємно перпендикулярних площинах - у поздовжній вертикальній площині і поперечній. У вертикальному положенні кулачки 15 натискають на поворотні важелі 14 і через штоки 54 вертикальних штовхачів 16, нижні упори 17 переміщують наконечники 40 зі штоками 39 двохпозиційних золотників 18 вниз, стискаючи пружини 41. У результаті чого порожнини Е і Ж вертикальних гідравлічних демпферів 7, 8 сполучаються у кільцевому режимі без гідравлічного опору. При нахилі поворотної стріли 3 вправо (фіг. 5) робоча рідина перетікає з верхньої порожнини Е у нижню порожнину Ж в вертикальному гідравлічному демпфері 8 (через штуцер 37, порожнину М золотника 18, штуцер 38, трубопровід 23) і з нижньої порожнини Ж у верхню порожнину Е в вертикальному гідравлічному демпфері 7 у зворотному напрямку. При нахилі поворотної стріли 3 вліво робоча рідина перетікає у цих демпферах у зворотному напрямку. При нахилі поворотної стріли 3 вправо вертикальна пружинна штанга 9 стискається і шток 59 входить у порожнину К, а вертикальна пружинна штанга 10 розтягується. При нахилі поворотної стріли 3 вліво вертикальні пружинні штанги 9, 10 працюють у зворотному напрямку. Під час пуску ракета 65 піднімається, поворотна стріла 3 виходить із зачеплення з бортовою платою рознімань 66 ракети 65 і починає падати під дією противаги 28. Кулачки 15 виходять з контакту з поворотними важелями 14. Під дією пружин 56, 57 штоки 54 вертикальних штовхачів 16 піднімаються, піднімаються також штоки 39 двохпозиційних золотників 18 під дією пружин 41 і переключають вертикальні гідравлічні демпфери 7, 8 на режим демпфування. При нахилі поворотної стріли 3 вправо (фіг. 5) робоча рідина перетікає з верхньої порожнини Е у нижню порожнину Ж в вертикальному гідравлічному демпфері 8 (через штуцери 37, 38 золотника 18, відрізок трубопроводу 24, дросель 19, відрізок трубопроводу 25, додатковий дросель 20) і з нижньої порожнини Ж у верхню порожнину Е в вертикальному гідравлічному демпфері 7 у зворотній послідовності. При нахилі поворотної стріли 3 вліво робоча рідина перетікає у цих демпферах у зворотному напрямку. Гасіння коливань поворотної стріли 3 здійснюється за рахунок перетікання робочої рідини з певним витрачанням через жиклери 49, 50 дроселя 19 і додаткового дроселя 20. Якщо навантаження різко зростають, то підвищений тиск робочої рідини віджимає клапан 48 і надлишок робочої рідини перетікає через радіальний отвір 51. Через те, що клапани 48 працюють в одному напрямку, дросель 19 і 3 UA 77351 U 5 10 15 додатковий дросель 20 встановлені назустріч один одному, тобто клапани 48 працюють як запобіжні. Компенсатор 22 слугує для накопичення у порожнині И надлишків робочої рідини, які створюються у гідросистемі вертикального гідравлічного демпфера 7 або 8 при підвищенні температури, і поповненні гідросистеми робочою рідиною при пониженні температури. Хрестовини 21 слугують для кріплення елементів гідравлічної системи на вертикальних гідравлічних демпферах 7, 8. Наявність кулачків, дроселів і механічного зв'язку - поворотні важелі, вертикальний штовхач з упорами, золотник - дозволяє керувати роботою демпферів на різних етапах роботи кабельщогли. Золотник виконується за патентом України № 25226u, МПК F01L 5/00, 2007 р., амортизатор за патентом України № 61670А, МПК B60G 17/06, B60G 17/08, 2003 р., дросель - за патентом України № 16840u, МПК F16K 17/00, F16K 47/00, 2006 р. Таким чином, запропонована кабель-щогла, яка має просту і надійну конструкцію, дозволяє значно знизити навантаження на поворотну стрілу при її відведенні від ракети, що стартує, за рахунок застосування гідравлічної системи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 1. Кабель-щогла пускової установки ракети, що містить основу, котра включає верхню і нижню частини, з'єднані за допомогою поздовжньої осі й чотирьох вертикальних амортизаторів, поворотну стрілу з двома вушками, закріпленими на верхній частині основи за допомогою поперечної осі, пружинну штангу, дросель з жиклерами та гідравлічний демпфер, котрий включає корпус, шток, поршень, верхню і нижню порожнини з каналами для робочої рідини, яка відрізняється тим, що основа споряджена змонтованими на її верхній частині двома поворотними важелями, двома вертикальними штовхачами зі штоками і нижніми упорами й двома двохпозиційними золотниками зі штоками з наконечниками і трьома штуцерами, а на кожному вушку поворотної стріли змонтований кулачок, при цьому вертикальні амортизатори виконані у вигляді двох вертикальних пружинних штанг і двох вертикальних гідравлічних демпферів, поворотні важелі розташовані між відповідними штоками вертикальних штовхачів і кулачками, двохпозиційні золотники закріплені на корпусах відповідних гідравлічних демпферів і своїми наконечниками взаємодіють з нижніми упорами вертикальних штовхачів, на кожному корпусі гідравлічного демпфера закріплений дросель, один штуцер кожного двохпозиційного золотника з'єднаний з верхньою порожниною відповідного гідравлічного демпфера, два інші його штуцера з'єднані з нижньою порожниною відповідного демпфера за допомогою каналів у вигляді основного трубопроводу і додаткового трубопроводу, послідовно з'єднаного з дроселем, причому кулачки взаємодіють з поворотними важелями при вертикальному положенні поворотної стріли і забезпечують режим кільцювання верхньої і нижньої порожнин гідравлічних демпферів, а при опусканні поворотної стріли у горизонтальне положення кулачки виходять із контакту з поворотними важелями і забезпечують режим демпфування за рахунок проходження робочої рідини через відповідні дроселі. 2. Кабель-щогла пускової установки ракети за п. 1, яка відрізняється тим, що дросель споряджений підпружиненим циліндричним порожнистим клапаном, в котрому розміщені жиклери і виконаний радіальний отвір. 3. Кабель-щогла пускової установки ракети за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що кожний гідравлічний демпфер споряджений додатковим дроселем, котрий орієнтований назустріч дроселю, послідовно з'єднаний з додатковим трубопроводом і сполучений з компенсатором робочої рідини. 4 UA 77351 U 5 UA 77351 U 6 UA 77351 U 7 UA 77351 U 8 UA 77351 U 9 UA 77351 U 10 UA 77351 U 11 UA 77351 U 12 UA 77351 U 13 UA 77351 U 14 UA 77351 U 15 UA 77351 U Комп’ютерна верстка М. Мацело 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 16