Способ снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, и устройство для его осуществления

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для запуска ракет при углах, близких к вертикальному углу. Устройство для снижения газодинамического воздействия на грунт и пусковую установку (ПУ) содержит газоотражатель в виде дополнительного реактивного двигателя (РД) с элементами крепления, подъема и опускания, соплом с цилиндрическим насадком. Внутренний диаметр и длина насадка зависят от диаметра критического сопла, числа Маха на срезе сопла, давления окружающей среды, полного давления газа в дополнительном РД. Устройство связано с ПУ и серией последовательных импульсов реактивной струи производит отвод реактивной струи стартующей ракеты от ПУ. Изобретение позволяет повысить безопасность старта ракет с ПУ при углах, близких к вертикальному углу. 2 ил.

 

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для запуска ракет при углах, близких к вертикальному углу.

Известен способ непосредственного воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу (см. Карпенко А.В. Российское ракетное оружие 1943-1993 гг. - Санкт-Петербург: Пика, 1993, пусковая установка ракетных комплексов «Точка», «Ока», стр.42-43).

Недостатком известного способа старта ракеты является возможность образования под воздействием реактивной струи стартующей ракета на слабых грунтах воронки таких размеров, которые могут быть достаточны для опрокидывания в нее пусковой установки при старте ракеты, а также газодинамическое воздействие истекающей струи на пусковую установку.

Известен также способ снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, заключающийся в направленном отводе от пусковой установки и грунта стартовой позиции реактивной струи стартующей ракеты посредством газоотражателя, выполненного в виде отбортовки пусковой установки, опрокидывающейся на грунт при запуске ракеты (см. «Ракетная система «Lance»», Зарубежное военное обозрение, 1974 г., №1; «Ракетный комплекс «Lance»», Техника вооружения за рубежом, 1975 г., №2), или в виде рассекающего газоотражателя (см. Карпенко А.В. Российское ракетное оружие 1943-1993 гг. - Санкт-Петербург: Пика, 1993, пусковая установка ракетного комплекса 8К11, стр.41).

Недостатком подобного способа запуска ракеты является то, что при этом способе газоотражатель и пусковая установка подвержены непосредственному газодинамическому воздействию реактивной струи стартующей ракеты, а это может привести к нештатным ситуациям при запуске ракеты.

Известна пусковая установка ракетных комплексов «Точка», «Ока» для старта ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, в которой отсутствуют устройства снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты (см. Карпенко А.В. Российское ракетное оружие 1943-1993 гг. - Санкт-Петербург: Пика, 1993, пусковая установка ракетных комплексов «Точка», «Ока», стр.42-43).

Недостатком подобной пусковой установки является непосредственное газодинамическое воздействие струи стартующей ракеты на пусковую установку и грунт стартовой позиции, что может привести к нештатным ситуациям при запуске ракеты.

Известно также устройство для снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, содержащее газоотражатель, связанный с пусковой установкой и выполненный либо в виде отбортовки пусковой установки, опрокидывающейся на грунт стартовой позиции при запуске ракеты (см. «Ракетная система «Lance»», Зарубежное военное обозрение, 1974 г., №1; «Ракетный комплекс «Lance»», Техника вооружения за рубежом, 1975 г., №2), либо в виде рассекающего газоотражателя (см. Карпенко А.В. Российское ракетное оружие 1943-1993 гг. - Санкт-Петербург: Пика, 1993, пусковая установка ракетных, комплекса 8К11, стр.41).

Недостатком подобного устройства является то, что оно подвержено непосредственному газодинамическому воздействию реактивной струи стартующей ракеты, а следовательно, устройство громоздко, имеет большой вес.

Задачей изобретения является предотвращение непосредственного газодинамического воздействия на газоотражатель реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу.

Указанная задача достигается тем, что в способе снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, заключающемся в направленном отводе от пусковой установки и грунта стартовой позиции реактивной струи стартующей ракеты, отвод реактивной струи стартующей ракеты осуществляется струей дополнительного реактивного двигателя, причем вдув струи дополнительного реактивного двигателя производится серией последовательных импульсов.

Указанная задача также достигается тем, что в устройстве для снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, содержащем газоотражатель, связанный с пусковой установкой, газоотражатель выполнен в виде дополнительного реактивного двигателя для отвода реактивной струи, с элементами крепления, подъема и опускания дополнительного реактивного двигателя, связанного с опорной плитой для контакта с грунтом, причем сопло дополнительного реактивного двигателя направлено в сторону реактивной струи стартующей ракеты и со стороны выхода снабжено цилиндрическим насадком с внутренним диаметром и длиной, определяемыми из условий:

l_н≥0,3d_нM_a;

где

d_н - внутренний диаметр цилиндрического насадка;

l_н - длина цилиндрического насадка;

M_a - число Маха на срезе сопла;

d_кр - диаметр критического сечения сопла;

;

p_o - полное давление газа в дополнительном реактивном двигателе;

р_н - давление окружающей среды;

с образованием проточной части сопла в виде расширяющегося канала ступенчатой формы.

На фиг.1 изображено устройство для запуска ракет, общий вид; на фиг.2 - вид I на фиг.1.

Способ снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, заключается, в направленном отводе от пусковой установки 2 и грунта стартовой позиции реактивной струи 4 стартующей ракеты 11. При этом отвод реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 осуществляется струей 12 дополнительного реактивного двигателя 3. Причем, вдув струи 12 дополнительного реактивного двигателя 3 производится серией последовательных импульсов.

Способ реализуется следующим образом.

При отводе реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 струей 12 дополнительного реактивного двигателя 3 путем вдува струи 12 дополнительного реактивного двигателя 3 серией последовательных импульсов происходит разбивание реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 и смещение зоны контакта реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 в сторону от пусковой установки 2. Все это позволяет снизить газодинамическое воздействие струи 4 стартующей ракеты 11 на грунт стартовой позиции и пусковую установку 2 при старте ракеты 11 и обеспечить штатный запуск ракеты 11 с пусковой установки 2.

Устройство для снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, содержит газоотражатель 1, связанный с пусковой установкой 2. Газоотражатель 1 выполнен в виде дополнительного реактивного двигателя 3 для отвода реактивной струи 4 с элементами крепления, подъема и опускания 5 дополнительного реактивного двигателя 3, связанного с опорной плитой 6 для контакта с грунтом 7. Причем сопло 8 дополнительного реактивного двигателя 3 направлено в сторону реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 и со стороны выхода 9 снабжено цилиндрическим насадком 10 с внутренним диаметром и длиной, определяемыми из условий:

l_н≥0,3d_нM_a;

где

d_н - внутренний диаметр цилиндрического насадка;

l_н - длина цилиндрического насадка;

M_a - число Маха на срезе сопла;

d_кр - диаметр критического сечения сопла;

;

p_o - полное давление газа в дополнительном реактивном двигателе;

р_н - давление окружающей среды;

с образованием проточной части сопла в виде расширяющегося канала ступенчатой формы 13.

Устройство для снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, работает следующим образом.

Перед стартом ракеты 11 из днища пусковой установки 2 посредством элементов крепления, подъема и опускания 5 опускается и устанавливается на грунт 7 опорной плитой 6 дополнительный реактивный двигатель 3 соплом 8 в сторону истекающей реактивной струи 4 стартующей ракеты 11. Выполнение проточной части сопла в виде расширяющегося канала ступенчатой формы 13 с определенными заданными размерами (см. формулу изобретения) позволяет (как показали экспериментальные исследования) получить режим течения струи дополнительного реактивного двигателя с образованием низкочастотных автоколебаний волновой структуры струи в насадке и на ее срезе. Изменением диаметра и длины цилиндрического насадка 10 в заданном диапазоне можно осуществлять дискретное управление частотой самовозбуждающихся колебаний волновой структуры струи. При взаимодействии пульсирующей струи 12 дополнительного реактивного двигателя 3 с реактивной струей 4 стартующей ракеты 11 происходит разбивание реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 и смещение зоны контакта реактивной струи 4 стартующей ракеты 11 в сторону от пусковой установки 2.

Все это позволяет снизить газодинамическое воздействие струи стартующей ракеты на грунт стартовой позиции и пусковую установку при старте ракеты. При этом реактивная струя стартующей ракеты не воздействует непосредственно на газоотражательное устройство, что предотвращает газодинамическое воздействие струи на газоотражатель и обеспечивает штатный запуск ракеты с пусковой установки.

1. Способ снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, заключающийся в направленном отводе от пусковой установки и грунта стартовой позиции реактивной струи стартующей ракеты, отличающийся тем, что отвод реактивной струи стартующей ракеты осуществляется струей дополнительного реактивного двигателя, причем вдув струи дополнительного реактивного двигателя производится серией последовательных импульсов.

2. Устройство для снижения газодинамического воздействия на грунт стартовой позиции и пусковую установку реактивной струи стартующей ракеты под углами, близкими к вертикальному углу, содержащее газоотражатель, связанный с пусковой установкой, отличающееся тем, что газоотражатель выполнен в виде дополнительного реактивного двигателя для отвода реактивной струи с элементами крепления, подъема и опускания дополнительного реактивного двигателя, связанного с опорной плитой для контакта с грунтом, причем сопло дополнительного реактивного двигателя направлено в сторону реактивной струи стартующей ракеты и со стороны выхода снабжено цилиндрическим насадком с внутренним диаметром и длиной, определяемыми из условий:

l_н≥0,3d_нM_a,
где d_н - внутренний диаметр цилиндрического насадка;
l_н - длина цилиндрического насадка;
М_а - число Маха на срезе сопла;
d_кр - диаметр критического сечения сопла;

р_о - полное давление газа в дополнительном реактивном двигателе;
р_н - давление окружающей среды;
с образованием проточной части сопла в виде расширяющегося канала ступенчатой формы.