Способ отделения объекта от носителя и устройство для его осуществления
Изобретение относится к пусковым установкам и может быть использовано для отделения объекта от подводного или надводного носителя. Сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя содержит силовой блок, направляющие для продольного перемещения объекта, приспособление для стопорения объекта. Силовой блок и направляющие закреплены пружинящим приспособлением и защелкой на поворотном щите. Силовой блок содержит устройство аккумуляции энергии и устройство управления реализации усилия. Приспособление для стопорения выполнено в виде контрнаправляющей, установленной под углом α=10°÷30° к оси объекта. Устройство аккумуляции энергии и устройство управления реализации усилия выполнены пружинным и содержат пружину. Пружинное устройство выполнено в виде пружинных приводов. Устройство преобразования энергии пружин содержит опорные кронштейны, каретку, резьбовой штифт и устройство торможения каретки. Защелка с приводом содержит дистанционно включаемый приводной электродвигатель, устройство преобразования углового вращения якоря электродвигателя, сигнализатор положения. Устройство преобразования углового вращения якоря электродвигателя содержит ходовой винт. Объект размещают на направляющих и фиксируют на угол α=10°÷30° к оси объекта навстречу контрнаправляющей, стопорят, прикладывают продольное разгонное усилие и при пуске открывают защелку. Изобретение позволяет увеличить технологичность и малозаметность выпуска подводных объектов от носителя. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к способам и средствам отделения подводных объектов (оружия, необитаемых подводных аппаратов (НПА) и роботов, средств самообороны) от их подводных и надводных носителей, а также экранопланов и летательных аппаратов.
Известны различные способы пуска подводного миниоружия (в частности, типа итальянской торпеды А 200) из подводной лодки (ПЛ) в подводном положении, освещенные в статье «Забортные модули вооружения подводных лодок» (см. выпуск №18 журнала «Оборонный заказ», СПб.: «Морская газета», 2008). Основными доступными на носителе источниками энергии являются: воздух высокого давления (ВВД), гидравлика, электроэнергия, пиротехническая энергия (пороха и т.п.). В модулях, выполняемых в виде транспортно-пусковых контейнеров (ТПК), объекты размещают и стопорят применительно к условиям транспортировки и хранения на носителях различного типа.
Возможным подобным структурным решением может служить ТПК по Патенту РФ №2343391, 2006. ТПК включает пусковую трубу, в которой расположен приготовленный к пуску НПА, автономный источник энергии (баллон с ВВД) и регулятор ее расхода для обеспечения безопасного отделения НПА от носителя (требуемой выходной скорости) в заданном диапазоне глубин.
Основной недостаток использования ВВД в качестве энергетической базы для отделения объектов - высокая сложность дозировки и регулировки энергии в зависимости от противодействующего выходу гидростатического давления.
Известны способ выпуска объекта из подводной лодки в подводном положении и устройство для его осуществления по Патенту РФ №2183173, 2002, B63G 8/32, выбранные в качестве прототипа изобретения.
Способ заключается в том, что объект размещают в трубе, ставят на стопор, вместе с трубой перемещают в набегающий поток, образующийся вследствие движения носителя, снимают со стопора и производят выпуск. Способ реализуют с помощью пусковой установки, содержащей трубу с кормовой и носовой частями, заднюю крышку кормовой части трубы с приводом ее открывания и закрывания, переднюю крышку. В пусковой установке выполнен канал набегающего потока с кормовыми щитами и приводом их открывания и закрывания и диффузор канала с носовым щитом и приводом его открывания и закрывания, расположенные в оконечности кормового горизонтального стабилизатора ПЛ. Носовая часть трубы снабжена направляющим штоком, введенным в свою направляющую дорожку и установлена в каретке с возможностью продольного перемещения внутри каретки.
К недостаткам известного способа при его реализации в известном устройстве следует отнести большое количество взаимодействующих и работающих последовательно различных устройств и приводов, что свидетельствует о низкой технологичности решения, а также невозможность отделения объекта от ПЛ при ее малой скорости движения, и невозможность отделения объектов таким способом от надводных кораблей и летательных аппаратов.
Технический результат изобретения состоит в обеспечении высокой технологичности схемно-технического решения, простоте его реализации применительно к различным носителям, в том числе к малозаметному выпуску самоходных и инертных подводных объектов с кормовой оконечности ПЛ.
Он достигается тем, что в способе отделения объекта от носителя объект размещают на направляющих и стопорят от перемещений, а в процессе сброса прикладывают к нему продольное разгонное усилие, при этом направляющие закрепляют на удерживаемой пружинящим приспособлением в исходном положении и застопоренной по крайней мере одной защелкой поворотной локальной части (щите) корпуса носителя, объект фиксируют от продольного перемещения наклонной навстречу его продольного движения с углом α=10°÷30° к оси объекта контр-направляющей, а при пуске открывают защелку.
Технический результат также достигается тем, сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя, содержит силовой блок, направляющие для продольного перемещения объекта и приспособление для его стопорения, при этом силовой блок и направляющие закреплены на поворотном, снабженном удерживающими его в исходном (закрытом) положении пружинящим приспособлением и, по крайней мере, одной с приводом открывания защелкой, щите, а приспособление для стопорения объекта от его продольного перемещения выполнено в виде жестко закрепленной на носителе контрнаправляющей, установленной под углом α=10°÷30° к оси объекта навстречу его продольному движению. Силовой блок включает устройства аккумуляции энергии, ее преобразования в обеспечивающее продольное движение объекта по направляющим разгонное усилие, а также устройство управления реализацией усилия, при этом устройство аккумуляции энергии, ее преобразования в обеспечивающее продольное движение объекта по направляющим разгонное усилие, и устройство управления реализацией усилия выполнено пружинным, включающим, по крайней мере, одну пружину. Также пружинное устройство может быть выполнено в виде расположенных по бокам объекта вдоль его продольной оси пружинных приводов. Устройство преобразования энергии пружин в разгонное усилие включает опорные кронштейны и каретку, взаимодействующую с расположенными вдоль объекта направляющими, резьбовой штифт установочного стопорения каретки и устройство торможения каретки в конце хода. Защелка с приводом открытия содержит дистанционно включаемый приводной электродвигатель, устройство преобразования углового вращения якоря электродвигателя в продольное перемещение защелки и сигнализатор ее открытого положения, при этом устройство преобразования углового вращения якоря электродвигателя в продольное перемещение защелки включает ходовой винт и гайку, объединенную с защелкой.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:
- на фиг.1 изображен вид предлагаемого устройства сбоку с частичным разрезом каретки;
- на фиг.2 показан вид заявляемого устройства с наружной стороны корпуса носителя;
- на фиг.3 представлен вид заявляемого устройства сзади;
- на фиг.4 показан привод открытия защелки.
На фиг.1 изображен вид заявляемого устройства сбоку, на котором подводный аппарат 1 размещен внутри корпуса 2 носителя на поворотном щите 3, поворачивающемся относительно штифтов 4. Вдоль поворотного щита 3 проложены направляющие 5 для каретки 6 и направляющая 7 для подводного аппарата 1. Внутри каретки 6 расположена дополнительная направляющая 8, контактирующая с хвостовой частью аппарата и предотвращающая его вращение относительно собственной оси в процессе его выталкивания. В состав каретки входят два кожуха 9, внутри которых расположены пружинные приводы 10, упирающиеся в упорные стойки 11, жестко закрепленные на поворотном щите 3. В кожухах 9 выполнены сквозные отверстия 12, предназначенные для подтока воды и снижения сопротивления движению каретки. Каретка 6 застопорена во взведенном положении резьбовым штифтом 13, в который упирается один из кожухов 9. Головная часть подводного аппарата 1 контактирует с контр-направляющей 14, которая расположена на обтекателе 15, жестко закрепленном на корпусе носителя 2. В теле обтекателя 15' выполнены окна 16, обеспечивающие движение воды, замещающей выталкиваемый подводный аппарат 1.
На фиг.2 показан вид заявляемого устройства с наружной стороны корпуса 2 носителя, на котором поворотный щит 3 находится в закрытом состоянии и удерживается защелкой 17, взаимодействующей со щеколдой 18, жестко закрепленной на внутренней поверхности поворотного щита 3. Привод открытия защелки 17 выполнен в виде электродвигателя 19, расположенного на внутренней части корпуса 2 носителя.
На фиг.3 представлен вид заявляемого устройства сзади, на котором подводный аппарат 1 расположен внутри корпуса 2 носителя на направляющей 7, выполненной из материала с низким коэффициентом трения и жестко закрепленной на поворотном щите 3. При этом каретка 6 посредством упорного диска 20 оказывает давление на хвостовую часть подводного аппарата 1.
На фиг.4 показан привод открытия защелки, расположенный на внутренней части корпуса 2 носителя. Защелка 17 взаимодействует с фигурной частью щеколды 18, удерживая поворотный щит 3 в закрытом положении. Внутри тела защелки 17 находится гайка 21, сопрягающаяся с ходовым винтом 22, подсоединенным к электродвигателю 19. Защелка 17 удерживается в закрытом состоянии пружиной 23, при этом на корпусе защелки 17 установлен сигнализатор 24 ее закрытого положения.
Заявляемый способ реализуется с помощью устройства, которое работает следующим образом.
При подготовке носителя к выходу (вылету) из места базирования внутри специальных ниш в его корпусе 2 монтируются подводные аппараты 1 в необходимом количестве. Перед установкой подводного аппарата 1 внутрь корпуса 2 носителя поворотный щит 3 открывается наружу, каретка 6 с помощью не показанного приспособления взводится в рабочее состояние, при котором пружинные приводы 10 находятся в сжатом виде. После взведения каретки 6 в гнездо, расположенное в поворотном щите 3 перед кареткой 6, вворачивается резьбовой штифт 13, удерживающий каретку 6 во взведенном состоянии. После этого в паз направляющей 8 (фиг.3) вводится челнок хвостовой части подводного аппарата 1, располагаемого вдоль поворотного щита 3.
По окончании установки подводного аппарата 1 поворотный щит 3 поворачивается относительно штифтов 4 и закрывается таким образом, что его наружная поверхность становится заподлицо с наружной поверхностью корпуса 2 носителя. При этом поворотный щит 3 фиксируется в закрытом положении защелкой 17, подпружиненной пружиной 23.
Непосредственно перед выходом носителя из пункта базирования из гнезда в поворотном щите 3 выкручивается резьбовой штифт 13, в результате чего каретка 6 с расположенным в ней подводным аппаратом 1 смещается под действием пружинных приводов 10 вдоль поворотного щита 3 до контакта подводного аппарата 1 с контр-направляющей 14. Таким образом, установленный на носитель подводный аппарат 1 переводится в режим готовности к пуску.
Для отделения подводного аппарата 1 от носителя, на электродвигатель 19 дистанционно подается напряжение, приводящее во вращение его якорь и вал. Вращение вала двигателя приводит во вращение ходовой винт 22, взаимодействующий с гайкой 21. В результате вращения ходового винта 22 защелка 17 перемещается в сторону электродвигателя 19, сжимая пружину 23 и воздействует на сигнализатор 24 закрытого положения, который передает системе управления сигнал о том, что защелка открылась. При этом защелка 17 выходит из зацепления со щеколдой 18 и освобождает поворотный щит 3 от фиксации. При смещении подводного аппарата 1 поворотный щит 3 начинает открываться, поворачиваясь относительно штифтов 4. Головная часть подводного аппарата 1 за счет силы, действующей на него со стороны упорного диска 20 каретки 6, на которую давят пружинные привода 10, начинает скользить по контрнаправляющей 14. Подводный аппарат 1 совместно с кареткой 6 начинают двигаться вдоль поворотного щита 3 по направляющим 5 и 7. При этом движение каретки 6 и подводного аппарата 1 зависит только от характеристик пружинных приводов 10. Вода, необходимая для замещения объема выталкиваемого подводного аппарата 1 проходит внутрь корпуса 2 носителя через щель между поворотным щитом 3 и корпусом 2 и через окна 16 в обтекателе 15. Вода также поступает внутрь кожухов 9 каретки 6 через отверстия 12.
Пройдя расстояние, достаточное для того, чтобы вытолкнуть подводный аппарат 1 с требуемой выходной скоростью, каретка 6 начинает торможение в тормозном устройстве, не показанном на чертежах. При этом происходит постепенное заклинивание направляющих элементов каретки 6, расположенных на кожухах 9, в сужающемся зазоре между ними и направляющими 5. Полная остановка каретки 6 происходит в таком месте, чтобы ее положение не мешало последующему закрытию поворотного щита 3.
С задержкой после начала пуска подводного аппарата 1 на электродвигатель 19 подается обратное напряжение, в результате чего его вал начинает вращаться в противоположную сторону, закрывая защелку 17, которая возвращается в исходное положение под действием пружины 23. При этом срабатывает сигнализатор 24 ее закрытого положения.
После того, как подводный аппарат 1 полностью выходит с определенной выходной скоростью за пределы корпуса 2 носителя, поворотный щит 3 начинает закрываться под воздействием не показанного пружинящего приспособления (например, пружины растяжения). При этом щеколда 18 входит во взаимодействие со скошенной поверхностью защелки 17, вызывая ее движение в сторону электродвигателя 19. После того, как поворотный щит полностью закрывается, защелка 17 под действием пружины 23 возвращается в закрытое положение, надежно фиксируя поворотный щит 3 от несанкционированных перемещений в процессе дальнейшего движения носителя. Возвратившись в закрытое положение, защелка 17 приводит в действие сигнализатор 24 ее закрытого положения, который подтверждает, что пуск подводного аппарата 1 произведен успешно.
Таким образом, поставленные задачи выполняются независимо от наличия внешнего гидростатического давления и его величины, связанной с глубиной погружения носителя.
1. Способ отделения объекта от носителя, заключающийся в том, что объект размещают на направляющих и стопорят от перемещений, а в процессе сброса прикладывают к нему продольное разгонное усилие, отличающийся тем, что направляющие закрепляют на удерживаемой пружинящим приспособлением в исходном положении и застопоренной по крайней мере одной защелкой поворотной локальной части (щите) корпуса носителя, объект фиксируют от продольного перемещения наклонной навстречу его продольного движения с углом α=10÷30° к оси объекта контр-направляющей, а при пуске открывают защелку.
2. Сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя, содержащее силовой блок, направляющие для продольного перемещения объекта и приспособление для его стопорения, отличающееся тем, что силовой блок и направляющие закреплены на поворотном, снабженном удерживающими его в исходном (закрытом) положении пружинящим приспособлением и, по крайней мере, одной с приводом открывания защелкой, щите, а приспособление для стопорения объекта от его продольного перемещения выполнено в виде жестко закрепленной на носителе контр-направляющей, установленной под углом α=10÷30° к оси объекта навстречу его продольному движению, при этом силовой блок включает устройства аккумуляции энергии, ее преобразования в обеспечивающее продольное движение объекта по направляющим разгонное усилие, а также устройство управления реализацией усилия.
3. Сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя по п.2, отличающееся тем, что устройство аккумуляции энергии, ее преобразования в обеспечивающее продольное движение объекта по направляющим разгонное усилие, и устройство управления реализацией усилия выполнено пружинным, включающим, по крайней мере, одну пружину.
4. Сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя по п.3, отличающееся тем, что пружинное устройство выполнено в виде расположенных по бокам объекта вдоль его продольной оси пружинных приводов, устройство преобразования энергии пружин в разгонное усилие, включающее опорные кронштейны и каретку, взаимодействующую с расположенными вдоль объекта направляющими, резьбовой штифт установочного стопорения каретки и устройство торможения каретки в конце хода.
5. Сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя по п.2, отличающееся тем, что защелка с приводом открытия содержит дистанционно включаемый приводной электродвигатель, устройство преобразования углового вращения якоря электродвигателя в продольное перемещение защелки и сигнализатор ее открытого положения.
6. Сбрасывающее устройство для отделения объекта от носителя по п.5, отличающееся тем, что устройство преобразования углового вращения якоря электродвигателя в продольное перемещение защелки включает ходовой винт и гайку, объединенную с защелкой.
