ракета

Формула изобретения

Ракета, содержащая маршевую ступень с аппаратурой управления, отделяемую стартовую ступень с двигателем и механизмом разделения ступеней, включающим привод с газогенератором, насадок, удерживающий зацепами маршевую ступень и закрепленный в переходном шпангоуте разрезной гайкой, установленной на распорной втулке, отличающаяся тем, что газогенератор выполнен в виде реактивного двигателя, сопла которого направлены в сторону отделяемой стартовой ступени, снабжен корпусом, изолирующим засопловой объем от маршевой ступени, при этом распорная втулка установлена с перекрытием сопл газогенератора, скреплена разрывными винтами с шайбой, установленной между разрезной гайкой и корпусом газогенератора, между насадком и переходным шпангоутом установлены срезные винты, сопряжение распорной втулки с корпусом газогенератора выполнено с зазором, а часть обечайки распорной втулки, охватывающая газогенератор, снабжена вырезами, при этом стартовая ступень снабжена радиоволноводом, закрепленным на переходном шпангоуте, один конец которого установлен на приемо-передающей антенне маршевой ступени, а противоположный размещен на внешней стороне механизма разделения и снабжен внешней приемопередающей антенной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в ракетах с отделяемой стартовой ступенью.

Известна двухступенчатая ракета с отделяемой стартовой ступенью и механизмом разделения (см. патент РФ 2362113 от 4.06.2008. МПК⁸ F42B 15/10), принятая нами за прототип.

Ракета содержит отделяемую стартовую ступень (СС) с двигателем, маршевую ступень (МС) с аппаратурой управления, механизм разделения ступеней (МРС), включающий привод, газогенератор, изолированный от маршевой ступени поршнем, насадок с кольцевыми секциями, удерживающий зацепами маршевую ступень и закрепленный в переходном шпангоуте разрезной гайкой, установленной на распорной втулке, между насадком и переходным шпангоутом образована полость, в которой помещен электрический кабель, один конец кабеля снабжен розеткой, соединенной с вилкой электропитания воспламенителя двигателя, а противоположный конец снабжен вилкой, соединенной с розеткой электросети аппаратуры управления маршевой ступени, в окне насадка помещен закрепленный на переходном шпангоуте упор, с закрепленным на нем штифтом, фиксирующим угловое положение маршевой ступени относительно насадка, а на переходном шпангоуте установлена шпонка, ориентирующая насадок относительно стартового двигателя, при этом на газогенераторе тандемом закреплены разрезная кольцевая шпонка, частично погруженная в насадок, и распорная втулка, в выемке которой помещена розетка электрического кабеля.

Основным недостатком приведенного устройства является низкая эффективность применения ракеты, так как отсутствует информационная связь СС с наземной аппаратурой управления (НАУ) командного пункта для прямого целеуказания на стартовом участке, БАУ ракеты до отделения СС не принимает команды управления, так как размещена в кормовой части МС с выходом приемника команд управления на торец, закрытый стартовой ступенью.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности применения ракеты (за счет снижения рассеивания на стартовом участке).

Для решения поставленной задачи в известной ракете, содержащей маршевую ступень с аппаратурой управления, отделяемую стартовую ступень с двигателем и механизмом разделения ступеней, включающим привод с газогенератором, насадок, удерживающий зацепами маршевую ступень и закрепленный в переходном шпангоуте разрезной гайкой, установленной на распорной втулке, газогенератор выполнен в виде реактивного двигателя, сопла которого направлены в сторону отделяемой стартовой ступени, снабжен корпусом, изолирующим засопловой объем от маршевой ступени, при этом распорная втулка установлена с перекрытием сопл, скреплена разрывными винтами с шайбой, установленной между разрезной гайкой и корпусом газогенератора, а между насадком и переходным шпангоутом установлены срезные винты, сопряжение распорной втулки с корпусом газогенератора выполнено с зазором, причем часть обечайки распорной втулки, охватывающая газогенератор, снабжена вырезами, при этом стартовая ступень снабжена радиоволноводом, закрепленным на переходном шпангоуте, один конец которого установлен на приемо-передающей антенне маршевой ступени, а противоположный - размещен на внешней стороне механизма разделения и снабжен внешней приемо-передающей антенной.

Сущность решения заключается в том, что предложена ракета, содержащая маршевую ступень с аппаратурой управления, отделяемую стартовую ступень с двигателем и механизмом разделения ступеней, включающим насадок, удерживающий зацепами маршевую ступень и закрепленный в переходном шпангоуте разрезной гайкой, установленной на распорной втулке, привод с газогенератором, выполненным в виде реактивного двигателя, сопла которого направлены в сторону отделяемой стартовой ступени, снабженным корпусом, изолирующим засопловой объем от маршевой ступени. Причем между торцом МС и газогенератором установлен радиоволновод, обеспечивающий проведение управляющих сигналов от НАУ к БАУ на стартовом участке полета, при этом распорная втулка установлена с перекрытием сопл газогенератора, скреплена разрывными винтами с шайбой, установленной между разрезной гайкой и корпусом газогенератора, а сопряжение распорной втулки с корпусом газогенератора выполнено с зазором, обеспечивающим перетекание рабочего тела газогенератора из засоплового объема в замкнутое пространство между двигателем и газогенератором. В результате в засопловом объеме, организованном корпусом газогенератора и распорной втулкой, создается расчетное давление, необходимое для разрушения винтов, удерживающих распорную втулку, а установка между насадком и переходным шпангоутом срезных винтов обеспечивает начало движения разведения ступеней при наборе давления в камере разделения, необходимого для разведения с расчетным (максимальным) ускорением. Такое решение позволяет не только сократить время разделения за счет дополнительного импульса реактивной тяги газогенератора, что ведет к уменьшению рассеивания МС, за счет сокращения времени взаимодействия отработавшего двигателя с маршевой ступенью, но и разместить радиоволновод, обеспечивающий информационный обмен БАУ с НАУ и передать на борт ракеты корректирующие сигналы управления на стартовом участке траектории.

Предложенное техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображена ракета, содержащая маршевую ступень 1, отделяемую стартовую ступень с двигателем 2 и механизм разделения ступеней в составе переходного отсека 3 с механизмом разделения ступеней. На фиг.2 показан вид А с фиг.1, с разрезом, где подробно изображен фрагмент ракеты с механизмом разделения ступеней в исходном состоянии. На фиг.3 и 4 показано устройство в разрезе после срабатывания газогенератора, на фиг.3 - начальный момент, на фиг.4 - момент окончания разделения ступеней.

Фиг.2 (вид А с фиг.1) подробно раскрывает состав предложенного устройства, содержащего маршевую ступень 1, отделяемую стартовую ступень с двигателем 2 и механизмом разделения ступеней, включающим привод 4 с газогенератором 5, насадок 6, удерживающий зацепами 7 маршевую ступень и закрепленный в переходном шпангоуте 8 разрезной гайкой 9, установленной на распорной втулке 10. Газогенератор, выполненный в виде реактивного двигателя, сопла 11 которого направлены в сторону отделяемой стартовой ступени, снабжен корпусом 12, изолирующим засопловой объем от маршевой ступени, при этом распорная втулка установлена с перекрытием сопл газогенератора, скреплена разрывными винтами 13 с шайбой 14, установленной между разрезной гайкой и корпусом газогенератора. Сопряжение распорной втулки с корпусом газогенератора выполнено с зазором 15, причем часть распорной втулки, охватывающая газогенератор, снабжена вырезами 16. Стартовая ступень снабжена радиоволноводом 17, закрепленным на переходном шпангоуте, один конец которого установлен на приемо-передающей антенне 18 маршевой ступени, а противоположный размещен на внешней стороне механизма разделения и снабжен внешней приемо-передающей антенной 19. Между насадком и переходным шпангоутом установлены срезные винты 20.

Таким образом, предложенное техническое решение в составе ракеты, содержащей маршевую ступень с БАУ, отделяемую стартовую ступень с двигателем и механизмом разделения ступеней, включающим привод с газогенератором, насадок, удерживающий зацепами маршевую ступень и закрепленный в переходном шпангоуте разрезной гайкой, установленной на распорной втулке, в котором газогенератор выполнен в виде реактивного двигателя, с соплами, направленными в сторону отделяемой стартовой ступени, снабжен корпусом, изолирующим засопловой объем от маршевой ступени, распорная втулка установлена с перекрытием сопл, а между маршевой ступенью и газогенератором установлен радиоволновод, обеспечивает повышение эффективности применения ракеты за счет снижения рассеивания.