RU90248U1 - ROCKET MODEL FOR EXPLOITING - Google Patents

Abstract

1. Модель ракеты для отработки подводного старта, характеризующаяся тем, что она содержит корпус, внутри которого размещены бортовая система измерения исследуемых параметров и бортовой источник электропитания, а в носовой части корпуса, в стакане, смонтирована отстреливаемая пробка-поплавок, кинематически связанная с корпусом, например, тросом, и задействуемая от пироузла, например, пиропатрона, соединенного через командный прибор с бортовым источником электропитания, при этом место стыка корпуса с пробкой-поплавком загерметизировано. ! 2. Модель ракеты по п.1, отличающаяся тем, что трос выполнен составным из двух скрепленных между собой частей, при этом одна часть - леска, вторая - тонкий тросик или струна. ! 3. Модель ракеты по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в исходном состоянии часть троса, выполненная из лески, размещена в кольцевой канавке в теле пробки-поплавка, а другая уложена под пробкой-поплавком.1. A model of a missile for practicing underwater launch, characterized in that it contains a housing, inside which an on-board system for measuring the studied parameters and an onboard power supply are located, and in the bow of the hull, in a glass, a firing plug-float kinematically connected to the hull is mounted, for example, with a cable, and used from a pyroelectric device, for example, a squib, connected via a command device with an on-board power supply, while the junction of the housing with the float stopper is sealed. ! 2. The rocket model according to claim 1, characterized in that the cable is made up of two parts fastened together, while one part is a fishing line, the second is a thin cable or string. ! 3. The rocket model according to claims 1 and 2, characterized in that in the initial state a part of the cable made of fishing line is placed in an annular groove in the body of the float plug, and the other is laid under the float plug.

Description

Полезная модель относится к области физического моделирования и, в частности, к области экспериментальной стендовой отработки гидрогазодинамики подводного старта ракет и может быть использована для отработки подводного старта ракет, запускаемых из шахт подводных лодок.The utility model relates to the field of physical modeling and, in particular, to the field of experimental bench testing of the hydrodynamics of an underwater launch of missiles and can be used to test an underwater launch of missiles launched from submarine mines.

Одной из проблем, решаемых при отработке подводного старта ракет, запускаемых из шахт подводных лодок, является проблема исключения трудоемких операций по поиску моделей ракет на дне гидробассейна после их пуска и последующего подъема на поверхность гидробассейна. Кроме того, необходимо исключить риск потери информации с бортовой системы измерений моделей, обусловленный значительным по времени пребыванием моделей под гидростатическим давлением воды на дне гидробассейна.One of the problems solved during the development of the underwater launch of missiles launched from submarine mines is the problem of eliminating the laborious operations of searching for rocket models at the bottom of the hydraulic pool after their launch and subsequent lifting to the surface of the hydraulic basin. In addition, it is necessary to exclude the risk of loss of information from the on-board measurement system of models, due to the significant time spent by the models under hydrostatic pressure of water at the bottom of the pool.

Указанная проблема решается сегодня путем закрепления на моделях ракет ограничительных тросов, с помощью которых можно поднять модели ракет со дна гидробассейна. Несмотря на кажущуюся простоту указанного решения, закрепленные на моделях тросы искажают истинную картину обтекания модели набегающим водным потоком.This problem is being solved today by fixing restrictive cables on rocket models, with which you can lift rocket models from the bottom of the hydraulic pool. Despite the apparent simplicity of this solution, the cables attached to the models distort the true picture of the flow of the model around the incoming water stream.

Известны конструкции моделей ракет [1-3], содержащих бортовую систему измерения исследуемых параметров и бортовой источник электропитания, однако, в их составе нет средств фиксации места падения модели, поиска и экстренного подъема модели со дна бассейна.There are known designs of rocket models [1-3] containing an on-board system for measuring the studied parameters and an on-board power supply, however, they do not contain means for fixing the place of the model’s crash, search and emergency lifting of the model from the bottom of the pool.

Известна также аффинная модель жидкостной ракеты [4], относящаяся к области физического моделирования, в частности к моделям конструкций ракетно-космической техники, удовлетворяющих требованиям геометрического и конструктивного аффинного подобия их элементов. В указанной модели конический обтекатель, цилиндрические баки с жидкостью, переходной и хвостовой отсеки, сопла двигательных установок и стабилизаторы соединены в одно целое при помощи пленочной вакуумной упаковки. При этом цилиндрические баки выполнены герметичными с геометрическим подобием по критерию постоянного отношения диаметра бака к толщине его стенок и с конструктивным подобием по критерию эквивалентного материала. В качестве газа для наддува баков использован сжатый углекислый газ. При испытаниях описанная модель может подвергаться полному или частичному разрушению при оценке прочности, устойчивости к внешним воздействиям и надежности. На базе данной модели может проводиться сравнительная оценка различных конструктивно-технологических решений на этапе разработки, однако, в конструкции модели ракеты отсутствуют устройства, позволяющие производить отработку ракет, стартующих из-под воды.An affine model of a liquid rocket [4] is also known, which relates to the field of physical modeling, in particular, to models of rocket and space technology designs that satisfy the requirements of geometric and structural affine similarity of their elements. In this model, the conical fairing, cylindrical tanks with liquid, the transition and tail compartments, the nozzles of the propulsion systems and stabilizers are connected together using a vacuum film package. In this case, cylindrical tanks are made airtight with a geometric similarity according to the criterion of a constant ratio of the diameter of the tank to the thickness of its walls and with a structural similarity according to the criterion of equivalent material. Compressed carbon dioxide was used as gas for pressurization of tanks. During testing, the described model can undergo complete or partial destruction when evaluating strength, resistance to external influences and reliability. Based on this model, a comparative assessment of various structural and technological solutions at the development stage can be carried out, however, in the design of the rocket model there are no devices allowing the development of missiles launched from under water.

Несмотря на указанные недостатки, техническое решение, защищенное патентом RU 2331115, может быть принято в качестве прототипа, как наиболее близкий аналог.Despite these shortcomings, the technical solution protected by patent RU 2331115, can be taken as a prototype, as the closest analogue.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции модели ракеты, позволяющей зафиксировать место ее падения в воду и обеспечить экстренный подъем модели со дна бассейна.The objective of the proposed utility model is to create a rocket model design that allows you to fix the place of its fall into the water and provide an emergency model lift from the bottom of the pool.

Этот технический результат согласно предлагаемой заявке на полезную модель достигается тем, что модель ракеты для отработки подводного старта содержит корпус, внутри которого размещены бортовая система измерения исследуемых параметров и бортовой источник электропитания, а в носовой части корпуса в стакане смонтирована отстреливаемая пробка - поплавок, кинематически связанная с корпусом, например тросом, и задействуемая от пироузла, соединенного через командный прибор с бортовым источником электропитания, при этом место стыка корпуса с пробкой - поплавком загерметизировано. При прохождении подводного участка траектории трос и пробка - поплавок находятся внутри корпуса, а после выброса из корпуса пробка - поплавок, оставаясь на поверхности воды, четко фиксирует местонахождения модели ракеты.This technical result, according to the proposed application for a utility model, is achieved by the fact that the missile model for developing an underwater launch contains a housing inside which an on-board system for measuring the studied parameters and an on-board power supply are placed, and a shot tube is mounted in the glass’s bow, a kinematically connected float with a case, for example a cable, and used from a pyroelectric unit connected through an on-board power supply device with an onboard power supply, at the same time the junction of the case with cork - sealed float. During the passage of the underwater part of the trajectory, the cable and the plug - the float are inside the body, and after ejection from the body the plug - the float, remaining on the water surface, clearly fixes the location of the rocket model.

Такое техническое решение не искажает истинную картину обтекания модели набегающим водным потоком, исключает трудоемкую операцию поиска моделей ракет после их падения в воду, позволяет оперативно поднять модель со дна гидробассейна и, тем самым, сохранить информацию, находящуюся в бортовой системе измерения исследуемых параметров.Such a technical solution does not distort the true picture of the flow around the model by a flowing water stream, excludes the time-consuming operation of searching for rocket models after they fall into the water, allows you to quickly raise the model from the bottom of the hydraulic pool and, thereby, save information in the on-board measurement system of the studied parameters.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на Фиг.1 показана передняя часть модели ракеты в разрезе (выносной элемент I на Фиг.2); на Фиг.2 изображен момент старта модели ракеты; на Фиг.3 показана модель ракеты, лежащая на дне гидробассейна, и связанная с ней пробка - поплавок, находящаяся на водной поверхности гидробассейна.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, where Fig. 1 shows a front section of a rocket model in a section (remote element I in Fig. 2); figure 2 shows the start time of the rocket model; figure 3 shows a model of a rocket lying on the bottom of the pool, and associated with it a cork - a float located on the water surface of the pool.

Модель ракеты 1 (Фиг.1) содержит корпус 2, в носовой части которого в стакане 3 установлена пробка - поплавок 4, выполненная из легкого материала (например, пенопласта) и кинематически связанная с корпусом 2, например, тросом 5. Кинематическая связь может быть выполнена в виде тонкого шнура, тросика, струны, лески или комбинированного составного троса, состоящего из двух скрепленных между собой участков (частей), например, лески 6 и тонкого тросика 7. Второй конец тросика 7 узлом крепления 8 жестко пристыкован к стакану 3 корпуса 2. Леска 6 компактно размещается в кольцевой канавке 9, выполненной в теле пробки - поплавка 4, и прикреплена к ней другим концом, например путем пропускания через цилиндрический канал (отверстие с небольшим диаметром) 10 и последующей ее фиксации в районе наружной поверхности А пробки 4 узлом, клеем или другим известным способом. На входе в стакан 3 в месте стыка пробки и корпуса смонтирован узел герметизации 11, выполненный в виде резиновой прокладки или уплотнения из пластилина. Под пробкой 4 (в полости Б) установлен пироузел (например, пиропатрон) 12, к которому через гермоввод 13 подводится электропровод, связанный через командный прибор с бортовым источником питания (на чертежах не показаны).The rocket model 1 (Fig. 1) contains a housing 2, in the bow of which a plug 3 is installed - a float 4 made of light material (for example, foam) and kinematically connected with the housing 2, for example, with a cable 5. The kinematic connection can be made in the form of a thin cord, cable, string, fishing line or a combined composite cable, consisting of two sections (parts) fastened together, for example, fishing line 6 and a thin cable 7. The second end of the cable 7 by the attachment unit 8 is rigidly docked to the glass 3 of the body 2 The fishing line 6 is compactly it is placed in an annular groove 9 made in the body of the cork — the float 4, and attached to it by the other end, for example, by passing through the cylindrical channel (a hole with a small diameter) 10 and then fixing it in the region of the outer surface A of the cork 4 with a knot, glue, or other in a known manner. At the entrance to the glass 3, at the junction of the cork and the body, a sealing unit 11 is mounted, made in the form of a rubber gasket or a plasticine seal. Under the plug 4 (in cavity B) there is a pyro-node (for example, a squib) 12, to which an electric wire is connected through a pressure lead 13, connected through a command device with an on-board power supply (not shown in the drawings).

Для регистрации исследуемых параметров на модели размещается бортовая система измерения указанных параметров (на чертежах не показана), а для запуска модели используются энергетическое средство запуска (пороховой аккумулятор давления) 14, которое устанавливается либо в модели пусковой шахты 15, либо - на модели ракеты (модельный ракетный двигатель).To register the studied parameters, an on-board system for measuring the indicated parameters is placed on the model (not shown in the drawings), and to launch the model, an energy launch means (powder pressure accumulator) 14 is used, which is installed either in the launch shaft model 15 or on the rocket model (model rocket engine).

Работа с моделью производится следующим образом.Work with the model is as follows.

В исходном положении модель ракеты 1 устанавливается в модель пусковой шахты 15 модельной пусковой установки 16, смонтированной на подвижной платформе 17 и перемещаемой по дну 18 гидробассейна 19. Над поверхностью воды гидробассейна 19 устанавливается тормозное устройство 20, выполненное в виде брезентового полога и позволяющее гасить кинетическую энергию движущейся модели ракеты. Во время проведения эксперимента модельную пусковую установку 16, перемещают со скоростью, имитирующей ход подводной лодки, и производят пуск модели ракеты 1 с помощью энергетического средства старта 14. При старте модели ракеты на подводном участке ее движения производится измерение и запись исследуемых параметров с помощью бортовых средств измерений. После контакта с тормозным устройством 20 модель ракеты падает в воду и опускается на дно гидробассейна.In the initial position, the rocket model 1 is installed in the model of the launch shaft 15 of the model launcher 16 mounted on a movable platform 17 and moved along the bottom 18 of the hydraulic pool 19. A brake device 20 is installed above the water surface of the hydraulic basin 19, which makes it possible to extinguish the kinetic energy moving rocket model. During the experiment, the model launcher 16 is moved at a speed simulating the course of the submarine, and the rocket model 1 is launched using the power of the launch vehicle 14. When the rocket model is launched in the underwater section of its movement, the parameters under study are measured and recorded using on-board means measurements. After contact with the braking device 20, the rocket model falls into the water and sinks to the bottom of the hydraulic pool.

В заданный момент с помощью бортового командного прибора задействуется пироузел 12 и под действием давления в полости «Б» производится отстрел пробки - поплавка, которая, оставаясь на поверхности после падения в воду модели ракеты, фиксирует ее местоположение. После чего с помощью троса 5 модель оперативно поднимают до поверхности воды, откуда любым из известных способов извлекают ее из воды, подключают к стендовой измерительной аппаратуре для считывания, обработки и анализа информации, зафиксированной при пуске модели бортовой системой измерения исследуемых параметров, характерных для подводного старта ракет.At a given moment, using the on-board command device, the pyroelectric unit 12 is activated and under the influence of pressure in the cavity "B", the plug is fired - a float, which, remaining on the surface after the rocket model falls into the water, fixes its location. Then, using a cable 5, the model is promptly raised to the surface of the water, from where any of the known methods are used to extract it from the water, connected to a bench measuring equipment for reading, processing and analyzing information recorded when the model was launched by an on-board measurement system of the studied parameters characteristic of an underwater launch rockets.

Такое техническое решение не искажает истинную картину обтекания модели набегающим водным потоком, исключает трудоемкую операцию поиска моделей ракет после их падения в воду, позволяет оперативно поднять модель со дна гидробассейна и, тем самым, сохранить информацию, находящуюся в бортовой системе измерения исследуемых параметров.Such a technical solution does not distort the true picture of the flow around the model by a flowing water stream, excludes the time-consuming operation of searching for rocket models after they fall into the water, allows you to quickly raise the model from the bottom of the hydraulic pool and, thereby, save information in the on-board measurement system of the studied parameters.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU 69995. Модельная пусковая установка для отработки подводного старта. МПК F41F 3/07, G01M 10/10. Приоритет от 4.09.07 г.1. Patent RU 69995. Model launcher for practicing underwater launch. IPC F41F 3/07, G01M 10/10. Priority from 4.09.07

2. Заявка 2009115145. Модельная пусковая установка для отработки подводного старта. МПК Приоритет от 21.04.2009 г.2. Application 2009115145. Model launcher for practicing underwater launch. IPC Priority of April 21, 2009

3. Заявка 2009125147. Стенд для отработки подводного старта ракет. МПК F41F 3/07 (2009.01). Приоритет от 30.06.2009 г.3. Application 2009125147. Stand for testing the underwater launch of missiles. IPC F41F 3/07 (2009.01). Priority June 30, 2009

4. Патент RU 2331115. Аффинная модель жидкостной ракеты. МПК G09B 23/00. Приоритет от 14.03.2006 г.4. Patent RU 2331115. Affinity model of a liquid rocket. IPC G09B 23/00. Priority March 14, 2006

5. Патент RU 20829336. Способ имитации условий старта ракеты из подводной лодки и система для его осуществления. МПК F41F 3/07. Приоритет от 27.05.1994 г.5. Patent RU 20829336. A method for simulating the conditions for launching a rocket from a submarine and a system for its implementation. IPC F41F 3/07. Priority from 05/27/1994

6. Патент US 3128671. Моделирующая установка для исследования запуска ракет из-под воды. (С1. 89-1.7). Опубликован 14.04.1964 г.6. Patent US 3128671. A simulator for studying the launch of rockets from under water. (C1. 89-1.7). Published 04/14/1964

7. Патент RU 95100800. Способ моделирования физических процессов. МПК G09B 23/00. Приоритет от 19.01.1995 г.7. Patent RU 95100800. A method for modeling physical processes. IPC G09B 23/00. Priority 01/19/1995

Claims (3)

1. Модель ракеты для отработки подводного старта, характеризующаяся тем, что она содержит корпус, внутри которого размещены бортовая система измерения исследуемых параметров и бортовой источник электропитания, а в носовой части корпуса, в стакане, смонтирована отстреливаемая пробка-поплавок, кинематически связанная с корпусом, например, тросом, и задействуемая от пироузла, например, пиропатрона, соединенного через командный прибор с бортовым источником электропитания, при этом место стыка корпуса с пробкой-поплавком загерметизировано.1. A model of a missile for practicing underwater launch, characterized in that it contains a housing, inside which an on-board system for measuring the studied parameters and an onboard power supply are located, and in the bow of the hull, in a glass, a firing plug-float kinematically connected to the hull is mounted, for example, with a cable, and used from a pyroelectric device, for example, a squib, connected via a command device with an on-board power supply, while the junction of the housing with the float stopper is sealed. 2. Модель ракеты по п.1, отличающаяся тем, что трос выполнен составным из двух скрепленных между собой частей, при этом одна часть - леска, вторая - тонкий тросик или струна.2. The rocket model according to claim 1, characterized in that the cable is made up of two parts fastened together, while one part is a fishing line, the second is a thin cable or string. 3. Модель ракеты по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в исходном состоянии часть троса, выполненная из лески, размещена в кольцевой канавке в теле пробки-поплавка, а другая уложена под пробкой-поплавком.

3. The rocket model according to claims 1 and 2, characterized in that in the initial state a part of the cable made of fishing line is placed in an annular groove in the body of the float plug, and the other is laid under the float plug.