RU2460960C1 - Launch tube collapsible cap - Google Patents
Launch tube collapsible cap Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460960C1 RU2460960C1 RU2011114444/11A RU2011114444A RU2460960C1 RU 2460960 C1 RU2460960 C1 RU 2460960C1 RU 2011114444/11 A RU2011114444/11 A RU 2011114444/11A RU 2011114444 A RU2011114444 A RU 2011114444A RU 2460960 C1 RU2460960 C1 RU 2460960C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spherical segment
- gap
- cover
- segment
- composition
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к разрушаемым крышкам пусковых труб. Кроме того, изобретение может быть использовано в арматуростроении как средство защиты от разрушения при аварийном росте внутреннего давления технологических сосудов, аппаратов и резервуаров хранилищ, работающих в условиях перепада давления.The invention relates to destructible caps for launch tubes. In addition, the invention can be used in valve manufacturing as a means of protection against destruction during emergency growth of internal pressure of process vessels, apparatuses and storage tanks operating under differential pressure.
Известно устройство разрушаемой задней крышки пусковой трубы по патенту US 4186647 (F41F 3/04, 1980). Устройство содержит выпуклую крышку из монолитного теплостойкого материала, с внутренней стороны которой выполнены концентрично расположенные профилированные ослабляющие пазы (канавки) различной глубины. Глубина пазов обеспечивает при пуске ракеты последовательное разрушение нормально закрытой крышки от ее центра к периферии в ответ на увеличение давления в подракетном объеме и диаметра газовой струи стартового двигателя ракеты. Известное устройство предназначено для использования в пусковых установках, имеющих несколько пусковых труб, сообщенных общим газоотводным каналом, и обеспечивает изоляцию пусковой трубы от воздействия газов, образующихся при пуске ракет, находящихся в соседних пусковых трубах.A device for destructible rear cover of the launch tube according to the patent US 4186647 (F41F 3/04, 1980). The device comprises a convex cover made of monolithic heat-resistant material, on the inside of which are made concentrically arranged profiled weakening grooves (grooves) of various depths. The depth of the grooves ensures when the rocket is launched that the normally closed cover is gradually destroyed from its center to the periphery in response to an increase in pressure in the sub-rocket volume and the diameter of the gas jet of the rocket launch engine. The known device is intended for use in launchers having several launch tubes communicated by a common gas outlet channel, and provides isolation of the launch tube from the effects of gases generated during the launch of missiles located in adjacent launch tubes.
Однако известная разрушаемая крышка не предполагает возможности ее использования при высоком наружном давлении. Это связано с тем, что прочность крышки обеспечивается лишь уровнем сопротивления основного тела крышки по линиям с минимальной толщиной, вдоль которых происходит концентрация напряжения, а не по всей толщине профиля крышки.However, the known destructible cover does not imply the possibility of its use at high external pressure. This is due to the fact that the strength of the cover is provided only by the resistance level of the main body of the cover along lines with a minimum thickness along which stress concentration occurs, and not across the entire thickness of the cover profile.
Также известна разрушаемая крышка, выполненная в виде герметично насаженного на пусковую трубу стакана из упругоэластичного материала (RU 2147719 C1, F41F 3/042, 2000). По диагоналям дна стакана с заходом на стенку размещены разрывные тканевые элементы, которые выполнены в виде узких лент, заформованных в материал стакана. В известном устройстве разрушение крышки, представляющей собой, по существу, диафрагму, осуществляется головной частью ракеты.Also known destructible cover, made in the form of a hermetically seated on the launch tube of the glass from an elastic material (RU 2147719 C1, F41F 3/042, 2000). Discontinuous fabric elements are placed along the diagonals of the bottom of the glass with the approach to the wall, which are made in the form of narrow ribbons molded into the glass material. In the known device, the destruction of the cover, which is essentially a diaphragm, is carried out by the head of the rocket.
Однако конструкция известной крышки не рассчитана на эксплуатацию при высоком избыточном давлении, например, в пусковых трубах, используемых для запуска ракет из-под воды. Кроме того, известное устройство не предполагает устранение фрагментов разрушенной крышки с торца пусковой трубы, т.е. не устраняются полностью помехи для выхода ракеты из пусковой трубы.However, the design of the known cover is not designed to operate at high overpressure, for example, in launch tubes used to launch rockets from under water. In addition, the known device does not involve the removal of fragments of the destroyed cover from the end of the launch tube, i.e. the interference for the rocket to exit the launch tube is not completely eliminated.
Известно устройство по авт. свид. SU 1213300 A1 (F16K 17/16, 1986). Известное устройство содержит разрушаемую крышку (мембрану), выполненную в виде сферического сегмента с опорным кольцом, закрепленным в обойме, включающей два фланца. На наружной поверхности сферического сегмента выполнены профилированные ослабляющие пазы, например, клиновидного сечения, которые заподлицо заполнены твердым материалом, способным противостоять усилиям сжатия при возникновении внешнего нагружения. В варианте осуществления при изготовлении подобной крышки первоначально из стеклопластика формируется и полимеризуется тело крышки с ослабевающими пазами, затем пазы покрываются тонким слоем разделителя (пудра, смазка), заполняются тем же веществом, что и основное тело, и полимеризуются. Известное устройство используется как средство защиты от разрушения при аварийном росте внутреннего давления резервуаров, работающих в условиях перепада давления, например, в емкостях химических производств при возникновении кратковременного избыточного внешнего давления или вакуумирования защищаемой емкости. Под действием избыточного давления твердый материал заполнителя пазов сферического сегмента принимает на себя сжимающие усилия и вместе с основным материалом обеспечивает уровень сопротивления, определяемый всей толщиной профиля сферического сегмента. При повышении давления внутри защищаемой емкости выше расчетной величины крышка подвергается прогибу наружу, при этом заполнитель, испытывая предельные усилия растяжения, разрушается, и прочность крышки обеспечивается лишь уровнем сопротивления основного тела крышки по линиям с минимальной толщиной, вдоль которых происходит концентрация напряжений, а при достижении пределов прочности основного материала крышка вскрывается по этим линиям ослабления.A device according to ed. testimonial. SU 1213300 A1 (F16K 17/16, 1986). The known device contains a destructible cover (membrane) made in the form of a spherical segment with a support ring fixed in a holder, including two flanges. On the outer surface of the spherical segment, profiled weakening grooves are made, for example, wedge-shaped cross-sections, which are flush-filled with solid material that can withstand compression forces when external loading occurs. In an embodiment, in the manufacture of such a cover, the body of the cover with weakening grooves is first formed and polymerized from fiberglass, then the grooves are covered with a thin layer of separator (powder, lubricant), filled with the same substance as the main body, and polymerized. The known device is used as a means of protection against destruction during an emergency increase in the internal pressure of tanks operating under differential pressure conditions, for example, in chemical production capacities in the event of a short-term excessive external pressure or evacuation of a protected container. Under the action of overpressure, the solid material of the grooves of the grooves of the spherical segment takes on compressive forces and together with the main material provides the level of resistance determined by the entire thickness of the profile of the spherical segment. When the pressure inside the protected container rises above the calculated value, the lid undergoes outward deflection, while the filler, under extreme tensile forces, collapses, and the lid strength is provided only by the resistance level of the main body of the lid along the lines with the minimum thickness along which stress concentration occurs, and when the ultimate strength of the base material, the lid is opened along these lines of weakening.
Недостатком известного устройства является то, что при разрушении крышки происходит, по существу ее разрыв, при котором не освобождается проходное сечение крышки.A disadvantage of the known device is that when the cover is destroyed, it essentially ruptures, in which the passage section of the cover is not released.
Также известно устройство разрушаемой крышки пусковой трубы по патенту US 4301708 (F41F 3/04, 1981). Известное устройство содержит крышку из полимерного материала, выполненную в виде сферического сегмента с опорным кольцом, через которое крышка крепится на опорное кольцо пусковой трубы. Сферический сегмент опирается на меридионально расположенные арочные ребра из хрупкого стекла. Ребра скрепляются между собой в вершине сферического сегмента в точке, расположенной на продольной оси пусковой трубы. На внешней поверхности сферического сегмента устанавливается линейный (шнуровой) заряд, имеющий в плане S-образную форму. Линейный заряд пересекает сферический сегмент и охватывает его по кругу. Для подрыва линейного заряда предусматривается по меньшей мере один детонатор. Детонатор срабатывает в момент начала движения ракеты при старте. В результате подрыва линейного заряда разрывается или разрушается крышка из полимерного материала и разрушаются арочные ребра из хрупкого стекла. Таким образом, устраняются помехи для выхода ракеты из пусковой трубы. Известное устройство обеспечивает возможность создания крышки, имеющей достаточную прочность, позволяющей выдерживать перепады давления при старте из-под воды.Also known device destructible cover of the launch tube according to the patent US 4301708 (F41F 3/04, 1981). The known device comprises a cover made of a polymeric material made in the form of a spherical segment with a support ring, through which the cover is attached to the support ring of the launch tube. The spherical segment rests on meridionally located arched ribs made of fragile glass. The ribs are fastened together at the top of the spherical segment at a point located on the longitudinal axis of the launch tube. On the outer surface of the spherical segment, a linear (cord) charge is established, which has an S-shaped plan. A linear charge crosses the spherical segment and covers it in a circle. At least one detonator is provided to undermine the linear charge. The detonator fires at the moment the rocket starts to move at launch. As a result of undermining the linear charge, the lid made of a polymer material breaks or collapses and arched ribs made of fragile glass are destroyed. In this way, interference is prevented for the rocket to exit the launch tube. The known device provides the ability to create a cover having sufficient strength, which can withstand pressure drops when starting from under water.
Однако известное устройство не обеспечивает достаточную безопасность при эксплуатации крышки, что связано с применением линейного заряда с детонатором. Вместе с этим необходимость в специальном взрывном устройстве усложняет конструкцию и, кроме того, требует наличия системы управления этим устройством.However, the known device does not provide sufficient safety during operation of the cover, which is associated with the use of a linear charge with a detonator. At the same time, the need for a special explosive device complicates the design and, in addition, requires a control system for this device.
Известна разрушаемая крышка пусковой трубы по патенту RU 2218539 C1(F41F 3/077, F16K 17/16, 2003). Известная разрушаемая крышка выполнена в виде сферического сегмента с опорным кольцом, закрепленным в обойме, включающей опорное и прижимное кольца. На внутренней поверхности сферического сегмента выполнены ослабляющие пазы, образующие систему сообщенных между собой пазов, включающую кольцевые пазы, расположенные концентрично продольной оси сферического сегмента и отстоящие от упомянутой оси меридионально расположенные пазы. Один из кольцевых пазов выполнен по диаметру, соответствующему заданному диаметру проходного сечения крышки после разрушения последней. Благодаря этому при закреплении опорного кольца сферического сегмента в обойме создается кольцевая зона пониженной прочности, что обеспечивает локальное разрушение сферического сегмента по диаметру, соответствующему заданному диаметру проходного сечения крышки, и разрушение сферического сегмента. Таким образом, прижимное кольцо одновременно является локализующей накладкой. Ослабляющие пазы заполнены твердым материалом, при этом ослабляющие пазы имеют покрытие из антиадгезионного материала, разделяющее материал, заполняющий пазы, от материала сферического сегмента. Сферический сегмент с опорным кольцом выполнен из полимерного композиционного материала, например сферопластика. В качестве материала, заполняющего пазы, разрушаемая крышка содержит материал, идентичный материалу, из которого выполнен сферический сегмент с опорным кольцом. Разрушаемая крышка снабжена тканевыми элементами, которые размещены на периферийной части внутренней поверхности сферического сегмента в зонах между ослабляющими пазами. В качестве тканевых элементов крышка содержит элементы из стеклоткани, пропитанные связующим упомянутого композиционного материала. Известная разрушаемая крышка, выдерживая воздействие избыточного наружного давления, при действии избыточного внутреннего давления распадается на фрагменты заданных размеров, полностью открывая проходное сечение заданного диаметра.Known destructible cover of the launch tube according to patent RU 2218539 C1 (F41F 3/077, F16K 17/16, 2003). Known destructible cover is made in the form of a spherical segment with a support ring fixed in a holder, including support and pressure rings. On the inner surface of the spherical segment, weakening grooves are made, forming a system of interconnected grooves, including annular grooves located concentrically to the longitudinal axis of the spherical segment and meridionally located grooves spaced from the said axis. One of the annular grooves is made in diameter corresponding to a given diameter of the bore of the cover after the destruction of the latter. Due to this, when the support ring of the spherical segment is fixed in the cage, an annular zone of reduced strength is created, which ensures local destruction of the spherical segment in diameter corresponding to a given diameter of the passage section of the lid, and destruction of the spherical segment. Thus, the pressure ring is also a localizing pad. The weakening grooves are filled with solid material, while the weakening grooves are coated with a release material that separates the material filling the grooves from the material of the spherical segment. The spherical segment with the support ring is made of a polymer composite material, for example spheroplastics. As the material filling the grooves, the destructible cover contains a material identical to the material from which the spherical segment with the support ring is made. Destructible cover is provided with fabric elements that are located on the peripheral part of the inner surface of the spherical segment in the zones between the attenuating grooves. As fabric elements, the lid contains fiberglass elements impregnated with a binder of said composite material. Known destructible cover, withstanding the effects of excess external pressure, when exposed to excessive internal pressure breaks up into fragments of a given size, completely opening the passage section of a given diameter.
Недостатком известного устройства является то, что разрушение сферического сегмента происходит при недостаточно малом избыточном внутреннем давлении, что обусловлено, в частности, использованием в качестве материала для сферического сегмента с опорным кольцом сферопластика. Вместе с этим известное устройство предполагает изготовление крышки сразу же цельной, что является достаточно сложным.A disadvantage of the known device is that the destruction of the spherical segment occurs when the internal pressure is not small enough, which is due, in particular, to the use of spheroplastic as a material for a spherical segment with a support ring. Along with this, the known device involves the manufacture of the lid immediately integral, which is quite complicated.
Известна разрушаемая крышка пусковой трубы по патенту US 6311604 B1 (F41F 3/04, 2001). Известная разрушаемая крышка выполнена в виде сферического сегмента с опорным кольцом (корпусом), вводимым на трении в соответствующий конец пусковой трубы (транспортно-пускового контейнера). Крышка имеет фланец, устанавливаемый на соответствующем торце пусковой трубы при закрывании последней крышкой. Крышка по меридионально расположенным плоскостям разделена на множество одинаковых долей (индивидуальных сегментов). Отдельные доли могут быть изготовлены как путем разрезки цельной крышки пусковой трубы по меридионально расположенным плоскостям, так и путем отливки их в виде отдельных сегментов. В вершине сферического сегмента крышки выполнено сквозное отверстие, которое закрыто втулкой, плотно сидящей в упомянутом отверстии и удерживающей упомянутые доли (индивидуальные сегменты). При этом в варианте выполнения упомянутые доли удерживаются вместе при помощи ленты, намотанной на опорное кольцо (корпус) крышки. При установке крышки в пусковую трубу цилиндрическая часть опорного кольца вводится до края ленты. В этот момент лента снимается, крышка вводится в пусковую трубу до фланца и удерживается на месте за счет трения. Кроме того, мягкие индивидуальные сегменты (доли) прижимаются друг к другу, образуя герметичные стыки. В момент старта ракета сдвигает крышку и отбрасывает ее сегменты (доли) в радиальных направлениях под действием избыточного давления, действующего на вогнутую внутреннюю поверхность крышки. Крышка пусковой трубы изготовлена из легкого водостойкого материала типа пенополиуретана. Наружная поверхность крышки имеет покрытие, защищающее от обледенения и/или электромагнитного излучения. Кроме того, упомянутое покрытие облегчает выброс крышки и разделение ее на сегменты при старте.Known destructible cover of the launch tube according to the patent US 6311604 B1 (F41F 3/04, 2001). Known destructible cover is made in the form of a spherical segment with a support ring (housing) introduced by friction into the corresponding end of the launch tube (transport-launch container). The cover has a flange mounted on the corresponding end of the launch tube when closing the last cover. The lid along the meridionally located planes is divided into many equal shares (individual segments). Separate fractions can be made both by cutting the whole cap of the launch tube along the meridionally located planes, and by casting them in the form of separate segments. A through hole is made at the apex of the spherical segment of the lid, which is closed by a sleeve that fits tightly in said hole and holds said portions (individual segments). Moreover, in an embodiment, said portions are held together by a tape wound on a support ring (housing) of the lid. When installing the cover in the launch tube, the cylindrical part of the support ring is inserted to the edge of the tape. At this point, the tape is removed, the cover is inserted into the launch tube to the flange and held in place by friction. In addition, soft individual segments (lobes) are pressed against each other, forming tight joints. At the time of launch, the rocket moves the lid and discards its segments (lobes) in radial directions under the action of excessive pressure acting on the concave inner surface of the lid. The start tube cover is made of a lightweight waterproof material such as polyurethane foam. The outer surface of the lid has a coating that protects against icing and / or electromagnetic radiation. In addition, the said coating facilitates the ejection of the cover and its separation into segments at startup.
Однако известная разрушаемая крышка не рассчитана на эксплуатацию при воздействии высокого наружного давления, и область ее использования ограничена пусковыми установками авиационного и наземного базирования.However, the known destructible cover is not designed for operation when exposed to high external pressure, and the area of its use is limited to launchers of aviation and ground-based.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является разрушаемая крышка пусковой трубы по патенту RU 2375664 C1 (F41F 3/077, 2009). Разрушаемая крышка выполнена в виде сферического сегмента с опорным кольцом, имеет фланец, устанавливаемый на соответствующем торце пусковой трубы при закрывании последней крышкой. Сферический сегмент разделен на доли, а в его вершине выполнено сквозное отверстие, которое закрыто втулкой. Сферический сегмент имеет зону, в которой плоскости раздела смежных долей сферического сегмента расположены в меридиональных плоскостях. Втулка и доли сферического сегмента выполнены с образованием щелевого зазора, расположенного концентрично продольной оси сферического сегмента и меридионально расположенных щелевых зазоров. Упомянутые щелевые зазоры заполнены материалом (заливочной композицией) меньшей прочности, чем у материала долей сферического сегмента и втулки, образующим единое целое с материалом последних.Closest to the combination of essential features with the claimed invention is the destructible cover of the launch tube according to patent RU 2375664 C1 (F41F 3/077, 2009). Destructible cap is made in the form of a spherical segment with a support ring, has a flange mounted on the corresponding end of the launch tube when closing the last cap. The spherical segment is divided into parts, and a through hole is made at its apex, which is closed by a sleeve. The spherical segment has a zone in which the separation planes of adjacent shares of the spherical segment are located in the meridional planes. The sleeve and lobes of the spherical segment are made with the formation of a gap gap located concentrically to the longitudinal axis of the spherical segment and meridionally located gap gaps. Mentioned slotted gaps are filled with a material (casting composition) of lower strength than that of the material with shares of the spherical segment and the sleeve, forming a single whole with the material of the latter.
Известная крышка пусковой трубы обеспечивает прочность и герметичность при воздействии высокого наружного давления, и, вместе с тем, разрушается при незначительном избыточном давлении в подкрышечном объеме и обеспечивает при разрушении возможность полного освобождения проходного сечения крышки. Допустимая разность наружного и внутреннего избыточного давления разрушения для этой крышки определяется разностью прочностных характеристик композиционного материала (разностью прочности на сжатие и прочности на растяжение), заполняющего щелевые зазоры. Для заливочных композиций, применяемых при изготовлении подобных крышек, прочность на сжатие превосходит прочность на растяжение в 2-4 раза. Современные подводные носители в определенных условиях (например, после запуска ракеты) должны погружаться на глубину до 500 м. При этом на крышки соседних пусковых труб будет действовать давление до 5 МПа. Вместе с этим крышки должны обеспечивать возможность их разрушения при давлении в подкрышечном объеме до ~0,2 МПа. При таком уровне нагрузок обеспечить выполнение противоречивых требований по прочности и разрушению только свойствами заливочной композиции (заливочного композиционного материала) сложно. Вышеотмеченное ограничивает возможности использования известного технического решения для подводных носителей, имеющих значительную глубину погружения, у которых уровень нагрузок на крышки пусковых труб и, соответственно, разность наружного давления и избыточного давления разрушения крышки высоки.The well-known trigger tube cover provides strength and tightness when exposed to high external pressure, and, at the same time, collapses with a slight excess pressure in the axillary volume and, upon destruction, provides the possibility of complete release of the passage section of the cover. The permissible difference between the external and internal excess fracture pressure for this cover is determined by the difference in the strength characteristics of the composite material (the difference in compressive strength and tensile strength) filling the gap gaps. For casting compositions used in the manufacture of such caps, the compressive strength exceeds the tensile strength by 2-4 times. Under certain conditions (for example, after launching a rocket) modern submarine carriers must be immersed to a depth of 500 m. At the same time, pressures of up to 5 MPa will act on the covers of adjacent launch tubes. Along with this, the covers should provide the possibility of their destruction under pressure in the axillary volume up to ~ 0.2 MPa. At such a load level, it is difficult to ensure the fulfillment of conflicting requirements for strength and failure only by the properties of the casting composition (casting composite material). The above limits the possibilities of using the known technical solution for underwater carriers having a significant immersion depth, in which the level of loads on the caps of the launch tubes and, accordingly, the difference between the external pressure and the over pressure of the destruction of the cover are high.
Задачей, решаемой изобретением, является создание герметичной крышки пусковой трубы, обеспечивающей прочность и герметичность при воздействии достаточно высокого наружного давления, и, вместе с тем, разрушающейся при незначительном избыточном давлении в подкрышечном объеме и обеспечивающей при разрушении возможность полного освобождения проходного сечения крышки, а также обеспечивающей расширение области использования крышки.The problem solved by the invention is the creation of a sealed cover of the launch tube, providing strength and tightness when exposed to a sufficiently high external pressure, and, at the same time, collapsing with a slight excess pressure in the axillary volume and providing the possibility of complete release of the passage section of the lid, as well as expanding the scope of use of the cover.
Указанная задача решается благодаря тому, что в разрушаемой крышке пусковой трубы, выполненной в виде сферического сегмента с опорным кольцом, причем сферический сегмент разделен на доли, а в его вершине выполнено отверстие, которое закрыто втулкой, при этом сферический сегмент имеет зону, в которой плоскости раздела смежных долей сферического сегмента расположены в меридиональных плоскостях, причем втулка и доли сферического сегмента выполнены с образованием кольцевого щелевого зазора, расположенного концентрично продольной оси сферического сегмента и меридионально расположенных щелевых зазоров, причем упомянутые щелевые зазоры заполнены заливочной композицией меньшей прочности, чем у материала долей сферического сегмента и втулки, при этом заливочная композиция образует единое целое с материалом сферического сегмента и втулки, согласно изобретению заливочная композиция, заполняющая каждый из меридионально расположенных щелевых зазоров, представляет собой две объемные части, одна из которых частично заполняет меридионально расположенный щелевой зазор с образованием продольной выемки, на поверхности которой нанесена антиадгезионная композиция, поверх которой выемка заполнена второй объемной частью заливочной композиции.This problem is solved due to the fact that in the destructible cap of the launch tube made in the form of a spherical segment with a support ring, the spherical segment being divided into parts, and at its apex a hole which is closed by a sleeve is made, while the spherical segment has an area in which the planes sections of adjacent lobes of the spherical segment are located in meridional planes, and the sleeve and lobes of the spherical segment are formed with the formation of an annular gap gap located concentrically to the longitudinal axis of the sphere segment and meridionally spaced gap gaps, wherein said gap spacings are filled with a filling composition of lower strength than that of the material of the spherical segment and sleeve, wherein the filling composition forms a whole with the material of the spherical segment and sleeve, according to the invention, the filling composition filling each of the meridionally located slotted gaps, represents two volumetric parts, one of which partially fills the meridionally located slotted gap with a sample mations longitudinal recesses on its surface coated with an antiadhesive composition, over which recess is filled with a second bulk part potting composition.
В варианте выполнения выемка, заполненная второй объемной частью заливочной композиции, находится с выпуклой стороны сферического сегмента.In an embodiment, a recess filled with a second volumetric part of the casting composition is located on the convex side of the spherical segment.
В другом варианте выполнения выемка, заполненная второй объемной частью заливочной композиции, находится с вогнутой стороны сферического сегмента.In another embodiment, a recess filled with a second volumetric part of the casting composition is located on the concave side of the spherical segment.
Технический результат использования изобретения состоит в повышении эксплуатационных характеристик разрушаемой крышки.The technical result of using the invention is to increase the operational characteristics of the destructible cover.
На фиг.1 схематично показана предлагаемая разрушаемая крышка, установленная на пусковой трубе, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - соединение смежных долей сферического сегмента крышки, поперечный разрез по А-А на фиг.2, повернуто.Figure 1 schematically shows the proposed destructible cover mounted on the launch tube, General view, a longitudinal section; figure 2 is the same, plan view; figure 3 - connection of adjacent shares of the spherical segment of the cover, a cross section along aa in figure 2, is rotated.
В варианте осуществления изобретения заявляемая разрушаемая крышка используется в качестве передней крышки, например, контейнера для хранения и пуска ракеты. Разрушаемая крышка выполнена в виде сферического сегмента 1, который закреплен на опорном кольце 2 с помощью прижимного кольца 3. Опорное кольцо 2 имеет фланец «а», устанавливаемый на соответствующем торце пусковой трубы 4 при закрывании последней крышкой.In an embodiment of the invention, the inventive collapsible cover is used as a front cover, for example, a container for storing and launching a rocket. Destructible cover is made in the form of a spherical segment 1, which is mounted on the support ring 2 using the
Сферический сегмент 1 выполнен из композиционного материала и разделен на доли (индивидуальные сегменты) 5. В варианте осуществления изобретения в качестве композиционного материала для сферического сегмента используется, например, стеклопластик. Доли 5 могут быть изготовлены в виде отдельных частей (сегментов), из которых изготавливают единый сферический сегмент 1. В вершине сферического сегмента выполнено сквозное отверстие, которое закрыто втулкой 6. Сферический сегмент имеет зону, в которой плоскости раздела смежных долей 5 сферического сегмента расположены в меридиональных плоскостях. В варианте осуществления изобретения втулка 6 и доли 5 сферического сегмента 1 выполнены с образованием кольцевого щелевого зазора «b», расположенного концентрично продольной оси 7 сферического сегмента 1 и меридионально расположенных щелевых зазоров «с». Щелевые зазоры «b» и «с» заполнены заливочной композицией (композиционным материалом) меньшей прочности, чем у материала долей 5 сферического сегмента 1 и втулки 6, образующей единое целое с материалом долей сферического сегмента и втулки. Ширина щелевого зазора не более 2 мм. При нагружении внешним давлением заливочный материал (заливочная композиция) находится в объемном напряженном состоянии и выдерживает большую нагрузку, чем стандартный образец композиционного заливочного материала. Заливочная композиция, заполняющая каждый из меридионально расположенных щелевых зазоров, представляет собой две объемные части «d» и «е». Объемная часть «d» заливочной композиции частично заполняет щелевой зазор с образованием продольной выемки (продольного паза). На поверхности выемки (здесь имеются в виду соответствующие выемке боковые поверхности смежных долей 5 и «открытая» поверхность части «d» заливочной композиции) нанесена антиадгезионная композиция (антиадгезионный материал) «f», поверх которой выемка заподлицо с поверхностью сферического сегмента 1 заполнена объемной частью «е» заливочной композиции. Для покрытия поверхностей выемки в качестве антиадгезионной композиции может быть использован, например, раствор воска в бензине. В варианте осуществления изобретения выемка, заполненная объемной частью «е» заливочной композиции, находится с выпуклой стороны сферического сегмента. Этот вариант является предпочтительным. В другом варианте выполнения (на чертеже не показано) эта выемка находится с вогнутой стороны сферического сегмента.The spherical segment 1 is made of composite material and is divided into fractions (individual segments) 5. In an embodiment of the invention, for example, fiberglass is used as the composite material for the spherical segment.
Сферический сегмент 1 установлен на опорном кольце 2 посредством герметизирующего уплотнения 8 из упруго-эластичного материала. Для закрепления опорного кольца предусмотрены резьбовые элементы 9 и 10. При этом резьбовые элементы 10 одновременно служат для закрепления разрушаемой крышки на герметичном корпусе контейнера для хранения и пуска ракеты, т.е. на торце пусковой трубы 4. Герметичность корпуса контейнера обеспечивается, в частности, уплотнением 11, установленным в кольцевых проточках, выполненных на опорном кольце 2.The spherical segment 1 is mounted on the support ring 2 by means of a sealing seal 8 made of an elastic material. To secure the support ring, threaded elements 9 and 10 are provided. In this case, the threaded elements 10 simultaneously serve to fix the destructible cover on the sealed container housing for storing and launching the rocket, i.e. at the end of the launch tube 4. The tightness of the container body is ensured, in particular, by a seal 11 installed in the annular grooves made on the support ring 2.
Разрушаемая крышка пусковой трубы работает следующим образом.Destructive cover of the launch tube works as follows.
При транспортировке и длительном хранении разрушаемая крышка в сборе с корпусом контейнера может периодически подвергаться внешнему механическому воздействию и воздействию избыточного давления окружающей среды. Сферический сегмент 1 реагирует на эти воздействия типа сжатия как монолитная конструкция, которая совместно с опорным и прижимным кольцами 2 и 3, резьбовыми элементами 9 и 10 и герметизирующим уплотнением 8 обеспечивает целостность и герметичность крышки в заданных пределах внешних воздействий. Прижимное кольцо 3 удерживает сферический сегмент 1 при перегрузках, возникающих при транспортировании и ударах, возникающих при эксплуатации.During transportation and long-term storage, the collapsible lid assembly with the container body can be periodically subjected to external mechanical stress and the influence of excessive environmental pressure. The spherical segment 1 reacts to these effects of compression type as a monolithic structure, which together with the support and pressure rings 2 and 3, threaded elements 9 and 10 and the sealing seal 8 ensures the integrity and tightness of the cover within the specified limits of external influences. The
При пуске ракеты продукты сгорания топлива поступают в подкрышечный объем. Под действием давления газа на внутреннюю поверхность сферического сегмента 1 осуществляется раскрывающее воздействие. При этом в сферическом сегменте 1 возникают растягивающие усилия и изгибающий момент, действующий в меридиональном направлении, причем максимум изгибающего момента находится на некотором расстоянии от торца (~1/3 часть расстояния от торца до центра). От растягивающих усилий напряжения растяжения действуют по всей толщине стенки сферического сегмента (купола) 1. От изгибающего момента с внешней стороны действуют напряжения растяжения, а с внутренней - напряжения сжатия. В результате деформации под действием этих напряжений объемная часть «е» заливочной композиции, заполняющая меридионально расположенные щелевые зазоры «с» через антиадгезионное покрытие (антиадгезионную композицию) «f», отделяется от основного материала сферического сегмента. Таким образом, происходит ослабление сечения по заливочной композиции (заливочному материалу). Ослабление осуществляется в зоне растяжения, а на растяжение прочность материала, заполняющего щелевой зазор, меньше, чем на сжатие. Выполнение части заливочного материала (заливочной композиции) через разделительный слой антиадгезионного материала (антиадгезионной композиции) особенно эффективно в зоне максимальных растягивающих напряжений. Если при сплошном заполнении щелевых зазоров заливочным композиционным материалом (заливочной композицией) допустимая разность наружного и внутреннего избыточного давления разрушения для крышки определяется разностью прочностных характеристик композиционного материала (разностью прочности на сжатие и прочности на растяжение), то при введении в щелевые зазоры участков, где заливочная композиция заполняет щелевой зазор через разделительный слой (антиадгезионную композицию «f»), можно повысить возможности конструкции в части увеличения соотношения между внешним давлением, при котором обеспечена прочность сферического сегмента, и внутренним избыточным давлением, при котором происходит его разрушение. По результатам испытаний реальной конструкции разрушаемой крышки с использованием заявленного устройства величина этого соотношения достигает ~ 20, что позволяет существенно расширить область использования заявленного устройства.When the rocket is launched, the products of fuel combustion enter the axillary volume. Under the influence of gas pressure on the inner surface of the spherical segment 1, a revealing effect is performed. At the same time, tensile forces and a bending moment appear in the spherical segment 1, acting in the meridional direction, and the maximum of the bending moment is at a certain distance from the end (~ 1/3 of the distance from the end to the center). From tensile forces, tensile stresses act across the entire wall thickness of a spherical segment (dome) 1. From bending moment, tensile stresses act from the outside, and compression stresses from the inside. As a result of deformation under the influence of these stresses, the bulk part “e” of the casting composition, filling the meridionally located gap gaps “c” through the release coating (release composition) “f”, is separated from the main material of the spherical segment. Thus, the section is weakened by the casting composition (casting material). The weakening is carried out in the tensile zone, and the tensile strength of the material filling the gap gap is less than the compression. The implementation of part of the filling material (casting composition) through the separation layer of the release material (release composition) is particularly effective in the zone of maximum tensile stresses. If during continuous filling of gap gaps with a casting composite material (casting composition), the permissible difference between the external and internal excess fracture pressure for the lid is determined by the difference in the strength characteristics of the composite material (the difference in compressive strength and tensile strength), then when the areas where the casting gap is introduced into the gap gaps the composition fills the gap gap through the separation layer (release composition “f”), it is possible to increase the design capabilities in part The relationship between the external pressure at which the strength of the spherical segment is ensured and the internal excess pressure at which its destruction occurs. According to the test results of the real design of the collapsible cover using the claimed device, the value of this ratio reaches ~ 20, which allows to significantly expand the scope of use of the claimed device.
При достижении избыточного давления выше расчетной величины происходит разрушение сферического сегмента. При этом благодаря системе щелевых зазоров, заполненных заливочной композицией меньшей прочности, чем у материала долей 5 и втулки 6, сферический сегмент распадается на индивидуальные сегменты (доли) 5 и втулку 6. Под воздействием давления доли сферического сегмента 1 двигаются практически одновременно и практически одинаково поворачиваются каждая вокруг соответствующего участка прижимного кольца 3, которое частично перекрывает концевые части долей сферического сегмента. Доли сферического сегмента 1 расходятся, полностью освобождая проходное сечение крышки.When excess pressure is reached above the calculated value, the spherical segment is destroyed. Moreover, thanks to the system of gap gaps filled with a filling composition of lower strength than that of the material of
Таким образом, благодаря особенности выполнения разрушаемой крышки пусковой трубы изобретение обеспечивает возможность создания герметичной разрушаемой крышки, обеспечивающей прочность и герметичность при воздействии высокого наружного давления и вместе с тем разрушающейся при незначительном избыточном давлении в подкрышечном объеме, полностью открывая проходное сечение. Вместе с этим, благодаря обеспечению прочности крышки на значительной глубине погружения, достигается повышение эксплуатационных характеристик и тем самым обеспечивается расширение области использования.Thus, due to the particular design of the collapsible launch tube cover, the invention provides the possibility of creating a leak-proof collapsible cover that provides strength and tightness when exposed to high external pressure and, at the same time, collapses with a slight excess pressure in the axillary volume, completely opening the passage section. At the same time, due to the durability of the lid at a considerable depth of immersion, an increase in operational characteristics is achieved and thereby the expansion of the field of use is ensured.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114444/11A RU2460960C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Launch tube collapsible cap |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114444/11A RU2460960C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Launch tube collapsible cap |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2460960C1 true RU2460960C1 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46939020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114444/11A RU2460960C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Launch tube collapsible cap |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2460960C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2545222C1 (en) * | 2013-11-05 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Collapsible cap of launch tube |
| RU2624384C1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-07-03 | Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment |
| RU175301U1 (en) * | 2017-07-06 | 2017-11-29 | Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | DESTRUCTIBLE COVER FOR TRANSPORT START CONTAINER |
| CN110806151A (en) * | 2019-09-25 | 2020-02-18 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | Fragile front cover of missile and preparation method thereof |
| RU217019U1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-03-14 | Акционерное общество "Вятское машиностроительное предприятие "АВИТЕК" | Top cover for transport and launch container |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2639719A1 (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-09 | Diehl Fa | Plastic e.g. polystyrene cover for a rocket tube - is made in segments flexibly attached to the tube end |
| US4301708A (en) * | 1979-07-25 | 1981-11-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Launch tube closure |
| US6311604B1 (en) * | 1990-04-30 | 2001-11-06 | Raytheon Company | Protective missile launch tube enclosure |
| RU2218539C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-12-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Destructible cover of launching tube |
| US7506572B1 (en) * | 2006-03-27 | 2009-03-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Combination sabot and launch seal |
| RU2375664C1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Destructible cover of starting pipe |
-
2011
- 2011-04-13 RU RU2011114444/11A patent/RU2460960C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2639719A1 (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-09 | Diehl Fa | Plastic e.g. polystyrene cover for a rocket tube - is made in segments flexibly attached to the tube end |
| US4301708A (en) * | 1979-07-25 | 1981-11-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Launch tube closure |
| US6311604B1 (en) * | 1990-04-30 | 2001-11-06 | Raytheon Company | Protective missile launch tube enclosure |
| RU2218539C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-12-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Destructible cover of launching tube |
| US7506572B1 (en) * | 2006-03-27 | 2009-03-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Combination sabot and launch seal |
| RU2375664C1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Destructible cover of starting pipe |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2545222C1 (en) * | 2013-11-05 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Collapsible cap of launch tube |
| RU2624384C1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-07-03 | Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment |
| RU175301U1 (en) * | 2017-07-06 | 2017-11-29 | Акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | DESTRUCTIBLE COVER FOR TRANSPORT START CONTAINER |
| CN110806151A (en) * | 2019-09-25 | 2020-02-18 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | Fragile front cover of missile and preparation method thereof |
| CN110806151B (en) * | 2019-09-25 | 2021-02-12 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | Fragile front cover of missile and preparation method thereof |
| RU217019U1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-03-14 | Акционерное общество "Вятское машиностроительное предприятие "АВИТЕК" | Top cover for transport and launch container |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2375664C1 (en) | Destructible cover of starting pipe | |
| RU2460960C1 (en) | Launch tube collapsible cap | |
| US8783372B2 (en) | Fluid ejection device with reinforced seal | |
| US4699288A (en) | High pressure vessel construction | |
| US3765297A (en) | Non-eroding, lightweight cartridge cases | |
| EP1166035B1 (en) | Insensitive penetrator warhead with venting means | |
| EP2860406B1 (en) | Accumulator | |
| EP1342981B9 (en) | Gun-launched rocket | |
| EP0354692A1 (en) | Case for a multiple or staged solid propellant rocket motor | |
| US11187510B1 (en) | Releasable erosion enhancing mechanism | |
| US11519706B1 (en) | Direct impingement cook-off mechanism and system | |
| RU2218539C1 (en) | Destructible cover of launching tube | |
| US11047666B1 (en) | Shock mitigation apparatus and system | |
| US4487126A (en) | Safety fuse with automatic underwater self-disarming | |
| RU2545222C1 (en) | Collapsible cap of launch tube | |
| RU2460030C1 (en) | Shipborne container for missile storage and lunching | |
| RU2461787C1 (en) | Damaged cover of launch tube | |
| RU175301U1 (en) | DESTRUCTIBLE COVER FOR TRANSPORT START CONTAINER | |
| WO2018062453A1 (en) | Fire resistant door structure and fire-resistant shelter | |
| US11389677B2 (en) | Fire-fighting system for an aircraft, having a double-chamber reservoir | |
| JP2010534164A (en) | Method and apparatus for containing hazardous substances | |
| EP2009386B1 (en) | Safety device for explosive containers, explosive containers and method for making explosive containers safe | |
| KR101316073B1 (en) | Separation device for nozzle of missile and the method of assembling thereof | |
| RU2725129C1 (en) | Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve | |
| CN112431691A (en) | Low-damage solid rocket engine shell structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |