RU2601889C1

RU2601889C1 - Rotary stabiliser of guided missile

Info

Publication number: RU2601889C1
Application number: RU2015138742/03A
Authority: RU
Inventors: Евгений Константинович Колоницкий; Владимир Иванович Образумов; Анатолий Фридрихович Песин
Original assignee: Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова"
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2016-11-10

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: invention relates to stabilisation of ammunition, specifically to rotary stabiliser of guided missile. Includes a body with folding blades and locking device. Body is articulated with rocket body of rolling support. Latter is composed of two bearings, front and rear. Bearings include balls installed in separators, split rings from wire of round section, installed in corners of rectangular grooves on bodies of stabiliser and missile. Grooves are formed by rear bearing bores of bodies of stabiliser and missile and ends of ring nuts. One of nuts is made with possibility of adjustment of gaps in bearing. Front bearing is made with possibility of self-installation of body of stabiliser by introducing support ring installed in its bore.

EFFECT: allows to reduce radial dimensions of rolling support, simplified design of rotary stabiliser.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в управляемых ракетах, в том числе стабилизированных по крену.The invention relates to the field of armaments and can be used in guided missiles, including stabilized roll.

Известно, что в управляемых ракетах выполнение стабилизатора вращающимся является техническим приемом, применяемым для уменьшения влияния кренового момента косой обдувки, создаваемого воздействием на лопасти стабилизатора, возмущенного рулями воздушного потока. При этом для обеспечения вращения стабилизатора разрабатывают оригинальные опоры качения, поскольку применение стандартных подшипников, как правило, исключено из-за неприемлемых радиальных габаритов последних.It is known that in guided missiles the performance of the stabilizer rotating is a technique used to reduce the influence of the heeling moment of oblique blowing created by the action on the stabilizer blades perturbed by the rudders of the air flow. In this case, to ensure the rotation of the stabilizer, original rolling bearings are developed, since the use of standard bearings is, as a rule, excluded due to the unacceptable radial dimensions of the latter.

Известны управляемые ракеты с аналогичными по конструкции вращающимися стабилизаторами (научно-популярный журнал <Техника и вооружение>, июль 2003 г., с. 5, 10), включающие корпус с закрепленными на нем складывающимися лопастями. Корпус установлен на шариковом подшипнике, размещенном в обнижении корпуса ракеты в районе критического сечения сопла двигателя.Guided missiles are known with rotating stabilizers similar in design (popular science magazine Technique and Armament, July 2003, pp. 5, 10), including a hull with folding blades fixed to it. The casing is mounted on a ball bearing located in the rocket casing lowering in the region of the critical section of the engine nozzle.

Недостатком известных устройств являются существенные радиальные размеры подшипника, что определило его размещение в указанном выше месте. Кроме того, подшипник целесообразно размещать по линии центров давлений лопастей для оптимизации воспринимаемых подшипником нагрузок, что ограничивает возможности его компоновки.A disadvantage of the known devices is the substantial radial dimensions of the bearing, which determined its placement in the above location. In addition, it is advisable to place the bearing along the line of the centers of pressure of the blades to optimize the loads perceived by the bearing, which limits the possibility of its arrangement.

Известен также принятый за прототип стабилизатор для управляемых снарядов (патент US 6.126.109 А, 30.01.1998), включающий корпус с установленными на нем складывающимися лопастями, который кинематически связан с корпусом ракеты опорой качения с двумя рядами шариков. Дорожки качения шариков выполнены на корпусах стабилизатора и ракеты. Стабилизатор снабжен устройством блокировки, фиксирующим его при пуске ракеты.Also known is the stabilizer adopted for the prototype for guided projectiles (patent US 6.126.109 A, January 30, 1998), which includes a housing with folding vanes mounted on it, which is kinematically connected to the rocket housing with a rolling support with two rows of balls. Ball raceways are made on stabilizer and rocket cases. The stabilizer is equipped with a locking device that secures it when the rocket starts.

Радиальные размеры опоры качения в прототипе, так же как и в аналогах, ограничивают ее применение при размещении стабилизатора вне зоны критического сечения сопла двигателя, тем более при протяженной бортовой хорде лопастей стабилизатора.The radial dimensions of the rolling bearings in the prototype, as well as in the analogues, limit its use when placing the stabilizer outside the critical section of the engine nozzle, especially with an extended side chord of the stabilizer blades.

К недостаткам прототипа следует отнести также необходимость выполнения прецизионных поверхностей подшипника на корпусных деталях, что ограничивает выбор материалов для корпусов, имея в виду необходимость обеспечения соизмеримой с шариками твердости выполняемых на корпусах дорожек качения для получения минимальных значений величины трения в подшипнике.The disadvantages of the prototype should also include the need for precision bearing surfaces on the housing parts, which limits the choice of materials for the housings, bearing in mind the need to ensure that the raceways run on the housings are comparable with the balls of hardness to obtain the minimum values of the friction in the bearing.

Для сборки подшипника в данном устройстве необходимо предусмотреть конструктивные элементы, обеспечивающие возможность установки шариков в закрытые канавки, что также усложняет конструкцию.To assemble the bearing in this device, it is necessary to provide structural elements that provide the ability to install balls in closed grooves, which also complicates the design.

Необходимо отметить сложность выполнения блокирующего устройства с использованием пиротехнических средств, обусловленную необходимостью обеспечения расчетной задержки раскрытия лопастей стабилизатора.It should be noted the complexity of the implementation of the locking device using pyrotechnic means, due to the need to ensure the estimated delay of the opening of the stabilizer blades.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение отмеченных выше недостатков вращающегося стабилизатора, уменьшение радиальных размеров опоры качения, упрощение его конструкции.The task of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages of a rotating stabilizer, reducing the radial dimensions of the rolling bearings, simplifying its design.

Задача решается тем, что во вращающемся стабилизаторе, включающем корпус с установленными на нем складывающимися лопастями, кинематически связанный с корпусом ракеты опорой качения, блокирующее устройство, новым является то, что опора качения выполнена в виде двух подшипников, переднего и заднего, включающих установленные в сепараторах шарики, а также разрезные кольца из проволоки круглого сечения, установленные в углах прямоугольных канавок на корпусах ракеты и стабилизатора, при этом канавки заднего подшипника образованы расточками корпусов ракеты и стабилизатора и торцами кольцевых гаек, одна из которых выполнена с возможностью регулировки зазоров в заднем подшипнике, а передний подшипник выполнен с возможностью самоустановки корпуса стабилизатора путем введения установленного в его расточке опорного кольца.The problem is solved in that in a rotating stabilizer, including a housing with folding blades mounted on it, kinematically connected to the rocket housing by a rolling support, a locking device, the new one is that the rolling support is made in the form of two bearings, front and rear, including those installed in the cages balls, as well as split rings made of round wire, mounted in the corners of rectangular grooves on the rocket and stabilizer bodies, while the grooves of the rear bearing are formed by bores rocket and stabilizer bodies and ends of ring nuts, one of which is made with the possibility of adjusting clearances in the rear bearing, and the front bearing is made with the possibility of self-stabilizing the stabilizer body by introducing a support ring installed in its bore.

Задача решается также тем, что блокирующее устройство выполнено в виде подпружиненного фиксатора, установленного на корпусе стабилизатора, кинематически связанного с одной из складывающихся лопастей и взаимодействующего с корпусом ракеты.The problem is also solved by the fact that the locking device is made in the form of a spring-loaded lock mounted on the stabilizer body, kinematically connected with one of the folding blades and interacting with the rocket body.

Выполнение опоры качения в виде шарикоподшипников с проволочными дорожками качения уменьшает радиальные размеры опоры качения, упрощает конструкцию стабилизатора, расширяя возможности ее компоновки. Снимаются ограничения по выбору материалов для его изготовления, исключается необходимость в обработке прецизионных поверхностей на корпусах стабилизатора и ракеты.The implementation of the rolling bearings in the form of ball bearings with wire raceways reduces the radial dimensions of the rolling bearings, simplifies the design of the stabilizer, expanding its layout. The restrictions on the choice of materials for its manufacture are removed, the need for processing precision surfaces on the stabilizer and rocket bodies is eliminated.

Наличие в подшипниках разрезных колец из проволоки круглого сечения позволяет обеспечить их хорошее прилегание к поверхностям образованных на корпусах стабилизатора и ракеты канавок, высокая прочность колец минимизирует трение в подшипнике.The presence in the bearings of split rings made of round wire makes it possible to ensure their good fit to the surfaces of grooves formed on the stabilizer and rocket bodies, and the high strength of the rings minimizes friction in the bearing.

Введение регулировки зазоров в заднем подшипнике позволяет обеспечить высокую точность подшипника при относительно невысоких требованиях к выполнению канавок для размещения разрезных колец. Кроме того, введение регулировки позволяет адаптировать подшипник к восприятию широкого диапазона нагрузок путем проведения при сборке обкатки с обеспечением регулировкой натяга в подшипнике и, как следствие, образования на разрезных кольцах беговых дорожек с кривизной, соответствующей кривизне шариков, что автоматически приводит к линейному контакту взаимодействующих поверхностей вместо точечного в прототипе.The introduction of clearance adjustment in the rear bearing allows for high bearing accuracy with relatively low requirements for grooves to accommodate split rings. In addition, the introduction of adjustment allows you to adapt the bearing to the perception of a wide range of loads by running during assembly, ensuring that the interference in the bearing is adjusted and, as a result, treadmills on the split rings with a curvature corresponding to the curvature of the balls, which automatically leads to a linear contact of the interacting surfaces instead of spot in the prototype.

Выполнение переднего подшипника с возможностью самоустановки корпуса стабилизатора путем введения опорного кольца, установленного в его расточке, компенсирует неизбежную неоднозначность его положения относительно заднего подшипника, а также перемещение корпуса стабилизатора при регулировке.The implementation of the front bearing with the possibility of self-installation of the stabilizer housing by introducing a support ring installed in its bore, compensates for the inevitable ambiguity of its position relative to the rear bearing, as well as the movement of the stabilizer housing during adjustment.

Введение сепаратора позволяет оптимизировать количество шариков в подшипнике, обеспечивая приемлемые значения момента трения и воспринимаемой нагрузки. При этом сепараторы фиксируют шарики, что с использованием несложных технологических приемов упрощает сборку стабилизатора.The introduction of the separator allows you to optimize the number of balls in the bearing, providing acceptable values of friction moment and perceived load. At the same time, the separators fix the balls, which, using simple technological methods, simplifies the assembly of the stabilizer.

Выполнение блокирующего устройства в виде подпружиненного фиксатора, кинематически связанного с одной из складывающихся лопастей и взаимодействующего с корпусом ракеты, позволяет реализовать достаточно простую схему его функционирования в зависимости от положения лопасти.The implementation of the locking device in the form of a spring-loaded lock, kinematically connected with one of the folding blades and interacting with the rocket body, allows you to implement a fairly simple scheme of its functioning depending on the position of the blade.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид хвостовой части ракеты с вращающимся стабилизатором, на фиг. 2 - конструкция переднего подшипника, на фиг. 3 - конструкция заднего подшипника и блокирующего устройства.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the tail of a rocket with a rotating stabilizer; FIG. 2 - front bearing construction, FIG. 3 - design of the rear bearing and locking device.

На фиг. 3 в качестве примера реализации блокирующего устройства стабилизатора представлен также фрагмент известной конструкции складывающейся на бок лопасти с использованием для раскрытия энергии рессоры, взаимодействующей с лопастью через шарнирно связанные с ней вкладыши.In FIG. 3, as an example of the implementation of the stabilizer blocking device, a fragment of a known design of a side-folding blade is also shown using, to reveal the energy of the spring, interacting with the blade through the pivotally connected inserts.

Стабилизатор включает в себя цилиндрический тонкостенный корпус 1 с установленными на нем складывающимися лопастями 2. Корпус стабилизатора установлен на корпусе ракеты 3 на двух шарикоподшипниках, включающих размещенные в сепараторах 4 шарики 5. Задний подшипник включает в себя также разрезные кольца 6 и 8 из высокопрочной проволоки круглого сечения, размещенные в углах прямоугольных канавок, образованных расточками корпусов 1 и 3 и торцами кольцевых гаек 7 и 9 соответственно. Гайка 9 является регулировочной.The stabilizer includes a cylindrical thin-walled housing 1 with folding vanes mounted on it 2. The stabilizer housing is mounted on the rocket housing 3 on two ball bearings, including balls 5 located in the cages 4. The rear bearing also includes split rings 6 and 8 of high-strength round wire sections placed in the corners of rectangular grooves formed by the bores of the housings 1 and 3 and the ends of the ring nuts 7 and 9, respectively. Nut 9 is an adjusting one.

Передний подшипник включает в себя разрезные кольца 8 из высокопрочной проволоки круглого сечения, установленные в углах канавки, выполненной на корпусе ракеты 3, а также опорное кольцо 10, установленное в расточке корпуса стабилизатора 1 и обеспечивающее возможность его самоустановки.The front bearing includes split rings 8 made of high-strength round wire mounted in the corners of a groove made on the rocket housing 3, as well as a support ring 10 mounted in the bore of the stabilizer housing 1 and allowing its self-installation.

Гайки 7 и 9 контрятся установочными винтами 11 и 12 соответственно. Кольцо 10 крепится радиальными винтами 13.Nuts 7 and 9 are locked by set screws 11 and 12, respectively. The ring 10 is mounted with radial screws 13.

Блокирующее устройство выполнено в виде подпружиненного фиксатора - двуплечего рычага 14, установленного вместе с пружиной 15 в корпусе стабилизатора 1 на оси 16. Одно плечо рычага 14 обеспечивает кинематическую связь с лопастью 2 через вкладыш 17, другое взаимодействует с пазом 18, выполненным на корпусе ракеты 3.The locking device is made in the form of a spring-loaded lock - two shoulders of the lever 14, installed together with the spring 15 in the housing of the stabilizer 1 on the axis 16. One shoulder of the lever 14 provides a kinematic connection with the blade 2 through the liner 17, the other interacts with a groove 18 made on the rocket body 3 .

Устройство работает следующим образом. В рабочем состоянии стабилизатор разблокирован и свободно вращается на подшипниках. При установке ракеты в пусковое устройство лопасти складываются. Шарнирно связанный с лопастью вкладыш 17 освобождает фиксатор 14, который под действием пружины 15 защелкивается в пазу 18 корпуса ракеты, блокируя вращение стабилизатора. Учитывая произвольное положение стабилизатора перед фиксацией, может потребоваться его принудительный поворот для совмещения фиксатора с пазом 18 на корпусе ракеты.The device operates as follows. In working condition, the stabilizer is unlocked and rotates freely on bearings. When installing the rocket in the launch device, the blades fold. The liner 17 pivotally connected to the blade releases the latch 14, which, under the action of the spring 15, latches into the groove 18 of the rocket body, blocking the rotation of the stabilizer. Given the arbitrary position of the stabilizer before fixing, it may be necessary to force it to align the lock with the groove 18 on the rocket body.

Таким образом, представленный пример реализации совокупности существенных признаков вращающегося стабилизатора управляемой ракеты подтверждает получение заявленного технического результата - уменьшение радиальных размеров опоры качения, упрощение его конструкции.Thus, the presented example of the implementation of the set of essential features of a rotating stabilizer of a guided missile confirms the receipt of the claimed technical result - reducing the radial dimensions of the rolling bearings, simplifying its design.

Claims

1. A rotating stabilizer of a guided missile, comprising a housing with folding blades mounted on it, kinematically connected to the missile housing by a rolling support, a locking device, characterized in that the rolling support is made in the form of two bearings, front and rear, including balls installed in the separators, and also split rings made of round wire mounted in the corners of rectangular grooves on the stabilizer and rocket housings, while the grooves of the rear bearing are formed by bores a stabilizer and missiles and the ends of ring nuts, one of which is arranged to adjust the clearance in the bearing and the front bearing is self-aligning, with the stabilizer body by introducing a support ring mounted in its bore.

2. A rotating stabilizer of a guided missile according to claim 1, characterized in that the locking device is made in the form of a spring-loaded clamp mounted on the stabilizer body kinematically connected to one of the blades and interacting with the rocket body.