RU2831209C1 - Small displacement submarine launcher - Google Patents
Small displacement submarine launcher Download PDFInfo
- Publication number
- RU2831209C1 RU2831209C1 RU2024118393A RU2024118393A RU2831209C1 RU 2831209 C1 RU2831209 C1 RU 2831209C1 RU 2024118393 A RU2024118393 A RU 2024118393A RU 2024118393 A RU2024118393 A RU 2024118393A RU 2831209 C1 RU2831209 C1 RU 2831209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pressure
- pump
- piston
- cavity
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 241000251729 Elasmobranchii Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к области подводного кораблестроения, а именно к забортным пусковым установкам, предназначенным для постановки/запуска оружия и приборов различного назначения, и может быть использовано при создании специализированных комплексов морского базирования для постановки-запуска изделий с подводных лодок малого водоизмещения.The invention relates to the field of underwater shipbuilding, namely to outboard launchers intended for the installation/launch of weapons and devices for various purposes, and can be used in the creation of specialized sea-based complexes for the installation/launch of products from small-displacement submarines.
Уровень техникиState of the art
Известно пусковое устройство для оружия, запускаемого из торпедных аппаратов подводной лодки давлением воды (DE, патент №3402619, опубл. 08.08.1985 г.), в котором гидроцилиндр низкого давления, приводом для которого служит двухсторонний гидроцилиндр высокого давления, соединен с торпедным аппаратом, и вода из которого для выстреливания ракеты поступает в торпедный аппарат с открытым кингстоном. Торпедные аппараты, не задействованные при выстреле, при закрытых кингстонах герметично изолированы от объема импульсной цистерны. Приводной гидроцилиндр высокого давления при выстреле срабатывает как минимум от одного заряженного гидроаккумулятора. При этом усилие передается на поршень гидроцилиндра низкого давления через шток. Для взвода гидроцилиндра низкого давления гидроаккумулятор переподключают на подачу давления в запоршневую полость гидроцилиндра высокого давления, при этом шток перемещает поршень гидроцилиндра низкого давления в исходное положение. Несколько гидроаккумуляторов может быть последовательно подключено к гидроцилиндру высокого давления и импульсная цистерна может быть сообщена с одним из торпедных аппаратов через соответствующий открытый кингстон.A launching device is known for a weapon launched from submarine torpedo tubes by water pressure (DE, patent No. 3402619, published on 08.08.1985), in which a low-pressure hydraulic cylinder, the drive for which is a two-way high-pressure hydraulic cylinder, is connected to the torpedo tube, and water from which enters the torpedo tube with an open kingston valve for firing the missile. Torpedo tubes not involved in firing are hermetically sealed from the volume of the impulse tank with closed kingston valves. When firing, the high-pressure drive hydraulic cylinder is triggered by at least one charged hydraulic accumulator. In this case, the force is transmitted to the piston of the low-pressure hydraulic cylinder through the rod. To cock the low-pressure hydraulic cylinder, the hydraulic accumulator is reconnected to supply pressure to the piston cavity of the high-pressure hydraulic cylinder, and the rod moves the piston of the low-pressure hydraulic cylinder to its original position. Several hydraulic accumulators can be connected in series to the high-pressure hydraulic cylinder and the impulse tank can be connected to one of the torpedo tubes through the corresponding open kingston.
Недостатком является наличие резервуара со сжатым газом в прочном корпусе подводной лодки малого водоизмещения, наличие гидр о аккумулятор о в, повышенные массогабаритные характеристики, что существенно для подводной лодки малого водоизмещения, наличие характерного шума, издаваемого насосом для зарядки гидроаккумуляторов.The disadvantage is the presence of a reservoir with compressed gas in the strong hull of a submarine of small displacement, the presence of a hydraulic accumulator, increased weight and size characteristics, which is significant for a submarine of small displacement, the presence of a characteristic noise emitted by the pump for charging the hydraulic accumulators.
Известен транспортно-пусковой контейнер (RU, п. №2294510, опубл. 27.02.2007), в котором для запуска изделий использован газогенератор на основе твердого топлива. Транспортно-пусковой контейнер содержит герметичный корпус, включающий цилиндрическую оболочку с разрушаемой передней крышкой и выпуклым днищем, источник газа для пуска торпеды, устройство удержания торпеды, средство разблокировки устройства удержания, электроразъемы электрической связи корабельной системы управления пуском, средство для штабелирования, систему терморегулирования. Герметичный корпус, цилиндрическая обечайка и оболочка днища выполнены из композиционного материала. В качестве источника газа для пуска торпеды транспортно-пусковой контейнер содержит пороховой аккумулятор давления.A transport and launch container is known (RU, item No. 2294510, published on 27.02.2007), in which a gas generator based on solid fuel is used to launch the articles. The transport and launch container contains a sealed body, including a cylindrical shell with a destructible front cover and a convex bottom, a gas source for launching the torpedo, a torpedo holding device, a means for unlocking the holding device, electrical connectors for electrical communication of the ship's launch control system, a means for stacking, and a thermal control system. The sealed body, cylindrical shell and bottom shell are made of a composite material. The transport and launch container contains a powder pressure accumulator as a gas source for launching the torpedo.
Указанный транспортно-пусковой контейнер предназначен для установки на надводный корабль и не может быть применен для подводной лодки из-за использованной минометной схемы пуска.The specified transport and launch container is intended for installation on a surface ship and cannot be used for a submarine due to the mortar launch scheme used.
Известна гидравлическая силовая установка для систем пуска объектов, включая торпеды, мины или ракеты (US, патент №6220196 24.04.2001), имеющая в составе как минимум одну пусковую трубу, встроенную в подводный носитель - стационарный или подвижный, например, в подводную лодку. Пусковая труба имеет как минимум одну крышку и один сдвижной кингстон, через который пусковая труба сообщена с гидравлическим цилиндром с помощью заполненной водой импульсной цистерны. Импульсная цистерна встроена в корпус подводной лодки и представляет собой замкнутое уплотняемое пространство, в котором воду из камеры подают к пусковой трубе под действием гидравлического цилиндра. Поршень гидравлического цилиндра перемещают приводным пневматическим цилиндром. Камеру перед выбросом заполняют водой из забортного пространства через гидравлический тракт. Камера несъемная и размещена вне прочного корпуса. Пневматический цилиндр и гидравлический цилиндр выполнены самостоятельными съемными сборочными единицами. Устройство также имеет в составе баллон со сжатым воздухом, перемещающийся с поршнем приводного пневматического цилиндра и напрямую подключенный к этому поршню, без промежуточной трубы. Поршень механически связан с кольцевым поршнем, который смонтирован на корпусе пневматического цилиндра. Поршень выполнен с возможностью совершать поступательное движение одновременно с кольцевым поршнем, который двигается по внутренней поверхности гидравлического цилиндра.A hydraulic power plant is known for systems for launching objects, including torpedoes, mines or missiles (US, patent No. 6220196 24.04.2001), comprising at least one launch tube built into an underwater carrier - stationary or mobile, for example, a submarine. The launch tube has at least one cover and one sliding seacock, through which the launch tube is connected to a hydraulic cylinder by means of a water-filled impulse tank. The impulse tank is built into the hull of the submarine and is a closed sealed space in which water from the chamber is supplied to the launch tube under the action of a hydraulic cylinder. The piston of the hydraulic cylinder is moved by a drive pneumatic cylinder. Before ejection, the chamber is filled with water from the overboard space through a hydraulic tract. The chamber is non-removable and is located outside the pressure hull. The pneumatic cylinder and the hydraulic cylinder are made as independent removable assembly units. The device also includes a cylinder with compressed air, moving with the piston of the driving pneumatic cylinder and directly connected to this piston, without an intermediate pipe. The piston is mechanically connected to the annular piston, which is mounted on the body of the pneumatic cylinder. The piston is made with the ability to perform translational motion simultaneously with the annular piston, which moves along the inner surface of the hydraulic cylinder.
Недостатком является наличие резервуара со сжатым воздухом в прочном корпусе. Для подводной лодки малого водоизмещения применение этой схемы ограничено из-за необходимости стравливания остаточного давления воздуха во внутриотсечный объем. Кроме того, элементы схемы обладают значительными масссогабаритными характеристиками и занимают часть внутри отсечного объема.The disadvantage is the presence of a compressed air tank in a strong hull. For a submarine with a small displacement, the use of this scheme is limited due to the need to bleed off residual air pressure into the compartment volume. In addition, the elements of the scheme have significant mass and size characteristics and occupy part of the compartment volume.
Известна гидравлическая система стрельбы с поршневым насосом (Борисенко, К.П. Торпедные аппараты подводных лодок / К.П. Борисенко, О.И. Ефимов, Е.П. Красильников - СПб: ГМТУ, стр. 42-43, 2002), относящаяся к перезаряжаемым внутриотсечным пусковым установкам, установленным в прочном корпусе, выбранная за прототип и содержащая, как минимум, одну пусковую трубу с передней забортной и задней внутриотсечной крышками и их приводами, две импульсные цистерны с четырьмя пусковыми трубами каждая, снабженные поршневыми силовыми установками, включающими силовые гидравлические цилиндры с гидроаккумуляторами. Импульсные цистерны разделены между собой продольной переборкой. У каждой подсистемы гидравлического торпедного аппарата есть группа аккумуляторов гидравлики с давлением 28-30 МПа, соединенная со своим силовым гидро цилиндром. Давление в гидроаккумуляторах создается специальными насосами в прочном корпусе. Импульсные цистерны установлены в забортном пространстве между легким и прочным корпусами. Каждая импульсная цистерна имеет входное отверстие для поступления забортной воды в импульсную цистерну и выход, соединяемый с пусковой трубой, и объемный насос, сообщающийся с объемом импульсной цистерны, для создания избыточного давления в импульсной цистерне, чтобы направить жидкость под давлением в пусковую трубу через выход импульсной цистерны для запуска полезной нагрузки из пусковой трубы. Гидравлический привод объемного насоса установлен в прочном корпусе подводной лодки и выполнен в виде силового цилиндра гидропривода, соединенным трубопроводами с, как минимум, одним гидро аккумулятором, также установленном в прочном корпусе.A hydraulic firing system with a piston pump is known (Borisenko, K.P. Torpedo tubes of submarines / K.P. Borisenko, O.I. Efimov, E.P. Krasilnikov - SPb: GMTU, pp. 42-43, 2002), related to reloadable intra-compartment launchers installed in a strong hull, selected as a prototype and containing, at least, one launch tube with a front overboard and rear intra-compartment covers and their drives, two impulse tanks with four launch tubes each, equipped with piston power units, including hydraulic power cylinders with hydraulic accumulators. The impulse tanks are separated from each other by a longitudinal bulkhead. Each subsystem of the hydraulic torpedo tube has a group of hydraulic accumulators with a pressure of 28-30 MPa, connected to its own power hydraulic cylinder. The pressure in the hydraulic accumulators is created by special pumps in a strong hull. The pulse tanks are installed in the outboard space between the light and strong hulls. Each pulse tank has an inlet for the flow of outboard water into the pulse tank and an outlet connected to the launch pipe, and a volumetric pump communicating with the volume of the pulse tank to create excess pressure in the pulse tank in order to direct liquid under pressure into the launch pipe through the outlet of the pulse tank to launch the payload from the launch pipe. The hydraulic drive of the volumetric pump is installed in the strong hull of the submarine and is designed as a power cylinder of the hydraulic drive, connected by pipelines to at least one hydraulic accumulator, also installed in the strong hull.
Недостатками являются размещение задней крышки пусковой трубы в прочном корпусе подводной лодки, из-за чего возникает необходимость монтажа пусковых труб с помощью вварных стаканов в прочном корпусе, повышенные массогабаритные характеристики, в частности, из-за наличия гидроаккумуляторов, что существенно для подводной лодки малого водоизмещения, наличие характерного шума, издаваемого насосом для зарядки гидроаккумуляторов, наличие уплотнительного устройства со статическими и динамическими уплотнениями для штока силового гидр о цилиндр а, выход из строя которого создает угрозу безопасности ПЛ.The disadvantages are the placement of the rear cover of the launch tube in the submarine's strong hull, which necessitates the installation of launch tubes using welded cups in the strong hull, increased weight and size characteristics, in particular, due to the presence of hydraulic accumulators, which is essential for a submarine with a small displacement, the presence of a characteristic noise emitted by the pump for charging the hydraulic accumulators, the presence of a sealing device with static and dynamic seals for the rod of the power hydraulic cylinder, the failure of which poses a threat to the safety of the submarine.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
В основу изобретения положена техническая проблема, заключающаяся в создании забортной пусковой установки с компоновочной схемой с уменьшенными массогабаритными характеристиками, которая позволила бы разместить пусковую установку в забортном пространстве между легким и прочным корпусами подводной лодки малого водоизмещения.The invention is based on a technical problem consisting of creating an overboard launcher with a layout scheme with reduced weight and size characteristics, which would allow the launcher to be placed in the overboard space between the light and strong hulls of a small-displacement submarine.
Техническим результатом является расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки.The technical result is an expansion of the arsenal of technical means and a reduction in the weight and size characteristics of the launcher.
Технический результат достигается тем, что в пусковой установке подводной лодки малого водоизмещения, включающей, как минимум, одну пусковую трубу с передней забортной крышкой с приводом, импульсную цистерну, установленную в забортном пространстве между легким и прочным корпусами, с входом для поступления воды из забортного пространства, выходом, связанным с пусковой трубой, гидравлическую силовую установку с насосом, сообщающимся с импульсной цистерной, с приводом насоса вне импульсной цистерны и, как минимум, с одним источником энергии для работы привода насоса гидравлической силовой установки, выводы для подключения магистралей заполнения и уравнивания давления, систему управления стрельбой, как минимум, одна пусковая труба установлена вне прочного корпуса в забортном пространстве, а в качестве источника энергии использован установленный в забортном пространстве, как минимум, один съемный твердотопливный газогенератор с гидропреобразователем, выполненный с возможностью преобразования с помощью разделяющего полости поршня давления продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости, соединенной с установленным в забортном пространстве приводом насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления с поршнем и штоком для приведения в действие объемного насоса или в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса.The technical result is achieved in that in a launcher of a small-displacement submarine, including at least one launch tube with a front overboard cover with a drive, a pulse tank installed in the overboard space between the light and strong hulls, with an inlet for the flow of water from the overboard space, an outlet connected to the launch tube, a hydraulic power unit with a pump communicating with the pulse tank, with a pump drive outside the pulse tank and at least one energy source for operating the hydraulic power unit pump drive, terminals for connecting filling and pressure equalization lines, a firing control system, at least one launch tube is installed outside the strong hull in the overboard space, and as a source of energy, at least one removable solid fuel gas generator with a hydraulic converter installed in the overboard space is used, made with the possibility of converting, using a cavity separating piston, the pressure of the combustion products of the solid fuel in the high-pressure gas cavity into the pressure of the liquid in a hydraulic cavity connected to a hydraulic power unit pump drive installed in the outboard space, made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder with a piston and rod for driving a volumetric pump or in the form of a hydraulic turbine for driving a dynamic pump.
Пусковая установка может быть размещена в носовой оконечности или в надстройке или в межбортном пространстве подводной лодки малого водоизмещения.The launcher can be placed in the bow or in the superstructure or in the inter-side space of a small-displacement submarine.
Каждая пусковая труба может быть снабжена задней технологической крышкой, обеспечивающей доступ к хвостовой части изделия.Each launch tube can be equipped with a rear technological cover, providing access to the tail section of the product.
Твердотопливный пиротехнический газогенератор с гидропреобразователем может быть выполнен в виде цилиндрического корпуса гидропреобразователя с внутренней расточкой, в котором с одной стороны установлен газогенератор с пиропатроном, с другой стороны установлена крышка с разъемом для трубопровода, и между ними установлен п-образный полый поршень с образованием герметичной газовой полости высокого давления со стороны газогенератора и гидравлической полости для рабочей жидкости со стороны крышки гидропреобразователя, при этом п-образный поршень снабжен тормозным полым конусом, установленным с возможностью его захода в профилированное отверстие крышки гидропреобразователя, при котором постепенное увеличение гидравлического сопротивления приводит к плавному торможению поршня.A solid-fuel pyrotechnic gas generator with a hydraulic converter can be made in the form of a cylindrical housing of the hydraulic converter with an internal bore, in which a gas generator with a pyrotechnic cartridge is installed on one side, a cover with a connector for a pipeline is installed on the other side, and a U-shaped hollow piston is installed between them to form a sealed high-pressure gas cavity on the side of the gas generator and a hydraulic cavity for the working fluid on the side of the hydraulic converter cover, wherein the U-shaped piston is equipped with a brake hollow cone installed with the possibility of its entry into a profiled opening of the hydraulic converter cover, in which a gradual increase in hydraulic resistance leads to smooth braking of the piston.
Объемный насос может быть выполнен в виде одного гидроцилиндра низкого давления с поршнем, а динамический насос может быть выполнен в виде шнека, установленного в корпусе, сообщающемся с импульсной цистерной.A volumetric pump can be made in the form of a single low-pressure hydraulic cylinder with a piston, and a dynamic pump can be made in the form of a screw installed in a housing communicating with a pulse tank.
Полость гидроцилиндра высокого давления гидравлической силовой установки, соединенная с гидравлической полостью гидропреобразователя газогенератора, также может быть соединена с клапаном сброса рабочей жидкости, а другая полость может быть соединена с системой гидравлики подводной лодки.The cavity of the high-pressure hydraulic cylinder of the hydraulic power unit, connected to the hydraulic cavity of the gas generator hydraulic converter, can also be connected to the working fluid discharge valve, and the other cavity can be connected to the submarine hydraulic system.
Одна полость приводного гидроцилиндра высокого давления может быть выполнена сообщающейся с гидроцилиндром низкого давления объемного насоса и импульсной цистерной, а гидравлическая силовая установка может быть снабжена средством возврата поршня объемного насоса, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления, сообщающегося с импульсной цистерной, с поршнем и штоком.One cavity of the high-pressure hydraulic cylinder drive can be made to communicate with the low-pressure hydraulic cylinder of the volumetric pump and the pulse tank, and the hydraulic power unit can be equipped with a means for returning the piston of the volumetric pump, made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder communicating with the pulse tank, with a piston and a rod.
Установка, как минимум, одной пусковой трубы вне прочного корпуса в забортном пространстве обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки. Освобождается пространство прочного корпуса подводной лодки малого водоизмещения, уменьшаются массогабаритные характеристики пусковой трубы, не требуется вварка стаканов в прочный корпус, что повышает технологичность.The installation of at least one launch tube outside the pressure hull in the outboard space provides for an expansion of the arsenal of technical means and a reduction in the weight and size characteristics of the launcher. The space of the pressure hull of a small-displacement submarine is freed up, the weight and size characteristics of the launch tube are reduced, and there is no need to weld cups into the pressure hull, which improves manufacturability.
Использование в качестве источника энергии установленного в забортном пространстве, как минимум, один съемного твердотопливного газогенератора с гидропреобразователем, выполненного с возможностью преобразования с помощью разделяющего полости поршня давления продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости, обеспечивает расширение арсенала технических средств, уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки и снижение шумности стрельбы.The use of at least one removable solid fuel gas generator with a hydraulic converter installed in the overboard space as a source of energy, designed with the possibility of converting, with the help of a cavity-separating piston, the pressure of the combustion products of solid fuel in the high-pressure gas cavity into the pressure of liquid in the hydraulic cavity, ensures the expansion of the arsenal of technical means, a reduction in the weight and size characteristics of the launcher and a reduction in the noise level of firing.
Использование газогенераторов с гидропреобразователями вместо гидроаккумуляторов обеспечивает уменьшение массогабаритных характеристик и снижение шумности за счет отсутствия насоса для перезарядки гидроаккумуляторов и шумовых процессов, связанных с его работой. Газогенератор с гидропреобразователем до момента выстрела не создает шумов, в отличие от насоса, работающего при перезарядке гидроаккумуляторов. Снаряженный газогенератор с гидропреобразователем, в отличие от гидроаккумулятора, не требует зарядки и, в отличие от баллона со сжатым воздухом, находится под действием внутреннего давления только начиная с момента выстрела.The use of gas generators with hydraulic converters instead of hydraulic accumulators provides for a reduction in weight and size characteristics and a reduction in noise due to the absence of a pump for recharging hydraulic accumulators and noise processes associated with its operation. A gas generator with a hydraulic converter does not create noise until the moment of firing, unlike a pump operating during recharging of hydraulic accumulators. A loaded gas generator with a hydraulic converter, unlike a hydraulic accumulator, does not require charging and, unlike a cylinder with compressed air, is under the action of internal pressure only from the moment of firing.
Также, в отличие от гидроаккумуляторов, работающих в прочном корпусе подводной лодки при атмосферном давлении, газогенераторы работают при давлении забортной среды и не требуют наличия боевого клапана, регулирующего параметры выстрела в зависимости от условий стрельбы. Газогенераторы, работающие в докритическом режиме, выполнены с возможностью саморегулирования в зависимости от забортного давления.Also, unlike hydraulic accumulators operating in a strong submarine hull at atmospheric pressure, gas generators operate at the pressure of the outside environment and do not require a combat valve regulating the parameters of the shot depending on the firing conditions. Gas generators operating in a subcritical mode are designed with the ability to self-regulate depending on the outside pressure.
Установка в забортном пространстве привода насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления со штоком для приведения в действие объемного насоса обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установкиThe installation in the outboard space of a hydraulic power unit pump drive, made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder with a rod for driving a volumetric pump, provides for an expansion of the arsenal of technical means and a reduction in the weight and size characteristics of the launcher
Установка в забортном пространстве привода насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки.The installation in the outboard space of a hydraulic power plant pump drive, made in the form of a hydraulic turbine for driving a dynamic pump, provides for an expansion of the arsenal of technical means and a reduction in the weight and size characteristics of the launcher.
Установка привода насоса гидравлической силовой установки вне прочного корпуса в забортном пространстве не требует наличия технически сложного уплотнительного устройства, обеспечивающего герметизацию подвижных частей, проходящих через прочный корпус подводной лодки, что обеспечивает уменьшение массогабаритных характеристик. Все подвижные части пусковой установки установлены вне прочного корпуса.The installation of the hydraulic power plant pump drive outside the pressure hull in the outboard space does not require the presence of a technically complex sealing device that ensures the sealing of moving parts passing through the pressure hull of the submarine, which ensures a reduction in weight and size characteristics. All moving parts of the launcher are installed outside the pressure hull.
Размещение привода насоса гидравлической силовой установки в забортном объеме не требует наличия уплотнительного устройства со статическими и динамическими уплотнениями прочного корпуса подводной лодки, выход из строя которого создает угрозу безопасности ПЛ.The placement of the hydraulic power plant pump drive in the overboard volume does not require the presence of a sealing device with static and dynamic seals of the submarine's pressure hull, the failure of which poses a threat to the submarine's safety.
Выполнение привода насоса в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса обеспечивает минимально возможные массогабаритные характеристики гидравлической силовой установки и пусковой установки подводной лодки малого водоизмещения в целом. Кроме того, динамический насос не требует взвода перед очередным выстрелом.The implementation of the pump drive in the form of a hydraulic turbine for actuating the dynamic pump ensures the minimum possible weight and size characteristics of the hydraulic power plant and the launcher of a small-displacement submarine as a whole. In addition, the dynamic pump does not require cocking before the next shot.
Все работающие под давлением узлы ПУ с гидравлической силовой установкой, а именно газогенераторы, гидроцилиндр высокого давления, гидротурбина, изолированы от личного состава подводной лодки малого водоизмещения, что обеспечивает повышение безопасности при использовании пусковой установки по прямому назначению.All pressure-operating components of the launcher with a hydraulic power unit, namely gas generators, high-pressure hydraulic cylinder, and hydraulic turbine, are isolated from the personnel of a small-displacement submarine, which ensures increased safety when using the launcher for its intended purpose.
Размещение пусковой установки полностью, а именно, как минимум, одной пусковой трубы, газогенератора с гидропреобразователем, приводов объемного или динамического насосов гидравлической силовой установки, в забортном пространстве между легким и прочным корпусами подводной лодки малого водоизмещения позволяет использовать внутренний объем прочного корпуса подводной лодки для размещения другого оборудования.The placement of the launcher in its entirety, namely at least one launch tube, a gas generator with a hydraulic converter, and drives for the volumetric or dynamic pumps of the hydraulic power plant, in the outboard space between the light and strong hulls of a small-displacement submarine makes it possible to use the internal volume of the strong hull of the submarine to accommodate other equipment.
Установка в забортном пространстве, как минимум, одного съемного твердотопливного газогенератора с гидропреобразователем более простой и технологичной конструкции, чем гидро аккумуляторы в прототипе, и установка в забортном пространстве привода насоса гидравлической силовой установки, выполненным в виде гидроцилиндра высокого давления с поршнем и штоком для приведения в действие объемного насоса или в виде гидротурбины для приведения в действие динамического насоса, позволяют упростить компоновочную схему и уменьшить сложность стрельбовой системы.The installation in the outboard space of at least one removable solid-fuel gas generator with a hydraulic converter of a simpler and more technologically advanced design than the hydraulic accumulators in the prototype, and the installation in the outboard space of a hydraulic power unit pump drive, made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder with a piston and rod for driving a volumetric pump or in the form of a hydraulic turbine for driving a dynamic pump, make it possible to simplify the layout scheme and reduce the complexity of the firing system.
Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.
Пусковая установка поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема газогенератора с гидропреобразователем по примеру исполнения 1. На фиг.2 представлена общая схема пусковой установки с объемным насосом по примеру исполнения 2 во время выброса изделия, при промежуточном положении поршневой группы гидравлической силовой установки. На фиг.3 представлена схема пусковой установки с объемным насосом по примеру исполнения 3 во время выброса изделия. На фиг.4 представлена схема пусковой установки с динамическим насосом по примеру исполнения 4 во время выброса изделия.The launcher is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows the general diagram of the gas generator with a hydraulic converter according to example of design 1. Fig. 2 shows the general diagram of the launcher with a volumetric pump according to example of design 2 during the ejection of the product, with an intermediate position of the piston group of the hydraulic power unit. Fig. 3 shows the diagram of the launcher with a volumetric pump according to example of design 3 during the ejection of the product. Fig. 4 shows the diagram of the launcher with a dynamic pump according to example of design 4 during the ejection of the product.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения включает установленные в забортном пространстве между наружным легким 1 и прочным 2 корпусами, как минимум, одну пусковую трубу 3 с передней забортной крышкой 4 с приводом, импульсную цистерну 5, с входом 6 для поступления воды из забортного пространства, и выходом, связанным с пусковой трубой 3, гидравлическую силовую установку с насосом, сообщающимся с импульсной цистерной 5, и с приводом насоса 8 вне импульсной цистерны 5 и, как минимум, с одним источником энергии для работы привода насоса гидравлической силовой установки, выводы для подключения магистралей заполнения и уравнивания давления, систему управлению стрельбой (не показано).The launching installation of a small-displacement submarine includes, installed in the overboard space between the outer light 1 and strong 2 hulls, at least one launch tube 3 with a front overboard cover 4 with a drive, a pulse tank 5, with an inlet 6 for water supply from the overboard space, and an outlet connected to the launch tube 3, a hydraulic power unit with a pump communicating with the pulse tank 5, and with a pump drive 8 outside the pulse tank 5 and, at least, with one energy source for operating the hydraulic power unit pump drive, outlets for connecting filling and pressure equalization lines, a firing control system (not shown).
Как минимум, одна пусковая труба 3 установлена вне прочного корпуса 1 и проходит через импульсную цистерну 5, передний срез пусковой трубы 3 расположен напротив щита в легком корпусе 1 (не показано). Задний срез пусковой трубы 3 снабжен технологической задней крышкой (не показано), обеспечивающей доступ к хвостовой части изделия 7. Изделие 7 установлено в пусковой трубе 3 на направляющих и кольцах обтюрации 8. Кольца обтюрации 8, установленные между пусковой трубой 3 и корпусом изделия 7, сокращают протечки воды в процессе пуска, позволяя сохранить необходимое избыточное давление.At least one launch tube 3 is installed outside the strong hull 1 and passes through the impulse tank 5, the front cut of the launch tube 3 is located opposite the shield in the light hull 1 (not shown). The rear cut of the launch tube 3 is provided with a technological rear cover (not shown), providing access to the tail section of the product 7. The product 7 is installed in the launch tube 3 on guides and obturation rings 8. The obturation rings 8, installed between the launch tube 3 and the hull of the product 7, reduce water leaks during the launch process, allowing the necessary excess pressure to be maintained.
Часть каждой пусковой трубы 3, проходящая через импульсную цистерну 5 снабжена кингстоном 9 с приводом, который является выходом импульсной цистерны 5 и предназначен для сообщения предварительно заполненной забортной водой пусковой трубы 3 с импульсной цистерной 5 при подготовке, как минимум, одной пусковой трубы 3 к выстрелу и разобщения пусковой трубы 3 с импульсной цистерной 5 после выстрела. Для заполнения пусковая труба 3 связана трубопроводом через запорную арматуру с цистерной забортной воды (не показано).The part of each launch pipe 3 passing through the impulse tank 5 is provided with a seacock 9 with a drive, which is the outlet of the impulse tank 5 and is intended for communication of the launch pipe 3 pre-filled with sea water with the impulse tank 5 during preparation of at least one launch pipe 3 for firing and disconnection of the launch pipe 3 from the impulse tank 5 after firing. For filling, the launch pipe 3 is connected by a pipeline through a shut-off valve with the sea water tank (not shown).
Импульсная цистерна 5 является коллектором вокруг одной или нескольких пусковых труб 3 и предназначена для подачи воды под избыточным, по отношению к забортному, давлением от насоса в одну из пусковых труб 3 и создания выбрасывающего давления на кормовую часть изделия 7 в пусковой трубе 3. Импульсная цистерна 5 установлена в забортном пространстве между наружным легким и прочным корпусами 1 и 2. Импульсная цистерна 5 выполнена с входом 6 для поступления воды, соединенным с забортным пространством водоводом, и с выходом, связанным с пусковой трубой 3 и расположенным на стенке пусковой трубы 3. Выход импульсной цистерны 5 выполнен в виде кингстона 9 и предназначен для выхода воды, нагнетаемой в импульсную цистерну 5, в пусковую трубу 3.The impulse tank 5 is a collector around one or more launch pipes 3 and is intended to supply water under excess pressure, in relation to the outboard pressure, from the pump into one of the launch pipes 3 and to create an ejection pressure onto the stern part of the product 7 in the launch pipe 3. The impulse tank 5 is installed in the outboard space between the outer light and strong hulls 1 and 2. The impulse tank 5 is made with an inlet 6 for water supply, connected to the outboard space by a water conduit, and with an outlet connected to the launch pipe 3 and located on the wall of the launch pipe 3. The outlet of the impulse tank 5 is made in the form of a kingston 9 and is intended to release water pumped into the impulse tank 5 into the launch pipe 3.
Избыточное давление воды в импульсной цистерне 5 для запуска изделия 7 создают объемным насосом 10 или динамическим насосом 11 гидравлической силовой установки, которые сообщены с объемом импульсной цистерны 5 и приводятся в действие приводами насосов, установленными вне импульсной цистерны 5 и вне прочного корпуса 2.Excess water pressure in the impulse tank 5 for starting the product 7 is created by a volumetric pump 10 or a dynamic pump 11 of the hydraulic power unit, which are connected to the volume of the impulse tank 5 and are driven by pump drives installed outside the impulse tank 5 and outside the strong casing 2.
В качестве источника энергии гидравлической силовой установки использован установленный в забортном пространстве, как минимум, один съемный твердотопливный газогенератор 12 с гидропреобразователем (SU, Авт.св. №881383, опубл. 15.11.1981, RU, патент №2582383, опубл.. 27.04.2016, RU, патент №2100065, опубл. 27.12.1997).At least one removable solid fuel gas generator 12 with a hydraulic converter installed in the outboard space is used as the energy source of the hydraulic power plant (SU, Author's Certificate No. 881383, published on 15.11.1981, RU, patent No. 2582383, published on 27.04.2016, RU, patent No. 2100065, published on 27.12.1997).
Гидропреобразователь газогенератора 12 выполнен с возможностью преобразования с помощью разделяющего полости поршня 13 давления продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости 14 высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости 15. Указанная возможность реализована в конструкции примера 1 исполнения гидропреобразователя газогенератора 12.The hydraulic converter of the gas generator 12 is designed with the possibility of converting, with the help of the cavity separating piston 13, the pressure of the combustion products of solid fuel in the high-pressure gas cavity 14 into the pressure of liquid in the hydraulic cavity 15. The specified possibility is implemented in the design of example 1 of the execution of the hydraulic converter of the gas generator 12.
Устройство и характеристики газогенератора 12 обеспечивают истечение газа из его камеры сгорания через сопло в докритическом режиме. Давление забортной среды, действующее на поршень 18 в гидроцилиндре 19 низкого давления с наружной стороны импульсной цистерны 5 или на динамический насос 11, оказывает влияние на изменение давления внутри газовой полости 14 гидр о преобразователя газогенератора 12. Повышение давления забортной среды приводит к увеличению скорости химической реакции в камере сгорания газогенератора 12 и наоборот - понижение давления забортной среды уменьшает скорость химической реакции. Таким образом, достигается саморегуляция системы "гидродинамическая силовая установка - газогенератор 12" - при повышении давления забортной среды химическая реакция идет более интенсивно, на поршень 13 в газовой полости 14 гидропреобразователя газогенератора 12 воздействует более высокое давление продуктов химической реакции и возрастает усилие гидравлической жидкости на поршень 20, которое через поршень 18 объемного насоса 10 или шнек 21 динамического насоса 11 и импульсную цистерну 5 передают на выбрасываемое изделие 7 в пусковой трубе 3. Благодаря саморегуляции системы "гидродинамическая силовая установка газогенератор" скорость изделия 7 на переднем срезе пусковой установки не зависит от глубины выбрасывания, так как пропорционально увеличению давления забортной среды возрастает давление в камере сгорания газогенератора 12.The design and characteristics of the gas generator 12 ensure the outflow of gas from its combustion chamber through the nozzle in a subcritical mode. The outside pressure of the medium acting on the piston 18 in the low-pressure hydraulic cylinder 19 from the outside of the pulse tank 5 or on the dynamic pump 11 affects the change in pressure inside the gas cavity 14 of the hydraulic converter of the gas generator 12. An increase in the outside pressure of the medium leads to an increase in the rate of chemical reaction in the combustion chamber of the gas generator 12 and vice versa - a decrease in the outside pressure of the medium reduces the rate of chemical reaction. In this way, self-regulation of the "hydrodynamic power plant - gas generator 12" system is achieved - with an increase in the outside environment pressure, the chemical reaction proceeds more intensively, a higher pressure of the chemical reaction products acts on the piston 13 in the gas cavity 14 of the hydraulic converter of the gas generator 12 and the force of the hydraulic fluid on the piston 20 increases, which is transmitted through the piston 18 of the volumetric pump 10 or the auger 21 of the dynamic pump 11 and the pulse tank 5 to the ejected article 7 in the launch tube 3. Due to the self-regulation of the "hydrodynamic power plant - gas generator" system, the speed of the article 7 at the front edge of the launcher does not depend on the ejection depth, since the pressure in the combustion chamber of the gas generator 12 increases proportionally to the increase in the outside environment pressure.
Система управления включает сигнализаторы, датчики, аппаратные средства, линии связи, обеспечивающие информационный обмен и передачу электроэнергии (не показано).The control system includes alarms, sensors, hardware, communication lines that provide information exchange and transmission of electrical energy (not shown).
Пример исполнения 1 (фиг. 1). Каждый твердотопливный пиротехнический газогенератор 12 с гидропреобразователем выполнен в виде цилиндрического корпуса 22 гидропреобразователя с внутренней расточкой, в котором с одной стороны установлен газогенератор 12 с пиропатроном 24, с другой стороны установлена крышка 23 с разъемом для трубопровода, и между ними установлен п-образный полый поршень 13 с образованием герметичной газовой полости 14 высокого давления со стороны газогенератора 12 и гидравлической полости 15 для рабочей жидкости со стороны крышки 23 гидропреобразователя. При этом п-образный поршень 13 снабжен тормозным полым конусом 25, установленным с возможностью его захода в профилированное отверстие крышки 23 гидропреобразователя, при котором постепенное увеличение гидравлического сопротивления приводит к плавному торможению поршня 13.Example of implementation 1 (Fig. 1). Each solid-fuel pyrotechnic gas generator 12 with a hydraulic converter is made in the form of a cylindrical body 22 of the hydraulic converter with an internal bore, in which the gas generator 12 with a pyrotechnic cartridge 24 is installed on one side, a cover 23 with a connector for a pipeline is installed on the other side, and a U-shaped hollow piston 13 is installed between them to form a sealed high-pressure gas cavity 14 on the side of the gas generator 12 and a hydraulic cavity 15 for the working fluid on the side of the cover 23 of the hydraulic converter. In this case, the U-shaped piston 13 is equipped with a brake hollow cone 25, installed with the possibility of its entry into the profiled opening of the cover 23 of the hydraulic converter, in which case a gradual increase in hydraulic resistance leads to smooth braking of the piston 13.
Газогенератор 12 с гидропреобразователем работает следующим образом. В гидропреобразователе съемного твердотопливного газогенератора 12 давление газообразных продуктов горения заряда твердого топлива преобразуют с помощью разделяющего среды поршня 13 в давление гидравлической жидкости.The gas generator 12 with a hydraulic converter operates as follows. In the hydraulic converter of the removable solid fuel gas generator 12, the pressure of the gaseous combustion products of the solid fuel charge is converted by means of a piston 13 separating the media into the pressure of the hydraulic fluid.
Гидравлическая силовая установка содержит объемный 10 или динамический 11 насос, который установлен, например, в носовой оконечности, примыкает к импульсной цистерне 5 и сообщен с ее объемом. Гидравлическая полость 15 гидро преобразователя газогенератора 12 соединена трубопроводом с установленным в забортном пространстве приводом насоса гидравлической силовой установки.The hydraulic power plant contains a volumetric 10 or dynamic 11 pump, which is installed, for example, in the bow end, adjoins the pulse tank 5 and communicates with its volume. The hydraulic cavity 15 of the hydraulic converter of the gas generator 12 is connected by a pipeline to the drive of the hydraulic power plant pump installed in the outboard space.
Пример исполнения 2 (фиг .2). Гидравлическая силовая установка содержит объемный насос 10, который приводится в действие приводом, выполненным в виде гидроцилиндра 16 высокого давления с поршнем 20 и штоком 26. Объемный насос 10 выполнен в виде гидроцилиндра 19 низкого давления, поршень 18 которого жестко соединен с поршнем 20 гидроцилиндра 16 высокого давления штоком 26.Example of implementation 2 (Fig. 2). The hydraulic power unit contains a volumetric pump 10, which is driven by a drive made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder 16 with a piston 20 and a rod 26. The volumetric pump 10 is made in the form of a low-pressure hydraulic cylinder 19, the piston 18 of which is rigidly connected to the piston 20 of the high-pressure hydraulic cylinder 16 by a rod 26.
Гидравлическая полость 15 каждого гидропреобразователя газогенератора 12 соединена с одной полостью гидроцилиндра 16 высокого давления объемного насоса 10 и также соединена с клапаном 28 для сброса рабочей жидкости. Другая полость гидроцилиндра 16 высокого давления соединена с системой гидравлики 29 подводной лодки. Гидравлическая силовая установка с объемным насосом 10 и одним гидроцилиндром 16 высокого давления работает следующим образом. При совершении рабочего хода рабочая жидкость под давлением из гидравлической полости гидропреобразователя газогенератора 12 идет условно в левую полость гидроцилиндра 16 высокого давления (фиг. 2). При этом жидкость из правой полости гидроцилиндра 16 высокого давления через сливную магистраль поступает в систему гидравлики 29 подводной лодки.The hydraulic cavity 15 of each hydraulic converter of the gas generator 12 is connected to one cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 of the volumetric pump 10 and is also connected to the valve 28 for discharging the working fluid. The other cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 is connected to the hydraulic system 29 of the submarine. The hydraulic power unit with the volumetric pump 10 and one high-pressure hydraulic cylinder 16 operates as follows. When performing the working stroke, the working fluid under pressure from the hydraulic cavity of the hydraulic converter of the gas generator 12 goes conditionally into the left cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 (Fig. 2). In this case, the fluid from the right cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 enters the hydraulic system 29 of the submarine through the drain line.
После окончания выстрела для взвода гидравлической силовой установки поршневую группу, то есть поршень 20 гидроцилиндра 16 высокого давления и соединенный с ним поршень 18 гидроцилиндра 19 низкого давления, возвращают в исходное положение за счет использования клапана 28 для сброса рабочей жидкости и системы 29 гидравлики подводной лодки. Для этого с помощью клапана 28 сбрасывают рабочую жидкость в левой полости гидроцилиндра 16 высокого давления, а в правую полость подают рабочую жидкость под давлением из системы 29 гидравлики подводной лодки. При совершении рабочего хода необходимо преодолеть гидравлическое сопротивление сливной магистрали.After the end of the shot for cocking the hydraulic power unit, the piston group, i.e. piston 20 of the high-pressure hydraulic cylinder 16 and the piston 18 of the low-pressure hydraulic cylinder 19 connected to it, are returned to their original position by using valve 28 to discharge the working fluid and the submarine hydraulic system 29. For this purpose, using valve 28, the working fluid is discharged in the left cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16, and the working fluid under pressure from the submarine hydraulic system 29 is supplied to the right cavity. When performing the working stroke, it is necessary to overcome the hydraulic resistance of the drain line.
Пример исполнения 3 (фиг. 3). Гидравлическая силовая установка содержит объемный насос 10, который приводится в действие приводом, выполненным в виде гидроцилиндра 16 высокого давления с поршнем 20 и штоком 26. Объемный насос 10 выполнен в виде гидроцилиндра 19 низкого давления, поршень 18 которого жестко соединен с поршнем 20 гидроцилиндра 16 высокого давления штоком 26.Example of implementation 3 (Fig. 3). The hydraulic power unit contains a volumetric pump 10, which is driven by a drive made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder 16 with a piston 20 and a rod 26. The volumetric pump 10 is made in the form of a low-pressure hydraulic cylinder 19, the piston 18 of which is rigidly connected to the piston 20 of the high-pressure hydraulic cylinder 16 by a rod 26.
Одна полость приводного гидроцилиндра 16 высокого давления гидравлической силовой установки соединена с клапаном 28 для сброса рабочей жидкости, а другая полость приводного гидроцилиндра 16 высокого давления выполнена сообщающейся с гидроцилиндром 19 низкого давления объемного насоса 10 и импульсной цистерной 5. Гидравлическая силовая установка снабжена средством возврата поршня 18 гидроцилиндра 19 низкого давления, выполненным в виде гидроцилиндра 30 высокого давления, сообщающегося с импульсной цистерной 5, с поршнем 31 и штоком 32.One cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 of the hydraulic power unit is connected to the valve 28 for discharging the working fluid, and the other cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 is made communicating with the low-pressure hydraulic cylinder 19 of the volumetric pump 10 and the pulse tank 5. The hydraulic power unit is provided with a means for returning the piston 18 of the low-pressure hydraulic cylinder 19, made in the form of a high-pressure hydraulic cylinder 30, communicating with the pulse tank 5, with a piston 31 and a rod 32.
Гидравлическая силовая установка с объемным насосом 10, приводным гидроцилиндром 16 высокого давления и гидроцилиндром 30 возврата работает следующим образом. При совершении рабочего хода рабочая жидкость под давлением из гидравлической полости гидропреобразователя газогенератора 12 идет условно в левую полость гидроцилиндра 16 высокого давления (фиг. 3). Из правой полости приводного гидроцилиндра 16 высокого давления забортную воду подают под давлением в импульсную цистерну 5.The hydraulic power unit with a volumetric pump 10, a high-pressure driving hydraulic cylinder 16 and a return hydraulic cylinder 30 operates as follows. When performing a working stroke, the working fluid under pressure from the hydraulic cavity of the gas generator hydraulic converter 12 goes conditionally into the left cavity of the high-pressure hydraulic cylinder 16 (Fig. 3). From the right cavity of the high-pressure driving hydraulic cylinder 16, sea water is fed under pressure into the pulse tank 5.
После выстрела поршневую группу возвращают в исходное положение за счет использования клапана 28 сброса рабочей жидкости и гидроцилиндра 30 возврата. Взведение гидравлической силовой установки для следующего выстрела осуществляют под действием штока 32 гидроцилиндра 30 возврата, которым перемещают в исходное положение поршень 18 гидроцилиндра 19 низкого давления и соединенный с ним штоком 26 поршень 20 приводного гидроцилиндра 16 высокого давления. С помощью клапана 28 сбрасывают рабочую жидкость в левой полости гидроцилиндра 16 высокого давления. При совершении рабочего хода необходимо преодолеть гидравлическое давление забортной воды.After the shot, the piston group is returned to the initial position by using the valve 28 for discharging the working fluid and the hydraulic cylinder 30 of the return. The hydraulic power unit is cocked for the next shot by the action of the rod 32 of the hydraulic cylinder 30 of the return, which moves the piston 18 of the low-pressure hydraulic cylinder 19 and the piston 20 of the driving hydraulic cylinder 16 of the high-pressure connected to it by the rod 26 to the initial position. Using the valve 28, the working fluid is discharged in the left cavity of the hydraulic cylinder 16 of the high pressure. When performing the working stroke, it is necessary to overcome the hydraulic pressure of the seawater.
Пример исполнения 4 (фиг. 4). Гидравлическая силовая установка содержит динамический насос 11, который приводят в действие приводом, выполненным в виде гидротурбины 17. Динамический насос 11 выполнен в виде шнека 21, установленного в корпусе, сообщающемся с импульсной цистерной 5. Гидравлическая полость 15 каждого гидропреобразователя газогенератора 12 соединена с гидротурбиной 17 динамического насоса 11 трубопроводом. Шнек 21 жестко соединен с валом 27 гидротурбины 17.Example of implementation 4 (Fig. 4). The hydraulic power unit contains a dynamic pump 11, which is driven by a drive made in the form of a hydraulic turbine 17. The dynamic pump 11 is made in the form of an auger 21, installed in a housing communicating with the pulse tank 5. The hydraulic cavity 15 of each hydraulic converter of the gas generator 12 is connected to the hydraulic turbine 17 of the dynamic pump 11 by a pipeline. The auger 21 is rigidly connected to the shaft 27 of the hydraulic turbine 17.
Гидравлическая силовая установка с динамическим насосом 11 и гидротурбиной 17 работает следующим образом. Гидротурбина 17 преобразует энергию давления гидравлической жидкости в крутящий момент на выходном валу 27. Динамический насос 11 преобразует крутящий момент на выходном валу 27 в кинетическую энергию жидкости, нагнетаемой из забортного пространства через вход 6 водовода в импульсную цистерну 5, что приводит к повышению давления в импульсной цистерне 5. Динамический насос 11 не требует перезарядки перед очередным выстрелом.The hydraulic power unit with the dynamic pump 11 and the hydraulic turbine 17 operates as follows. The hydraulic turbine 17 converts the energy of the hydraulic fluid pressure into torque on the output shaft 27. The dynamic pump 11 converts the torque on the output shaft 27 into the kinetic energy of the fluid pumped from the overboard space through the inlet 6 of the water conduit into the impulse tank 5, which leads to an increase in pressure in the impulse tank 5. The dynamic pump 11 does not require recharging before the next shot.
Пусковые трубы 3 перезаряжают в пункте базирования через открытые передние крышки 4. Газогенераторы 12 с гидропреобразователями размещают таким образом, чтобы обеспечить к ним легкий доступ для демонтажа с целью выполнения ремонтно-восстановительных работ и переснаряжения после срабатывания. Срабатывание одного газогенератора 12 обеспечивает один выстрел из пусковой установки.Launch tubes 3 are reloaded at the basing point through open front covers 4. Gas generators 12 with hydraulic converters are placed in such a way as to provide easy access to them for dismantling in order to perform repair and restoration work and reloading after activation. The activation of one gas generator 12 ensures one shot from the launcher.
Пусковая установка подводной лодки малого водоизмещения работает в забортном пространстве подводной лодки малого водоизмещения следующим образом. В исходном положении импульсная цистерна 5 полностью заполнена забортной водой, поступающей через вход 6 водовода из забортной среды, при этом кингстон 9 каждой пусковой трубы 3 закрыт.Изделие 7 находится в пусковой трубе 3 на направляющих и кольцах обтюрации 8 в сухом герметичном объеме. Передняя крышка 4 каждой пусковой трубы 3 закрыта. Поршень 20 гидроцилиндра 16 высокого давления и поршень 18 гидроцилиндра 19 низкого давления объемного насоса 10 гидравлической силовой установки установлены в исходном крайнем условно левом положении.The launcher of a small-displacement submarine operates in the overboard space of a small-displacement submarine as follows. In the initial position, the impulse tank 5 is completely filled with overboard water entering through the inlet 6 of the water conduit from the overboard environment, while the seacock 9 of each launch pipe 3 is closed. The article 7 is located in the launch pipe 3 on the guides and obturation rings 8 in a dry, hermetic volume. The front cover 4 of each launch pipe 3 is closed. The piston 20 of the high-pressure hydraulic cylinder 16 and the piston 18 of the low-pressure hydraulic cylinder 19 of the volumetric pump 10 of the hydraulic power unit are installed in the initial, conventionally extreme left position.
При подготовке к выстрелу пусковую трубу 3 по трубопроводу заполнения заполняют водой из цистерны забортной воды и уравнивают давление с забортным, затем открывают переднюю крышку 4 пусковой трубы 3, щит и кингстон 9. После подачи команды на выстрел, поступает импульс тока на воспламенение пиропатрона 24 газогенератора 12. Пиропатрон 24 срабатывает, в результате чего в камере сгорания газогенератора 12 происходит химическая реакция горения шашки твердого топлива с выделением газа высокого давления, который поступает в газовую полость 14 гидропреобразователя газогенератора 12.In preparation for firing, the launch tube 3 is filled with water from the seawater tank via the filling pipeline and the pressure is equalized with the seawater pressure, then the front cover 4 of the launch tube 3, the shield and the kingston 9 are opened. After the command to fire is given, a current pulse is sent to ignite the pyropatron 24 of the gas generator 12. The pyropatron 24 is triggered, as a result of which a chemical reaction of combustion of a solid fuel charge occurs in the combustion chamber of the gas generator 12 with the release of high-pressure gas, which enters the gas cavity 14 of the hydraulic converter of the gas generator 12.
С помощью разделяющего полости и среды поршня 13 преобразуют давление продуктов сгорания твердого топлива в газовой полости 14 высокого давления в давление жидкости в гидравлической полости 15, под действием которой поршень 20, шток 26 и поршень 18 в гидравлической силовой установке перемещаются в конечное крайнее условно правое положение, создавая повышенное давление в импульсной цистерне 5, с помощью которого производят выброс изделия 7 из одной пусковой трубы 3.With the help of the piston 13 separating the cavity and the medium, the pressure of the combustion products of the solid fuel in the high-pressure gas cavity 14 is converted into the pressure of the liquid in the hydraulic cavity 15, under the action of which the piston 20, rod 26 and piston 18 in the hydraulic power unit move to the final extreme conventionally right position, creating increased pressure in the pulse tank 5, with the help of which the ejection of the product 7 is carried out from one launch tube 3.
Давление через водную среду передают в пусковую трубу 3 через открытый кингстон 9. Под действием силы, вызванной избыточным давлением на заднюю часть изделия 7, изделие 7 начинает двигаться к переднему срезу пусковой трубы 3 и, таким образом, выбрасывается из пусковой трубы 3.The pressure through the water medium is transmitted to the launch pipe 3 through the open kingston 9. Under the action of the force caused by the excess pressure on the rear part of the product 7, the product 7 begins to move towards the front edge of the launch pipe 3 and, thus, is thrown out of the launch pipe 3.
По окончании выстрела крышку 4 и кингстон 9 пусковой трубы 3 закрывают. Импульсную цистерну 5 заполняют водой из водовода через вход 6. Для следующего выстрела необходимо использовать очередной готовый к использованию газогенератор 12.After the shot is completed, the cover 4 and the kingstone 9 of the launch pipe 3 are closed. The impulse tank 5 is filled with water from the water pipe through the inlet 6. For the next shot, it is necessary to use the next ready-to-use gas generator 12.
Если к выстрелу готовят несколько пусковых труб, то пусковые трубы 3 заполняют водой, давление уравнивают с забортным. В выбранной пусковой трубе 3 открывают переднюю крышку 4, изделие 7 снимают со стопора. В заданной последовательности у пусковой трубы 3, которая стреляет в данный момент, открывают кингстон 9, после этого срабатывает один газогенератор 12 с гидропреобразователем и в импульсную цистерну 5 подают под давлением забортную воду на выстрел. После выстрела у пустой пусковой трубы 3 кингстон 9 и переднюю крышку 4 закрывают. Затем открывают кингстон 9 у следующей стреляющей пусковой трубы 3 и производят срабатывание следующего газогенератора 12 с гидропреобразователем.If several launch tubes are prepared for firing, then launch tubes 3 are filled with water, the pressure is equalized with the sea pressure. In the selected launch tube 3, the front cover 4 is opened, the product 7 is removed from the stopper. In a given sequence, at the launch tube 3, which is currently firing, the kingston 9 is opened, after which one gas generator 12 with a hydraulic converter is triggered and sea water is supplied under pressure to the impulse tank 5 for firing. After firing, at the empty launch tube 3, the kingston 9 and the front cover 4 are closed. Then the kingston 9 is opened at the next firing launch tube 3 and the next gas generator 12 with a hydraulic converter is triggered.
Таким образом, изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств и уменьшение массогабаритных характеристик пусковой установки подводной лодки малого водоизмещения.Thus, the invention provides for an expansion of the arsenal of technical means and a reduction in the weight and size characteristics of the launcher of a small-displacement submarine.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2831209C1 true RU2831209C1 (en) | 2024-12-02 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410978A (en) * | 1994-08-22 | 1995-05-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Flow-through elastomeric launch system for submarines |
| US6220196B1 (en) * | 1997-05-15 | 2001-04-24 | Etat Francais Represente Par Le Delegue General Pour L'armement | Water discharge device for a submerged launching system |
| RU2262057C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-10-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for firing from launching tube and rocket shell for its realization (modifications) |
| RU2648912C1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-03-28 | АО "Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" (АО "СПМБМ "Малахит") | Submarine launcher |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410978A (en) * | 1994-08-22 | 1995-05-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Flow-through elastomeric launch system for submarines |
| US6220196B1 (en) * | 1997-05-15 | 2001-04-24 | Etat Francais Represente Par Le Delegue General Pour L'armement | Water discharge device for a submerged launching system |
| RU2262057C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-10-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for firing from launching tube and rocket shell for its realization (modifications) |
| RU2648912C1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-03-28 | АО "Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" (АО "СПМБМ "Малахит") | Submarine launcher |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4848210A (en) | Elastomeric impulse energy storage and transfer system | |
| US9915496B2 (en) | Light gas gun | |
| KR101575720B1 (en) | Weapon firing device of submarine | |
| US5363791A (en) | Weapons launch system | |
| US10119780B1 (en) | Light gas gun projectile | |
| EP0762971B1 (en) | Submarine weapon-handling and discharge system | |
| US5438948A (en) | Elastomeric launch system for submarines | |
| RU2648912C1 (en) | Submarine launcher | |
| US6220196B1 (en) | Water discharge device for a submerged launching system | |
| US6502528B1 (en) | Pressure-balanced gas turbine underwater launcher | |
| US5410978A (en) | Flow-through elastomeric launch system for submarines | |
| US5918307A (en) | Underwater projectile launcher | |
| US12130102B1 (en) | Airborne weapon system | |
| KR101648629B1 (en) | Underwater weapon launch apparatus and method | |
| RU2831209C1 (en) | Small displacement submarine launcher | |
| CN201284005Y (en) | Deep sea submarine missile transmitting propulsion unit | |
| KR102465457B1 (en) | Apparatus and method for launching weapon using bilge pump | |
| RU2343391C2 (en) | Transport and firing container | |
| US6460446B1 (en) | Sonic rarefaction wave recoilless gun system | |
| KR101647194B1 (en) | Water piston type weapon firing apparatus and weapon firing velocity control method using the same | |
| KR20180019840A (en) | Tube of submarine having returning compress unit and it using underwater weapon launch method | |
| RU2536961C2 (en) | Method of missile launching from submarine, surface craft and ground carriers from launching facility on water and launching facility for this method implementation | |
| KR101537015B1 (en) | Armed launch device of forced launch and self-propelled submarine | |
| CN113834381A (en) | Underwater balance launching device and launching method thereof | |
| US20120210857A1 (en) | Multi-shot Launcher Comprising External Propellant |