Устройство для разделения элементов космического аппарата

 

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для удержания в сложенном положении развертываемых конструкций космического аппарата (антенн, штанг и т.д.). Предлагаемое устройство содержит корпус, в котором размещены пиропатроны, мембрана, шток и гильза с хвостовиком для крепления отделяемого элемента. При этом гильза выполнена в виде двух соединенных между собой частей со сферическими внутренними поверхностями. Последние взаимодействуют со сферическим вкладышем, соединенным с корпусом при помощи фиксатора. В корпусе выполнены два отверстия для его шарнирного соединения с космическим аппаратом. Изобретение позволяет обеспечить криволинейную траекторию отделяемого элемента, повышая надежность отделения и развертывания конструкций космического аппарата. 2 ил.

Изобретение относится к области космической техники и может быть применено для удержания в сложенном положении антенн, штанг с приборами, смонтированных на корпусе космического аппарата (КА) и разделения их для программного раскрытия.

Известен пиротехнический механизм, содержащий корпус, в котором расположен поршень, несущий шток, связанный срезаемой чекой с гильзой, соединенной посредством шарикового фиксатора с корпусом. При подаче давления на поршень он толкает шток и раскрывает шариковый замок [1].

К недостаткам этой конструкции можно отнести то, что в процессе разделения возникают местные ударные импульсы, которые отрицательно влияют на аппаратуру, расположенную в непосредственной близости от разделяемых элементов КА.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для разделения элементов КА, содержащее корпус, в котором установлены патронник с пиропатронами, мембрана, шток, гильза с хвостовиком для крепления отделяемой части [2].

При срабатывании пиропатронов под давлением газов происходит деформация мембраны, перемещение штока и освобождение стягивающей разделяемые элементы гильзы.

Недостатком данного устройства является то, что при необходимости иметь траекторию отделяемой части, отличной от прямолинейной, возможно заклинивание гильзы в корпусе устройства и нераскрытие стыка разделяемых элементов КА.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является обеспечение раскрытия стыка разделяемых элементов КА при траектории отделяемой части, отличной от прямолинейной.

Указанная задача решается за счет того, что в известном устройстве для разделения элементов КА, состоящем из корпуса, в котором установлены патронник с пиропатронами, мембрана, шток, гильза с хвостовиком для крепления отделяемого элемента, гильза выполнена в виде двух частей, соединенных между собой и имеющих сферические внутренние поверхности, взаимодействующие со сферическим вкладышем, соединенным с корпусом при помощи фиксатора, кроме того, в корпусе выполнены два отверстия для шарнирного соединения с КА.

На фиг.1 представлен общий вид устройства в состыкованном состоянии; на фиг.2 - положение элементов устройства после разъединения связи между элементами.

Устройство для соединения разделяемых в полете элементов КА состоит из корпуса 1, закрепленного шарнирно, например на корпусе 2 КА, полуосями 3. В корпусе 1 установлены патронник 4 с пиропатронами 5, мембрана 6, шток 7 с трапециидальной канавкой 8, гильза 9 с хвостовиком 10 для крепления отделяемого элемента 11, сферического вкладыша 12, фиксатора 13. Мембрана 6 установлена внутри корпуса 1 и жестко зажата патронником 4 через герметизирующий элемент 14, установленный в замок между патронником 4, мембраной 6 и корпусом 1.

В корпусе 1 со стороны мембраны 6 выполнена сферическая поверхность 15, являющаяся ограничивающей опорой при деформации мембраны 6. Хвостовик мембраны 6 жестко соединен со штоком 7.

Гильза выполнена в виде двух частей 17 и 18, соединенных между собой и имеющих сферические поверхности 19 и 20, взаимодействующие со сферическим вкладышем 12, соединенным шариковым фиксатором 13 с корпусом 1.

При подаче сигнала на разделение связи между разделяемыми элементами срабатывают пиропатроны 5. Под давлением газов деформируется мембрана 6, перемещая шток 7, освобождая сферический вкладыш 12 гильзы 9. Под действием, например, толкателей (не показано) разделяемым элементам придается необходимая скорость разделения по программному раскрытию.

В результате того, что устройство закреплено на корпусе КА шарнирно на полуосях 3, и гильза 9, состоящая из частей 17, 18, имеет степени свободы по перемещению на сферическом вкладыше 12 по сферическим поверхностям 19, 20, для отделяемой части 11 обеспечивается траектория, отличная от прямолинейной, и повышается надежность разделения элементов КА.

Функционирование устройства подтверждено результатами испытаний, проведенных на опытных образцах.

Источники информации 1. Авторское свидетельство 576443, кл. F 16 B 2/16, 1973.

2. Патент RU 2144892 С1, кл. B 64 G 1/64, F 16 B 2/16, 2000.

Формула изобретения

Устройство для разделения элементов космического аппарата, содержащее корпус, в котором установлены патронник с пиропатронами, мембрана, шток, гильза с хвостовиком для крепления отделяемого элемента, отличающееся тем, что гильза выполнена в виде двух частей, соединенных между собой и имеющих сферические внутренние поверхности, взаимодействующие со сферическим вкладышем, соединенным с корпусом при помощи фиксатора, кроме того, в корпусе выполнены два отверстия для шарнирного соединения с космическим аппаратом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2