Узел разделения отсеков летательного аппарата
Владельцы патента RU 2528473:
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГОСУДАРСТВЕННОЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "РАДУГА" ИМЕНИ А.Я. БЕРЕЗНЯКА" (RU)
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к узлу разделения отсеков летательного аппарата. Узел разделения отсеков летательного аппарата содержит основной отсек, отталкиваемый отсек, корпус, пиропатрон, болт, раздвигающийся фиксатор и поддерживающий его сдвигаемый поршень. Корпус закреплен на основном отсеке. Болт соединяет основной и отталкиваемый отсеки. Раздвигающийся фиксатор выполнен в виде разрезанного на три независимых сегмента стопорного кольца. На болте выполнена канавка, в которой размещены сегменты. Сегменты удерживаются в канавке болта сдвигаемым поршнем. Поршень расположен в корпусе. Болт удерживается сегментами в корпусе через сдвигаемый поршень. Достигается упрощение конструкции узла разделения отсеков летательного аппарата. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к авиационной технике, к конструкциям фюзеляжей, имеющих разделяемые отсеки.
Известен блок разделяемых отсеков летательного аппарата (полезная модель RU №33641 U1), принятый за прототип, содержащий основной отсек, отталкиваемый отсек, устройство для соединения отсеков, включающее корпус, закрепленный на основном отсеке, пиропатрон, раздвигающийся фиксатор и поддерживающий его сдвигаемый поршень, болт. Раздвигающийся фиксатор выполнен в виде разжимного пружинного кольца, в корпусе устройства для соединения отсеков выполнена канавка под разжимное кольцо, на разжимном кольце снаружи и в соответствующей канавке корпуса со стороны, обращенной к выходу из устройства, выполнены конусы, болт удерживается разжимным кольцом, соединен с отталкиваемым отсеком и содержит упор и отверстия для прохода газов, при этом сдвигаемый поршень подпружинен.
Существенными признаки предлагаемого устройства, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие: наличие основного отсека, отталкиваемого отсека, корпуса, закрепленного на основном отсеке, пиропатрона, раздвигающегося фиксатора и поддерживающего его сдвигаемого поршня, болта, соединяющего основной и отталкиваемый отсеки.
Прототип имеет следующие недостатки:
- невозможность его применения в летательном аппарате (ЛА), где требуется большое усилие стяжки разделяемых отсеков по условиям прочности фюзеляжа ЛА, так как для реализации большого усилия стяжки отсеков требуется либо увеличение диаметра разжимного пружинного кольца, что приводит к непомерному увеличению размеров устройства для соединения отсеков, либо увеличение площади поперечного сечения разжимного пружинного кольца, что требует неприемлемого увеличения мощности пиропатрона для выдавливания кольца из канавки корпуса и приводит к потере упругих свойств самого кольца;
- высокие требования к точности изготовления деталей, сложность сборки и отработки.
Предлагаемым изобретением решается задача разъединения отсеков ЛА, требующих изначального большого усилия стяжки друг с другом, упрощение конструкции, облегчение сборки и отработки устройства соединения отсеков, повышение его надежности.
Для достижения названного технического результата в узле разделения отсеков, содержащем основной отсек, отталкиваемый отсек, корпус, закрепленный на основном отсеке, пиропатрон, раздвигающийся фиксатор и удерживающий его сдвигаемый поршень, болт, соединяющий основной и отталкиваемый отсеки, раздвигающийся фиксатор выполнен в виде разрезанного на три независимых сегмента стопорного кольца, на болте выполнена канавка, в которой размещены сегменты, болт удерживается сегментами в корпусе через сдвигаемый поршень, а сегменты удерживаются в канавке болта сдвигаемым поршнем, расположенным в корпусе, при этом диаметр внутренней поверхности сегментов больше, чем диаметр поверхности канавки для сегментов на поршне. Одновременно на сегментах и канавке болта со стороны, противоположной отталкиваемому отсеку, выполнены конусы, сдвигаемый поршень упирается в канавку в корпусе, выполненную со стороны отталкиваемого отсека. Сегменты могут быть соединены также друг с другом пружинным кольцом. Длина хода болта по цилиндрической поверхности корпуса при разделении отсеков больше общей ширины канавки для сегментов и упорного буртика болта.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа является то, что раздвигающийся фиксатор выполнен в виде разрезанного на три независимых сегмента стопорного кольца, на болте выполнена канавка, в которой размещены сегменты, болт удерживается сегментами в корпусе через сдвигаемый поршень, а сегменты удерживаются в канавке болта сдвигаемым поршнем, расположенным в корпусе.
Диаметр внутренней поверхности сегментов больше, чем диаметр поверхности канавки для сегментов на поршне.
На сегментах и канавке болта со стороны, противоположной отталкиваемому отсеку, выполнены конусы.
Сдвигаемый поршень упирается в канавку в корпусе, выполненную со стороны отталкиваемого отсека.
Длина хода болта по цилиндрической поверхности корпуса при разделении отсеков больше общей ширины канавки для сегментов и упорного буртика болта.
Сегменты соединены друг с другом пружинным кольцом.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат - обеспечивается соединение отсеков с большим стягивающим усилием, например по условиям прочности фюзеляжа ЛА, упрощение конструкции, облегчение сборки и отработки устройства соединения отсеков, повышение его надежности.
Предложенное техническое решение может найти применение в авиационно-космической технике для преимущественно беспилотных ЛА с разгонными и отделяемыми отсеками.
Узел разделения отсеков ЛА представлен на фиг.1 и фиг.2.
На фиг.1 изображен продольный разрез устройства при соединенных отсеках.
На фиг.2 изображен продольный разрез устройства при разъединенных отсеках.
На фиг.3 изображен продольный разрез устройства со стопорными сегментами, соединенными пружинным кольцом.
Представленный на фиг.1 и 2 узел разделения отсеков содержит корпус 1, закрепленный на основном отсеке 2, пиропатрон 3, сдвигаемый поршень 4, болт 5 с буртиком упорным 6 и конусом 7, отталкиваемый отсек 8, сегменты 9 с конусами 10, установленными в канавке 11, гайку 12 с конусом фиксирующим 13, пружину 14, крышку 15 с конусом фиксирующим 16.
Узел разделения отсеков работает следующим образом.
При состыкованных отсеках 2 и 8 болт 5 удерживается в корпусе 1 сегментами 9, закрытыми сдвижным поршнем 4.
Осевое усилие от отталкиваемого отсека 8 в состыкованном состоянии передается через болт 5 и сегменты 9 на корпус 1 и через него на основной отсек 2. Болт 5 вворачивается в отталкиваемый отсек 8 при снятых крышке 15, пружине 14 и гайке 12. Пружина 14 упирается в гайку 12, ввернутую в сдвигаемый поршень 4, и не позволяет смещаться сдвигаемому поршню 4.
При срабатывании пиропатрона 3 пороховые газы попадают в полость между корпусом 1 и сдвигаемым поршнем 4. Под воздействием пороховых газов поршень 4 вместе с гайкой 12 перемещается, освобождая сегменты 9 и сжимая пружину 14, конус фиксирующий 13 на гайке 12 заклинивается на конусе фиксирующем 16 на крышке 15. Пороховые газы воздействуют на болт 5, сегменты 9 за счет составляющих сил осевого усилия на конусах 10 и 7 выходят из канавки 11, освобождая болт 5. Болт 5 выходит из корпуса 1 и происходит разделение отсеков. При этом для уменьшения потребных усилий для выхода сегментов 9 из канавки 11 болта 5, диаметр внутренней поверхности сегментов выполнен большим, чем диаметр поверхности канавки для сегментов на поршне. Для организованного выхода сегментов 9 из канавки 11, сегменты могут быть соединены между собой пружинным кольцом 17 (фиг.3) посредством заклепок 18 (фиг.3).
Для обеспечения движения отталкиваемого отсека на начальном этапе разделения по продольной оси ЛА длина хода болта 5 по цилиндрической поверхности корпуса 1 при разделении отсеков больше общей ширины канавки для сегментов и упорного буртика болта.
1. Узел разделения отсеков летательного аппарата, содержащий основной отсек, отталкиваемый отсек, корпус, закрепленный на основном отсеке, пиропатрон, раздвигающийся фиксатор и поддерживающий его сдвигаемый поршень, болт, соединяющий основной и отталкиваемый отсеки, отличающийся тем, что раздвигающийся фиксатор выполнен в виде разрезанного, например, на три независимых сегмента стопорного кольца, на болте выполнена канавка, в которой размещены сегменты, сегменты удерживаются в канавке болта сдвигаемым поршнем, расположенным в корпусе, а болт удерживается сегментами в корпусе через сдвигаемый поршень.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр внутренней поверхности сегментов больше, чем диаметр поверхности канавки для сегментов на поршне.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на сегментах и канавке болта со стороны, противоположной отталкиваемому отсеку, выполнены конусы.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сдвигаемый поршень упирается в канавку в корпусе, выполненную со стороны отталкиваемого отсека.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина хода болта по цилиндрической поверхности корпуса при разделении отсеков больше общей ширины канавки для сегментов и упорного буртика болта.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сегменты соединены между собой упругим элементом, например, пружинным кольцом.
