Способ разделения элементов летательного аппарата

Изобретение относится к способам разделения элементов конструкции, преимущественно ступеней ракет, и может быть использовано в области авиационной и ракетной техники. Способ разделения элементов летательного аппарата включает изготовление силовых фланцев стыкуемых элементов, штока, установленных в гильзу удерживающих вкладышей, и корпуса, в который устанавливают пиропатрон. При этом внутреннюю полость корпуса выполняют в виде двухступенчатого цилиндра, на одной из ступеней которого жестко закрепляют переходной цилиндр, в который устанавливают с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса гильзу, представляющую из себя полый шток, один конец которого выполняют в виде поршня с крышкой, охватывающего переходной цилиндр и охватываемого корпусом, а другой конец выполняют в виде поршня, охватываемого переходным цилиндром и корпусом. Упор переходного цилиндра в охватываемый им поршень гильзы обеспечивают через пружину, а полость между переходным цилиндром и охватывающим его поршнем гильзы сообщают с пиропатроном. При этом ход поршня гильзы по переходному цилиндру имеет меньшее значение, чем ход поршней гильзы по двухступенчатому цилиндру корпуса, а газовые полости между поршнями гильзы сообщают через дроссельные отверстия, которые выполняют в переходном цилиндре. Охватываемый гильзой шток изготавливают в виде затяжного болта с упором на корпус через коническую втулку. В теле затяжного болта выполняют кольцевую канавку с конической боковой стенкой, располагаемой со стороны, противоположной направлению затяжки болта. Упорную часть головки затяжного болта выполняют в виде отдельных удерживающих вкладышей, которые частично погружают в канавку тела затяжного болта. Удерживающим вкладышам придают форму погруженной части, идентичную форме канавки тела затяжного болта. При этом поверхности взаимодействия удерживающих вкладышей с гильзой выполняют конусными по всей длине хода гильзы с углом конусности, не превышающим угол трения. Также хвостовую часть тела затяжного болта снабжают обжимным запирающим затвором, который выполняют в виде ступенчатой цилиндрической втулки, с обеспечением упора в конце ее движения в выступ, который выполняют в гильзе, и дальнейшим обжатием удерживающими вкладышами при возвратном движении гильзы. Предлагаемое изобретение - способ разделения элементов летательного аппарата - обеспечивает функции толкателя отделения, что позволяет повысить надежность летательного аппарата и снизить его массу, а наличие пирогазовой амортизации подвижных элементов снижает характеристики виброудара. 3 ил.

 

Изобретение относится к способам разделения элементов конструкции, преимущественно ступеней ракет, и может быть использовано в области авиационной и ракетной техники.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для разделения элементов космического аппарата - патент RU 2144892, содержащее корпус с установленным в него пиропатроном, гильзу, шток и вкладыши с опорными буртиками, снабженное жестко закрепленной внутри корпуса мембраной, на хвостовике которой закреплен шток, а в корпусе со стороны мембраны выполнена сферическая поверхность, при этом расстояние от мембраны до начала, со стороны штока, сферической поверхности превышает ширину опорных буртиков вкладышей штока, а разделяемые элементы закреплены на хвостовой части гильзы.

Общими существенными признаками прототипа - устройства для разделения элементов космическою аппарата, совпадающими с существенными признаками предлагаемого способа являются следующие: способ включает изготовление силовых фланцев стыкуемых элементов, штока, установленных в гильзу удерживающих вкладышей, и корпуса, в который устанавливают пиропатрон.

Особенностью известной системы - прототипа является то, что это устройство для разделения элементов космического аппарата подразумевает наличие толкателей отделения, являющихся отдельными элементами конструкции, наличие которых снижает надежность летательного аппарата и увеличивает его массу, а деформация мембраны по сферической поверхности корпуса в замкнутом объеме повышает характеристики виброудара.

Предлагаемое изобретение - способ разделения элементов летательного аппарата обеспечивает функции толкателя отделения, что позволяет повысить надежность летательного аппарата и снизить его массу, а наличие пирогазовой амортизации подвижных элементов снижает характеристики виброудара.

Для достижения названного технического результата способ разделения элементов летательного аппарата включает изготовление силовых фланцев стыкуемых элементов, штока, установленных в гильзу удерживающих вкладышей, и корпуса, в который устанавливают пиропатрон, при этом внутреннюю полость корпуса выполняют в виде двухступенчатого цилиндра, на одной из ступеней которого жестко закрепляют переходной цилиндр, в который устанавливают с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса гильзу, представляющую из себя полый шток, один конец которого выполняют в виде поршня с крышкой, охватывающего переходной цилиндр и охватываемого корпусом, а другой конец выполняют в виде поршня, охватываемого переходным цилиндром и корпусом, упор переходного цилиндра в охватываемый им поршень гильзы обеспечивают через пружину, полость между переходным цилиндром и охватывающим его поршнем гильзы сообщают с пиропатроном, при этом ход поршня гильзы по переходному цилиндру имеет меньшее значение, чем ход поршней гильзы по двухступенчатому цилиндру корпуса, а газовые полости между поршнями гильзы сообщают через дроссельные отверстия, которые выполняют в переходном цилиндре, охватываемый гильзой шток изготавливают в виде затяжного болта, с упором на корпус через коническую втулку, в теле затяжного болта выполняют кольцевую канавку с конической боковой стенкой, располагаемой со стороны, противоположной направлению затяжки болта, упорную часть головки затяжного болта выполняют в виде отдельных удерживающих вкладышей, которые частично погружают в канавку тела затяжного болта, удерживающим вкладышам придают форму погруженной части, идентичную форме канавки тела затяжного болта, при этом поверхности взаимодействия удерживающих вкладышей с гильзой выполняют конусными по всей длине хода гильзы, с углом конусности не превышающим угол трения, также хвостовую часть тела затяжного болта снабжают обжимным запирающим затвором, который выполняют в виде ступенчатой цилиндрической втулки, с обеспечением упора в конце ее движения в выступ, который выполняют в гильзе, и дальнейшим обжатием удерживающими вкладышами, при возвратном движении гильзы.

Отличительным признаком предлагаемого способа разделения элементов летательного аппарата является то, что внутреннюю полость корпуса выполняют в виде двухступенчатого цилиндра, на одной из ступеней которого жестко закрепляют переходной цилиндр, в который устанавливают с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса гильзу, представляющую из себя полый шток, один конец которого выполняют в виде поршня с крышкой, охватывающего переходной цилиндр и охватываемого корпусом, а другой конец выполняют в виде поршня, охватываемого переходным цилиндром и корпусом, упор переходного цилиндра в охватываемый им поршень гильзы обеспечивают через пружину, полость между переходным цилиндром и охватывающим его поршнем гильзы сообщают с пиропатроном, при этом ход поршня гильзы по переходному цилиндру имеет меньшее значение, чем ход поршней гильзы по двухступенчатому цилиндру корпуса, а газовые полости между поршнями гильзы сообщают через дроссельные отверстия, которые выполняют в переходном цилиндре, охватываемый гильзой шток изготавливают в виде затяжного болта, с упором на корпус через коническую втулку, в теле затяжного болта выполняют кольцевую канавку с конической боковой стенкой, располагаемой со стороны, противоположной направлению затяжки болта, упорную часть головки затяжного болта выполняют в виде отдельных удерживающих вкладышей, которые частично погружают в канавку тела затяжного болта, удерживающим вкладышам придают форму погруженной части, идентичную форме канавки тела затяжного болта, при этом поверхности взаимодействия удерживающих вкладышей с гильзой выполняют конусными по всей длине хода гильзы, с углом конусности не превышающим угол трения, также хвостовую часть тела затяжного болта снабжают обжимным запирающим затвором, который выполняют в виде ступенчатой цилиндрической втулки, с обеспечением упора в конце ее движения в выступ, который выполняют в гильзе, и дальнейшим обжатием удерживающими вкладышами, при возвратном движении гильзы.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующее: наличие пирогазовой амортизации подвижных элементов снижает характеристики виброудара, а отсутствие толкателей отделения, как отдельных элементов конструкции, позволяет снизить количество исполнительных механизмов с повышением надежности летательного аппарата и снижением его массы.

Данный способ может реализоваться в качестве узла стыковки ступеней ракет, отсеков, боевых частей и других полезных нагрузок, которые необходимо отделить во время полета.

Изобретение поясняется фиг.1…3:

На фиг.1 представлен способ разделения элементов летательного аппарата в конфигурации удержания.

На фиг.2, представлен способ разделения элементов летательного аппарата в расстыкованной конфигурации.

На фиг.3, сеч. А-А (фиг.1), представлены удерживающие вкладыши.

Способ разделения элементов летательного аппарата, изображенный на фиг.1…3 включает изготовление силовых фланцев 1 и 2 (фиг.1) стыкуемых элементов, штока 3 (фиг.1, фиг.3), установленных в гильзу 4 (фиг.1, фиг.3) удерживающих вкладышей 5 (фиг.1, фиг.3), и корпуса 6 (фиг.1, фиг.3), в который устанавливают пиропатрон 7 (фиг.1), при этом внутреннюю полость корпуса выполняют в виде двухступенчатого цилиндра, на одной из ступеней которого жестко закрепляют переходной цилиндр 8 (фиг.1), в который устанавливают с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса гильзу, представляющую из себя полый шток, один конец которого выполняют в виде поршня 9 (фиг.1) с крышкой 10 (фиг.1), охватывающего переходной цилиндр и охватываемого корпусом, а другой конец выполняют в виде поршня 11 (фиг.1), охватываемого переходным цилиндром и корпусом, упор переходного цилиндра в охватываемый им поршень гильзы обеспечивают через пружину 12 (фиг.1), полость 13 (фиг.1) между переходным цилиндром и охватывающим его поршнем гильзы сообщают с пиропатроном, при этом ход 1 (фиг.1) поршня гильзы по переходному цилиндру имеет меньшее значение, чем ход L (фиг.1) поршней гильзы по двухступенчатому цилиндру корпуса, а газовые полости между поршнями гильзы сообщают через дроссельные отверстия 14 (фиг.1), которые выполняют в переходном цилиндре, охватываемый гильзой шток изготавливают в виде затяжного болта, с упором на корпус через коническую втулку 15 (фиг.1), в теле затяжного болта выполняют кольцевую канавку 16 (фиг.1) с конической боковой стенкой, располагаемой со стороны, противоположной направлению затяжки болта, упорную часть головки затяжного болта выполняют в виде отдельных удерживающих вкладышей, которые частично погружают в канавку тела затяжного болта, удерживающим вкладышам придают форму погруженной части, идентичную форме канавки тела затяжного болта, при этом поверхности 17 (фиг.1) взаимодействия удерживающих вкладышей с гильзой выполняют конусными по всей длине хода L гильзы, с углом конусности не превышающим угол трения, также хвостовую часть тела затяжного болта снабжают обжимным запирающим затвором 18 (фиг.1), который выполняют в виде ступенчатой цилиндрической втулки, с обеспечением упора в конце ее движения в выступ 19 (фиг.1), который выполняют в гильзе, и дальнейшим обжатием удерживающими вкладышами, при возвратном движении гильзы.

Способ разделения элементов летательного аппарата работает следующим образом: при подаче электрического сигнала на пиропатрон, в полости между переходным цилиндром и охватывающим его поршнем гильзы возникает избыточное давление газов, приводящее в движение гильзу, тем самым снимая момент затяжки штока. При перемещении гильзы на ход 1, избыточное давление газов также приводит в движение шток, с установленным на нем обжимным запирающим затвором, в следствии чего происходит разделение фланцев стыкуемых элементов, при этом удерживающие вкладыши плавно перемещаются по конусной поверхности гильзы и штока. При перемещении гильзы на ход L происходит окончательная расфиксация стыка, шток выходит за пределы корпуса, а обжимной запирающий затвор в конце своего хода упирается в выступ и обжимается удерживающими вкладышами по внешнему диаметру при обратном движении гильзы. Дроссельные отверстия служат для соединения газовых полостей между поршнями гильзы, обеспечивая ее газовое демпфирование.

Способ разделения элементов летательного аппарата, включающий изготовление силовых фланцев стыкуемых элементов, штока, установленных в гильзу удерживающих вкладышей, и корпуса, в который устанавливают пиропатрон, отличающийся тем, что внутреннюю полость корпуса выполняют в виде двухступенчатого цилиндра, на одной из ступеней которого жестко закрепляют переходной цилиндр, в который устанавливают с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса гильзу, представляющую из себя полый шток, один конец которого выполняют в виде поршня с крышкой, охватывающего переходной цилиндр и охватываемого корпусом, а другой конец выполняют в виде поршня, охватываемого переходным цилиндром и корпусом, упор переходного цилиндра в охватываемый им поршень гильзы обеспечивают через пружину, полость между переходным цилиндром и охватывающим его поршнем гильзы сообщают с пиропатроном, при этом ход поршня гильзы по переходному цилиндру имеет меньшее значение, чем ход поршней гильзы по двухступенчатому цилиндру корпуса, а газовые полости между поршнями гильзы сообщают через дроссельные отверстия, которые выполняют в переходном цилиндре, охватываемый гильзой шток изготавливают в виде затяжного болта с упором на корпус через коническую втулку, в теле затяжного болта выполняют кольцевую канавку с конической боковой стенкой, располагаемой со стороны, противоположной направлению затяжки болта, упорную часть головки затяжного болта выполняют в виде отдельных удерживающих вкладышей, которые частично погружают в канавку тела затяжного болта, удерживающим вкладышам придают форму погруженной части, идентичную форме канавки тела затяжного болта, при этом поверхности взаимодействия удерживающих вкладышей с гильзой выполняют конусными по всей длине хода гильзы с углом конусности, не превышающим угол трения, также хвостовую часть тела затяжного болта снабжают обжимным запирающим затвором, который выполняют в виде ступенчатой цилиндрической втулки, с обеспечением упора в конце ее движения в выступ, который выполняют в гильзе, и дальнейшим обжатием удерживающими вкладышами при возвратном движении гильзы.