УСТРОЙСТВО РАЗРЫВНОЙ МЕЖБЛОЧНОЙ КАБЕЛЬНОЙ СВЯЗИ РАКЕТЫ Российский патент 1997 года по МПК F41F3/55 

Предлагаемое изобретение относится к электроразрывным устройствам кабельной связи ракетных блоков многоступенчатых ракетносителей и в принципе может быть использовано и в других областях ракетно-космической техники.

Широко известны электроразрывные устройства кабельной связи в ракетно-космической технике, конструкция которых основана на принципе сочленения двух плат, с электросоединителями, запираемых посредством замка (механического, электромеханического, пиротехнического, пневматического и т. д. ) и расстыковываемых посредством механической связи с конструкцией блока ходом самого ракетного блока (см. например, авт. св. СССР N 1785395, 1740970).

Однако все приводные устройства, рассматриваемые как аналоги предлагаемого изобретения, могут надежно функционировать только в условиях нормальных вибронагружений, не превышающих 50g.

Известно электроразрывное устройство кабельной связи, содержащее две платы с электросоединителями, закрепленную на центральном ракетном блоке и отрывную, соединенные замком, и механизм для отвода (Патент РФ N 2009440), выбранного авторами за прототип.

Недостатком этого устройства является то, что оно не может надежно функционировать в условиях жестких вибронагружений, применение его ограничено рамками кабельной связи ракетного блока с наземным оборудованием, где вибронагружения по существу отсутствуют.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в устройстве разрывной межблочной кабельной связи ракеты, содержащем отрывную и остающуюся на центральном ракетном блоке плату с электросоединителями и кабелями, скрепленными между собой замком с отрывным механизмом, отрывной механизм выполнен в виде тросика с механизмом регулирования и контроля его слабины и демпфирующим элементом, а плата с электросоединителями установлена на виброизоляторах.

Суть решаемой технической проблемы состоит в следующем. При продольной схеме разделения блоков многоступенчатых ракет=носителей в узлах механической связи блоков для их надежного разделения наиболее целесообразно с технической точки зрения применение пиротехнических средств, при срабатывании которых возникают мощные виброударные воздействия, превышающие 10000g. С конструктивной точки зрения устройство разрывной кабельной связи целесообразно расположить в этом же месте, т.е. в районе узлов механической связи ракетных блоков.

Так как, известные аналогичные устройства рассчитаны на функционирование в условиях вибронагружений, не превышающих 50g, поэтому техническая суть предлагаемого изобретения направлена на решение задачи по работе предлагаемого устройства в условиях виброударных воздействий, превышающих 10000g. А именно, остающаяся на ракетном блоке плата с электросоединителями установлена на виброизоляторах, что позволяет защитить электросоединители от мощных вибронагружений, сохранить механическую целостность самого устройства и, как следствие, электрическую целостность жизненноважных для дальнейшей работы ракеты электроцепей (электрическая команда на разделение блоков подается с центрального блока на пиротехнический узел разделения блоков через предлагаемое устройство кабельной связи). Слабина тросика выполнена с целью гарантированного прохождения электрической команды до вспомогательных пороховых двигателей увода ракетных блоков при их разделении после команды на разделение самих блоков. Во избежание обрыва тросик при разделении блоков из-за динамических нагружений их массой снабжен демпфирующим элементом, значительно снижающим динамический удар на сам трос и в то же время позволяющим передать достаточное усилие на замок, скрепляющий платы.

Таким образом, весь этот ряд конструктивных решений направлен на технический результат, а именно надежная электрическая связь до момента разделения ракетных блоков, надежная и безударная расстыковка плат с электросоединителями с гарантированным прохождением электрической команды через разрывную кабельную связь к адресату.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 ракета-носитель с продольной схемой разделения ракетных блоков; на фиг. 2 электроразрывное устройство в разрезе;
на фиг. 3 и 4 механизм регулирования и контроля слабины тросика.

Устройство разрывной межблочной кабельной связи содержит: плату отрывную 1 с электросоединителями 2 и кабелями 3 и остающуюся плату 4 на центральном ракетном блоке 5, скрепленные замком 6. Плата 4 с электросоединителями 2 установлена на виброизоляторах 7. Тросик 8, соединенный одним концом с замком 6, а другим через наконечник 9 с кронштейном 10 бокового ракетного блока 11, снабжен демпфирующим элементом 12 в виде изогнутой трубки.

Слабина тросика 8 регулируется и контролируется посредством мерных шайб 13, толщина которых выбирается из рассчетной слабины тросика, и гаек 14 и 15.

На фиг. 4 изображено положение мерной шайбы 13 с натянутым тросиком 8.

На фиг. 3 изображено окончательное положение гаек 14 и 15 со сдвинутым наконечником 9 и со слабиной тросика 8.

Слабина тросика 8 выбирается из следующих соображений:
во-первых, она должна гарантированно обеспечивать прохождение электрической команды после срабатывания пиромеханического узла 16 с расчетной задержкой по времени;
во-вторых, не превышать определенную величину, выше которой происходит разгон ракетного блока и, как следствие, значительный динамический удар, который может привести к обрыву тросика 8 даже при наличии демпфирующего элемента 12.

При продольной схеме отделения многотонных ракетных блоков от центрального слабина может достигать несколько десятков мм (оптимально от 2 до 30 мм).

На боковых ракетных блоках 11 установлены пиромеханический узел 16 механической связи блоков с пиропатроном 17 и пороховые двигатели их увода 18 от центрального ракетного блока 5. Устройство от аэродинамического напора и нагрева защищено обтекателем 19, под которым установлен датчик пути 20.

Устройство работает следующим образом. Предварительно происходит регулировка слабины тросика 8 посредством ослабления гаек 14 и 15 и вставкой мерной шайбы 13 между кронштейном 10 и гайкой 15 при натянутом тросике 8. После этого мерная шайба 13 убирается и тросик 8 сдвигается до соприкосновения гайки 15 с кронштейном 10, гайка 14 затягивается. Тем самым обеспечивается необходимая слабина тросика 8, а контроль этой слабины обеспечивается толщиной мерной шайбы 13 (см. узел II на фиг. 3 и 4).

При подаче электрической команды на отделение боковых ракетных блоков 12 от центрального 5 на пиропатрон 17 пиротехниченского узла 16 происходит механическое разделение блоков с сохранением на расчетные доли секунды электрической кабельной связи благодаря слабине тросика 8, позволяющий гарантированно пройти команде через электрическое разрывное устройство на пороховые двигатели увода 18 при разделении блоков 5 и 12.

После выбора слабины тросика 8 демпфирующий элемент 13 снижает ударное воздействие на него от разгона массы блока 12, передавая достаточное усилие на замок 6.

Замок 6 срабатывает, позволяя расстыковать платы 1 и 4 с электросоединителями 2, сохраняя механическую целостность и электрическую надежность ее благодаря виброизоляторам 7.

Использование: ракетная техника, в частности электрическая связь разделяющихся блоков многоступенчатых ракет-носителей. Сущность изобретения: устройство разрывной межблочной кабельной связи ракеты содержит отрывную и остающуюся на центральном блоке платы с электросоединителями и кабелями, скрепленные между собой замком с отрывным механизмом, который выполнен в виде тросика с механизмом регулирования и контроля его слабины и демпфирующим элементом, а плата на центральном блоке установлена на виброизоляторах. 4 ил.

Устройство разрывной межблочной кабельной связи ракеты, содержащее отрывную и остающуюся на центральном блоке платы с электросоединителями и кабелями, скрепленные между собой замком с отрывным механизмом, отличающееся тем, что отрывной механизм выполнен в виде тросика с механизмом регулирования и контроля его слабины и демпфирующим элементом, а остающаяся на центральном блоке плата установлена на виброизоляторах.