УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ РАЗДЕЛЯЕМЫХ В ПОЛЕТЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 1997 года по МПК B64G1/64 B64C1/14 

Изобретение относится к системам стыковки и расстыковки космических кораблей и их частей и может быть использовано для стыковки и быстрого разъединения связи между объектами, например элементами летательного аппарата (ЛА).

Известны пиротехнические механизмы для быстрого разъединения связи между разделяемыми элементами ЛА, например герметичное уплотняемое взрывное устройство [1] герметичный пиротехнический механизм для быстрого разъединения связи [2] содержащий стяжной болт, ввернутую втулку, поршень с уплотнением и пиропатрон, смонтированные в корпусе.

Ближайшим аналогом является устройство для соединения разделяемых элементов ЛА [3] содержащее стягивающий элементы подпружиненный болт, на одном конце которого образованы взаимодействующие с одним из элементов выступы, при этом на указанном элементе выполнены прорези под выступы болта. В нем удержание разделяемых элементов ЛА осуществляется с помощью стяжного подпружиненного болта, на одном конце которого образованы выступы, взаимодействующие с выступами на отделяемом элементе, при этом на указанном элементе выполнены прорези под выступы болта. Для раскрытия стыка стяжной болт поворачивается до совмещения выступов болта с прорезями на отделяемом элементе и при помощи пружины он выводится из зацепления.

Недостатками данного устройства являются:
1) Невозможность обеспечения необходимого момента затяжки стыка.

2) Сообщение механического импульса отделяемому элементу при раскрытии стыка.

3) Низкая надежность разделения элементов.

Технической задачей является исключение механического импульса, сообщаемого отделяемому элементу при раскрытии стыка, обеспечение необходимого момента затяжки стыка, повышение надежности разделения элементов.

Задача решается за счет установки на второй конец болта гайки фиксирования ее неподвижно от вращения относительно корпуса устройства путем установки винта, связанного с корпусом устройства и входящего в продольные пазы, выполненные на боковой поверхности гайки, и поворота болта в процессе раскрытия в сторону, обратную завинчиванию.

Таким образом, при повороте болта в процессе раскрытия стыка гайка остается неподвижной, болт вывинчивается из гайки, ослабляя момент затяжки.

Задача повышения надежности разделения элементов решается за счет того, что рычаг установлен в специальном пазу корпуса устройства в районе средней части болта таким образом, что он не взаимодействует с гайкой и на него не передается усилие от момента затяжки стыка. После срабатывания рычаг жестко фиксируется поршнем в пазу корпуса устройства. Этим обеспечивается поворот рычага с болтом строго на определенный угол.

На фиг. 1, 2, 3 представлен общий вид устройства в состыкованном состоянии (фиг. 1 главный вид; фиг. 2 сечение Д-Д; фиг. 3 вид снизу).

На фиг. 4,5 положение элементов устройства после разъединения связи между объектами.

Все элементы устройства размещены в едином корпусе 1, который может быть установлен на один из разделяемых объектов: например, на носитель. Привод устройства состоит из пиропатрона 2 и поршня 3. Поршень фиксируется в строго определенном положении срезным штифтом 4. Поршень находится в контакте с рычагом 5, который при помощи шлицевого соединения связан со стяжным болтом 6. Рычаг расположен в корпусе в специальном пазу А, паз строго ограничивает угол поворота рычага в процессе раскрытия (45^o) и позволяет жестко зафиксировать рычаг в конце его хода. В корпусе устройства установлена шайба 7, упирающаяся в выступ 5 корпуса и неподвижно закрепленная в нем при помощи штифтов 8. Шайба предохраняет рычаг от воздействия осевой силы от пружины 9, передавая его через выступ Б и штифты 8 на корпус устройства, а также удерживает стяжной болт с рычагом в корпусе раскрытия стыка. Пружина 9 надета на среднюю часть болта и контактирует с одной стороны с корпусом устройства через шайбу 7, с другой стороны со стяжным болтом через крышку 10 и гайку 11, навернутую на нижнюю часть стяжного болта.

Крышка 10 имеет 2 паза В, входящих в выступы Г, выполненные на корпусе устройства, что предотвращает поворот крышки относительно корпуса.

На одном из выступов Г корпуса устройства установлен винт 12, фиксирующий крышку 10 от перемещения под действием осевой силы от пружины вниз, когда устройство находится в незатянутом состоянии, что обеспечивает значительные удобства в процессе эксплуатации устройства и при затяжке стыка. После затяжки стыка винт 12 вывинчивается.

На крышке 10 имеется бобышка, в которую ввернут винт 13, служащий для фиксации от вращения гайки 11 после затяжки стыка. Винт 13 входит в один из продольных пазов, выполненных на гайке 11.

Выступы головки стяжного болта 6 в затянутом состоянии взаимодействуют с выступами на ввертной втулке 14, закрепленной на отделяемом элементе.

Устройство работает следующим образом.

Затяжка устройства осуществляется гайкой 11, при этом стяжной болт 6 удерживается от вращения за шестигранник И. После затяжки стыка вывинчивается винт 12, фиксирующий крышку 10. Винт 13, установленный на крышке 10, вворачивается в один из продольных пазов гайки; таким образом, гайка фиксируется от вращения относительно корпуса.

При подаче сигнала на разъединение связи между объектами срабатывает пиропатрон. Под действием давления газов срезается штифт 4 и поршень 3 вместе с рычагом 5 перемещается в крайнее положение. При этом стяжной болт поворачивается на угол 45^o в направлении, обратном завинчиванию, а так как гайка 11 при этом остается неподвижной, то происходит вывинчивание стяжного болта из гайки. Повернувшись на 45^o, выступы головки стяжного болта совмещаются с радиальными пазами ввертной втулки 14 на отделяемом элементе, болт под действием пружины перемещается вниз и происходит раскрытие стыка. В результате снижения момента затяжки практически полностью отсутствует механический импульс, действующий на отделяемый элемент, что подтверждается результатами испытаний, проведенных на опытном образце замка.

Использование: устройство для соединения разделяемых в полете элементов летательного аппарата относится к замковым устройствам. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, жестко связанный с носителем, в котором размещены равнопрочный стяжной болт, рычаг, связанный с болтом при помощи шлицевого соединения, поршень с уплотнителем, пиропатрон, на стяжной болт навернута гайка. На отделяемом элементе установлена ввернутая втулка, взаимодействующая со стяжным болтом. Поршень кинематически связан с рычагом. 5 ил.

Устройство для соединения разделяемых в полете элементов летательного аппарата, содержащее стягивающий элементы подпружиненный болт, на одном конце которого образованы взаимодействующие с одним из элементов выступы, при этом на указанном элементе выполнены прорези под выступы болта, отличающееся тем, что в нем на второй конец болта навернута гайка, фиксируемая от вращения после затяжки стыка, а в средней части болта установлен рычаг, связанный с болтом шлицевым соединением, рычаг взаимодействует с пиротолкателем и жестко фиксируется в конце хода.