ОТСЕК РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК B64G1/22 F42B15/36 B64C1/14 

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к конструкции "сухих" отсеков ракет-носителей, например межбаковых или хвостовых, в которых могут быть размещены приборы, аппаратура различных систем ракет-носителей (системы управления, телеметрического контроля и др.).

Из технической литературы известна конструкция отсека ракеты-носителя, состоящая из обшивки (оболочки), стрингеров, промежуточных и торцевых шпангоутов, образующих продольный и поперечный силовые наборы соответственно. В обшивке отсека имеются вырезы под люки (см. Ракеты-носители / под ред. Осипова. М. : Военное издательство Мин. обороны СССР, 1981 г., с. 171-173, рис. 5.3 - прототип).

Однако для крупногабаритных люков традиционное конструктивное оформление вырезов при помощи окантовок и усиленных стрингеров значительно увеличивает массу конструкции и усложняет технологию изготовления отсека.

Задачей изобретения является создание отсека ракеты-носителя, техническим результатом которого является снижение массы конструкции, упрощение технологии изготовления, удобство обслуживания и замены приборов, размещенных внутри отсека.

Технический результат достигается тем, что в отсеке ракеты-носителя, содержащем оболочку с вырезами и продольно-поперечный силовой набор в виде стрингеров, торцевых и промежуточных шпангоутов, в соответствии с изобретением оболочка снабжена, по крайней мере, двумя кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям, по крайней мере, одного выреза и, по крайней мере, одним соединительным элементом с регулируемой длиной, закрепленным в упомянутых кронштейнах. По крайней мере, один соединительный элемент выполнен в виде стержня, на обоих концах которого установлены резьбовые законцовки, которыми стержень через сферические шарниры крепится к кронштейнам. По крайней мере, один вырез окантован промежуточными шпангоутами и усиленными стрингерами. По крайней мере, один кронштейн скреплен с концом, по крайней мере, одного перерезанного вырезом стрингера. По крайней мере, один кронштейн скреплен с, по крайней мере, одним шпангоутом. По крайней мере, одна законцовка снабжена, по крайней мере, одной контргайкой.

На фиг. 1 представлен общий вид отсека ракеты-носителя, на фиг.2 и 3 представлены сечения А-А и В-В фиг.1 соответственно, на фиг.4 показан вид по стрелке С на фиг.3.

Отсек ракеты-носителя содержит цилиндрическую оболочку 1, подкрепленную стрингерами 2, торцевыми 3 и промежуточными 4 шпангоутами. В оболочке 1 выполнены относительно "большие" или крупногабаритные вырезы 5.

По противоположным краям выреза 5 оболочка 1 снабжена двумя закрепленными на ней кронштейнами 6 и соединительным элементом 7 с регулируемой длиной, закрепленным в кронштейнах 6.

Соединительный элемент 7 выполнен в виде стержня 8, на обоих концах которого установлены резьбовые законцовки 9, которыми стержень 8 через сферические шарниры 10 крепится к кронштейнам 6.

Сферические шарниры 10 могут быть, например, принадлежностью как кронштейнов 6 (см. фиг.3), так и законцовок 9 (не показано).

Резьба на двух законцовках 9 стержня 8 может быть выполнена, например:
- различного направления, но с одинаковым шагом;
- одного направления, но с различным шагом;
- различного направления и различного шага.

Закрепление соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 обеспечивается регулировкой его длины путем, например, ввинчивания (вывинчивания) законцовок 9 в стержень 8.

После закрепления соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 возможна фиксация его положения, например, контргайками 11 законцовок 9.

Вырез 5 окантован усиленными стрингерами 12 и промежуточными шпангоутами 4, которые используются для усиления оболочки в зоне выреза 5.

Кронштейны 6 скреплены с концами перерезанных вырезом 5 стрингеров 13.

Кронштейны 6 скреплены с промежуточными шпангоутами 4.

Вырезы 5 могут быть закрыты, например, крышками 14 для обеспечения герметизации и пылевлагозащищенности отсека.

Крышки 14 могут быть выполнены не силовыми, а формообразующими и рассчитаны, в основном, на перепад давлений внутри и вне отсека.

После закрепления соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 путем изменения его длины возможно получение предварительного нагружения (нейтрального, сжимающего, растягивающего), вид которого определяется из анализа восприятия конструкцией отсека действующих в процессе эксплуатации нагрузок.

Изменение длины соединительного элемента 7 с целью предварительного нагружения конструкции отсека возможно путем, например, фиксации углового положения законцовок 9 с одновременным вращением стержня 8. Контроль величины предварительного нагружения возможен, например, путем использования тарированных моментных ключей при вращении стержня 8.

Таким образом, закрепление соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 позволяет оболочке 1 отсека в зонах относительно "больших" вырезов 5 работать, например, на растяжение-сжатие, обеспечивая при этом равномерность передачи усилий, что достигается путем минимизации зазоров как в конструкции соединительного элемента 7, например, в резьбовых соединениях законцовок 9 со стержнем 8, так и в местах закрепления элемента 7 в кронштейнах 6, например, в шарнирах 10. В свою очередь, равномерность передачи усилий в зонах вырезов оболочки 1 позволяет снизить пики осевых нагрузок, приходящихся на днище и стенки топливных баков, тем самым снизить массу топливных баков. При этом отпадает необходимость в усилении вырезов 5 оболочки 1 мощными окантовками, силовыми крышками, как это имеет место при традиционном конструктивном оформлении вырезов в оболочке отсека. Все это значительно снижает массу конструкции отсека и ракеты в целом.

Кроме этого, выполнение крышек люков несиловыми допускает наличие больших зазоров в соединениях крепления крышек, что ведет к улучшению технологичности конструкции отсека.

Детали конструкции описанного изобретения могут быть модифицированы, чтобы удовлетворить практическим рассмотрениям изобретения. Например, при выполнении выреза 5 вблизи торцевых шпангоутов 3 кронштейны 6 могут быть скреплены с ними; например, при отсутствии стрингерного набора в зоне выреза 5 кронштейны 6 могут быть закреплены непосредственно на обшивку 1 и др.

Предлагаемое изобретение позволяет компактно разместить приборы различных систем внутри отсека ракеты в зонах "больших" вырезов оболочки, создает удобство их обслуживания и возможность замены, в том числе при наличии действующих на отсек нагрузок, например, при стоянке ракеты-носителя на старте.

Таким образом, предлагаемая конструкция отсека ракеты позволяет снизить массу отсека и ракеты в целом, улучшить (упростить) технологию его изготовления, а также обеспечить компактное размещение приборов в отсеке, удобство их обслуживания и замены.

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к конструкции "сухих" отсеков ракеты-носителя, в которых могут быть размещены приборы различных ее систем. В отсеке ракеты-носителя, содержащем оболочку с вырезами и продольно-поперечный силовой набор в виде стрингеров, торцевых и промежуточных шпангоутов, оболочка снабжена двумя кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям выреза, и соединительным элементом с регулируемой длиной, закрепленным в упомянутых кронштейнах. Соединительный элемент выполнен в виде стержня, на обоих концах которого установлены резьбовые законцовки, которыми стержень через сферические шарниры крепится к кронштейнам. Вырез окантован промежуточными шпангоутами и усиленными стрингерами. Кронштейны скреплены с концами перерезанных вырезом стрингеров. Кронштейны скреплены со шпангоутами. Законцовки снабжены контргайками. Технический результат - снижение массы конструкции, упрощение технологии изготовления, удобство обслуживания. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Отсек ракеты-носителя, содержащий оболочку с вырезами и продольно-поперечный силовой набор в виде стрингеров, торцевых и промежуточных шпангоутов соответственно, отличающийся тем, что оболочка снабжена, по крайней мере, двумя кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям, по крайней мере, одного выреза, и, по крайней мере, одним соединительным элементом с регулируемой длиной, закрепленным в упомянутых кронштейнах. 2. Отсек ракеты-носителя по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один соединительный элемент выполнен в виде стержня, на обоих концах которого установлены резьбовые законцовки, которыми стержень через сферические шарниры крепится к кронштейнам. 3. Отсек ракеты-носителя по пп.1 и 2, отличающийся тем, что, по крайней мере, один вырез окантован промежуточными шпангоутами и усиленными стрингерами. 4. Отсек ракеты-носителя по пп.1-3, отличающийся тем, что, по крайней мере, один кронштейн скреплен с концом, по крайней мере, одного перерезанного вырезом стрингера. 5. Отсек ракеты-носителя по пп.1-4, отличающийся тем, что, по крайней мере, один кронштейн скреплен с, по крайней мере, одним шпангоутом. 6. Отсек ракеты-носителя по пп.2-5, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна законцовка снабжена, по крайней мере, одной контргайкой.