УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ И РАССТЫКОВКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ РАЗДЕЛЯЕМЫХ СТУПЕНЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2017 года по МПК F42B15/36 

Заявленное изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано в конструкции высокоскоростных двухступенчатых ракет, снабженных устройством для соединения и расстыковки электрических коммуникаций ступеней (носовых обтекателей, блоков) ракеты.

Обычно конструкция двухступенчатых летательных аппаратов (ЛА) (ракет) требует наличия электрической связи между ступенями, разрываемой в момент расстыковки ступеней. Для электрической связи ступеней ЛА могут быть использованы различные электроразъемы, применяемые для электрической стыковки, например, для стыковки маршевой или разгонной ступени или для стыковки носового обтекателя (НО) ракеты с дальнейшим отделением во время эксплуатации.

Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту RU №2246093, которое и было принято авторами за аналог.

Данное техническое решение представляет собой двухступенчатую ракету с узлом электрической стыковки ступени, содержащим закрепленный в выемке корпуса второй ступени электрический разъем, узел электрической стыковки закреплен под углом к продольной оси ракеты и снабжен устройством отведения.

К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что наличие выемки в корпусе для закрепления электрического разъема приводит к ухудшению обтекаемости летательного аппарата и понижению аэродинамических характеристик ЛА, особенно при использовании данного технического решения в конструкциях высокоскоростных ракет снабженных НО. Как правило, высокоскоростные ракеты содержат носовую часть с неметаллической оболочкой, а для выполнения быстрых разворотов в направлении цели могут быть снабжены НО, установленным на носовой части ракеты, который отделяется после разворота ракеты на цель при помощи системы импульсных двигателей управления ориентацией ракеты. При этом узел электрической стыковки НО-ракета целесообразно располагать как можно ближе к носовому обтекателю, т.е. на носовом отсеке ракеты, либо под НО. При этом наличие впадин на носовой части изделия приводит к ухудшению аэродинамических качеств, а расстыковка электрического разъема, расположенного под углом к продольной оси ракеты, приведет к ударному воздействию на корпус, что при наличии неметаллической оболочки может привести к ее разрушению.

Техническим результатом изобретения является устранение выше указанных недостатков.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство соединения и расстыковки электрических связей разделяемых ступеней летательного аппарата, установленное в корпусе летательного аппарата и содержащее электрический узел. Электрический узел расположен перпендикулярно к внешнему обводу второй ступени и содержит жестко закрепленное в корпусе второй ступени основание. В основании расположено не менее двух втулок с отверстиями для размещения электрических связей и предохранительного каната диаметром 1÷1,5 мм (например, из стекловолокна), причем верхняя часть каждой втулки выполнена в виде заостренной (под углом 30°-35°) режущей кромки, предназначенной для срезания отдельной электрической связи. Один конец предохранительного каната жестко закреплен в основании, а другой конец и электрические связи жестко соединены с зажимным приспособлением, закрепленным на корпусе первой ступени. Предохранительный канат имеет меньшую длину, чем электрические связи, и установлен в передней части основания, что исключает случайное повреждение изоляции электрических связей.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами - фиг. 1, 2, где представлены общий вид, выносные виды, вид сверху и сечения по элементам конструкции.

На фиг. 1, 2 указаны позиции в следующем порядке:

1 - первая ступень;

2 - вторая ступень;

3 - узел электрической стыковки;

4 - основание;

5 - втулка;

6 - высокочастотный фильтр;

7 - металлический кожух;

8 - зажимное приспособление;

9 - предохранительный канат;

10 - внешняя поверхность;

11 - винт;

12 - электрические связи;

13 - фиксатор;

14 - пластмасса;

15 - герметик;

16 - кромка.

Устройство соединения и расстыковки электрических связей разделяемых ступеней ЛА (первой ступени (1), второй ступени (2)) содержит узел электрической стыковки (3), жестко закрепленный к корпусу второй ступени (2) при помощи винтов (11). Узел электрической стыковки (3) расположен перпендикулярно к внешней поверхности второй ступени (2) и содержит жестко закрепленное в корпусе второй ступени (2) основание (4) с впрессованными в нее втулками (5) с заостренными (под углом 30°-35°) режущими кромками (16), высокочастотный фильтр (6) с металлическим кожухом (7). Во втулках размещены электрические связи (12) и предохранительный канат (9) диаметром 1÷1,5 мм (например, из стекловолокна), один конец, которого жестко закреплен в основании (4) при помощи фиксатора (13), а другой конец вместе с электрическими связями (12) жестко соединен с зажимным приспособлением (8), закрепленным на корпусе первой ступени (1). В целях предотвращения вытягивания электрических связей из втулок (5) в проточку корпуса (4) заливается пластмасса (14). Для герметизации до и после среза электрических связей (12) снаружи основание (4) заливается герметиком (15) (например, силиконовой резиной).

Устройство работает следующим образом. При развороте ракеты на цель формируется команда на отделение НО (первая ступень (1)), установленного при помощи пироболтов. В результате срабатывания пироболтов «снимается» механическая связь НО (первой ступени (1)) с ракетой (вторая ступень (2)), и НО под действием тяги установленных в нем двигателей отделяется и уводится вперед и вниз по отношению к траектории дальнейшего полета ракеты. При отделении НО (первой ступени (1)) сначала срезается более короткий предохранительный канат (9), а затем последовательно электрические связи (12). Оставшиеся отверстия затягивается герметиком (15).

Предложенное техническое решение позволяет реализовать конструкцию устройства соединения и расстыковки электрических связей разделяемого носового обтекателя высокоскоростной ракеты с минимальным объемом для размещения электрических связей между НО и носовым отсеком с сохранением обтекаемости.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано в конструкции высокоскоростных двухступенчатых ракет. Устройство установлено в корпусе летательного аппарата и содержит электрический узел. Электрический узел расположен перпендикулярно к внешнему обводу второй ступени и содержит жестко закрепленное в корпусе второй ступени основание, в котором расположено не менее двух втулок с отверстиями для размещения электрических связей и предохранительного каната. Верхняя часть каждой втулки выполнена в виде заостренной режущей кромки. Один конец предохранительного каната жестко закреплен в основании, а другой конец и электрические связи жестко соединены с зажимным приспособлением, закрепленным на корпусе первой ступени. Предохранительный канат имеет меньшую длину, чем электрические связи и установлен в передней части основания. Повышаются аэродинамические характеристики летательного аппарата, предотвращается разрушение ракеты. 2 ил.

Устройство соединения и расстыковки электрических связей разделяемых ступеней летательного аппарата, установленное в корпусе летательного аппарата и содержащее электрический узел, отличающееся тем, что электрический узел расположен перпендикулярно к внешнему обводу второй ступени и содержит жестко закрепленное в корпусе второй ступени основание, в котором расположено не менее двух втулок с отверстиями для размещения электрических связей и предохранительного каната, причем верхняя часть каждой втулки выполнена в виде заостренной режущей кромки, один конец предохранительного каната жестко закреплен в основании, а другой конец и электрические связи жестко соединены с зажимным приспособлением, закрепленным на корпусе первой ступени, при этом предохранительный канат имеет меньшую длину, чем электрические связи и установлен в передней части основания.