Система разделения Российский патент 2021 года по МПК B64G1/64 B64G1/52 F42B15/36 F16B2/18 F16L57/00 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для разделения силовых конструкций космических аппаратов.

Система разделения содержит силовые узлы в виде двух силовых элементов, охватывающих шпангоуты разделяемых конструкций с обеспечением направления вектора нагрузки через нейтральные оси шпангоутов разделяемых конструкций, бандаж в виде каната из свитых между собой проволок, пироузлы, толкатели отделения и защиту.

Из существующего уровня техники известно устройство защиты пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов и способ его контроля на герметичность (заявка RU №2515699 С2 от 11.07.2012 г), в котором устройство защиты стыкуемых объектов, содержит кожух, который устанавливается на стыкуемый объект и обеспечивает герметичность пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов с возможностью контроля его герметичности.

Недостатками данной конструкции является то, что конструкция имеет высокий уровень сложности для обеспечения герметичности и высокую трудоемкость сборки.

Из существующего уровня техники наиболее близким к заявленному решению (прототипом) является система разделения (заявка RU №2577157 С2 от 29.04.2013 г), которая содержит силовые узлы, бандаж, представляющий собой канат, выполненный из свитых между собой проволок, пироузлы, толкатели. Силовые узлы выполнены в виде двух силовых элементов, охватывающих шпангоуты разделяемых конструкций с обеспечением направления вектора нагрузки через нейтральные оси шпангоутов разделяемых конструкций. При этом количество силовых узлов для одинаковой конфигурации шпангоутов разделяемых конструкций меняется в зависимости от нагрузки и силовой структуры конструкции. Пироузлы установлены в бандаже диаметрально противоположно без жесткого крепления к конструкции, а бандаж не имеет жесткой связи с силовыми узлами.

Недостатками данной конструкции является возможность зацепления бандажом за элементы разделяемых конструкций после освобождения исполнительных элементов силовых узлов, а также зацепления в процессе сборки.

Для заявленного устройства выявлены основные общие с прототипом существенные признаки: система разделения силовых конструкций космических аппаратов, содержащая силовые узлы, установленные по окружности разделяемых конструкций, бандаж, представляющий собой канат, выполненный из свитых между собой проволок, пироузлы, расположенные диаметрально противоположно друг от друга без жесткого крепления к конструкции, толкатели отделения.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности, исключив зацепление бандажа за элементы разделяемых конструкций после освобождения исполнительных элементов силовых узлов, а также зацепления в процессе сборки.

Поставленная техническая проблема предлагаемого изобретения решается тем, что система разделения силовых конструкций космических аппаратов, содержащая силовые узлы, установленные по окружности разделяемых конструкций, количество которых для одинаковой конфигурации разделяемых конструкций меняется в зависимости от массы и структуры конструкции. Силовые узлы стянуты бандажом, который закреплен двумя диаметрально расположенными пироузлами. Бандаж представляет собой канат, выполненный из свитых между собой проволок и натяжение бандажа производится стяжными элементами. Пироузелы расположены диаметрально противоположно друг от друга без жесткого крепления к конструкции. Система разделения отличается от прототипа тем, что с целью исключения при срабатывании зацепления бандажа за конфигурацию разделяемой конструкции, а также от зацепления в процессе сборки, между силовыми узлами на разделяемую часть конструкции установлена защита, в виде металлического или полимерного решетчатого кожуха замкнутого контура, на котором закреплен полимерный материал с помощью ниток и клеящего материала, например, с помощью полиамидных ниток и лент с липким слоем. Кожух представляет собой сборную конструкцию, части которой закреплены между собой, например, болтовым соединением в зоне пазов кожуха.

На фиг. 1 показано расположение защиты на разделяемой конструкции.

На фиг. 2 показано расположение варианты разделяемой конструкции.

На фиг. 3 показан кожух в сборе.

На фиг. 4 показано закрепление кожуха в сборе между собой.

Система разделения содержит силовые узлы 1, установленные по окружности разделяемых конструкций 7, 8. Силовые узлы 1 выполнены в виде двух силовых элементов, охватывающие шпангоуты разделяемых конструкций 7, 8 с обеспечением направления вектора нагрузки через нейтральные оси шпангоутов. Количество силовых узлов 1 для одинаковой конфигурации разделяемых конструкций меняется в зависимости от нагрузки, к примеру, от массы полезной нагрузки и силовой структуры конструкции (например, разделяемых элементов). Силовые узлы 1 стянуты бандажом 2, который закреплен двумя диаметрально расположенными пироузлами 3. Бандаж 2 представляет собой канат, выполненный из свитых между собой проволок и натяжение бандажа 2 производится стяжными элементами 4. Пироузлы 3 расположены диаметрально противоположно друг от друга без жесткого крепления к конструкции.

С целью исключения при срабатывании зацепления бандажа 2 за конфигурацию разделяемой конструкции 8, а также зацепления в процессе сборки, между силовыми узлами 1 на разделяемую часть конструкции 7 установлена защита 5, в виде металлического кожуха 9. Кожух 9 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из металлического решетчатого кожуха 10 замкнутого контура. Количество кожухов 9 варьируется в зависимости от количества силовых узлов 1, массы и конструкции системы разделения, заданных, например, техническим заданием. При этом кожухи в сборе 9 закреплены между собой, например, болтовым соединением 15 в зоне пазов 14

На решетчатые кожухи 10 закрепляется полимерный материал 11 с помощью ниток и клеящего материала, например, полиамидных ниток 12 и лент с липким слоем 13. При этом кожухи 10 могут изготавливаться, например, из полимерного материала.

Система разделения работает следующим образом.

После выведения на расчетную орбиту подается электрический сигнал на срабатывание пироузлов 3. Бандаж 2 размыкается, увеличивая диаметр и освобождая исполнительные элементы силовых узлов 1. В результате этого происходит срабатывание силовых узлов 1 и освобождение разделяемых конструкций 7, 8. Под действием толкателей 6 разделяемая конструкция 8 отделяется от разделяемой конструкции 7. При этом защита 5 препятствует зацеплению бандажа 2 за элементы разделяемой конструкции 8. Закрепление на кожух 9 замкнутого полимерного материала 11 осуществляется с помощью полиамидных ниток 12 и лент с липким слоем 13.

Техническим результатом является повышение надежности, исключив зацепление бандажа за элементы разделяемых конструкций после освобождения исполнительных элементов силовых узлов, а также зацепления в процессе сборки. Устанавливаемая защита прошла лётные испытания.

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для разделения силовых конструкций космических аппаратов. Система разделения силовых конструкций космических аппаратов содержит силовые узлы, установленные по окружности разделяемых конструкций. Силовые узлы стянуты бандажом, который закреплен двумя диаметрально расположенными пироузлами. Пироузлы расположены диаметрально противоположно друг от друга без жесткого крепления к конструкции. Между силовыми узлами на разделяемую часть конструкции установлена защита в виде решетчатого кожуха замкнутого контура, на котором закреплен полимерный материал с помощью ниток и клеящего материала, например с помощью полиамидных ниток и лент с липким слоем. Достигается повышение надежности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система разделения силовых конструкций космических аппаратов, содержащая силовые узлы, установленные по окружности разделяемых конструкций, бандаж, представляющий собой канат, выполненный из свитых между собой проволок, пироузлы, расположенные диаметрально противоположно друг от друга без жесткого крепления к конструкции, толкатели отделения, отличающаяся тем, что между силовыми узлами на разделяемую конструкцию установлена защита, состоящая из решетчатого кожуха замкнутого контура, изготовленного из металла или из полимерного материала, на котором закреплен полимерный материал с помощью ниток и клеящего материала.

2. Система разделения по п. 1, отличающаяся тем, что полимерный материал закреплен на кожухе с помощью полиамидных ниток и лент с липким слоем.

3. Система разделения по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что кожух выполнен в виде сборной конструкции, части которой закреплены между собой.