Способ изготовления системы разделения ступеней ракеты Российский патент 2021 года по МПК B64G1/64 B64C1/00 

Изобретение относится к способам сброса или отделения объектов, преимущественно ступеней ракет, отсеков, обтекателей, защитных экранов и полезных нагрузок от несущих конструкций летательного аппарата, на любых участках траектории полета, и может быть использовано в области авиационной и ракетной техники.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система разделения элементов конструкции - патент RU 2724337, содержащая силовые узлы крепления шпангоутов разделяемых конструкций, привалочные поверхности, выполненные в торцевых плоскостях шпангоутов, пироузлы расфиксации силовых узлов крепления и толкатель отделения, силовые узлы крепления шпангоутов содержат выполненные на шпангоуте одной из разделяемых конструкций упорные полки, распределенные по периферии шпангоута, и выполненные на шпангоуте другой из разделяемых конструкций фиксирующие рычаги, установленные на осях поворота, с возможностью упора при вращении на осях поворота одного из концов фиксирующего рычага на упорные полки шпангоута противоположной отделяемой части конструкции, а также подвижную раму, снабженную плавающими сферическими подшипниками скольжения, установленную на направляющих через отверстия внутренних колец плавающих сферических подшипников скольжения, с возможностью перемещения по направляющим, в направлении перпендикулярном привалочной плоскости шпангоутов, расположенные на подвижной раме подпружиненные фиксаторы конечного положения, выполненные в виде качалок, установленных на осях поворота, с возможностью упора при вращении на осях поворота края качалки в выступ на шпангоуте, при перемещении подвижной рамы в крайнее положение, тяги, соединяющие подвижную раму с противоположными частями фиксирующих рычагов, выполненные с возможностью регулирования их длины, гайку с затяжным болтом, с упором головки затяжного болта в подвижную раму, и прижатием шпангоутов по привалочным поверхностям при перемещении подвижной рамы в процессе затяжки болта, при этом в теле болта выполнена кольцевая канавка с конической боковой стенкой, расположенной со стороны, противоположной направлению затяжки болта, упорная часть головки затяжного болта выполнена в виде отдельных сухариков, частично погруженных в канавку тела затяжного болта, имеющих форму погруженной части, идентичную форме канавки тела затяжного болта, и цилиндрического сдвигаемого подпружиненного поршня, размещенного над отдельными сухариками, а сам пироузел расфиксации силовых узлов крепления выполнен в виде пневмоцилиндра со сдвигаемым относительно тела затяжного болта корпусом, закрепленным на подвижной раме и охватывающим сдвигаемый подпружиненный поршень.

Общими существенными признаками прототипа - системы разделения элементов конструкции, совпадающими с существенными признаками предлагаемого способа являются следующие: стык включает изготовление силовых узлов крепления шпангоутов разделяемых конструкций, привалочных поверхностей, выполняемых в торцевых плоскостях шпангоутов, пироузлов расфиксации силовых узлов крепления и толкателя отделения, при этом в силовых узлах крепления шпангоутов, на шпангоуте одной из разделяемых конструкций выполняют упорные полки, распределяя их по периферии шпангоута, а на шпангоуте другой из разделяемых конструкций устанавливают на осях поворота фиксирующие рычаги, упирающиеся при вращении на осях поворота одним концом фиксирующего рычага на упорные полки шпангоута противоположной отделяемой части конструкции, устанавливают подвижную раму на направляющих с возможностью перемещения по направляющим, в направлении перпендикулярном привалочной плоскости шпангоутов, для чего в подвижной раме выполняют окна, фиксаторов конечного положения подвижной рамы, тяг, с помощью которых соединяют подвижную раму с противоположными частями фиксирующих рычагов.

Особенностью известного стыка - прототипа является сложность конструкции и сборки фиксаторов конечного положения подвижной рамы, детали которых занимают внутреннее пространство изделия и увеличивают его массу, а упор фиксирующих рычагов на упорные полки в плоскости, параллельной привалочной плоскости шпангоутов, не обеспечивает надежную фиксацию одного шпангоута относительно другого в направлении, параллельном привалочной плоскости шпангоутов, в условиях вибронагружения.

Предлагаемым изобретением - способом изготовления системы разделения ступеней ракеты, решаются задачи по упрощению конструкции и сборки, повышению надежности изделия в целом, уменьшению массы и габаритов.

Для достижения названного технического результата способ изготовления системы разделения ступеней ракеты включает: изготовление силовых узлов крепления шпангоутов разделяемых конструкций, привалочных поверхностей, выполняемых в торцевых плоскостях шпангоутов, пироузлов расфиксации силовых узлов крепления и толкателя отделения, при этом в силовых узлах крепления шпангоутов, на шпангоуте одной из разделяемых конструкций выполняют упорные полки, распределяя их по периферии шпангоута, а на шпангоуте другой из разделяемых конструкций устанавливают на осях поворота фиксирующие рычаги, упирающиеся при вращении на осях поворота одним концом фиксирующего рычага на упорные полки шпангоута противоположной отделяемой части конструкции, устанавливают подвижную раму на направляющих с возможностью перемещения по направляющим, в направлении перпендикулярном привалочной плоскости шпангоутов, для чего в подвижной раме выполняют окна, фиксаторов конечного положения подвижной рамы, тяг, с помощью которых соединяют подвижную раму с противоположными частями фиксирующих рычагов, при этом фиксаторы конечного положения подвижной рамы выполняют на направляющих в виде деформируемых фиксирующих конусов, заклинивающих подвижную раму при ее перемещении в конечное положение, а упорные полки и упорные концы фиксирующих рычагов выполняют под углом к привалочной плоскости шпангоутов.

Отличительным признаком предлагаемого способа изготовления системы разделения ступеней ракеты является то, что фиксаторы конечного положения подвижной рамы выполняют на направляющих в виде деформируемых фиксирующих конусов, заклинивающих подвижную раму при ее перемещении в конечное положение, а упорные полки и упорные концы фиксирующих рычагов выполняют под углом к привалочной плоскости шпангоутов.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующее: обеспечивается упрощение конструкции и сборки, повышение надежности изделия в целом, уменьшение массы и габаритов.

Данный способ применим для узлов стыковки ступеней ракет, отсеков, обтекателей, защитных экранов и полезных нагрузок, которые необходимо отделить во время полета.

Изобретение поясняется фиг. 1…6.

На фиг. 1 представлен вид сзади на способ изготовления системы разделения ступеней ракеты.

На фиг. 2 – сечение А-А (фиг. 1), представлен способ изготовления системы разделения ступеней ракеты в положении удержания.

На фиг. 3 – сечение А-А (фиг. 1), представлен способ изготовления системы разделения ступеней ракеты в расфиксированном положении.

На фиг. 4 – сечение Б-Б (фиг. 1), представлен упор фиксирующего рычага на упорную полку шпангоута под углом α°.

На фиг. 5 – выносной элемент В (фиг. 2), представлен фиксатор конечного положения подвижной рамы.

На фиг. 6 – выносной элемент В (фиг. 3), представлен фиксатор конечного положения подвижной рамы в деформированном состоянии.

Способ изготовления системы разделения ступеней ракеты, изображенный на фиг. 1…6 включает изготовление силовых узлов крепления шпангоутов 1 (фиг. 2, 3, 4) и 2 (фиг. 2, 3, 4, 5, 6) разделяемых конструкций, привалочных поверхностей 3 (фиг. 2, 3, 4), выполняемых в торцевых плоскостях шпангоутов 1 и 2, пироузлов расфиксации 4 (фиг. 1, 2, 3) силовых узлов крепления и толкателя отделения 5 (фиг. 1), при этом в силовых узлах крепления шпангоутов 1 и 2, на шпангоуте 1 одной из разделяемых конструкций выполняют упорные полки 6 (фиг. 4), распределяя их по периферии шпангоута 1, а на шпангоуте 2 другой из разделяемых конструкций устанавливают на осях поворота 7 (фиг. 4) фиксирующие рычаги 8 (фиг. 4), упирающиеся при вращении на осях поворота 7 одним концом фиксирующего рычага 8 на упорные полки 6 шпангоута 1 противоположной отделяемой части конструкции, устанавливают подвижную раму 9 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6) на направляющих 10 (фиг. 1, 2, 3, 5, 6) с возможностью перемещения по направляющим 10, в направлении перпендикулярном привалочной плоскости 3 шпангоутов 1 и 2, для чего в подвижной раме 9 выполняют окна 11 (фиг. 5, 6), фиксаторов конечного положения 12 (фиг. 5, 6) подвижной рамы 9, тяг 13 (фиг. 4), с помощью которых соединяют подвижную раму 9 с противоположными частями фиксирующих рычагов 8, при этом фиксаторы конечного положения 12 подвижной рамы 9 выполняют на направляющих 10 в виде деформируемых фиксирующих конусов, заклинивающих подвижную раму 9 при ее перемещении в конечное положение, а упорные полки 6 и упорные концы 14 (фиг. 4) фиксирующих рычагов 8 выполняют под углом α° (фиг. 4) к привалочной плоскости 3 шпангоутов 1 и 2.

Способ изготовления системы разделения ступеней ракеты работает следующим образом: при подаче электрического сигнала в пироузлах расфиксации 4 возникает избыточное давление, при котором обеспечивается перемещение подвижной рамы 9 по направляющим 10, при этом подвижная рама 9 через тяги 13 поворачивает фиксирующие рычаги 8, тем самым высвобождая шпангоуты 1 и 2 из зацепления. В конечном положении окна 11, выполненные в подвижной раме 9, совмещаются с фиксаторами конечного положения 12, выполненными на направляющих 10 в виде деформируемых фиксирующих конусов, что приводит к заклиниванию подвижной рамы 9, после чего срабатывает толкатель отделения 5, который уносит шпангоуты 1 и 2 друг от друга.

Изобретение относится к способам изготовления системы разделения ступеней ракеты и может быть использовано в авиационной и ракетной технике. Способ включает изготовление силовых узлов крепления шпангоутов разделяемых конструкций, привалочных поверхностей, выполняемых в торцевых плоскостях шпангоутов, пироузлов расфиксации силовых узлов крепления и толкателя отделения. В силовых узлах крепления шпангоутов на шпангоуте одной из разделяемых конструкций выполняют упорные полки, распределяя их по периферии шпангоута, на шпангоуте другой из разделяемых конструкций устанавливают на осях поворота фиксирующие рычаги, упирающиеся при вращении на осях поворота одним концом фиксирующего рычага на упорные полки шпангоута противоположной отделяемой части конструкции. Устанавливают подвижную раму на направляющих с возможностью перемещения по направляющим. В подвижной раме выполняют окна. Фиксаторы конечного положения подвижной рамы выполняют на направляющих в виде деформируемых фиксирующих конусов, заклинивающих подвижную раму при ее перемещении в конечное положение. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и сборки, повышение надежности изделия, уменьшение массы и габаритов. 6 ил.

Способ изготовления системы разделения ступеней ракеты, включающий изготовление силовых узлов крепления шпангоутов разделяемых конструкций, привалочных поверхностей, выполняемых в торцевых плоскостях шпангоутов, пироузлов расфиксации силовых узлов крепления и толкателя отделения, при этом в силовых узлах крепления шпангоутов, на шпангоуте одной из разделяемых конструкций выполняют упорные полки, распределяя их по периферии шпангоута, а на шпангоуте другой из разделяемых конструкций устанавливают на осях поворота фиксирующие рычаги, упирающиеся при вращении на осях поворота одним концом фиксирующего рычага на упорные полки шпангоута противоположной отделяемой части конструкции, устанавливают подвижную раму на направляющих с возможностью перемещения по направляющим в направлении, перпендикулярном привалочной плоскости шпангоутов, для чего в подвижной раме выполняют окна, фиксаторов конечного положения подвижной рамы, тяг, с помощью которых соединяют подвижную раму с противоположными частями фиксирующих рычагов, отличающийся тем, что фиксаторы конечного положения подвижной рамы выполняют на направляющих в виде деформируемых фиксирующих конусов, заклинивающих подвижную раму при ее перемещении в конечное положение, а упорные полки и упорные концы фиксирующих рычагов выполняют под углом к привалочной плоскости шпангоутов.