УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВКИ ОТСЕКОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Советский патент 1996 года по МПК B64D1/02 

Изобретение относится к ракетной технике и может использоваться на ракетах всех калибров для соединения разделяемых и неразделяемых в полете отсеков.

Известны устройства для стыковки отсеков летательного аппарата, состоящие из двух шпангоутов с фланцами, которые соединены между собой при помощи болтового соединения [1] шарикового замка [2] Такие соединения не обеспечивают равномерное распределение нагрузки по сечению корпуса (соединение при помощи шарикового замка и болтовое), не позволяют производить расстыковку отсеков в полете (болтовое соединение), занимают сравнительно много места в центральной полости отсеков (стыковочный узел на шариковом замке), требуют относительно больших затрат времени на стыковку отсеков.

Указанные недостатки частично устранены в устройствах, в которых два шпангоута с фланцами соединены при помощи быстродействующих замков различной конструкции, охватывающие фланцы по всему периметру.

Известно также устройство для стыковки отсеков летательного аппарата, которое содержит два шпангоута с фланцами, соединенными гибким стягивающим элементом с внутренним пазом, механизм раскрытия, соединяющий концы гибкого элемента и пружину, сталкивающую пояс в момент расстыковки [3]
В известном устройстве гибкий стягивающий элемент выполнен в виде одного звена, стянутого механизмом раскрытия, при срабатывании которого освобождаются концы стягивающего элемента, после чего элемент сходит только за счет сил упругости и действия пружины. В таком устройстве возможны местные заклинивания (при действии знакопеременых осевых и поперечных сил, а также из-за технологических погрешностей), что не позволит стягивающему элементу сойти с фланцев одновременно по всему периметру. Это, с одной стороны, удлиняет период расстыковки, а с другой вызывает дополнительные возмущения, приводящие к отклонению траекторий разделяемых отсеков от расчетных. Кроме того, учитывая изготовление фланцев шпангоутов и паза стягивающего элемента в пределах полей допусков, данное устройство не обеспечивает заданную плотность стыка, сложное и трудоемкое в изготовлении.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик.

Для этого в предлагаемом устройстве гибкий стягивающий элемент выполнен в виде жестких полуколец с профильными буртиками и головками, с одной стороны стянутыми направляющим механизмом, выполненным в виде соединенных между собой звеньев, опирающихся на срез, образованный на фланцах, и снабженных ребрами, скошенными со стороны головок, а с другой стороны взаимодействующих по внутренней поверхности и торцам буртиков с элементами толкателей расталкивающего механизма, выполненного в виде размещенной в одном из шпангоутов крестообразной камеры, в которой расположены штоки толкателей и привод, снабженный ударником, жестко соединенным с подпружиненным поршнем, удерживающим штоки, при этом фланцы имеют вырезы, в которых размещены элементы толкателей, а торцы штоков скошены со стороны ударника.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство состоит из двух шпангоутов 1 и 2 с фланцами 3, 4, которые соединены полукольцами 5, 6 (фиг. 3). Полукольца содержат головки 7, 8, в которых скошены торцы и головки 9, 19. Последние соединены с элементами толкателей 11, 12. В шпангоуте 2 имеется камера 13 расталкивающего механизма, в которой расположены поршень с ударником 14, пружина 15 и штоки толкателей 16, 17, зафиксированные за пазы при помощи поршня. С противоположной от расталкивающего механизма стороны установлен направляющий механизм, состоящий из звеньев 18, 19, опирающихся на срез, образованный на фланцах, имеющих захваты 20, 21 и скошенные ребра 22, 23. Звенья соединены, например, тендером 24, которым выбираются технологические зазоры при сборке и достигается заданная плотность стыка. Шпангоут 2 имеет буртик 25 (фиг. 2). Камера 13 (фиг. 2) соединена с горловиной 26, выполненной, например, под пиропатрон. Фланцы 3,4 имеют вырезы, в которых размещены элементы толкателей 11, 12 (фиг. 3).

Устройство работает следующим образом.

При поступлении газов в камеру 13 (фиг. 3) расталкивающего механизма (при срабатывании пиропатрона) поршень с ударником 14, сжимая пружину 15, освобождает штоки толкателей 16, 17. При этом боковая поверхность ударника входит в контакт со скошенными торцами штоков толкателей 16, 17. Толкатели под действием осевых сил, получаемых от хода ударника и давления газов непосредственно на торцы штоков, расходятся. Элементы толкателей 11, 12, взаимодействующие с полукольцами 5, 6 по внутренней поверхности, смещают прилежащие концы полуколец в радиальном направлении, а затем при соприкосновении торцов элементов толкателей с буртиками 27, 28 полуколец 5, 6, последние получают вращательное перемещение по фланцам 3, 4, вокруг продольной оси стыкуемых отсеков. Скошенные торцы головок 7, 8 входят в контакт со скошенными ребрами 22, 23 звеньев 18, 19 направляющего механизма. Полукольцам 5, 6 при этом сообщаются радиальные усилия с противоположной от расталкивающего механизма стороны. В результате того, что полукольца 5, 6 получают импульс в радиальном направлении практически одновременно с диаметрально противоположных сторон, раскрытие стыка происходит без заеданий и перекосов.

При использовании предложенного устройства на ракетах, вращающихся вокруг продольной оси, полукольца 5, 6 в радиальном направлении дополнительно расталкиваются инерционными силами, действующими на полукольца и направляющий механизм.

Устройство для стыковки отсеков летательного аппарата, содержащее шпангоуты с фланцами, гибкий стягивающий элемент с внутренним пазом, механизм раскрытия, соединяющий концы гибкого элемента, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, в нем стягивающий элемент выполнен в виде жестких полуколец с профильными буртиками и головками, с одной стороны стянутых направляющим механизмом, выполненным в виде соединенных между собой звеньев, опирающихся на срез, образованный на фланцах, и снабженных ребрами, скошенными со стороны головок, а с другой стороны взаимодействующих по внутренней поверхности и торцам буртиков с элементами толкателей расталкивающего механизма, выполненного в виде размещенной в одном из шпангоутов крестообразной камеры, в которой расположены штоки толкателей и привод, снабженный ударником, жестко соединенным с подпружиненным поршнем, удерживающим штоки, при этом фланцы имеют вырезы, в которых размещены элементы толкателей, а торцы штоков скошены со стороны ударника.

Устройство для стыковки отсеков летательного аппарата, содержащее шпангоуты с фланцами, гибкий стягивающий элемент с внутренним пазом, механизм раскрытия, соединяющий концы гибкого элемента, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, в нем стягивающий элемент выполнен в виде жестких полуколец с профильными буртиками и головками, с одной стороны стянутых направляющим механизмом, выполненным в виде соединенных между собой звеньев, опирающихся на срез, образованный на фланцах, и снабженных ребрами, скошенными со стороны головок, а с другой стороны взаимодействующих по внутренней поверхности и торцам буртиков с элементами толкателей расталкивающего механизма, выполненного в виде размещенной в одном из шпангоутов крестообразной камеры, в которой расположены штоки толкателей и привод, снабженный ударником, жестко соединенным с подпружиненным поршнем, удерживающим штоки, при этом фланцы имеют вырезы, в которых размещены элементы толкателей, а торцы штоков скошены со стороны ударника.