RU2661631C1 - Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame - Google Patents
Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661631C1 RU2661631C1 RU2017131021A RU2017131021A RU2661631C1 RU 2661631 C1 RU2661631 C1 RU 2661631C1 RU 2017131021 A RU2017131021 A RU 2017131021A RU 2017131021 A RU2017131021 A RU 2017131021A RU 2661631 C1 RU2661631 C1 RU 2661631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- shelf
- spacer
- brackets
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области ракетно-космической техники и могут быть использованы в конструкции переходных отсеков ракет -носителей и их опорных шпангоутов, предназначенных для доставки полезных нагрузок в составе космических головных частей на орбиты искусственных спутников Земли (ОИСЗ). Как правило, переходные отсеки ракет-носителей включают корпус, соединенный с последней ступенью ракеты-носителя, головным обтекателем и с полезной нагрузкой.The invention relates to the field of rocket and space technology and can be used in the construction of the transitional compartments of launch vehicles and their support frames, designed to deliver payloads as part of space head units to the orbits of artificial Earth satellites (OIZZ). Typically, the transitional compartments of the launch vehicles include a housing connected to the last stage of the launch vehicle, a head fairing and a payload.
Ряд технических решений переходного отсека (см. патенты РФ 2478531, 2349512, 2351510, 2368542, 2521078, патент США 5605308) решают техническую проблему по интеграции ракет-носителей с полезными нагрузками и головными обтекателями, поперечные размеры которых превышают поперечные размеры последних ступеней ракет-носителей.A number of technical solutions of the transition compartment (see RF patents 2478531, 2349512, 2351510, 2368542, 2521078, US patent 5605308) solve the technical problem of integrating launch vehicles with payloads and head fairings whose transverse dimensions exceed the transverse dimensions of the last stages of launch vehicles .
В патенте РФ №2478531 (МПК B64G 1/22, опубл. 10.04.2013) корпус переходного отсека выполнен в виде усеченного конуса, опорный шпангоут - нижний торцевой шпангоут корпуса, которого соединен с последней ступенью ракеты-носителя. На стыковочном шпангоуте - верхнем торцевом шпангоуте корпуса, закреплен как головной обтекатель, так и средство соединения корпуса с полезной нагрузкой. Средство соединения корпуса с полезной нагрузкой выполнено в виде двух конусов, последовательно соединенных друг с другом. Недостатком рассмотренного решения является большая масса переходного отсека, так как корпус переходного отсека воспринимает инерционные нагрузки как от головного обтекателя, так и от полезной нагрузки. Кроме того, использование в этом решении пологого усеченного конуса для передачи инерционной нагрузки от полезной нагрузки на стыковочный шпангоут вызывает в стыковочном шпангоуте значительные усилия, что требует увеличения площади поперечного сечения стыковочного шпангоута, и, как следствие, ведет к дополнительному увеличению массы переходного отсека.In RF patent No. 2478531 (IPC
В техническом решении по патенту РФ №2555898 (МКП B64G 1/00, опубл. 12.09.2015) техническая задача по компоновке последней ступени ракеты-носителя с поперечным размером, меньшим поперечного размера головного обтекателя, решается за счет выполнения верхней части последней ступени ракеты-носителя в виде цилиндрического корпусного отсека. Корпусной отсек при этом содержит опорный шпангоут - силовой промежуточный опорный шпангоут, состоящий из внешней и внутренней частей, состыкованных друг с другом через цилиндрическую оболочку корпусного отсека последней ступени ракеты-носителя. Внешняя и внутренняя части опорного шпангоута выполнены в виде уголковых профилей, подкрепленных косынками, закрепленными на корпусном отсеке последней ступени ракеты-носителя. На внешней части опорного шпангоута закреплен торцевой шпангоут головного обтекателя, на части корпусного отсека, расположенной выше опорного шпангоута, размещена полезная нагрузка. Передача инерционных усилий от полезной нагрузки на опорный шпангоут происходит по внутренней ветви - по верхней части корпусного отсека, а передача инерционных усилий от головного обтекателя происходит по внешней ветви - нагрузка непосредственно передается на внешнюю часть опорного шпангоута, при этом отсутствует возможность частичной передачи поперечных нагрузок с одной ветви на другую. Это определяет недостаточную несущую способность конструкции.In the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2555898 (MCP B64G 1/00, published September 12, 2015), the technical task of arranging the last stage of the launch vehicle with a transverse dimension smaller than the transverse size of the head fairing is solved by performing the upper part of the last stage of the rocket- carrier in the form of a cylindrical housing compartment. In this case, the hull compartment contains a support frame — a power intermediate supporting frame consisting of external and internal parts joined to each other through a cylindrical shell of the hull compartment of the last stage of the launch vehicle. The outer and inner parts of the support frame are made in the form of corner profiles, reinforced with scarves fixed on the hull compartment of the last stage of the launch vehicle. An end frame of the head fairing is fixed on the outer part of the support frame, and a payload is placed on the part of the body compartment located above the support frame. The inertial forces from the payload to the support frame are transmitted along the inner branch - along the upper part of the housing compartment, and the inertial forces from the head fairing are transmitted along the external branch - the load is directly transmitted to the outer part of the support frame, while there is no possibility of partial transverse loads transfer from one branch to another. This determines the insufficient bearing capacity of the structure.
Указанный недостаток частично устранен в технических решениях по патентам РФ №2349512 (МПК B64G 1/00, опубл. 01.05.2007) и №2351510 (МПК B64G 1/00, опубл. 10.04.2009), в соответствии с которыми переходный отсек ракеты-носителя - опорный отсек, содержит корпус, выполненный в виде усеченного конуса, образующий наружный силовой контур отсека, и внутреннюю цилидрическую проставку, образующую внутренний силовой контур отсека. Стыковочный шпангоут корпуса - шпангоут, соединенный разъемным соединением с головным обтекателем, и верхний шпангоут проставки соединены друг с другом подкрепленным прямоугольными косынками кольцом, которое замыкает силовой контур переходного отсека. Недостаточная прочностная эффективность конструктивных элементов в виде косынок определяет значительную массу переходного отсека.This drawback was partially eliminated in technical solutions for RF patents No. 2349512 (IPC
Из патентов РФ №2522538, 2472670, 2472671, 2496878, США №6378805 известны технические решения сборных шпангоутов - шпангоутов собранных из стандартных профилей различных типов, и используемых в самолетостроении в узлах крепления гермошпангоутов к отсекам самолета. Из - за того, что нагрузки, действующие на опорные шпангоуты переходных отсеков ракет-носителей, превышают нагрузки, действующие на гермошпангоуты, используемые в авиационной технике, указанные решения затруднительно использовать в конструкции переходных отсеков ракет -носителей.From the patents of the Russian Federation No. 2522538, 2472670, 2472671, 2496878, USA No. 6378805 there are known technical solutions of prefabricated frames - frames assembled from standard profiles of various types, and used in aircraft construction in the attachment points of pressurized frames to aircraft compartments. Due to the fact that the loads acting on the support frames of the transitional compartment of the launch vehicles exceed the loads acting on the pressurized frames used in aircraft, these solutions are difficult to use in the construction of the transitional compartment of the launch vehicles.
Шпангоут в соответствии с патентом США №9180984 (см. фиг. 21 описания патента) в поперечном сечении выполнен в виде L-образного профиля, содержащего вертикальную и горизонтальные полки и снабженного дополнительной полкой, размещенной между вертикальной и горизонтальной полками. Дополнительная полка шпангоута выполнена с обеспечением возможности соединения с конической оболочкой первого смежного отсека - коническим адаптером для крепления полезной нагрузки. Горизонтальная полка шпангоута выполнена с обеспечением возможности крепления со вторым смежным отсеком, например, с последней ступенью ракеты-носителя. Вертикальная полка обеспечивает возможность соединения с третьим смежным отсеком - с цилиндрической оболочкой первого смежного отсека - головного обтекателя, которая выполнена из трехслойного материала. Для этого вертикальная полка выполнена из двух коаксиальных цилиндрических поясов, между которыми помещена стенка первого смежного отсека - головного обтекателя. Это решение шпангоута рассчитано на восприятие дополнительной полкой шпангоута относительно невысокой нагрузки от первого смежного отсека, однако использование этого решения для более массивных полезных нагрузок неэффективно, так как дополнительная полка шпангоута требует значительного его усиления. При необходимости восприятия вертикальной стенкой нагрузок, действующих под углом к вертикали, например, от головного обтекателя с диаметром цилиндрической части, большим диаметра последней ступени ракеты-носителя, требует усиления и вертикальная полка шпангоута.The frame in accordance with US patent No. 9180984 (see Fig. 21 of the patent description) in cross section is made in the form of an L-shaped profile containing vertical and horizontal shelves and provided with an additional shelf located between the vertical and horizontal shelves. An additional shelf of the frame is made with the possibility of connection with the conical shell of the first adjacent compartment - a conical adapter for attaching the payload. The horizontal shelf of the frame is made with the possibility of mounting with the second adjacent compartment, for example, with the last stage of the launch vehicle. The vertical shelf provides the ability to connect with the third adjacent compartment - with the cylindrical shell of the first adjacent compartment - the head fairing, which is made of a three-layer material. For this, the vertical shelf is made of two coaxial cylindrical belts, between which the wall of the first adjacent compartment, the head fairing, is placed. This frame solution is designed for the additional frame shelf to perceive a relatively low load from the first adjacent compartment, however, using this solution for more massive payloads is inefficient, since the additional frame shelf requires significant reinforcement. If necessary, the perception of the vertical wall of the loads acting at an angle to the vertical, for example, from the head fairing with a diameter of the cylindrical part, larger than the diameter of the last stage of the launch vehicle, requires reinforcement and a vertical shelf frame.
Шпангоуты переходных отсеков ракет-носителей, известные из патентов РФ №2555898 и 2521078 и ориентированные на использование в переходных отсеках ракет-носителей, позволяют обеспечить восприятие нагрузок от головных обтекателей, диаметр цилиндрической части которых больше диаметра последней ступени ракеты-носителя.The frames of the transition compartment of the launch vehicles, known from RF patents Nos. 2555898 and 2521078 and oriented to the use in the transition compartment of the launch vehicles, allow perception of loads from the head fairings, the diameter of the cylindrical part of which is larger than the diameter of the last stage of the launch vehicle.
Из патента РФ №2521078 (МПК B64G 1/22, опубл. 27.06.2014) известно решение опорного шпангоута - нижнего шпангоута внешней конической оболочки переходного отсека, в соответствии с которым шпангоут выполнен в поперечном сечении в виде уголкового профиля, полки которого развернуты друг от друга на тупой угол. Первая полка профиля - полка, ориентированная в поперечном направлении, выполнена с обеспечением возможности соединения с полезной нагрузкой и последней ступенью ракеты-носителя, при этом внутреннее плечо первой полки снабжено отверстиями для элементов крепления полезной нагрузки, а внешнее плечо - для крепления последней ступени ракеты-носителя. Вторая полка профиля - полка, развернутая относительно первой на тупой угол, выполнена в этом техническом решении из двух соосных конических оболочек небольшой высоты для крепления трехслойной сотовой оболочки головного обтекателя с использованием накладки и закреплена на внешнем плече первой полки.From the patent of the Russian Federation No. 2521078 (IPC
Недостатком этого решения является большая масса конструкции опорного шпангоута, что определяется значительным расстоянием между местом крепления полезной нагрузки на внутреннем плече первой полки и местом крепления последней ступени ракеты-носителя и головного обтекателя на ее внешнем плече, выполнением второй полки из двух конических поясов с накладкой и выполнением первой полки шпангоута с постоянной формой поперечного сечения в виде прямоугольника. Кроме того, крепление рассмотренной конструкции к шпангоуту последней ступени ракеты-носителя требует большого количества болтов с дополнительным использованием футорок, что ведет к увеличению массы и времени проведения сборочных работ.The disadvantage of this solution is the large mass of the support frame structure, which is determined by the significant distance between the place of attachment of the payload on the inner shoulder of the first shelf and the place of attachment of the last stage of the launch vehicle and the head fairing on its outer shoulder, the execution of the second shelf of two conical belts with an overlay and the execution of the first shelf of the frame with a constant cross-sectional shape in the form of a rectangle. In addition, the attachment of the structure under consideration to the frame of the last stage of the launch vehicle requires a large number of bolts with the additional use of stitches, which leads to an increase in the mass and time of assembly work.
Ближайшим аналогом заявляемого решения переходного отсека является решение, известное из патента РФ №2521078 (МПК B64G 1/22, опубл. 27.06.2013). В соответствии с этим решением переходный отсек ракеты-носителя содержит корпус - внешнюю коническую оболочку, снабженную опорным и стыковочным шпангоутами, и проставку - внутреннюю коническую оболочку, снабженную верхним и нижним шпангоутами.The closest analogue of the proposed solution to the transition compartment is the solution known from the patent of the Russian Federation No. 2521078 (IPC
Опорный шпангоут корпуса выполнен с обеспечением возможности соединения с последней ступенью ракеты-носителя, стыковочный шпангоут корпуса - с головным обтекателем, верхний шпангоут проставки - с полезной нагрузкой. В заявляемом решении верхний шпангоут проставки вдоль продольной оси отсека расположен выше стыковочного шпангоута корпуса. Кроме того, проставка этого решения снабжена промежуточным шпангоутом и продольно-поперечным силовым набором, включающим продольные балки и продольные косынки, размещенные на оболочке проставки между верхним и промежуточным шпангоутами проставки.The support frame of the hull is configured to be connected to the last stage of the launch vehicle, the docking frame of the hull with the head fairing, the upper spacer frame with the payload. In the claimed solution, the upper spacer frame along the longitudinal axis of the compartment is located above the docking frame of the housing. In addition, the spacer of this solution is equipped with an intermediate frame and a longitudinal-transverse power set, including longitudinal beams and longitudinal kerchiefs located on the shell of the spacer between the upper and intermediate frames of the spacer.
Стыковочный шпангоут корпуса и верхний шпангоут проставки, а также опорный шпангоута корпуса и нижний шпангоут проставки жестко соединены между собой.The coupling frame of the housing and the upper frame of the spacer, as well as the supporting frame of the housing and the lower frame of the spacer are rigidly interconnected.
Стыковочный шпангоут корпуса и верхний шпангоут проставки соединены между собой стержнями, которые в этом решении размещены наклонно по отношению к поперечной плоскости космического аппарата. Это снижает жесткость переходного отсека и уменьшает зону полезного груза под головным обтекателем. Кроме того, использование в конструкции наклонных стержней усложняет устройство стыковочного шпангоута корпуса и верхнего шпангоута проставки и увеличивает время сборки отсека. Стержни соединения стыковочного шпангоута с верхним шпангоутом проставки на шпангоутах размещены неравномерно, что определяет нагружение шпангоутов дополнительными изгибающими и крутящими моментами и ведет к повышению массы конструкции шпангоутов. Кроме того, выполнение стержней регулируемыми по своей длине ведет к увеличению времени сборки отсека и увеличению массы стержней. Неравномерное нагружение поперечных планок, размещенных в местах установки на стыковочном шпангоуте корпуса элементов крепления и обеспечения отделения головного обтекателя и опор для горизонтального перемещения ракеты-носителя также увеличивает массу отсека.The docking frame of the body and the upper spacer frame are interconnected by rods, which in this solution are placed obliquely with respect to the transverse plane of the spacecraft. This reduces the rigidity of the transition compartment and reduces the payload area under the head fairing. In addition, the use in the design of inclined rods complicates the device of the docking frame of the housing and the upper frame spacers and increases the assembly time of the compartment. The connecting rods of the docking frame with the upper spacer frame on the frames are placed unevenly, which determines the loading of the frames with additional bending and torque moments and leads to an increase in the weight of the frame structure. In addition, the implementation of the rods adjustable in length leads to an increase in the assembly time of the compartment and an increase in the mass of the rods. Unequal loading of the transverse slats located at the installation points on the docking frame of the housing of the fastening elements and ensuring separation of the head fairing and supports for horizontal movement of the launch vehicle also increases the mass of the compartment.
Верхний шпангоут проставки в этом решении выполнен сборным, содержащем стенку, выполненную в виде кольца переменной ширины. Внутренний торец стенки подкреплен уголковым профилем, а внешний торец - таврообразным профилем. Стенка шпангоута подкреплена продольными балками и косынками, размещенными, как указывалось выше, между верхним и промежуточным шпангоутом. Как указано в описании к патенту, размещение продольных балок и косынок между верхним и промежуточным шпангоутом проставки без их продления до нижнего шпангоута проставки обеспечивает исключение воздействия сосредоточенных усилий от полезной нагрузок на шпангоут последней ступени ракеты-носителя, что оправдано лишь до определенного уровня массы полезной нагрузки. Однако во многих случаях при выведении более массивных нагрузок несущая способность переходного отсека является недостаточной.The upper spacer frame in this solution is prefabricated, containing a wall made in the form of a ring of variable width. The inner end of the wall is supported by a corner profile, and the outer end by a T-shaped profile. The wall of the frame is supported by longitudinal beams and kerchiefs placed, as mentioned above, between the upper and intermediate frames. As indicated in the description of the patent, the placement of longitudinal beams and kerchiefs between the upper and intermediate spacer frames without extending them to the lower spacer frames ensures that concentrated forces from the payloads on the frame of the last stage of the launch vehicle are excluded, which is justified only up to a certain level of the payload mass . However, in many cases, when removing more massive loads, the bearing capacity of the transition compartment is insufficient.
Особенности конструкции опорного шпангоута этого решения рассмотрена выше.The design features of the support frame of this solution are discussed above.
Кроме того, переходный отсек ракеты носителя содержит систему отделения полезной нагрузки, включающую в этом решении замки и толкатели. Выполнение замков и толкателей в заявляемом решении в виде отдельных устройств и их размещение вдоль верхнего торца проставки переходного отсека на внутренней стороне ее оболочки разнесенными друг от друга определяет завышенную массу системы отделения полезной нагрузки.In addition, the transition compartment of the carrier rocket contains a payload separation system including locks and pushers in this solution. The implementation of locks and pushers in the claimed solution in the form of separate devices and their placement along the upper end of the spacer of the transition compartment on the inner side of its shell spaced from each other determines the overestimated mass of the payload separation system.
Использование рассматриваемого решения переходного отсека, ориентированного на решение проблемы расширения эксплуатационных возможностей переходного отсека для выведения полезной нагрузки, центр масс которой смещен относительно продольной оси ракеты-носителя. Недостатком этого технического решения является его завышенная масса, что в частности определяется:Using the considered solution of the transition compartment, focused on solving the problem of expanding the operational capabilities of the transition compartment to derive the payload, the center of mass of which is offset from the longitudinal axis of the launch vehicle. The disadvantage of this technical solution is its overestimated mass, which in particular is determined by:
- большой массой системы отделения полезной нагрузки из-за использования замков и толкателей в виде отдельных устройств;- a large mass of the payload separation system due to the use of locks and pushers in the form of separate devices;
- недостаточной несущей способностью оболочки проставки из-за подкрепления мест размещения элементов системы отделения продольными балками и косынками, пропущенными от верхнего шпангоута проставки лишь до ее промежуточного шпангоута,- insufficient bearing capacity of the shell of the spacer due to the reinforcement of the placement of the elements of the separation system with longitudinal beams and kerchiefs, skipped from the upper frame of the spacer only to its intermediate frame,
- повышением массы отсека в связи с уменьшением его жесткости из-за соединения расположенных на разной высоте стыковочного шпангоута корпуса и верхнего шпангоута проставки наклонными стержнями, при этом нерегулярное размещение пар смежных стержней обуславливает дополнительные крутящие и изгибающие моменты в шпангоутах, что также увеличивает массу конструкции,- an increase in the mass of the compartment due to a decrease in its rigidity due to the connection of spacer rods located at different heights of the body connecting frame and the upper frame of the spacer, while the irregular placement of pairs of adjacent rods causes additional torque and bending moments in the frames, which also increases the mass of the structure,
- значительной массой верхнего шпангоута проставки.- a significant mass of the upper frame spacers.
Технической проблемой, решаемой заявляемым решением переходного отсека ракеты-носителя, является снижение массы переходного отсека в сочетании с повышением его несущей способности и увеличением зоны полезного груза головного обтекателя.The technical problem solved by the claimed solution to the transition compartment of the launch vehicle is to reduce the mass of the transition compartment in combination with an increase in its carrying capacity and an increase in the payload area of the head fairing.
Техническая проблема решается следующим образом.The technical problem is solved as follows.
Как и ближайший аналог, переходной отсек ракеты-носителя содержит выполненные в виде усеченных конусов корпус и помещенную внутри корпуса проставку. Корпус содержит обшивку, стыковочный шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления головного обтекателя, и опорный шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления к ракете - носителю. Проставка содержит силовой каркас, включающий верхний шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления полезной нагрузки и соединенный со стыковочным шпангоутом корпуса, нижний шпангоут, закрепленный на опорном шпангоуте корпуса, и продольные балки. Кроме того, переходной отсек ракеты-носителя содержит систему отделения полезной нагрузки.Like the closest analogue, the transition compartment of the launch vehicle contains a truncated cones housing and a spacer placed inside the housing. The housing contains a casing, a docking frame made with the possibility of mounting the head fairing, and a support frame made with the possibility of mounting to the launch vehicle. The spacer contains a power frame, including the upper frame, made with the possibility of fastening the payload and connected to the docking frame of the housing, the lower frame, mounted on the support frame of the housing, and longitudinal beams. In addition, the transition compartment of the launch vehicle contains a payload separation system.
В соответствии с заявляемым решением корпус содержит продольные балки, соединенные с обшивкой корпуса. Кроме того, продольные балки корпуса снабжены фитингами, размещенными в их верхних концах.In accordance with the claimed decision, the housing contains longitudinal beams connected to the casing of the housing. In addition, the longitudinal beams of the housing are equipped with fittings located at their upper ends.
В заявляемом решении проставка содержит кронштейны, равномерно размещенные вдоль ее верхнего торца и соединенные с верхними концами ее продольных балок, при этом нижние концы продольных балок проставки закреплены на нижнем шпангоуте проставки,In the claimed solution, the spacer contains brackets evenly spaced along its upper end and connected to the upper ends of its longitudinal beams, while the lower ends of the longitudinal beams of the spacer are mounted on the lower spacer frame,
В заявляемом решении верхний шпангоут проставки выполнен в виде дуг, соединенных друг с другом через кронштейны проставок.In the claimed solution, the upper spacer frame is made in the form of arcs connected to each other through the brackets of the spacers.
В соответствии с заявляемым решением каждый из кронштейнов проставки выполнен в поперечном сечении с профилем швеллерообразной формы, причем верхние торцы кронштейнов перекрыты снабженными отверстиями фланцами. Стенка каждого из кронштейнов ориентирована вдоль продольной оси переходного отсека, а полки кронштейна снабжены дополнительными планками, пропущенными по наружной стороне полок от фланца кронштейна до нижнего торца его стенки и ориентированными под углом к стенке кронштейна. Каждая из продольных балок проставки выполнена в поперечном сечении с профилем в виде таврошвеллера, полки которой соединены с полками кронштейна, а стенка без излома соединена с дополнительными планками кронштейна. Обшивка проставки выполнена в виде панелей, закрепленных на верхнем и нижнем шпангоутах проставки, на дополнительных планках кронштейнов и на стенках продольных балок проставки.In accordance with the claimed solution, each of the spacer brackets is made in cross section with a channel-shaped profile, with the upper ends of the brackets overlapping with flanges provided with holes. The wall of each of the brackets is oriented along the longitudinal axis of the transition compartment, and the bracket shelves are equipped with additional trims missing on the outside of the shelves from the bracket flange to the lower end of its wall and oriented at an angle to the bracket wall. Each of the longitudinal beams of the spacer is made in cross section with a profile in the form of a t-channel, the shelves of which are connected to the shelves of the bracket, and the wall without a break is connected to additional brackets of the bracket. The casing of the spacer is made in the form of panels mounted on the upper and lower frames of the spacer, on the additional brackets of the brackets and on the walls of the longitudinal beams of the spacer.
В соответствии с заявляемым решением стыковочный шпангоут корпуса и верхний шпангоут проставки соединены друг с другом плоской фермой с треугольной решеткой. Узлы крепления первых концов нечетных пар смежных стержней фермы к верхнему шпангоуту размещены на кронштейнах, а четных пар - на дугах верхнего шпангоута проставки.In accordance with the claimed solution, the docking frame of the body and the upper spacer frame are connected to each other by a flat truss with a triangular lattice. The attachment points of the first ends of the odd pairs of adjacent truss rods to the upper frame are placed on the brackets, and the even pairs on the arches of the upper spacer frame.
В соответствии с заявляемым решением стыковочный шпангоут выполнен в поперечном сечении в виде таврообразного профиля с отогнутой внутрь отсека стенкой, на которой закреплена верхняя часть обшивки корпуса.In accordance with the claimed solution, the docking frame is made in cross section in the form of a T-shaped profile with a wall bent into the compartment, on which the upper part of the casing is fixed.
На внутреннем плече полки стыковочного шпангоута закреплены узлы крепления вторых концов стержней фермы к стыковочному шпангоуту,On the inner shoulder of the shelf of the docking frame, the fastening nodes of the second ends of the truss rods to the docking frame are fixed,
Внешнее плечо стыковочного шпангоута оперто на фитинги продольных балок корпуса, при этом сверху на внешнем плече его полки установлен головной обтекатель. Головной обтекатель снабжен замками поперечного стыка, причем фитинги продольных балок корпуса, внешнее плечо стыковочного шпангоута и шпангоут головного обтекателя стянуты друг с другом замками поперечного стыка головного обтекателя.The outer shoulder of the docking frame is supported on the fittings of the longitudinal beams of the housing, while the head fairing is mounted on top of the outer shoulder of its shelf. The head fairing is equipped with locks of the transverse joint, and the fittings of the longitudinal beams of the body, the outer shoulder of the docking frame and the frame of the head fairing are pulled together by locks of the transverse joint of the head fairing.
В соответствии с заявляемым решением опорный шпангоут выполнен в поперечном сечении в виде двутаврообразного профиля, снабженного поперечными ребрами, размещенными в нише, открытой наружу отсека и ограниченной стенкой шпангоута и его полками.In accordance with the claimed solution, the support frame is made in cross section in the form of an I-beam profile, equipped with transverse ribs placed in a niche, open to the outside of the compartment and bounded by the wall of the frame and its shelves.
На верхней полке опорного шпангоута в ее срединной части закреплен нижний шпангоут проставки, при этом периферийная часть внешнего плеча верхней полки опорного шпангоута выполнена отогнутой вверх и на ней закреплены продольные балки и обшивка корпуса. Внешнее плечо нижней полки шпангоута соединено с силовым элементом последней ступени ракеты-носителя.The lower frame of the spacer is fixed on the upper shelf of the support frame in its middle part, while the peripheral part of the outer shoulder of the upper shelf of the support frame is bent upward and longitudinal beams and casing are fixed on it. The outer shoulder of the lower shelf of the frame is connected to the power element of the last stage of the launch vehicle.
В соответствии с заявляемым решением упомянутая система отделения полезной нагрузки включает замки - толкатели, размещенные между полками кронштейнов проставки и закрепленные на фланцах кронштейнов соосно их отверстиям.In accordance with the claimed solution, the said payload separation system includes pusher locks located between the shelves of the spacer brackets and mounted on the flanges of the brackets coaxially with their holes.
Техническим результатом, достигаемым при использовании указанных конструктивных приемов, является уменьшение массы конструкции переходного отсека на 5…8 процентов.The technical result achieved by using these design techniques is to reduce the mass of the transition compartment by 5 ... 8 percent.
При этом снижение массы переходного отсека в заявляемом решении сочетается с повышением его несущей способности за счет выполнения переходного отсека в поперечном сечении в виде жесткого треугольного в поперечном сечении элемента, составленного из плоской фермы, корпуса и проставки, соединенных друг с другом опорным и стыковочным шпангоутами корпуса и верхним и нижним шпангоутами проставки. Кроме того, повышению несущей способности отсека способствует также соединение верхних концов продольных балок проставки с кронштейнами и крепление их нижних концов на нижнем шпангоуте проставки.In this case, the reduction in the mass of the transition compartment in the claimed solution is combined with an increase in its bearing capacity due to the transition compartment in the cross section in the form of a rigid triangular cross section of an element made up of a flat truss, housing and spacers connected to each other by the support and dock frames of the housing and upper and lower spacer frames. In addition, increasing the load-bearing capacity of the compartment also contributes to the connection of the upper ends of the longitudinal beams of the spacer with brackets and the fastening of their lower ends to the lower frame of the spacer.
Соединение стыковочного шпангоута корпуса и верхнего шпангоута проставки плоской фермой, кроме того, увеличивает зону полезного груза головного обтекателя и исключает необходимость регулировки длины стержней, что сокращает время сборки переходного отсека.The connection of the housing docking frame and the spacer upper frame with a flat truss, in addition, increases the payload area of the head fairing and eliminates the need to adjust the length of the rods, which reduces the assembly time of the transition compartment.
Помимо прочего, переходный отсек может быть снабжен опорами для горизонтальной транспортировки ракеты-носителя. Указанные опоры могут быть закреплены на фитингах продольных балок корпуса, при этом ферма может быть снабжена дополнительными стержнями, выполненными из сплава на основе титана, первые концы которых целесообразно соединить с кронштейнами проставки, а вторые концы закрепить на полке верхнего шпангоута корпуса вблизи мест крепления указанных опор.Among other things, the transition compartment can be equipped with supports for horizontal transportation of the launch vehicle. These supports can be fixed on the fittings of the longitudinal beams of the body, while the truss can be equipped with additional rods made of titanium-based alloy, the first ends of which are expediently connected to the brackets of the spacer, and the second ends are fixed on the shelf of the upper frame of the body near the points of attachment of these supports .
Кроме того, переходной отсек может быть снабжен опорными кронштейнами для толкателей головного обтекателя. Указанные кронштейны могут быть закреплены на стыковочном шпангоуте корпуса и дополнительно подкреплены стержнями, закрепленными на фитингах продольных балок корпуса. Ферма при этом может быть снабжена дополнительными стержнями, выполненными из сплава на основе титана. Первые концы указанных стержней целесообразно соединить с кронштейнами проставки, а вторые концы закрепить на полке верхнего шпангоута корпуса вблизи мест крепления опорных кронштейнов.In addition, the transition compartment can be equipped with support brackets for the pusher head fairing. The indicated brackets can be fixed on the docking frame of the housing and additionally reinforced with rods mounted on the fittings of the longitudinal beams of the housing. The farm can be equipped with additional rods made of an alloy based on titanium. It is advisable to connect the first ends of the indicated rods to the spacer brackets, and secure the second ends to the shelf of the upper frame of the housing near the mounting points of the support brackets.
Указанные выше конструктивные приемы крепления элементов, воспринимающих значительные нагрузки, с использованием дополнительных стержней фермы, выполненных из сплава на основе титана и соединенных с местами крепления указанных элементов и кронштейнами проставки, позволяют дополнительно уменьшить массу конструкции переходного отсека.The above-mentioned structural methods of fastening elements that take up significant loads using additional truss rods made of titanium-based alloy and connected to the fastening points of these elements and spacer brackets can further reduce the weight of the transition compartment.
Помимо прочего, одна из сторон отогнутой части верхней полки опорного шпангоута может быть снабжена круговым уступом с шириной, близкой толщине обшивки корпуса, при этом часть полки от уступа до торца полки может быть выполнена в виде конической поверхности. Обшивку корпуса целесообразно расположить с прилеганием к указанной конической поверхности отогнутой части полки, что дополнительно уменьшает массу конструкции переходного отсека.Among other things, one of the sides of the bent part of the upper shelf of the support frame can be equipped with a circular ledge with a width close to the thickness of the casing, while part of the shelf from the ledge to the end of the shelf can be made in the form of a conical surface. It is advisable to arrange the housing casing with the curved portion of the shelf adjacent to the specified conical surface, which further reduces the mass of the transition compartment structure.
Кроме того, полка стыковочного шпангоута корпуса может быть снабжена выемками прямоугольной формы в поперечном сечении, размещенными по разные стороны от стенки стыковочного шпангоута. Выемки на внутреннем плече полки стыковочного шпангоута корпуса открытой частью ориентированы вверх и размещены между узлами крепления вторых концов стержней фермы к стыковочному шпангоуту. Выемки на внешнем плече полки стыковочного шпангоута корпуса ориентированы открытой частью вниз и расположены между местами креплений фитингов продольных балок корпуса. Это позволяет дополнительно уменьшить массу переходного отсека.In addition, the shelf of the docking frame of the housing can be provided with recesses of rectangular shape in cross section, placed on different sides from the wall of the docking frame. The recesses on the inner shoulder of the shelf of the docking frame of the housing with the open part oriented upward and placed between the attachment points of the second ends of the truss rods to the docking frame. The recesses on the outer shoulder of the shelf of the housing dock frame are oriented with the open part facing down and located between the fasteners of the fittings of the longitudinal beams of the housing. This allows you to further reduce the weight of the transition compartment.
Помимо прочего, верхняя полка опорного шпангоута может быть снабжена глухими отверстиями, размещенными над поперечными ребрами опорного шпангоута и выполненными с обеспечением возможности соединения с нижним шпангоутом проставки, что обеспечивает непосредственную передачу инерционных нагрузок от полезной нагрузки на поперечные ребра шпангоута.Among other things, the upper shelf of the support frame can be provided with blind holes located above the transverse ribs of the support frame and made possible to connect to the lower frame of the spacer, which provides direct transfer of inertial loads from the payload to the transverse edges of the frame.
Наиболее предпочтительно число поперечных ребер опорного шпангоута выбрать из диапазона от 100 до 130, что соответствует условиям передачи распределенной нагрузки от головного блока ракеты-носителя на последние ступени ракет носителей среднего класса.Most preferably, the number of transverse ribs of the support frame is selected from a range from 100 to 130, which corresponds to the conditions for the distribution of the distributed load from the head block of the launch vehicle to the last stages of medium-range launch vehicles.
Кроме того, внешнее плечо нижней полки шпангоута может быть снабжено сквозными отверстиями, размещенными между поперечными ребрами и выполненными с обеспечением возможности соединения с силовым элементом последней ступени ракеты-носителя. Это позволяет выполнить соединение последней ступени ракеты-носителя с переходным отсеком с использованием болтовых соединений, что повышает надежность стыковки и уменьшает сроки сборки ракеты-носителя с головной частью.In addition, the outer shoulder of the lower shelf of the frame can be provided with through holes located between the transverse ribs and made possible to connect with the power element of the last stage of the launch vehicle. This allows you to connect the last stage of the launch vehicle with the transition compartment using bolted connections, which increases the reliability of the connection and reduces the assembly time of the launch vehicle with the head part.
Помимо прочего, фитинги продольных балок корпуса, внешнее плечо стыковочного шпангоута и шпангоут головного обтекателя целесообразно снабдить соосными отверстиями, сквозь которые могут быть пропущены штоки замков поперечного стыка головного обтекателя, что позволяет стянуть указанные конструктивные элементы в единый пакет и передать нагрузки от головного обтекателя непосредственно на продольные балки корпуса с минимальными затратами массы конструкции.Among other things, the fittings of the longitudinal beams of the body, the outer shoulder of the docking frame and the frame of the head fairing should be provided with coaxial holes through which the lock rods of the transverse joint of the head fairing can be passed, which allows you to pull these structural elements into a single package and transfer loads from the head fairing directly longitudinal beams of the casing with minimal construction weight.
Ближайшим аналогом заявляемого опорного шпангоута является решение шпангоута отсека летательного аппарата (см. В.А. Евстафьев, Основы конструирования космических аппаратов, Балтийский государственный технический университет, С.-П., 2008, стр. 58, рис. 3.20). На рисунке 3.20 указанного источника приведен общий вид ферменного отсека космического аппарата, снабженного двумя опорными шпангоутами идентичного устройства. Для определенности в последующем изложении рассмотрим верхний опорный шпангоут этого решения.The closest analogue of the claimed support frame is the decision of the frame of the aircraft compartment (see V.A. Evstafiev, Fundamentals of the design of spacecraft, Baltic State Technical University, S.-P., 2008, p. 58, Fig. 3.20). Figure 3.20 shows the specified source a general view of the truss compartment of the spacecraft equipped with two supporting frames of the identical device. For definiteness, in the following presentation, we consider the upper support frame of this solution.
В соответствии с этим решением опорный шпангоут в поперечном сечении выполнен с профилем в виде швеллера, содержащего стенку и одинаковой длины первую - верхнюю, и вторую - нижнюю полки. Кроме того, шпангоут содержит поперечные ребра, размещенные в кольцевой нише, ограниченной верхней и нижней полками и стенкой шпангоута. Полки шпангоута снабжены отверстиями, выполненными с обеспечением возможности соединения шпангоута со смежными элементами конструкции и размещенными между ребрами вблизи середины углового расстояния между ребрами. В рассмотренном примере на первой полке шпангоута отверстия размещены между каждой нечетной парой смежных поперечных ребер и обеспечивают восприятие распределенной нагрузки от первого смежного отсека, например, от полезной нагрузки. Отверстия второй полки шпангоута размещены лишь между некоторыми четными парами поперечных ребер - между парами ребер, лишенными отверстий на первой полке и примыкающими к опорным узлам фермы. Вторая полка шпангоута в сочетании с поперечными ребрами, размещенными вблизи отверстий второй полки, обеспечивает при этом передачу сосредоточенной нагрузки на второй смежный отсек шпангоута - в рассматриваемом решении на ферменный отсек. Таким образом, опорный шпангоут в этом решении обеспечивает восприятие рассредоточенных нагрузок от первого отсека, например, от полезной нагрузки, и передачу сосредоточенной нагрузки через вторую полку шпангоута на второй смежный отсек, например, на опорные узлы ферменного отсека.In accordance with this decision, the support frame in cross section is made with a profile in the form of a channel containing a wall and of equal length, the first - upper and second - lower shelves. In addition, the frame contains transverse ribs placed in an annular niche bounded by upper and lower shelves and the wall of the frame. The shelves of the frame are provided with holes made to allow the connection of the frame with adjacent structural elements and placed between the ribs near the middle of the angular distance between the ribs. In the considered example, on the first shelf of the frame, the holes are placed between each odd pair of adjacent transverse ribs and provide the perception of the distributed load from the first adjacent compartment, for example, from the payload. The holes of the second shelf of the frame are placed only between some even pairs of transverse ribs - between pairs of ribs devoid of holes on the first shelf and adjacent to the supporting nodes of the truss. The second shelf of the frame, in combination with the transverse ribs located near the holes of the second shelf, ensures that the concentrated load is transferred to the second adjacent frame compartment - in the considered solution, to the truss compartment. Thus, the support frame in this solution provides the perception of the dispersed loads from the first compartment, for example, from the payload, and the transfer of the concentrated load through the second shelf of the frame to the second adjacent compartment, for example, to the support nodes of the truss compartment.
Рассмотренный опорный шпангоут, во-первых, не обеспечивает восприятие первой полкой шпангоута инерционных нагрузок от третьего смежного отсека, например, головного обтекателя. Во-вторых, инерционные нагрузки, воспринимаемые первой полкой шпангоута, нагружают шпангоут кручением и изгибом из плоскости шпангоута, что ведет к увеличению массы шпангоута.The considered support frame, firstly, does not provide the perception of the first shelf of the frame of inertial loads from the third adjacent compartment, for example, the head fairing. Secondly, the inertial loads perceived by the first shelf of the frame load the frame with torsion and bending from the plane of the frame, which leads to an increase in the mass of the frame.
Технической проблемой, решаемой заявляемым опорным шпангоутом, является разработка конструкции шпангоута, обеспечивающей восприятие распределенных нагрузок от двух смежных отсеков - первого и третьего, и передачу распределенной нагрузки на второй смежный отсек в условиях массовых ограничений.The technical problem solved by the claimed support frame is the development of the design of the frame, providing the perception of distributed loads from two adjacent compartments - the first and third, and the transmission of the distributed load to the second adjacent compartment under conditions of mass restrictions.
Техническая проблема решается следующим образом.The technical problem is solved as follows.
В соответствии с заявляемым решением опорный шпангоут выполнен в поперечном сечении с профилем двутаврообразной формы. В заявляемом решении верхняя полка шпангоута расположена асимметрично относительно стенки профиля со смещением наружу шпангоута, причем периферийная часть ее внешнего плеча отогнута вверх и выполнена с уменьшением ее толщины при переходе от места перегиба полки к ее торцу.In accordance with the claimed solution, the support frame is made in cross section with a profile of an I-shaped. In the claimed solution, the upper shelf of the frame is located asymmetrically relative to the wall of the profile with the offset to the outside of the frame, and the peripheral part of its outer shoulder is bent up and made with a decrease in its thickness when moving from the place of bending of the shelf to its end.
Как и ближайший аналог, опорный шпангоут содержит поперечные ребра, размещенные в кольцевой нише, ограниченной внешними плечами верхней и нижней полок и стенкой шпангоута. В отличие от ближайшего аналога поперечные ребра шпангоута снабжены наплывами, расположенными в местах стыка поперечных ребер со стенкой и верхней полкой шпангоута.Like the closest analogue, the support frame contains transverse ribs placed in an annular niche bounded by the outer shoulders of the upper and lower shelves and the wall of the frame. In contrast to the closest analogue, the transverse ribs of the frame are provided with influxes located at the junction of the transverse ribs with the wall and the upper shelf of the frame.
Как и в ближайшем аналоге, нижняя и верхняя полки шпангоута снабжены отверстиями, выполненными с обеспечением возможности соединения шпангоута со смежными элементами конструкции, при этом отверстия в нижней полке шпангоута выполнены сквозными и размещены между поперечными ребрами шпангоута. В отличие от ближайшего аналога отверстия в верхней полке шпангоута выполнены глухими, размещены над поперечными ребрами и продлены внутрь поперечных ребер шпангоута.As in the closest analogue, the lower and upper frames of the frame are provided with holes made to allow the connection of the frame with adjacent structural elements, while the holes in the lower shelf of the frame are made through and placed between the transverse ribs of the frame. Unlike the closest analogue, the holes in the upper shelf of the frame are blind, placed above the transverse ribs and extended into the transverse ribs of the frame.
Выполнение шпангоута в поперечном сечении с профилем двутаврообразной формы с верхней полкой, помещенной асимметрично относительно стенки профиля со смещением наружу шпангоута и отогнутой периферийной частью, позволяет обеспечить возможность восприятия шпангоутом инерционной нагрузки от третьего смежного элемента конструкции, например, хвостовой части головного обтекателя с поперечным габаритным размером, превышающим поперечный габаритный размер второго смежного отсека.The implementation of the frame in cross section with a double-tee profile with an upper shelf placed asymmetrically relative to the profile wall with the frame moving outward and the peripheral part bent, allows the frame to perceive the inertial load from the third adjacent structural element, for example, the tail part of the head fairing with a transverse overall dimension exceeding the transverse overall dimension of the second adjacent compartment.
Это сочетается с уменьшением массы шпангоута, что в частности достигается следующими приемами.This is combined with a reduction in the mass of the frame, which is achieved in particular by the following methods.
1. Размещение на нижней полке шпангоута между поперечными ребрами отверстий для крепления второго смежного отсека, например, последней ступени ракеты-носителя, и на верхней полке над поперечными ребрами отверстий для крепления первого смежного отсека, например, полезной нагрузки, позволяет свести к минимуму расстояние между осями отверстий для крепления первого и второго отсеков до центра тяжести сечения шпангоута и, следовательно, уменьшить кручение шпангоута и нагрузки на болты крепления ко второму смежному отсеку.1. Placement on the lower shelf of the frame between the transverse ribs of the holes for fastening the second adjacent compartment, for example, the last stage of the launch vehicle, and on the upper shelf above the transverse ribs of the holes for fastening the first adjacent compartment, for example, the payload, allows to minimize the distance between the axes of the holes for fastening the first and second compartments to the center of gravity of the frame section and, therefore, reduce the torsion of the frame and the load on the bolts of the fastening to the second adjacent compartment.
2. Выполнение поперечных ребер с наплывами, расположенными в местах соединения поперечных ребер со стенкой и верхней полкой шпангоута, что, обеспечивая плавное, без изломов соединение этих элементов друг с другом, уменьшает концентрацию напряжений в этих элементах от действия нагрузок от первого смежного отсека, например, конической проставки, и от третьего смежного отсека, например, от головного обтекателя.2. The implementation of the transverse ribs with flows, located at the junction of the transverse ribs with the wall and the upper shelf of the frame, which provides a smooth, without kinks connection of these elements with each other, reduces the concentration of stresses in these elements from the action of loads from the first adjacent compartment, for example , conical spacers, and from the third adjacent compartment, for example, from the head fairing.
3. Конструктивное выполнение отверстий в верхней полке глухими и размещением их над поперечными ребрами и их продление во внутреннюю часть наплывов ребер, что, обеспечивая непосредственную передачу инерционных нагрузок от первого смежного отсека, например, от полезной нагрузки, на поперечные ребра шпангоута, позволяет равномерно загрузить шпангоут.3. The design of the holes in the upper flange is deaf and their placement above the transverse ribs and their extension into the inner part of the ribs, which provides direct transfer of inertial loads from the first adjacent compartment, for example, from the payload, to the transverse ribs of the frame, allows you to evenly load frame.
4. Уменьшение толщины отогнутой части внешнего плеча верхней полки при переходе от места перегиба полки к ее торцу позволяет равномерно нагрузить наружное плечо верхней полки шпангоута.4. The decrease in the thickness of the bent part of the outer shoulder of the upper shelf during the transition from the inflection point of the shelf to its end allows you to uniformly load the outer shoulder of the upper shelf of the frame.
Наиболее предпочтительно отклонить периферийную часть внешнего плеча верхней полки шпангоута от вертикали на угол от 30 до 40 градусов, что позволяет использовать заявленное решение опорного шпангоута в составе переходного отсека ракеты-носителя типа «Союз» в сочетании с отработанными серийными головными обтекателями.It is most preferable to deflect the peripheral part of the outer shoulder of the upper frame shelf from the vertical by an angle of 30 to 40 degrees, which makes it possible to use the claimed solution of the support frame as part of the transition compartment of the Soyuz launch vehicle in combination with spent serial head fairings.
Выполнение периферийной части верхней полки шпангоута с круговым уступом позволяет оптимальным образом соединить полку шпангоута с третьим смежным элементом конструкции, например, головным обтекателем с хвостовой частью, выполненным в виде конической оболочки, и за счет «примыкания» оболочки к отогнутой части полки включить ее в общую силовую схему шпангоута и тем самым дополнительно уменьшить массу шпангоута.Performing the peripheral part of the upper shelf of the frame with a circular ledge allows you to optimally connect the shelf of the frame with the third adjacent structural element, for example, a head fairing with a tail made in the form of a conical shell, and due to the "adjoining" of the shell to the bent part of the shelf to include it in the total the power circuit of the frame and thereby further reduce the weight of the frame.
Предлагаемая конструкция опорного шпангоута может быть использована как в переходных отсеках ракет-носителей среднего и тяжелого классов, так и в конструкции других силовых отсеков летательных аппаратов.The proposed design of the support frame can be used both in the transitional compartments of medium and heavy class launch vehicles, and in the design of other power compartments of aircraft.
Заявляемые решения переходного отсека ракеты-носителя и опорного шпангоута поясняется следующими материалами:The inventive solutions of the transition compartment of the launch vehicle and the support frame is illustrated by the following materials:
фиг. 1 - общий вид опорного шпангоута в аксонометрии,FIG. 1 is a General view of the support frame in a perspective view,
фиг. 2 - вид опорного шпангоута сверху, фрагмент вида А с фиг. 1,FIG. 2 is a top view of the support frame, a fragment of view A of FIG. one,
фиг. 3 - вид опорного шпангоута снизу, фрагмент вида Б с фиг. 2,FIG. 3 is a bottom view of the support frame, a fragment of view B of FIG. 2
фиг. 4 - поперечное сечение шпангоута по месту расположения отверстия нижней полки шпангоута (сечение В-В с фиг. 3),FIG. 4 is a cross-sectional view of the frame at the location of the opening of the lower shelf of the frame (section BB in FIG. 3),
фиг. 5 - поперечное сечение шпангоута по месту расположения отверстия верхней полки шпангоута (сечение Г-Г с фиг. 2),FIG. 5 is a cross-sectional view of the frame at the location of the opening of the upper shelf of the frame (section GG with Fig. 2),
фиг. 6 - вид опорного шпангоута сбоку, фрагмент вида Д с фиг. 1,FIG. 6 is a side view of the support frame, a fragment of view D of FIG. one,
фиг. 7 - разрез опорного шпангоута вблизи нижней полки (фрагмент разреза Е-Е с фиг. 6),FIG. 7 is a section of a support frame near the lower flange (a fragment of a section EE from Fig. 6),
фиг. 8 - разрез опорного шпангоута вблизи верхней полки (фрагмент разреза Ж-Ж с фиг. 6),FIG. 8 is a section of a support frame near the upper flange (a fragment of the section FJ with Fig. 6),
фиг. 9 - общий вид переходного отсека в аксонометрии,FIG. 9 is a General view of the transition compartment in a perspective view,
фиг. 10 - переходной отсек в плане (вид Т с фиг. 9),FIG. 10 - transitional compartment in plan (view T from Fig. 9),
фиг. 11 - разрез переходного отсека (разрез К-К с фиг. 10),FIG. 11 is a section of the transition compartment (section KK with Fig. 10),
фиг. 12 - переходной отсек (фрагмент вида сбоку, вид 3 с фиг. 10),FIG. 12 - transition compartment (a fragment of a side view,
фиг. 13 - узел соединения стыковочного шпангоута с полушпангоутом головного обтекателя и обшивкой корпуса (сечение О-О с фиг. 12),FIG. 13 - the connection node of the docking frame with the half-frame of the head fairing and the casing (section O-O with Fig. 12),
фиг. 14 - узел соединения стыковочного шпангоута с полушпангоутом головного обтекателя и его замком поперечного стыка, обшивкой корпуса и фитингом продольной балки корпуса (сечение П-П с фиг. 12),FIG. 14 - the connection node of the docking frame with the half-frame of the head fairing and its lock of the transverse joint, the skin of the body and the fitting of the longitudinal beam of the body (section PP from Fig. 12),
фиг. 15 - узел соединения опорного шпангоута с обшивкой и продольными балками корпуса в аксонометрии,FIG. 15 - node connecting the support frame with the skin and the longitudinal beams of the body in a perspective view,
фиг. 16 - узел соединения опорного шпангоута корпуса с обшивкой и продольной балкой корпуса и шпангоутом последней ступени ракеты -носителя (сечение М-М с фиг. 15),FIG. 16 - node connection support frame of the housing with the casing and the longitudinal beam of the housing and the frame of the last stage of the launch vehicle (section MM with Fig. 15),
фиг. 17 - узел соединения опорного шпангоута корпуса с нижним шпангоутом проставки (сечение Н с фиг. 15),FIG. 17 - the connection node of the support frame of the housing with the lower frame spacers (section H with Fig. 15),
фиг. 18 - узлы соединения стержней фермы с верхним шпангоутом проставки и стыковочным шпангоутом корпуса (выноска С с фиг. 10),FIG. 18 - nodes connecting the rods of the farm with the upper frame spacers and the connecting frame of the housing (callout C from Fig. 10),
фиг. 19 - узел крепления опоры для толкателей головного обтекателя на корпусе отсека в аксонометрии,FIG. 19 - mounting support for pushers of the head fairing on the compartment body in a perspective view,
фиг. 20 - фрагмент фермы в месте установки опоры для толкателей головного обтекателя (выноска И с фиг. 10),FIG. 20 is a fragment of the truss at the installation site of the support for the pushers of the head fairing (callout And with Fig. 10),
фиг. 21 - узлы соединения дополнительного стержня фермы со стыковочным шпангоутом корпуса и верхним шпангоутом проставки в месте установки опоры для толкателей головного обтекателя (сечение Л-Л с фиг. 20),FIG. 21 - nodes connecting the additional truss rod with the connecting frame of the body and the upper spacer frame at the installation site of the support for the pushers of the head fairing (section LL with Fig. 20),
фиг. 22 - узел крепления опоры для горизонтального перемещения ракеты -носителя в аксонометрии,FIG. 22 - support mount for horizontal movement of the booster in a perspective view,
фиг. 23 - фрагмент фермы в месте установки кронштейна для горизонтального подъема ракеты-носителя (выноска Р с фиг. 10),FIG. 23 is a fragment of the truss at the installation site of the bracket for horizontal lifting of the launch vehicle (callout P with Fig. 10),
фиг. 24 - проставка в аксонометрии (фрагмент вида снаружи),FIG. 24 - spacer in a perspective view (a fragment of a view from the outside),
фиг. 25 - проставка в аксонометрии (фрагмент вида изнутри проставки),FIG. 25 - spacer in a perspective view (a fragment of the view from the inside of the spacer),
фиг. 26 - кронштейн проставки в аксонометрии (вид на кронштейн с внешней стороны проставки),FIG. 26 - spacer bracket in a perspective view (view of the bracket from the outside of the spacer),
фиг. 27 - кронштейн проставки в аксонометрии (вид на кронштейн с внутренней стороны проставки),FIG. 27 - spacer bracket in a perspective view (view of the bracket from the inside of the spacer),
фиг. 28 - кронштейн проставки, вид сбоку (вид У с фиг. 27),FIG. 28 - spacer bracket, side view (type U from Fig. 27),
фиг. 29 - продольная балка проставки с кронштейном в аксонометрии,FIG. 29 is a longitudinal beam spacers with a bracket in a perspective view,
фиг. 30 - установка замка - толкателя на кронштейне проставки в аксонометрии.FIG. 30 - installation of the lock - pusher on the spacer bracket in a perspective view.
В приводимых материалах для обозначения элементов переходного отсека и опорного шпангоута использованы следующие обозначения:In the cited materials, the following notations are used to designate the elements of the transition compartment and the support frame:
1 продольная ось переходного отсека,1 longitudinal axis of the adapter compartment,
4 полушпангоут головного обтекателя,4 half-mast head fairing,
401 элемент замка поперечного стыка головного обтекателя, располагаемый на стыковочном шпангоуте переходного отсека,401 an element of the lock of the transverse joint of the head fairing located on the docking frame of the transition compartment,
402 шток замка поперечного стыка головного обтекателя,402 rod lock of the transverse joint of the head fairing,
6 шпангоут последней ступени ракеты-носителя,6 frame of the last stage of the launch vehicle,
7 корпус,7 building
71 обшивка корпуса,71 casing,
72 продольная балка корпуса,72 longitudinal beam of the body,
73 фитинг продольной балки корпуса,73 fitting for the longitudinal beam of the housing,
74 промежуточный шпангоут корпуса,74 intermediate frame of the body,
8 проставка,8 spacer,
81 продольная балка проставки,81 longitudinal beam spacers,
82 полка балки,82 beam shelf,
83 стенка балки,83 wall of the beam,
84 переходной элемент продольной балки,84 transition element of the longitudinal beam,
85 панель обшивки проставки,85 spacer trim panel,
9 замок толкатель,9 padlock pusher,
10 опорный шпангоут,10 support frame,
11 стенка опорного шпангоута,11 wall support frame,
12 верхняя полка опорного шпангоута,12 upper shelf support frame,
121 наружное плечо верхней полки опорного шпангоута,121 outer shoulder of the upper flange of the support frame,
122 внутреннее плечо верхней полки опорного шпангоута,122 inner shoulder of the upper flange of the support frame,
123 периферийная часть верхней полки опорного шпангоута,123 the peripheral part of the upper flange of the support frame,
124 уступ верхней полки опорного шпангоута,124 ledge of the upper shelf support frame,
125 отверстие в верхней полке опорного шпангоута,125 hole in the upper shelf of the support frame,
126 место перегиба верхней полки опорного шпангоута,126 place of inflection of the upper flange of the support frame,
13 нижняя полка опорного шпангоута,13 lower shelf support frame,
131 наружное плечо нижней полки опорного шпангоута,131 outer shoulder of the lower flange of the support frame,
132 внутреннее плечо нижней полки опорного шпангоута,132 inner shoulder of the lower flange of the support frame,
134 выемка нижней полки опорного шпангоута,134 recess of the lower shelf support frame,
135 отверстие в нижней полке опорного шпангоута,135 hole in the lower shelf of the support frame,
14 ребро опорного шпангоута,14 rib support frame,
141 наплыв ребра опорного шпангоута,141 influx of ribs of the support frame,
20 стыковочный шпангоут,20 docking frame,
21 стенка стыковочного шпангоута,21 wall of the docking frame,
22 внешнее плечо полки стыковочного шпангоута,22 the outer shoulder of the shelf of the docking frame,
23 внутренне плечо полки стыковочного шпангоута,23 inner shoulder of the shelf of the docking frame,
24 выемка на внешнем плече стыковочного шпангоута,24 recess on the outer shoulder of the docking frame,
25 выемка на внутреннем плече стыковочного шпангоута,25 recess on the inner shoulder of the docking frame,
30 кронштейн,30 bracket,
31 фланец кронштейна,31 bracket flange,
32 отверстие во фланце кронштейна,32 hole in the bracket flange,
33 стенка кронштейна,33 bracket wall,
34 полки кронштейна,34 bracket shelves,
35 планка кронштейна,35 bracket bracket,
36 отбортовка кронштейна,36 flanging bracket
37 поперечная площадка планки кронштейна,37 transverse area of the bracket plate,
40 нижний шпангоут проставки,40 lower frame spacers,
41 дуга верхнего шпангоута проставки,41 arc of the upper spacer frame,
50 Стержень фермы,50 The core of the farm,
51 первый конец стержня,51 the first end of the rod,
52 второй конец стержня,52 the second end of the rod,
53 дополнительный стержень фермы,53 additional core of the farm,
60 опора для горизонтального перемещения ракеты-носителя,60 support for horizontal movement of the launch vehicle,
61 кронштейн для установки опоры для горизонтального перемещения ракеты-носителя,61 bracket for installing supports for horizontal movement of the launch vehicle,
62 опорный кронштейн для толкателей головного обтекателя,62 support bracket for head fairing pushers,
63 стержень для опорного кронштейна для толкателей головного обтекателя.63 rod for support bracket for head fairing pushers.
Без ограничения общности при последующем изложении условимся терминами «внешний», «наружный», «внутренний» обозначать элементы, расположенные в поперечной плоскости переходного отсека - плоскости, перпендикулярной продольной оси 1 переходного отсека, дальше или ближе от продольной оси 1 переходного отсека в радиальном направлении, или поверхности, ориентированные в сторону от продольной оси 1 переходного отсека или в сторону к продольной оси 1 переходного отсека. Кроме того, термины «выше», «ниже», «сверху», «снизу», «верхний торец», «нижний торец», «верхняя сторона», «нижняя сторона» условимся трактовать в соответствии с расположением элементов относительно положительного направления продольной оси 1 переходного отсека (ось X, фиг. 1, 11). Термином «поперечный» условимся обозначать сечения шпангоутов и других кольцеобразных элементов конструкции плоскостью, проходящей через продольную ось 1 переходного отсека (ось 1, фиг. 1, 11).Without loss of generality, in the following presentation, we will agree with the terms “external”, “external”, and “internal” to designate elements located in the transverse plane of the transition compartment — the plane perpendicular to the
В соответствии с заявляемым решением опорный шпангоут 10 (см. фиг. 1-3) выполнен в поперечном сечении с профилем двутаврообразной формы (см. фиг. 4, 5) и содержит стенку 11 и верхнюю 12 и нижнюю 13 полки.In accordance with the claimed solution, the supporting frame 10 (see Fig. 1-3) is made in cross section with a I-shaped profile (see Fig. 4, 5) and contains a
Верхняя полка опорного шпангоута, как показано на фиг. 4, 5, расположена асимметрично относительно стенки 11 профиля со смещением наружу шпангоута - длина наружного плеча 121 верхней полки профиля в 6…10 раз превышает длину внутреннего плеча 122 верхней полки. Наружное плечо 121 верхней полки профиля выполнено с перегибом 126, расположенном в наиболее предпочтительном варианте выполнения шпангоута вблизи середины наружного плеча 121 верхней полки 12 шпангоута. Периферийная часть 123 верхней полки может быть отогнута вверх на угол α, величину которого в наиболее предпочтительном варианте выполнения шпангоута целесообразно выбрать из диапазона от 30 до 40 градусов. Кроме того, в соответствии с заявляемым решением периферийная часть 123 наружного плеча 121 верхней полки 12 шпангоута снабжена круговым уступом 124, расположенным вблизи места перегиба 126 наружного плеча 121 верхней полки шпангоута.The upper flange of the support frame, as shown in FIG. 4, 5, is located asymmetrically relative to the
В наиболее предпочтительном варианте выполнения опорного шпангоута верхнюю полку шпангоута целесообразно выполнить с переменной толщиной: толщину δ1 внутреннего плеча 122 полки выбрать в 1,5…2 раза превышающей толщину δ2 наружного плеча 121 верхней полки, ступенчатым уменьшением толщины δ3 наружного плеча верхней полки на 25…30 процентов в месте уступа 124 и последующим плавным уменьшением толщины периферийной части наружного плеча на 10…20 процентов при переходе от уступа к торцу наружного плеча верхней полки, что дополнительно уменьшает массу шпангоута.In the most preferred embodiment of the support frame, the upper shelf of the frame is expediently made with a variable thickness: the thickness δ 1 of the
Как и верхнюю полку 12 нижнюю полку 13 шпангоута целесообразно расположить асимметрично относительно стенки 11 шпангоута (см. фиг. 4): длину наружного плеча 131 полки целесообразно выбрать в 2…3 раза превышающей длину внутреннего плеча 132 полки. При этом внутренняя часть полки может быть снабжена кольцевой выемкой 134 прямоугольного профиля. Это также дополнительно уменьшает массу шпангоута.Like the
Как и в ближайший аналог, заявляемый опорный шпангоут снабжен поперечными ребрами 14. Поперечные ребра 14 размещены в кольцевой нише, ограниченной внешними плечами 121 и 131 верхней и нижней полок и стенкой 11 шпангоута. В наиболее предпочтительном варианте использования опорного шпангоута в переходном отсеке ракеты-носителя опорный шпангоут для обеспечения передачи распределенных нагрузок на последнюю ступень ракеты-носителя может быть снабжен 100…130 поперечными ребрами.As in the closest analogue, the claimed support frame is provided with
Как и ближайший аналог нижняя 13 и верхняя 13 полки шпангоута снабжены отверстиями. Отверстия 125 в верхней полке шпангоута выполнены с обеспечением возможности соединения шпангоута с первым смежным отсеком, отверстия 135 в нижней полки шпангоута - со вторым смежным отсеком. Отверстия 135 нижней полки 13 шпангоута, как и в ближайшем аналоге, выполнены сквозными и размещены между поперечными ребрами 14 шпангоута. Отверстия 125 верхней полки 12 шпангоута выполнены глухими, размещены в верхней полке над поперечными ребрами и продлены внутрь поперечных ребер шпангоута. При этом места размещения отверстий 125 в поперечных ребрах 14 корпуса в заявляемом решении шпангоута выполнены усиленными - поперечные ребра снабжены наплывами 141 (см. фиг. 4, 6-8), расположенными в местах стыка поперечных ребер 14 со стенкой 11 и верхней полкой 12 шпангоута, за счет чего толщина поперечных ребер вблизи их стыка с верхней полкой шпангоута и стенкой примерно в раза превышает толщину поперечных ребер вблизи их стыка с нижней полкой шпангоута и стенкой.Like the closest analogue, the lower 13 and upper 13 of the shelf shelves are provided with holes. The
Заявляемый переходной отсек ракеты-носителя устроен следующим образом.The inventive transition compartment of the launch vehicle is arranged as follows.
Как и ближайший аналог, заявляемый переходной отсек ракеты-носителя (см. фиг. 9-11) содержит выполненные в виде усеченных конусов корпус 7 и помещенную внутри корпуса проставку 8. Кроме того, переходной отсек ракеты-носителя содержит систему отделения полезной нагрузки.Like the closest analogue, the inventive transition compartment of the launch vehicle (see Fig. 9-11) contains a
Корпус 7 (см. фиг. 11, 12) содержит обшивку 71, опорный шпангоут 10, выполненный с обеспечением возможности крепления к ракете - носителю, и стыковочный шпангоут 20, выполненный с обеспечением возможности крепления головного обтекателя. Кроме указанных элементов корпус 7 содержит продольные балки 72, соединенные с обшивкой корпуса и снабженные фитингами 73, размещенными в их верхних концах, продольные стрингеры (условно не показаны) и промежуточные шпангоуты 74. Продольные балки 72 корпуса наиболее предпочтительно выполнить в виде П-образного профиля (см. фиг. 12, 15).The housing 7 (see Fig. 11, 12) contains a
Проставка 8 (см. фиг. 24, 25) заявляемого решения содержит обшивку и силовой каркас, включающий верхний шпангоут 41, выполненный с обеспечением возможности крепления полезной нагрузки, нижний шпангоут 40 и продольные балки 81. Кроме того, в заявляемом решении проставка 8 содержит кронштейны 30 (см фиг. 26-29), равномерно размещенные вдоль верхнего торца проставки и соединенные с ее продольными балками 81.The spacer 8 (see Fig. 24, 25) of the claimed solution contains a casing and a power frame, including the
Верхний шпангоут проставки выполнен в виде дуг 41, соединенных друг с другом через кронштейны 30 (см. фиг. 9, 10.). Дуги 41 верхнего шпангоута и нижний шпангоут 40 проставки в наиболее предпочтительном варианте выполнения отсека целесообразно выполнить в поперечном сечении в виде уголковых профилей.The upper spacer frame is made in the form of
Каждый из кронштейнов 30 выполнен в поперечном сечении в виде профиля швеллерообразной формы, как показано на фиг. 24, 26-29. Верхние торцы кронштейнов перекрыты фланцами 31, в которых выполнены отверстия 32. Стенка 33 каждого из кронштейнов ориентирована вдоль продольной оси 1 переходного отсека - ориентирована практически параллельно продольной оси 1 переходного отсека.Each of the
Полки 34 каждого из кронштейнов дополнительно снабжены планками 35. Планки 35 пропущены по наружной стороне полок 34 кронштейна от фланца 31 кронштейна до нижнего торца его стенки 33 и ориентированы под углом к стенке кронштейна. В верхней части кронштейна - в части, примыкающей к фланцу 31 кронштейна, планки 34 кронштейнов выполнены увеличенной ширины и снабжены отогнутыми поперечными площадками 37, ориентированными в поперечной плоскости отсека. Наиболее предпочтительно угол наклона планок 35 кронштейна к продольной оси 1 отсека выбрать близким или равным углу полураствора проставки. При этом дуги 41 уголкового профиля верхнего шпангоута проставки могут быть соединены с планками кронштейнов и с их отогнутыми площадками 37 с минимальными затратами массы конструкции.The
Кроме того, кронштейны могут быть снабжены отбортовками 36 - узкими плоскими пластинами, размещенными вокруг фланцев.In addition, the brackets can be provided with flanges 36 - narrow flat plates placed around the flanges.
Продольные балки 81 проставки 8 (см. фиг. 24, 29) выполнены в поперечном сечении в виде таврошвеллера, полки 82 продольных балок 81, как и полки 34 кронштейнов 30 размещены на наружной стороне проставки 8. Первые концы продольных балок 81 соединены с нижним шпангоутом 40 проставки (см. фиг. 24). Вторые концы продольных балок 81 проставки приварены к кронштейнам 30 (см. фиг. 29): полки 82 продольных балок соединены с полками 34 кронштейнов, а периферийные части стенки 83 без излома соединены с планками 35 кронштейнов. В случае выполнения отсека с различными поперечными размерами кронштейнов и продольных балок соединение кронштейнов и продольных балок может быть выполнено с использованием переходного элемента 84.The
Обшивка проставки 8 выполнена в виде панелей 85, закрепленных на дугах 41 верхнего шпангоута проставки, нижнем 40 шпангоуте проставки, на стенках 83 продольных балок и на планках 35 кронштейнов (см. фиг. 24, 25).The casing of the
Кроме указанных элементов, силовой каркас проставки может быть дополнен продольными стрингерами и промежуточными шпангоутами, а панели обшивки проставки могут быть дополнительно усилены продольными зигами.In addition to these elements, the power frame of the spacer can be supplemented with longitudinal stringers and intermediate frames, and the panel casing spacers can be additionally reinforced with longitudinal ridges.
Упомянутая система отделения полезной нагрузки включает замки - толкатели 9 (см. фиг. 30), которые размещены между полками кронштейнов 34 проставки и закреплены на фланцах 31 кронштейнов соосно их отверстиям 32. В наиболее предпочтительном варианте выполнения отсека замки - толкатели могут быть устроены, например, в соответствии с техническим решением, известным из патента РФ №2093435.Said payload separation system includes pusher locks 9 (see FIG. 30), which are located between the shelves of the
В заявляемом решении верхний шпангоут проставки и стыковочный шпангоут 20 корпуса соединены друг с другом плоской фермой (см. фиг. 10, 18, 20, 23) с треугольной решеткой. Стержни 50 фермы ориентированы параллельно поперечной плоскости отсека, поясами фермы служат верхний шпангоут проставки 8, образованный дугами 41, соединенными через кронштейны 30, и стыковочный шпангоут 20 корпуса. Стержни фермы 50 и дополнительные стержни 53 фермы (см. фиг. 21) выполнены в виде труб с законцовками, выполненными в виде элементов соединения «ухо-вилка» зацело без возможности изменения их длины.In the claimed solution, the upper spacer frame and the connecting
Узлы крепления нечетных пар смежных стержней фермы к верхнему шпангоуту проставки размещены на кронштейнах 30, при этом их первые концы 51 закреплены соединениями «ухо-вилка» на отбортовках 36 кронштейнов 30 проставки (см. фиг. 9, 10, 18, 30). Узлы крепления четных пар смежных стержней 50 фермы размещены на дугах 41 верхнего шпангоута проставки: первые концы 51 стержней 50 закреплены соединениями «ухо-вилка» на дугах 41 верхнего шпангоута проставки (см. фиг. 21, 30).The attachment points of the odd pairs of adjacent truss rods to the upper spacer frame are placed on the
Стыковочный шпангоут 20 корпуса (см. фиг. 9, 10, 12) в соответствии с заявляемым решением в поперечном сечении выполнен в виде таврообразного профиля с отогнутой внутрь корпуса стенкой 21 на угол, по величине близкий углу полураствора корпуса. Полка стыковочного шпангоута 20 корпуса может быть снабжена выемками 24, 25 с прямоугольной формой в поперечном сечении, как показано на фиг. 13, 14, размещенными по разные стороны от стенки 21 стыковочного шпангоута 20, причем на внутреннем 23 плече полки выемки 25 открытой частью ориентированы вверх, а на внешнем 22 плече полки выемки 24 - вниз.The connecting
В соответствии с заявляемым решением на отогнутой внутрь отсека стенке 21 стыковочного шпангоута 20 закреплена верхняя часть обшивки 71 корпуса. На внутреннем плече 23 полки стыковочного шпангоута 20 закреплены соединениями «ухо-вилка» вторые концы 52 стержней 50 и дополнительных стержней 53 фермы.In accordance with the claimed solution, the upper part of the
Внешнее плечо 22 полки стыковочного шпангоута оперто на фитинги 73 продольных балок 72 корпуса (см. фиг. 12-14). Сверху на внешнем плече 22 его полки установлены полушпангоуты 4 головного обтекателя ракеты-носителя. Головной обтекатель снабжен замками поперечного стыка, принципиальное устройство которых известно из уровня техники (см., например, «Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов», под ред. акад. В.П. Мишина, М., «Машиностроение», 1991, стр. 299-300, рис. 7.9). При этом фитинги 73 продольных балок 72 корпуса, внешнее плечо 22 стыковочного шпангоута и полушпангоут 4 головного обтекателя стянуты друг с другом указанными замками поперечного стыка головного обтекателя. Это может быть выполнено за счет размещения на фитингах 73 элементов 401 замков, снабженных пружинным механизмом и штоками 402. При этом на фитингах 73 продольных балок 72 корпуса, на внешнем плече 22 стыковочного шпангоута 20 и полушпангоуте 4 головного обтекателя могут быть выполнены соосные отверстия, сквозь которые пропущены штоки 402 к элементам замков, размещенных внутри головного обтекателя (см. фиг. 30).The
Как указывалось выше, полка стыковочного шпангоута может быть снабжена выемками 24, 25. Выемки 25 на внутреннем плече 23 стыкового шпангоута целесообразно разместить между узлами крепления вторых концов 52 стержней 50 фермы, как показано на фиг. 30. Выемки 24 на внешнем плече 22 полки стыковочного шпангоута 20 целесообразно разместить между местами креплений фитингов 73 продольных балок 72 корпуса, как показано на фиг. 19, 22. Это обеспечивает выполнение полки стыковочного шпангоута 20 в местах крепления фитингов 73 продольных балок 72 корпуса и стержней 50 фермы с увеличенной толщиной.As indicated above, the flange of the docking frame can be provided with
Кроме указанных элементов, на стыковочном шпангоуте и фитингах продольных балок корпуса целесообразно закрепить некоторые элементы системы отделения головного обтекателя и средств транспортировки ракеты-носителя на технической позиции, например, переходной отсек может быть снабжен опорами 60 для горизонтального перемещения ракеты -носителя (см. фиг. 9, 10, 22, 23) и опорными кронштейнами 62 для толкателей головного обтекателя (см. фиг. 9, 10, 19, 20). Опоры 60 для горизонтального перемещения ракеты-носителя могут быть размещены на кронштейнах 61, закрепленных на стыковочном шпангоуте корпуса и его продольных балках (см. фиг. 22). Опорные кронштейны 62 для толкателей головного обтекателя могут быть закреплены на стыковочном шпангоуте корпуса (см. фиг. 19) и дополнительно подкреплены стержнями 63, закрепленными на фитингах продольных балок корпуса (см. фиг. 20). При этом ферму отсека целесообразно снабдить дополнительными стержнями 53, выполненными из сплава на основе титана, первые концы которых можно соединить с кронштейнами 30 проставки, а вторые - со стыковочным шпангоутом вблизи мест крепления опор 60 и опорных кронштейнов 62. В наиболее предпочтительном варианте выполнения переходного отсека на его корпусе закреплено две опоры для горизонтального перемещения ракеты-носителя и два опорных кронштейна для толкателей головного обтекателя.In addition to these elements, on the docking frame and fittings of the longitudinal beams of the housing, it is advisable to fix some elements of the separation system of the head fairing and the means of transporting the launch vehicle at a technical position, for example, the transition compartment can be equipped with
Опорный шпангоут 10 (см. фиг. 9, 11, 16, 17) наиболее предпочтительно выполнить в соответствии с приведенным выше решением опорного шпангоута (см. фиг. 1-9). В соответствии с заявляемым решением опорный шпангоут 10 выполнен в поперечном сечении в виде двутаврообразного профиля, снабженного поперечными ребрами 14, размещенными в круговой нише, открытой наружу отсека и ограниченной стенкой 11 шпангоута и его полками 12, 13. В наиболее предпочтительном варианте выполнения переходного отсека опорный шпангоут может содержать от 100 до 130 поперечных ребер.The support frame 10 (see Fig. 9, 11, 16, 17) is most preferably performed in accordance with the above decision of the support frame (see Fig. 1-9). In accordance with the claimed solution, the
Периферийная 123 часть верхней полки шпангоута выполнена отогнутой вверх на угол, близкий по величину углу полураствора конической оболочки корпуса. При этом периферийную 123 часть полки вблизи места ее перегиба 126 целесообразно выполнить с уступом 124 по высоте близким толщине обшивки корпуса.The peripheral 123 part of the upper shelf of the frame is bent upward at an angle close to the angle of the half-solution of the conical shell of the body. In this case, the peripheral 123 part of the shelf near the place of its
Нижняя 13 и верхняя 12 полки шпангоута снабжены отверстиями 125 и 135, причем отверстия 125 в верхней полке могут быть выполнены глухими и размещены над поперечными ребрами 14, а отверстия 135 в нижней полке опорного шпангоута могут быть выполнены сквозными и размещены между поперечными ребрами 14 шпангоута.The lower 13 and upper 12 shelves of the frame are provided with
Внешнее плечо 131 нижней полки 13 шпангоута соединено с силовым элементом 6 последней ступени ракеты-носителя, что наиболее предпочтительно выполнить с использованием сквозных отверстий 135, размещенных на внешнем плече 131 нижней полки опорного шпангоута. При этом размещение на внешнем плече нижней полки шпангоута в нише, открытой наружу переходного отсека, сквозных отверстий 135 позволяет соединить последнюю ступень ракеты-носителя с переходным отсеком с использованием болтов и гаек, что сокращает время сборки ракеты-носителя.The
В соответствии с заявляемым решением на верхней полке 12 опорного шпангоута 10 в ее срединной части закреплен нижний шпангоут 40 проставки 8, что наиболее предпочтительно сделать с использованием болтов, ввернутых в глухие отверстия 125, которые размещены над поперечными ребрами 14 опорного шпангоута. На отогнутой вверх периферийной части 123 верхней полки опорного шпангоута закреплены продольные балки 72 и обшивка 71 корпуса.In accordance with the claimed solution, the
Заявляемый переходный отсек ракеты-носителя и его опорный шпангоут работают следующим образом.The inventive transition compartment of the launch vehicle and its support frame work as follows.
На активном участке выведения полезной нагрузки ракетой - носителем продольные и поперечные нагрузки от головного обтекателя воспринимаются замками поперечного стыка, а также частично устройствами разворота створок, и передаются на стыковочный шпангоут переходного отсека. Продольные и поперечные нагрузки от полезной нагрузки через замки - толкатели передаются на верхний шпангоут проставки. Нагрузки, воспринятые стыковочным шпангоутом корпуса и верхним шпангоутом проставки перераспределяются через плоскую ферму между продольно-поперечным набором корпуса и продольно-поперечным набором проставки. Верхняя полка опорного шпангоута воспринимает нагрузки от панелей обшивки и продольных балок проставки, причем ее наружное плечо воспринимает нагрузки от продольных балок и обшивки корпуса. Через стенку и поперечные ребра шпангоута нагрузки передаются на нижнюю полку опорного шпангоута и от нее на последнюю ступень ракеты-носителя.In the active section of payload launch by the carrier rocket, the longitudinal and transverse loads from the head fairing are perceived by the locks of the transverse joint, as well as partially by the leaf turn devices, and are transmitted to the docking frame of the transition compartment. Longitudinal and lateral loads from the payload through the locks - the pushers are transferred to the upper spacer frame. The loads perceived by the docking frame of the housing and the upper frame of the spacer are redistributed through a flat truss between the longitudinally-transverse set of the housing and the longitudinally-transverse set of the spacer. The upper shelf of the support frame receives loads from the sheathing panels and the longitudinal beams of the spacer, and its outer shoulder receives loads from the longitudinal beams and the sheathing of the body. Through the wall and transverse ribs of the frame of the load are transferred to the lower shelf of the support frame and from it to the last stage of the launch vehicle.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131021A RU2661631C1 (en) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131021A RU2661631C1 (en) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2661631C1 true RU2661631C1 (en) | 2018-07-17 |
Family
ID=62917122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131021A RU2661631C1 (en) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661631C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2694486C1 (en) * | 2018-10-05 | 2019-07-15 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Former |
| RU2702382C1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-10-08 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Unit for connection of parts made from materials with different coefficients of thermal expansion |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1726691A1 (en) * | 1990-08-29 | 1992-04-15 | Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Support spar of composite material |
| RU2521078C1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Transfer compartment of space mission vehicle assembly-protective unit |
| RU154855U1 (en) * | 2014-12-19 | 2015-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER |
| US9180984B2 (en) * | 2012-05-11 | 2015-11-10 | The Boeing Company | Methods and apparatus for performing propulsion operations using electric propulsion systems |
| RU2603872C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Transfer compartment of carrier rocket (versions) |
-
2017
- 2017-09-04 RU RU2017131021A patent/RU2661631C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1726691A1 (en) * | 1990-08-29 | 1992-04-15 | Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Support spar of composite material |
| US9180984B2 (en) * | 2012-05-11 | 2015-11-10 | The Boeing Company | Methods and apparatus for performing propulsion operations using electric propulsion systems |
| RU2521078C1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-06-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Transfer compartment of space mission vehicle assembly-protective unit |
| RU154855U1 (en) * | 2014-12-19 | 2015-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER |
| RU2603872C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Transfer compartment of carrier rocket (versions) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2694486C1 (en) * | 2018-10-05 | 2019-07-15 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Former |
| RU2702382C1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-10-08 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Unit for connection of parts made from materials with different coefficients of thermal expansion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2725824C1 (en) | Device for group launch of satellites and reinforced frame | |
| CN100575191C (en) | A kind of main load-carrying structure of spacecraft | |
| US8608110B2 (en) | Cargo aircraft system | |
| EP3310663B1 (en) | Payload dispensing system | |
| JP7145975B2 (en) | Efficient satellite architecture concepts for single or stacked multiple launches | |
| US5624088A (en) | Spacecraft structure and method | |
| JP2018527243A (en) | A spacecraft with pillars for forming a stack, a stack with at least two such spacecraft installed in a launcher, and a method for lowering a spacecraft | |
| RU2661631C1 (en) | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame | |
| EP1313643B1 (en) | Spacecraft adapter | |
| US11623770B2 (en) | Spacecraft assembly arranged about a central axis and linked on longitudinal edges by fasteners | |
| RU148483U1 (en) | ADAPTER FOR LATERAL REMOVAL OF USEFUL LOADS, POWER FARM AND SUPPORT UNIT FOR POWER FARM | |
| US10005537B2 (en) | Aircraft fuselage and method for constructing a floor in such a fuselage | |
| RU2603872C1 (en) | Transfer compartment of carrier rocket (versions) | |
| EP3257742B1 (en) | Pressurized bulkhead | |
| RU2472671C1 (en) | Joint between aircraft fuselage compartments and its sealed frame | |
| RU2340516C1 (en) | Upper-stage rocket and strong ring (2 versions) | |
| KR20040079917A (en) | Doubly prestressed roof-ceiling construction with grid flat-soffit for extremely large spans | |
| RU2694487C1 (en) | Double start system and support assembly | |
| EP3673128B1 (en) | Seismic yielding connection | |
| EP3604119B1 (en) | Frame for fuselage shells of an aircraft and fuselage shell | |
| RU186237U1 (en) | Adapter in the form of a polyhedral conical shell made of composite materials | |
| RU2617018C1 (en) | Service system module | |
| RU154855U1 (en) | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER | |
| RU2724000C1 (en) | Device for group launching of satellites | |
| RU2779010C1 (en) | Transitional truss |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |