ES2877237T3 - Dispositivo de conexión localizada con separación controlada que comprende una capa de conexión multidireccional - Google Patents

Dispositivo de conexión localizada con separación controlada que comprende una capa de conexión multidireccional Download PDF

Info

Publication number
ES2877237T3
ES2877237T3 ES19194488T ES19194488T ES2877237T3 ES 2877237 T3 ES2877237 T3 ES 2877237T3 ES 19194488 T ES19194488 T ES 19194488T ES 19194488 T ES19194488 T ES 19194488T ES 2877237 T3 ES2877237 T3 ES 2877237T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
connection
base
layer
wall
connection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19194488T
Other languages
English (en)
Inventor
Felipe Medina
Ludovic Glavier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ArianeGroup SAS
Original Assignee
ArianeGroup SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ArianeGroup SAS filed Critical ArianeGroup SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2877237T3 publication Critical patent/ES2877237T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/641Interstage or payload connectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02Dropping, ejecting, or releasing articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/645Separators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/645Separators
    • B64G1/6455Pyrotechnics; Using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/08Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of welds or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means
    • F42B15/38Ring-shaped explosive elements for the separation of rocket parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • B64G1/641Interstage or payload connectors
    • B64G1/643Interstage or payload connectors for arranging multiple satellites in a single launcher

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
  • Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Dispositivo de conexión (20) para conectar un primer elemento (18) y un segundo elemento (16) y permitir separar a demanda los primer y segundo elementos entre sí, comprendiendo el dispositivo: - una primera base (24) capaz de permitir la fijación del dispositivo de conexión (20) a una superficie del primer elemento (18), - una primera pared de conexión (22) que forma una protuberancia a partir de la primera base (24), y que presenta, en un primer lado, una superficie interna (22A) que delimita un volumen interior (V) situado en el lado de la primera base (24), y, en un segundo lado opuesto al primer lado, una primera superficie de conexión (22B), - una segunda base (28) capaz de permitir la fijación del dispositivo de conexión (20) a una superficie del segundo elemento (16), - una segunda pared de conexión (26) solidaria a la segunda base (28) y que presenta una segunda superficie de conexión (26A) que recubre la primera pared de conexión (22) para procurar un espacio (S) entre las primera y segunda superficies de conexión (22B, 26A), - una capa de conexión (30), constituida por una capa de material adhesivo o por una soldadura, dispuesta en dicho espacio (S) en contacto con cada una de las primera y segunda superficies de conexión (22B, 26A), de modo que la capa de conexión (30) presente una forma tal que, vista en sección en cualquier plano localmente ortogonal a la primera base (24), la capa de conexión (30) se extiende según al menos dos direcciones distintas, caracterizado por que - un material termógeno (32) está dispuesto en el volumen interior (V) para permitir un calentamiento de la capa de conexión (30) por conducción térmica a través de la primera pared de conexión (22).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de conexión localizada con separación controlada que comprende una capa de conexión multidireccional
Campo técnico
La presente invención se refiere a campo de los dispositivos de conexión diseñados para conectar un primer elemento y un segundo elemento y permitir separar a demanda los primer y segundo elementos entre sí.
La invención se refiere, en particular, a la conexión estructural entre una carga útil, tal como un satélite o un microsatélite, y un distribuidor de carga útil, es decir una estructura de soporte diseñada para alojarse bajo la ojiva de un vehículo aeronáutico o espacial y portar una o varias cargas útiles, denominándose dicha estructura de soporte a veces "dispenser" según la terminología anglosajona.
La invención se puede aplicar, no obstante, a la conexión entre una carga útil y una etapa de lanzadera espacial, a la conexión entre diferentes partes de un vehículo aeronáutico o espacial, o más generalmente a la conexión localizada de cualquier tipo de piezas que deben separarse a demanda en un proceso breve (del orden de la decena de milisegundos) y que minimiza los choques sufridos por las piezas.
Estado de la técnica anterior
La multiplicación de los lanzamientos de satélites y microsatélites y la búsqueda de reducción de los constes de lanzamiento conducen, en concreto, al desarrollo de técnicas de mutualización de los lanzamientos, mediante las cuales varios satélites u otras cargas útiles se embarcan a bordo de una misma lanzadera espacial y se sueltan simultánea o sucesivamente en el transcurso de un mismo vuelo.
A tal efecto, los distribuidores de carga útil, o "dispensers", son sistemas destinados a soportar, en una misma lanzadera espacial, varias cargas útiles, tales como satélites, o microsatélites (es decir satélites de masa normalmente comprendida entre 150 kilogramos y 3 toneladas, aproximadamente).
El enganche de cada carga a dicho distribuidor requiere dispositivos de conexión capaces de soportar la intensidad de las fuerzas experimentadas en vuelo, al tiempo que preservan las cargas útiles de choques que serían susceptibles de dañarlas durante la suelta.
Además, los dispositivos de conexión deben presentar una baja dispersión de sus tiempos de reacción, es decir del tiempo que transcurre entre una orden de separación y la separación efectiva, para permitir el control del empuje inducido por la implementación del proceso de separación operado en cada uno de los dispositivos de conexión, en caso de activación simultánea de varios de estos dispositivos de conexión.
Es conocido enganchar una carga útil a un distribuidor por medio de dispositivos de conexión que comprenden dos bases fijadas, respectivamente, a la carga útil y al distribuidor y conectadas entre sí por medios de conexión desconectables a demanda, como se describe, por ejemplo, en el documento EP1196326. Dichos medios de conexión desconectables comprenden, por ejemplo, al menos una tuerca de retención segmentada, es decir formada por varios sectores de tuerca, manteniéndose juntos los sectores por un elemento fusible o por un elemento desplazable bajo el efecto de un órgano motor.
En dicho dispositivo de conexión, la activación de la fusión del elemento fusible, o la activación de un desplazamiento del elemento desplazable, provoca el desencaje de la tuerca de retención y, por lo tanto, la separación de la carga útil y del distribuidor.
No obstante, los dispositivos de conexión de tipo conocido presentan, según su configuración, al menos uno de los inconvenientes entre el hecho de inducir choques demasiado potentes durante la suelta y el hecho de presentar una dispersión demasiado importante de sus tiempos de reacción.
Por otro lado, la solicitante ha presentado, en los documentos WO2015/014942 y WO2015/014943, dispositivos de conexión diseñados para la conexión de etapas de lanzaderas espaciales o de otros elementos de vehículos aeronáuticos o espaciales, comprendiendo estos sistemas una capa adhesiva de forma cilíndrica o troncocónica, y termita destinada a provocar a demanda un calentamiento de la capa adhesiva para hacerle perder su poder adhesivo.
Estos dispositivos de conexión son dispositivos anulares que se extienden a lo largo de la circunferencia de etapas de lanzadera espacial o de otras partes cilíndricas, y están destinados, por lo tanto, a garantizar una conexión lineal repartida en la circunferencia de las piezas a conectar. Debido a su forma, estos dispositivos no están adaptados al enganche de cargas útiles a un distribuidor, basándose este tipo de enganche, en general, en una o varias conexiones localizadas para permitir, por ejemplo, la disposición de varias cargas útiles alrededor de un distribuidor cilíndrico o paralelepipédico, o en un distribuidor plano.
Dispositivos de conexión localizada se han presentado, por otro lado, en el documento W02015/014941 de la solicitante. Estos dispositivos de conexión comprenden una capa adhesiva de forma plana. Un dispositivo de conexión con separación controlada por efecto térmico no pirotécnico con tiempo de reacción reducido se divulga en el documento FR 3041 609.
Estos dispositivos de conexión no están, sin embargo, optimizados para en enganche de una carga útil a un distribuidor, habida cuenta de las fuerzas de conexión implicadas por este tipo de aplicación y de la severidad de las exigencias en materia de limitación de masa habitualmente aplicadas a los equipos destinados a alojarse bajo la ojiva de un vehículo aeronáutico o espacial.
Exposición de la invención
La invención tiene, en concreto, como objetivo proponer un dispositivo de conexión que permita el enganche de una carga útil en un distribuidor o, más generalmente, que permita la conexión temporal de dos partes de un vehículo aeronáutico o espacial, y que no presente los inconvenientes mencionados anteriormente.
La invención tiene, más generalmente, por objeto un dispositivo de conexión capaz de conectar un primer elemento y un segundo elemento y permitir separar a demanda los primer y segundo elementos entre sí en un tiempo de reacción breve, preferentemente inferior a medio segundo, con una baja dispersión del tiempo de reacción, y minimizando el choque experimentado por los elementos durante la separación.
A tal efecto, un dispositivo de conexión según la invención comprende:
- una primera base capaz de permitir la fijación del dispositivo de conexión a una superficie del primer elemento, - una primera pared de conexión que forma una protuberancia a partir de la primera base, y que presenta, en un primer lado, una superficie interna que delimita un volumen interior situado en el lado de la primera base, y, en un segundo lado opuesto al primer lado, una primera superficie de conexión,
- una segunda base capaz de permitir la fijación del dispositivo de conexión a una superficie del segundo elemento, - una segunda pared de conexión solidaria a la segunda base y que presenta una segunda superficie de conexión que recubre la primera pared de conexión para procurar un espacio entre las primera y segunda superficies de conexión,
- una capa de conexión, constituida por una capa de material adhesivo o por una soldadura, dispuesta en dicho espacio en contacto con cada una de las primera y segunda superficies de conexión, de modo que la capa de conexión presente una forma tal que, vista en sección en cualquier plano localmente ortogonal a la primera base, la capa de conexión se extiende según al menos dos direcciones distintas, y
- un material termógeno dispuesto en el volumen interior para permitir un calentamiento de la capa de conexión por conducción térmica a través de la primera pared de conexión.
La conformación multidireccional de la capa de conexión permite favorecer un trabajo de la capa de conexión a la vez en tracción/compresión y en cizallamiento, así como una transmisión de una parte de las fuerzas por apoyo mecánico recíproco entre porciones de las primera y segunda paredes de conexión a través de la capa de conexión, cuando el dispositivo de conexión según la invención conecta entre sí un primer elemento, fijado a - o solidario a - la primera base, y un segundo elemento, fijado a - o solidario a - la segunda base.
La eficacia de la conexión permitida por la conformación multidireccional de la capa de conexión permite al dispositivo de conexión una transmisión eficaz de fuerzas entre los elementos conectados, al tiempo que es compacto y de baja masa, y por lo tanto adaptado a una conexión localizada, en particular a la conexión entre una carga útil tal como un satélite o un microsatélite y un distribuidor de carga útil.
Debido a la utilización de una capa adhesiva y de termita, los choques se minimizan y los tiempos de reacción se reducen al igual que la dispersión de estos últimos.
Según otros aspectos ventajosos de la invención, el dispositivo de conexión presenta una o varias de las siguientes características, tomadas de forma aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles:
- la segunda superficie de conexión presenta una forma homotética a la primera superficie de conexión;
- la capa de conexión presenta una forma simétrica con respecto a un eje y tal que, vista en sección en cualquier plano que contenga el eje, la capa de conexión se extiende según al menos dos direcciones distintas;
- la capa de conexión presenta una sección, centrada en el eje, en forma de U con fondo plano o curvo y con ramas paralelas o divergentes, o en forma de cúpula, de cono o de tronco de cono;
- el dispositivo de conexión comprende además un soporte inerte alojado en el volumen interior y que presenta una superficie externa enfrente de la primera pared de conexión, y el material termógeno está dispuesto en forma de una capa que tiene dos superficies opuestas que están, respectivamente, en contacto con la superficie externa del soporte inerte y enfrente de la superficie interna de la primera pared de conexión o en contacto con la superficie interna de la primera pared de conexión;
- la superficie externa del soporte inerte presenta una forma homotética a la superficie interna de la primera pared de conexión;
- la primera base comprende una placa de montaje provista de un orificio que desemboca en el volumen interior, y solidaria a la primera pared de conexión, y una tapa montada en el orificio para obturar el orificio, con lo cual el volumen interior está definido entre la superficie interna de la primera pared de conexión y la tapa.
La invención también se refiere a un conjunto, que comprende dos elementos que presentan superficies respectivas a las que están fijadas, respectivamente, la primera base y la segunda base de al menos un dispositivo de conexión del tipo descrito anteriormente que, de este modo, conecta, entre sí, los dos elementos.
La invención también se refiere a un vehículo aeronáutico o espacial, que comprende al menos un conjunto del tipo descrito anteriormente.
En modos de realización preferentes de la invención, los dos elementos son, respectivamente, una carga útil y un distribuidor de carga útil.
Preferentemente, los dos elementos están conectados entre sí por varios dispositivos de conexión del tipo descrito anteriormente.
En modos de realización preferentes de la invención, el vehículo aeronáutico o espacial comprende al menos otra carga útil conectada al distribuidor de carga útil por al menos otro dispositivo de conexión del tipo descrito anteriormente.
Breve descripción de los dibujos
La invención se comprenderá mejor y otros detalles, ventajas y características de la misma se pondrán de manifiesto con la lectura de la siguiente descripción hecha a título de ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática lateral de una lanzadera espacial según un modo de realización preferente de la invención;
- la figura 2 es una vista esquemática lateral de un distribuidor al que están fijados dos satélites por medio de dispositivos de conexión según un modo de realización preferente de la invención;
- las figuras 3 y 4 son vistas esquemáticas en perspectiva de un dispositivo de conexión según el modo de realización preferente de la invención;
- la figura 5 es una vista esquemática en corte axial del dispositivo de conexión de las figuras 3 y 4;
- la figura 5A es una vista ampliada de una parte V de la figura 5;
- la figura 6 es una vista esquemática en perspectiva de otro distribuidor al que están fijados dos satélites por medio de dispositivos de conexión según el modo de realización preferente de la invención.
En el conjunto de estas figuras, referencias idénticas pueden designar elementos idénticos o análogos.
Exposición detallada de modos de realización preferentes
La figura 1 ilustra esquemáticamente una lanzadera espacial 10 que consta de etapas propulsoras 12 inferiores e intermedias, y una etapa superior 14 que aloja cargas útiles 16, tales como satélites o microsatélites a satelizar, montadas en un distribuidor de carga útil 18.
La figura 2 muestra, esquemáticamente y a mayor escala, el distribuidor de carga útil 18 así como dos cargas útiles 16 montadas en este, cada una por medio de varios dispositivos de conexión 20 según un modo de realización preferente de la invención, cuya configuración aparece en detalle en las figuras 3 a 5.
Como se desprende del conjunto de las figuras 3 a 5, cada uno de los dispositivos de conexión 20 comprende:
- una primera base 24 destinada a fijarse a una superficie 18A del distribuidor de carga útil 18, o más generalmente, de una de las piezas a conectar,
- una primera pared de conexión 22 que forma una protuberancia a partir de la primera base 24, y que presenta, en un primer lado, una superficie interna 22A que delimita un volumen interior V situado en el lado de la primera base 24, y, en un segundo lado opuesto al primer lado, una primera superficie de conexión 22B,
- una segunda base 28 destinada a fijarse a una superficie 16A de la carga útil 16, o más generalmente, de la otra pieza a conectar,
- una segunda pared de conexión 26 solidaria a la segunda base 28 y que presenta una segunda superficie de conexión 26A que recubre la primera pared de conexión 22 para procurar un espacio S entre la primera superficie de conexión 22B y la segunda superficie de conexión 26A,
- una capa de conexión 30, constituida preferentemente por una capa de material adhesivo tal como una resina termoendurecible, o como variante, por una soldadura, y dispuesta en el espacio S en contacto con la primera superficie de conexión 22B y con la segunda superficie de conexión 26A, de modo que la capa de conexión 30 presente una forma tal que, vista en sección en cualquier plano localmente ortogonal a la primera base 24, la capa de conexión 30 se extiende según al menos dos direcciones distintas (denominándose esta propiedad carácter "multidireccional" en el conjunto de esta descripción),
- un material termógeno 32 dispuesto en el volumen interior V, para permitir un calentamiento de la capa de conexión 30 por conducción térmica a través de la primera pared de conexión 22, estando destinado dicho calentamiento a hacer fundir la capa de conexión 30 o a provocar una desfuncionalización térmica de la capa de conexión 30, es decir la pérdida de las propiedades adhesivas de la capa de conexión bajo el efecto de una elevación de la temperatura de la capa de conexión.
El material termógeno 32 es, de manera general, un material capaz de generar calor a demanda.
Preferentemente, el material termógeno 32 es termita. Se entiende que esta abarca todas las formas de termita, incluyendo la nanotermita (también llamada supertermita).
La primera pared de conexión 22 está hecha de un material relativamente buen conductor del calor, normalmente un metal o una aleación metálica, para permitir una propagación rápida del calor generado por el material termógeno 32 hasta en la capa de conexión 30.
La segunda pared de conexión 26 también está hecha, preferentemente, de un metal o una aleación metálica.
El o los materiales que constituyen las paredes de conexión 22 y 26 presentan puntos de fusión más elevados que el punto de fusión o de desfuncionalización de la capa de conexión 30.
La capa de conexión 30 está hecha, preferentemente, de un material orgánico, tal como una resina termoendurecible, que tiene, en concreto, la ventaja de ser un material poco conductor del calor. De este modo, el calor generado por el material termógeno 32 se concentra en la capa de conexión 30 sin ser dispersado por esta última en la segunda pared de conexión 26.
En modos de realización preferentes de la invención, la capa de conexión 30, la primera superficie de conexión 22B y la segunda superficie de conexión 26A, presentan, cada una, una forma respectiva simétrica con respecto a un eje A. Esta forma es, en particular, tal que, vista en sección en cualquier plano que contenga el eje A, la capa de conexión 30 se extiende según al menos dos direcciones distintas.
En particular, la forma de estos elementos es una forma de revolución alrededor del eje A. Otras formas, por ejemplo con sección poligonal centrada según el eje A, también son posibles.
Diferentes formas divergentes a lo largo del eje A, en la dirección que va de la segunda base 28 hacia la primera base 24, son particularmente ventajosas para procurar el carácter multidireccional de los elementos mencionadas anteriormente.
De este modo, en el modo de realización ilustrado, estos elementos tienen, cada uno, una forma de revolución con sección en forma de U con fondo 40 plano y con ramas 42 rectilíneas divergentes, a la manera de un trapecio (las referencias numéricas 40 y 42 se dan, por ejemplo, para la primera superficie de conexión 22B).
En este ejemplo, cuando es vista en sección según cualquier plano que contenga el eje A, la capa de conexión 30 se extiende, por lo tanto, según tres direcciones D1, D2, D3 distintas (figura 5), que corresponden, respectivamente, a las direcciones de las dos ramas 42 y a la dirección del fondo 40.
Como variante, el fondo de la U puede ser curvo, y/o las ramas pueden ser rectilíneas y paralelas, o también curvas.
Como variante también, estos elementos pueden ser con sección en forma de cúpula o de cono.
Según otra variante, la capa de conexión 30 puede no ocupar el espacio situado enfrente del fondo 40 de las primera y segunda superficies de conexión 22B, 26A, y estar restringida al espacio situado enfrente de las ramas 42, para presentar, por ejemplo, una forma de tronco de cono.
Cabe señalar que en el ejemplo ilustrado, la primera pared de conexión 22 forma una protuberancia cerrada. Dicho de otro modo, la primera pared de conexión 22 es una pared maciza que tiene un contorno que se extiende de manera continua todo alrededor del eje A y por el cual la primera pared de conexión 22 está conectada a la primera base 24.
En el modo de realización ilustrado, la segunda superficie de conexión 26A presenta una forma homotética a la primera superficie de conexión 22B. Por consiguiente, el espacio S, la primera superficie de conexión 22B y la segunda superficie de conexión 26A presentan formas homotéticas unas a otras, es decir semejantes con un factor de escala cercano.
En el modo de realización ilustrado, la superficie interna 22A presenta también una forma homotética a la primera superficie de conexión 22B.
Cada uno de los dispositivos de conexión 20 comprende además un soporte inerte 44 (figura 5) alojado en el volumen interior V y que presenta una superficie externa 44a enfrente de la primera pared de conexión 22. Además, el material termógeno 32 está dispuesto en forma de una capa que tiene dos superficies opuestas 32A y 32B la primera de las cuales está, por ejemplo, en contacto con la superficie externa 44A del soporte inerte 44, mientras que la segunda está, preferentemente, ligeramente espaciada de la superficie interna 22A de la primera pared de conexión 22.
Por "inerte", hay que entender que el soporte 44 no tiene ninguna otra propiedad que ocupar una parte del volumen interior V para soportar la capa de material termógeno 32, y que el soporte 44 no interviene de ninguna otra manera en el funcionamiento del dispositivo de conexión 20, que se detallará en lo sucesivo.
En el modo de realización ilustrado, la superficie externa 44A del soporte inerte 44 presenta una forma homotética a la superficie interna 22A de la primera pared de conexión 22. Por consiguiente, las superficies opuestas 32A y 32B de la capa de material termógeno 32 presentan, cada una, también una forma homotética a la superficie interna 22A de la primera pared de conexión 22.
Por otro lado, la primera base 24 comprende, por ejemplo, una primera placa de montaje 24A, provista de un orificio 24B que desemboca en el volumen interior, y por la cual la primera base 24 se solidariza a la primera pared de conexión 22. La primera base 24 comprende además una tapa 24C montada en el orificio 24B de la primera placa de montaje 24A para obturar el orificio 24B. El volumen interior V está definido, de este modo, entre la superficie interna 22A de la primera pared de conexión 22 y la tapa 24C. Dicho de otro modo, la tapa 24C está dispuesta en un lado opuesto a la primera pared 22 con respecto al volumen interior V, de modo que la tapa 24C cierre el volumen interior V.
La segunda base 28 está formada, por ejemplo, por una segunda placa de montaje, a la que se solidariza la segunda pared de conexión 26.
Cada una de las primera y segunda bases 24 y 28 integra medios destinados a la fijación de estas bases, respectivamente, al distribuidor 18 y a una carga útil 16, o más generalmente, a los primer y segundo elementos que el dispositivo de conexión 20 está destinado a conectar. Estos medios están, por ejemplo, constituidos por orificios 46, repartidos por la periferia de cada una de las primera y segunda bases 24 y 28, y conformados para permitir el paso de órganos de fijación pasantes de tipo pernos o remaches.
Además, la solidarización de las primera y segunda bases 24 y 28, respectivamente, a las primera y segunda paredes de conexión 22 y 26 se realiza, preferentemente, por soldadura.
Por otro lado, el dispositivo de conexión 20 consta, por ejemplo, de un órgano de iniciación 48 hecho de un segundo material termógeno que tiene una velocidad de combustión más elevada que la del material termógeno mencionado anteriormente, y por ejemplo en forma de barra que se extiende a lo largo del eje A a través de un mandrinado central del soporte inerte 44, así como un alojamiento formado en la tapa 24C para acoger un órgano de encendido 50, por ejemplo de tipo electro-pirotécnico, configurado para permitir la activación del órgano de iniciación 48. Después del ensamblaje, el conjunto constituido por el órgano de iniciación 48 y por el órgano de encendido 50 forma un dispositivo de encendido 34.
La configuración del dispositivo de conexión 20 le hace particularmente adaptado para garantizar una conexión localizada entre un distribuidor 18 y una carga útil 16 tal como un satélite o un microsatélite, normalmente por medio de varios de estos dispositivos de conexión 20.
Dicha conexión se realiza simplemente fijando una de las bases 24 y 28 de cada dispositivo de conexión 20 al distribuidor 18 y fijando la otra base de cada dispositivo de conexión 20 a la carga útil, por ejemplo por empernado.
Sea cual sea la orientación de los dispositivos de conexión 20, la conformación multidireccional de la capa de conexión 30 de cada uno de estos dispositivos permite a esta capa de conexión 30 trabajar a la vez en tracción/compresión y en cizallamiento y transmitir una parte de las fuerzas por apoyo mecánico recíproco entre porciones de las primera y segunda paredes de conexión 22 y 26 a través de la capa de conexión 30. Cada dispositivo de conexión 20 garantiza de este modo una conexión localizada óptima entre el distribuidor 18 y la carga útil 16.
A continuación, cuando se desea una suelta de la carga útil 16, una activación del órgano de encendido 50 de cada dispositivo de conexión 20 provoca un calentamiento rápido del material termógeno 32. El calor generado de este modo se propaga por conducción térmica a través de la primera pared de conexión 22, hasta en la capa de conexión 30, e induce de este modo la fusión o la desfuncionalización de la capa de conexión 30, que desemboca en el desencaje o en la pérdida de adherencia de esta última. La conexión entre el distribuidor 18 y la carga útil 16 deja entonces de estar garantizada.
El proceso de separación se caracteriza, en concreto, por choques minimizados y tiempos de reacción reducidos, y por una dispersión reducida de los tiempos de reacción entre los dispositivos de conexión 20.
En un ejemplo de realización, los tiempos de reacción obtenidos han sido, de este modo, del orden de 100 milisegundos con una dispersión inferior al 10 %.
La figura 6 ilustra otro contexto de utilización de los dispositivos de conexión 20, en el que estos últimos conectan un distribuidor 18 plano a cargas útiles 16, tales como dos satélites, dispuestas por encima de una misma superficie plana 18A del distribuidor 18.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de conexión (20) para conectar un primer elemento (18) y un segundo elemento (16) y permitir separar a demanda los primer y segundo elementos entre sí, comprendiendo el dispositivo:
- una primera base (24) capaz de permitir la fijación del dispositivo de conexión (20) a una superficie del primer elemento (18),
- una primera pared de conexión (22) que forma una protuberancia a partir de la primera base (24), y que presenta, en un primer lado, una superficie interna (22A) que delimita un volumen interior (V) situado en el lado de la primera base (24), y, en un segundo lado opuesto al primer lado, una primera superficie de conexión (22B),
- una segunda base (28) capaz de permitir la fijación del dispositivo de conexión (20) a una superficie del segundo elemento (16),
- una segunda pared de conexión (26) solidaria a la segunda base (28) y que presenta una segunda superficie de conexión (26A) que recubre la primera pared de conexión (22) para procurar un espacio (S) entre las primera y segunda superficies de conexión (22B, 26A),
- una capa de conexión (30), constituida por una capa de material adhesivo o por una soldadura, dispuesta en dicho espacio (S) en contacto con cada una de las primera y segunda superficies de conexión (22B, 26A), de modo que la capa de conexión (30) presente una forma tal que, vista en sección en cualquier plano localmente ortogonal a la primera base (24), la capa de conexión (30) se extiende según al menos dos direcciones distintas, caracterizado por que
- un material termógeno (32) está dispuesto en el volumen interior (V) para permitir un calentamiento de la capa de conexión (30) por conducción térmica a través de la primera pared de conexión (22).
2. Dispositivo de conexión según la reivindicación 1, en el que la segunda superficie de conexión (26A) presenta una forma homotética a la primera superficie de conexión (22B).
3. Dispositivo de conexión según las reivindicaciones 1 o 2, en el que la capa de conexión (30) presenta una forma simétrica con respecto a un eje (A) y tal que, vista en sección en cualquier plano que contenga el eje (A), la capa de conexión (30) se extiende según al menos dos direcciones distintas.
4. Dispositivo de conexión según la reivindicación 3, en el que la capa de conexión (30) presenta una sección, centrada en el eje (A), en forma de U con fondo (40) plano o curvo y con ramas (42) paralelas o divergentes, o en forma de cúpula, de cono o de tronco de cono.
5. Dispositivo de conexión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un soporte inerte (44) alojado en el volumen interior (V) y que presenta una superficie externa (44A) enfrente de la primera pared de conexión (22), y el material termógeno (32) está dispuesto en forma de una capa que tiene dos superficies opuestas (32A, 32B) que están, respectivamente, en contacto con la superficie externa (44A) del soporte inerte (44) y enfrente de la superficie interna (22a ) de la primera pared de conexión (22) o en contacto con la superficie interna (22A) de la primera pared de conexión (22).
6. Dispositivo de conexión según la reivindicación 5, en el que la superficie externa (44A) del soporte inerte (44) presenta una forma homotética a la superficie interna (22A) de la primera pared de conexión (22).
7. Dispositivo de conexión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la primera base (24) comprende una placa de montaje (24A) provista de un orificio (24B) que desemboca en el volumen interior (V), y solidaria a la primera pared de conexión (22), y una tapa (24C) montada en el orificio (24B) para obturar el orificio (24B), con lo cual el volumen interior (V) está definido entre la superficie interna (22A) de la primera pared de conexión (22) y la tapa (24C).
8. Conjunto, que comprende al menos un dispositivo de conexión (20) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y dos elementos (16, 18) que presentan superficies respectivas a las que están fijadas, respectivamente, la primera base (24) y la segunda base (28) de dicho al menos un dispositivo de conexión (20) que, de este modo, conecta, entre sí, los dos elementos (16, 18).
9. Vehículo aeronáutico o espacial (10), que comprende al menos un conjunto según la reivindicación 8.
10. Vehículo aeronáutico o espacial según la reivindicación 9, en el que los dos elementos (16, 18) son, respectivamente, una carga útil y un distribuidor de carga útil.
11. Vehículo aeronáutico o espacial según la reivindicación 10, en el que los dos elementos (16, 18) están conectados entre sí por varios dispositivos de conexión (20) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
12. Vehículo aeronáutico o espacial según las reivindicaciones 10 u 11, que comprende al menos otra carga útil conectada al distribuidor de carga útil por al menos otro dispositivo de conexión (20) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
ES19194488T 2018-08-31 2019-08-29 Dispositivo de conexión localizada con separación controlada que comprende una capa de conexión multidireccional Active ES2877237T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1857870A FR3085359B1 (fr) 2018-08-31 2018-08-31 Dispositif de liaison localisee a separation commandee comprenant une couche de liaison multidirectionnelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2877237T3 true ES2877237T3 (es) 2021-11-16

Family

ID=65861335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19194488T Active ES2877237T3 (es) 2018-08-31 2019-08-29 Dispositivo de conexión localizada con separación controlada que comprende una capa de conexión multidireccional

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11225340B2 (es)
EP (1) EP3617075B1 (es)
ES (1) ES2877237T3 (es)
FR (1) FR3085359B1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113415443B (zh) * 2021-06-25 2022-06-07 中航光电科技股份有限公司 具有锁紧触发的自耦合全中性对接装置及连接器
EP4180339A1 (en) * 2021-11-10 2023-05-17 RUAG Space AB A separable clamped hdrm interface for managing torsion loads
EP4361047A1 (en) * 2022-10-31 2024-05-01 Airbus Defence and Space GmbH Two-part passive separation mechanism for separation of two spacecraft components during the atmospheric re-entry of the spacecraft

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2581164A (en) * 1948-07-03 1952-01-01 Kellogg M W Co Thermal time delay device for jettisonable propulsion motors
US5695306A (en) * 1996-05-08 1997-12-09 Lockheed Martin Corp. Fusible member connection apparatus and method
FR2809375B1 (fr) 2000-05-25 2002-10-11 Aerospatiale Matra Lanceurs St Procede et dispositif d'integration de satellites sur un lanceur
FR2865555B1 (fr) * 2004-01-26 2006-04-28 Lacroix Soc E Dispositif actionneur a commande thermique
JP5913080B2 (ja) * 2012-12-25 2016-04-27 川崎重工業株式会社 宇宙構造物の分離機構
FR3009284B1 (fr) 2013-08-01 2017-06-09 Astrium Sas Procede et dispositif de liaison et de separation de deux elements avec des moyens de liaison et de separation melanges
FR3009283B1 (fr) 2013-08-01 2017-06-09 Astrium Sas Procede et dispositif de liaison et de separation de deux elements, avec des plaques de liaison
FR3009282B1 (fr) 2013-08-01 2017-06-09 Astrium Sas Procede et dispositif de liaison et de separation lineaire de deux elements, avec moyens energetiques decales
FR3017205B1 (fr) 2014-02-04 2018-08-31 Arianegroup Sas Charge creuse et application pour la separation de deux etages d'un engin aeronautique ou sa neutralisation
FR3040693B1 (fr) 2015-09-03 2018-08-10 Arianegroup Sas Procede de liaison et de separation lineaire de deux elements
FR3041609B1 (fr) * 2015-09-30 2017-09-08 Airbus Defence & Space Sas Dispositif de separation controlee entre deux pieces et application d'un tel dispositif
FR3055887B1 (fr) * 2016-09-14 2019-06-21 Airbus Safran Launchers Sas Dispositif de liaison a separation commandee par effet thermique non pyrotechnique a temps de reaction reduit
FR3063281B1 (fr) * 2017-02-28 2019-04-26 Airbus Safran Launchers Sas Procede et dispositif de liaison et de separation lineaire de deux elements colles
US11104552B2 (en) * 2018-09-26 2021-08-31 Cisco Technology, Inc. Docking and undocking payloads from mobile robots

Also Published As

Publication number Publication date
EP3617075A1 (fr) 2020-03-04
US20200071005A1 (en) 2020-03-05
FR3085359A1 (fr) 2020-03-06
EP3617075B1 (fr) 2021-03-31
FR3085359B1 (fr) 2020-11-27
US11225340B2 (en) 2022-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2877237T3 (es) Dispositivo de conexión localizada con separación controlada que comprende una capa de conexión multidireccional
ES2949059T3 (es) Procedimiento y dispositivo de conexión y de separación de dos elementos, con placas de conexión
ES2712166T3 (es) Procedimiento y dispositivo de conexión y de separación lineal de dos elementos, con medios energéticos desfasados
US6494406B1 (en) Rocket fairing and method of opening the same
US3093346A (en) Space capsule
US10053243B2 (en) Release system for deploying satellites
TW201627202A (zh) 設計為利於太空系統在重新進入地球大氣期間之消亡的被動裝置
JP2014037166A (ja) ロケットフェアリングの結合分離機構
US10689134B2 (en) Device for controlled separation between two parts and use of such a device
US20070102568A1 (en) Ejectable aerodynamic stability and control
ES2266724T3 (es) Dispositivo de union provisional y de separacion pirotecnica de dos elementos, sin rotura.
ES2842799T3 (es) Procedimiento de conexión y de separación lineal de dos elementos
US11492146B2 (en) Method and device for the connection and linear separation of two elements stuck together
US10184766B2 (en) Method and device for connecting and separating two elements, with combined connecting and separating means
US3327967A (en) Satellite blade retaining device
US6776375B1 (en) Payload deployment system with an internal cargo unit
JP6639676B2 (ja) 軽量の宇宙船用ディスペンサ
US20220397150A1 (en) Hinge with internal on-axis rotational stop and shearing mechanisms
JP5266989B2 (ja) 連結分離装置
US20170225755A1 (en) Weapons Control System-Deployable Life Support Apparatus
US8516939B1 (en) Electromagnetic restraint release device, system and method
KR102115433B1 (ko) 발사체 페어링 개방용 분리스프링 조립체
RU2212361C1 (ru) Ракетный разгонный блок
Egbers et al. TCM-WOLNA- A new facility for microgravity research
JP2006168385A (ja) 物品の保持分離装置