JPH02115699A - 爆発作動式分離構造体 - Google Patents

爆発作動式分離構造体

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JPH02115699A
JPH02115699A JP1007543A JP754389A JPH02115699A JP H02115699 A JPH02115699 A JP H02115699A JP 1007543 A JP1007543 A JP 1007543A JP 754389 A JP754389 A JP 754389A JP H02115699 A JPH02115699 A JP H02115699A
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Nuri Y Olcer
ヌーリー　ワイ　オルサー
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Oea Inc
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    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は構造部材の分離に関し、詳細には構造体の部分
が爆発により切断される装置に関する。
爆発切断装置は、ミサイルステージの分Ｍまなは小軍需
品の分配のような多数の用途に用いられる。そのような
装置において、部品に損傷を与えることなく部品の完全
な分離を得るために、爆発を制御することが重要である
。また、分離が望まれるときまで、構造体が所定の荷重
を支持するのに充分強いことも重要である。
爆発切断装置は一般に爆薬の爆発の際破れることなく容
積および（または）形状が変化する金属チューブ内の爆
薬を用いる。切断すべき構造部材は望まれる分離線に沿
って延びる切欠きまたは清によって弱くされ、爆薬を含
むチューブが弱い部分の線に隣接して配置される。この
ような装置の例が米国特許第３．４８６．４１９号およ
び第３６９８．２９１号明細書に見出される。構造部材
は爆薬の爆発の際のせん断、引張、曲げの組合わせによ
って切断される。これらの装置では、切欠きまたは清が
分離を行うのに要する爆発力の量を減少するが、所定の
構造上の荷重の作用の下で未然の破損を生じるような過
度に弱くすることを避けるために充分な注意が払われね
ばならない、もし切欠きまたは溝が充分に深くなければ
、膨張チューブが爆発の際破損して構造部材に損傷を与
える点まで爆薬の量を増加する必要があるかもしれない
。
本発明の一般的な目的は、新規で改良した、爆発により
分離可能な構造体を提供することにある。
本発明の他の目的は、従来提供されている爆薬切断装置
の制限および欠点を克服した前述の形式の構造体を提供
することにある。
本発明の他の目的は、効果的に分離され、従来提・供さ
れている、爆発により分離可能な構造体よりも高い構造
上の荷重を支持できる前述の形式の構造体を提供するこ
とにある。
これらの目的および他の目的は、分離が生じる１つの弱
部領域およびその弱部領域から離れた他の弱部領域の２
つの弱部領域を分離すべき構造部材の各々に有する、爆
発により分離可能な構造体を設けることによって、本発
明にしたがって達成される。第２の弱部領域は第１の弱
部領域より強く、爆薬がこれらの２つの弱部領域に配置
される。
爆薬の爆発の際、構造部材は、弱い方の弱部領域におけ
るせん断および曲げによって最初に切断された後強い方
の弱部領域で曲がる。記載する実施例においては、弱部
領域は構造部材の両側に互いに関して対称的に配置した
対の切欠きまたは講によって形成される。
次に、図面を参照して、本発明を説明する。
本発明は、初期的には互いに結合されているが、分離さ
れるように構成された、ミサイルの隣接するステージ上
にある隔壁のような２つの構造部品１１．１２に関連し
て示されている。２つの部品は一対の分離プレート１３
．１４によって互いに連結されており、プレート１３．
１４は２つの部品の間でそれらの部品の両側に延びてい
る。プレートはビン１５．１６のような適当なファスナ
によって構造部品に固定されている。構造部品１１．１
２およびプレート１３．１４は、例えば平らなまたは円
筒状のような任意の所望の形状でもよく、ビン１５．１
６はそれぞれの構造部品および分離プレートの重なった
部分に沿って離れて置かれている。
爆発作動式膨張チューブ１７がプレート１３．１４の間
および構造部品１１．１２の向き合う端部の間に形成さ
れた空間に配置されている。膨張チューブは従来の設計
であり、金属チューブ１９内に爆薬コード１８を有し、
金属チューブ１９は２つの平らな側部および２つの丸い
側部を持ったほぼ楕円形断面を有している。
例えば、シンタクチックフオームまたは他の軟質ポリマ
ーのようなりッショニング材料２１が金属チューブの丸
い側部および構造部品１１．１２の端部の間に配置され
て、膨張チューブの作動中チューブが構造部品に衝突す
るのを防ぐ、このような衝突はチューブ壁を平坦にする
がまたは鋭くし、壁を弱くして破れ目を生じさせる。こ
のように、爆薬装置の孤立化はチューブ自体および周囲
の構造に対する損傷を防ぐのを助ける。望ましい場合に
は、複数の個々のスペーサまたは、例えば平らな金属製
ばねのような１つまたはそれ以上のばねがクツショニン
グ材料の連続層の代わりに用いられて望ましい孤立化お
よびクツショニングを与えてもよい。
分離プレートの各々は膨張チューブに対する偏心位置で
膨張チューブの両側に配置した２つの弱部領域２３．２
４を有する。詳細には後述するように、領域２３は領域
２４より弱く、爆発の際弱い方の領域の切断後、プレー
トは強い方の領域を中心として枢動して曲がる。
弱部領域２３の各々は切欠きまたは講２６の対称的な対
によって形成され、溝２６は涌が形成されたプレートの
内側および外側に向かって開口している。領域２４の各
々は切欠きまたは溝２７の対称的な対によって形成され
、渭２６は溝が形成されたプレートの内側および外側に
向かって開口している０弱部領域の各々の切欠きまたは
講は対称的に両側に配置されており、領域２３内のプレ
ートの厚みｈは領域２４内のプレートの厚みｈ′より小
さく（すなわち、ｈ＜ｈ”）、プレートは領域２３より
領域２４において強い、このため、プレートは、膨張チ
ューブ内の爆薬の爆発の際、領域２３で切断し、領域２
４で曲がる。切断はせん断および曲げの組合わせによっ
て最初に発生され、２つの弱部領域の間のプレートの部
分３１が、図面の仮想線で示すように、外方に曲げられ
る。
弱部領域間のプレート１３．１４の部分３１はプレート
の他の部分よりも厚い、この付加的な厚みが、膨張チュ
ーブが破られるプレートの部分にだけ当接することを保
証し、装置が作動されるとき、構造部品の他の部分に対
する損傷を防ぐのを助ける。図面で示す実施例において
、部分３１はプレートの残りの部分より３０−３５パー
セント厚く、部分３１は、この部分だけが膨張チューブ
によって当接されるプレートの部分であることを保証す
るのに充分なだけの厚みを有する限りは、もっと厚くま
たはもっと薄くてもよい。
切欠きまたは溝２６．２７の位置は装置の適切な作動の
対して重要である。この点に関して、切欠きまたは溝の
全ては膨張チューブの中心線からずれている。切欠きま
たは溝２６は、それらの下側がチューブの平らな側およ
び上部の丸い側の間の接点より高くなく、好ましくは、
この接点より下にあるように、位置決めされる。切欠き
または溝２７はビンの取付けおよび（または）機能を邪
魔しない範囲ないでできるだけビン１６に接近して位置
決めされる。切欠きまたは溝とビンとの間の距離を最少
にすることによって、構造部品が破断されるように設計
された領域の外部でできるだけ強くされることが保証さ
れる。
本発明は米国特許第３，４８６，４１０号および第３，
６９８，２８１号明細書で見出されるような先行技術の
切断装置に対して多数の利点を有する。ｉ張チューブ１
７に対する切欠き２６の偏心位置は切欠きにおけるプレ
ート内にせん断および曲げの組合わせを発生させ、切欠
きがチューブの中心近くにありかつ部材が張力および曲
げの組合わせによって切断されるような装置よりも爆発
エネルギーが少なくてすむ。
弱部領域を形成する対称的に配置した二重切欠きの使用
により、単一の（非対称的）切欠きが用いられる場合の
能力よりも、プレート１３．１４に対して、軸線方向の
荷重を支持しかつ曲げモーメントに抵抗する（それぞれ
、矢印３２および３３で示す）大きな能力が与えられる
。二重切欠きは切欠きにおけるプレートの非対称的な荷
重をなくし、その結果、引張および圧縮荷重は弱部領域
２３において引張および圧縮応力だけを発生する。単一
の切欠きでは、引張および圧縮荷重はさらに曲げ応力を
発生し、プレートは同一の引張および圧縮荷重を支持す
るために弱部領域内に少なくとも２倍の厚みを有しなけ
ればならない。プレートを切断するのに要する爆発エネ
ルギーの量はプレートの厚みに依存し、同一の構造強度
の単一切欠きプレートよりも二重切欠きプレートを切断
するには少ない爆発エネルギーしが必要がない。
言い換えると、二重切欠きプレートは同一のウェブ厚み
ｈの単一切欠きプレートの少なくとも２倍強い。
爆発中プレートの切断される部分が一層容易に曲がりま
たは回動するヒンジとして作用する付加的な弱部領域２
４はプレートを切断し回動するのに要する爆発エネルギ
ーの量をさらに減じる。ヒンジおよび偏心二重切欠きを
有する構造では、単一の心出ししな切欠きに対して所定
の構造強度のプレートを切断するのに要する爆発エネル
ギーの約半分の爆発エネルギーしか要しない。
クツショニング材料または他のクツショニング手段は硬
質の構造部品から膨張チューブの比較的軟質の丸い側を
孤立して保護し、爆発中これらの領域内のチューブを弱
めることおよび破損させることを防ぐ。
クツショニング手段によって与えられる孤立およびプレ
ートを切断するのに要する爆発エネルギーの量の減少は
、また、膨張チューブ内での爆薬の作用の際に周囲構造
に発生される高振動数の振動または熱衝撃を減じる。こ
れらの振動は構造体に取付けられる電子、光学、機械設
備に有害である。振動の減少によって、本発明はミサイ
ルステージの分離および小軍需品の分配を含む広範囲の
用途に使用できる。
ある用途に対しては、弱部領域２４をなくし、弱部領域
として弱部領域２３だけを持つプレート１３．１４を形
成することが望ましい、しがし、このことは、付加的弱
部領域が用いられる用途よりも幾分大きな爆薬（例えば
、約１０パーセントまたはそれ以下）を要する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の爆発により分離される構造体の実施例の
概略断面図である。 １１．１２・・・構造部品、 １３．１４・・・分離プレート、 １５．１６・・・ピン、 １７・・・膨張チューブ、 ２１・・・クツショニング材料。 図面の浄書（内容に変更なし） 手　続　補　正　占（方式） ％式％ ２、発明の名称 爆発作動式分離構造体 ３、　？ｌｔｉ　ｉＴＥをする考 事件との関係

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）爆発作動式分離構造体において、互いに分離され
    るように構成された第１および第２部分を有する構造部
    材と、第１および第２部分の間の構造部材内の第１弱部
    領域と、第１弱部領域から離れており第１弱部領域より
    大きな強度を有する第２弱部領域と、第１および第２弱
    部領域の間で構造部材に力を加え第１弱部領域内の構造
    部材を切断しかつ第２弱部領域内の構造部材を曲げて前
    記構造部材の第１および第２部分の分離を行う爆発作動
    式装置と、を有することを特徴とする構造体。
  2. （２）請求項１記載の構造体において、構造部材が一対
    の整列した切欠きがその両側に対称的に配置されて第１
    の弱部領域を形成するプレートを有することを特徴とす
    る構造体。
  3. （３）請求項２記載の構造体において、プレートはその
    両側に対称的に配置されて第２の弱部領域を形成する一
    対の整列した切欠きを有することを特徴とする構造体。
  4. （４）請求項１記載の構造体において、爆発作動式装置
    が弱部領域の間の構造部材に隣接して横方向に配置した
    横方向膨張チューブを有することを特徴とする構造体。
  5. （５）請求項４記載の構造体において、構造体の他の部
    分に対する膨張チューブの衝撃を防ぐように膨張チュー
    ブに隣接するクッショニング装置をさらに有することを
    特徴とする構造体。
  6. （６）爆発作動式分離構造体において、プレート部材と
    、プレート部材の両側に互いに対称的に配置されかつ前
    記プレート部材の第１および第２部分の間に弱部領域を
    形成する一対の整列した切欠きと、横方向の力をプレー
    ト部材に加えて弱部領域内の第１および第２部分の分離
    を行う爆発作動式装置と、を有することを特徴とする構
    造体。
  7. （７）請求項６記載の構造体において、爆発作動式装置
    の作動の際プレート部材が曲げられる弱部領域を形成す
    るようにプレート部材内に形成された溝をさらに有する
    ことを特徴とする構造体。
  8. （８）請求項６記載の構造体において、爆発作動式装置
    は弱部領域からずれた位置においてプレート部材に隣接
    して横方向に配置した横方向膨張チューブを有すること
    を特徴とする構造体。
  9. （９）請求項８記載の構造体において、構造体の他の部
    分に対するチューブの衝撃を防ぐように膨張チューブに
    隣接したクッショニング装置をさらに有することを特徴
    とする構造体。
  10. （１０）爆発作動式分離構造体において、互いに分離さ
    れるように構成された第１および第２部分をそれぞれが
    有する一対のほぼ平行な構造部材と、第１および第２部
    分の間の構造部材の各々内の第１弱部領域と、構造部材
    の各々内の第１弱部領域から離れており第１弱部領域よ
    り大きな強度を有する第２弱部領域と、第１および第２
    弱部領域の間で構造部材に力を加え第１弱部領域内の構
    造部材の各々を切断しかつ第２弱部領域内の構造部材の
    各々を曲げて前記構造部材の第１および第２部分の分離
    を行う、構造部材間に配置した爆発作動式装置と、を有
    することを特徴とする構造体。
  11. （１１）請求項１０記載の構造体において、構造部材が
    一対の整列した切欠きがその両側に対称的に配置されて
    第１の弱部領域を形成する各プレートを有することを特
    徴とする構造体。
  12. （１２）請求項１１記載の構造体において、プレートの
    各々はその両側に互いに対称的に配置されて第２の弱部
    領域を形成する一対の整列した切欠きを有することを特
    徴とする構造体。
  13. （１３）請求項１０記載の構造体において、爆発作動式
    装置がそれぞれの構造部材内の弱部領域間に配置した横
    方向膨張チューブを有することを特徴とする構造体。
  14. （１４）請求項１３記載の構造体において、構造体の他
    の部分に対するチューブの衝撃を防ぐように膨張チュー
    ブに隣接するクッショニング装置をさらに有することを
    特徴とする構造体。
  15. （１５）爆発作動式分離構造体において、第１および第
    ２の離れて置いたプレート部材と、前記プレート部材の
    各々の第１および第２部分の間に弱部領域を形成するよ
    うにプレート部材の各々に形成されてプレート部材の両
    側に開口している一対の整列した切欠きと、プレート部
    材に横方向の力を加えて弱部領域内で前記プレート部材
    の第１および第２部分の分離を行うようにプレート部材
    間に配置した爆発作動式装置と、を有することを特徴と
    する構造体。
  16. （１６）請求項１５記載の構造体において、爆発作動式
    装置の作動の際プレート部材が曲げられる弱部領域を形
    成するようにプレート部材の各々の両側で互いに対称的
    に配置した一対の溝をさらに有することを特徴とする構
    造体。
  17. （１７）請求項１５記載の構造体において、爆発作動式
    装置が弱部領域からずれた位置にある横方向膨張チュー
    ブを有することを特徴とする構造体。
  18. （１８）請求項１７記載の構造体において、構造体の他
    の部分に対して膨張チューブの衝撃を防ぐように膨張チ
    ューブに隣接してプレート部材間に配置したクッショニ
    ング装置をさらに有することを特徴とする構造体。
JP1007543A 1988-10-25 1989-01-13 爆発作動式分離構造体 Pending JPH02115699A (ja)

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US07/262,511 US5109749A (en) 1988-10-25 1988-10-25 Explosively actuated separable structure
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