RU154855U1 - TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER - Google Patents
TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER Download PDFInfo
- Publication number
- RU154855U1 RU154855U1 RU2014151437/11U RU2014151437U RU154855U1 RU 154855 U1 RU154855 U1 RU 154855U1 RU 2014151437/11 U RU2014151437/11 U RU 2014151437/11U RU 2014151437 U RU2014151437 U RU 2014151437U RU 154855 U1 RU154855 U1 RU 154855U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- end frame
- head
- power
- launch vehicle
- housing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
1. Переходной отсек головной части ракеты-носителя, содержащий корпус, выполненный в виде усеченного конуса и снабженный обшивкой, верхним и нижним торцевыми шпангоутами и продольным силовым набором, внутренний торцевой шпангоут, расположенный внутри корпуса и выполненный с изменением поперечного сечения, и средство обеспечения жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом, при этом верхний торцевой шпангоут корпуса выполнен с обеспечением возможности соединения с головным обтекателем, нижний торцевой шпангоут - с последней ступенью ракеты-носителя, а внутренний торцевой шпангоут - с возможностью соединения с полезной нагрузкой, отличающийся тем, что средство жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом выполнено в виде ферм, каждая из которых содержит два раскоса, два силовых стержня и опорный узел, выполненный в форме стакана, на боковой стенке которого жестко закреплены первые концы раскосов фермы и шарнирно закреплены первые концы силовых стержней фермы, при этом вторые концы стержней закреплены на верхнем торцевом шпангоуте корпуса, а вторые концы раскосов - на нижнем торцевом шпангоута корпуса, внутренний торцевой шпангоут составлен из секций, жестко соединенных друг с другом силовыми кронштейнами, каждый из которых включает верхнюю и нижнюю опорные площадки, соединенные наклонной стенкой и расположенные по разные стороны от наклонной стенки, при этом основание упомянутого опорного узла каждой из ферм разъёмным соединением закреплено на нижней опорной площадке одного из силовых кронштейнов, а верхняя опорная площадка выполнена с обеспечением возможности сое�1. The transition compartment of the head of the launch vehicle, comprising a housing made in the form of a truncated cone and provided with a casing, upper and lower end frames and a longitudinal power kit, an internal end frame located inside the body and made with a change in cross section, and means for providing a rigid the connection of the housing with the inner end frame, while the upper end frame of the housing is made with the possibility of connection with the head fairing, the lower end frame with the last a single stage of the launch vehicle, and the inner end frame - with the possibility of connecting with the payload, characterized in that the means for rigidly connecting the body to the inner end frame is made in the form of trusses, each of which contains two braces, two power rods and a support unit made in the form of a glass, on the side wall of which the first ends of the trusses of the truss are rigidly fixed and the first ends of the power rods of the truss are pivotally fixed, while the second ends of the rods are fixed on the upper end frame of the body sa, and the second ends of the braces are on the lower end frame of the housing, the internal end frame is made up of sections rigidly connected to each other by power brackets, each of which includes upper and lower supporting platforms connected by an inclined wall and located on opposite sides of the inclined wall, wherein the base of the aforementioned support unit of each of the trusses is removably fixed to the lower support area of one of the power brackets, and the upper support area is made to enable soy
Description
Полезная модель относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкции космических транспортных систем для доставки в составе космической головной части ракет-носителей полезных нагрузок на орбиты искусственных спутников Земли (ОИСЗ).The utility model relates to rocket and space technology and can be used in the design of space transport systems for delivering payloads to the orbits of artificial Earth satellites (OIZZ) as part of the space head part of launch vehicles.
Из патента на изобретение РФ №2478533 (МПК B64G 1/22, F42B 15/00, опубл. 10.04.2013) известно техническое решение переходного отсека - промежуточного отсека космической головной части. В соответствии с этим решением переходной отсек головной части - промежуточный отсек, включает цилиндрическую оболочку, верхний и нижний торцевые шпангоуты. Поперечный габаритный размер переходного отсека - диаметр цилиндрической оболочки равен поперечному габаритному размеру - диаметру последней ступени ракеты-носителя. Нижний торцевой шпангоут выполнен с обеспечением возможности соединения с последней ступенью ракеты-носителя. Верхний торцевой шпангоут переходного отсека выполнен с профилем в виде швеллерообразной формы с развитой в поперечном направлении стенкой, за счет чего обеспечивается крепление к верхнему шпангоуту полезной нагрузки - космического аппарата и головного обтекателя. При этом торцевые шпангоуты головного обтекателя и космического аппарата соединены со стенкой верхнего торцевого шпангоута переходного отсека.From the patent for the invention of the Russian Federation No. 2478533 (IPC
Кроме указанных элементов переходной отсек головной части содержит продольный силовой набор - подкрепляющие элементы, соединенные с цилиндрической оболочкой переходного отсека и верхним торцевым шпангоутом со стороны оболочки переходного отсека, и дополнительные поперечные шпангоуты, размещенные между торцевыми шпангоутами переходного отсека.In addition to these elements, the transition compartment of the head part contains a longitudinal power set - reinforcing elements connected to the cylindrical shell of the transition compartment and the upper end frame from the side of the shell of the transition compartment, and additional transverse frames placed between the end frames of the transition compartment.
Рассмотренное техническое решение переходного отсека решает задачу по увеличению полезного объема космической головной части ракеты-носителя путем размещения части полезной нагрузки внутри переходного отсека в сочетании с улучшением массовых характеристик космической головной части за счет крепления шпангоутов головного обтекателя и полезной нагрузки непосредственно к стенке торцевого шпангоута. Это решение эффективно использовать при выведении полезных нагрузок, компоновка которых включает размещенный ниже стыкового шпангоута космического аппарата блок, продольный габарит которого довольно значителен, а поперечный габарит меньше поперечного габарита стыкового шпангоута полезной нагрузки. Этот блок полезной нагрузки располагается во внутреннем объеме переходного отсека. Однако в случае использования рассматриваемого решения переходного отсека в составе космической головной части, включающих, например, разгонные блоки или космические аппараты, в компоновке которых отсутствуют агрегаты или блоки значительных габаритов, располагаемые ниже стыковочного шпангоута, рассмотренное техническое решение становится неэффективным, так как переходной отсек должен воспринимать продольные и поперечные нагрузки как от головного обтекателя, так и от космического аппарата и передавать их на силовые элементы последней ступени ракеты-носителя. Проблематично использовать это техническое решение и в космических головных частях, включающих конические оболочки, примыкающие в местах стыка с переходным отсеком, так как при этом увеличивается масса верхнего торцевого шпангоута, который дополнительно нагружается нагрузками на сжатие.The technical solution of the transition compartment considered above solves the problem of increasing the useful volume of the space head part of the launch vehicle by placing part of the payload inside the transition compartment in combination with improving the mass characteristics of the space head part by attaching the head fairing frames and the payload directly to the end frame wall. This solution can be effectively used in deriving payloads, the layout of which includes a block located below the butt frame of the spacecraft, the longitudinal dimension of which is quite significant, and the transverse dimension is smaller than the transverse dimension of the butt frame of the payload. This payload block is located in the internal volume of the transition compartment. However, in the case of using the considered solution of the transition compartment in the space head part, including, for example, booster blocks or spacecraft, in the arrangement of which there are no units or blocks of significant dimensions located below the docking frame, the considered technical solution becomes ineffective, since the transition compartment must to perceive longitudinal and transverse loads both from the head fairing and from the spacecraft and transfer them to the power elements of the last her stage of the carrier rocket. It is problematic to use this technical solution in space warheads, including conical shells adjacent to the junction with the transition compartment, since this increases the mass of the upper end frame, which is additionally loaded with compressive loads.
Ближайшим аналогом заявляемого переходного отсека головной части ракеты-носителя является решение по патенту РФ №2521078 (МКП B64G 1/22, опубл. 27.06.2014). В соответствии с этим решением переходной отсек головной части ракеты-носителя содержит корпус, внутренний торцевой шпангоут и средство обеспечения жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом.The closest analogue of the proposed transition compartment of the head of the launch vehicle is the solution according to the patent of the Russian Federation No. 2521078 (MCP
Корпус переходного отсека этого решения выполнен в виде конической оболочки и, кроме обшивки, снабжен верхним и нижним торцевыми шпангоутами. Нижний торцевой шпангоут корпуса выполнен в виде профиля в виде уголка, стенки которого развернуты друг относительно друга под тупым углом. Нижний торцевой шпангоут корпуса выполнен с обеспечением возможности соединения с последней ступенью ракеты-носителя. Верхний торцевой шпангоут корпуса выполнен с возможностью соединения с головным обтекателем.The housing of the transition compartment of this solution is made in the form of a conical shell and, in addition to the casing, is equipped with upper and lower end frames. The lower end frame of the housing is made in the form of a profile in the form of a corner, the walls of which are deployed relative to each other at an obtuse angle. The lower end frame of the housing is made with the possibility of connection with the last stage of the launch vehicle. The upper end frame of the housing is made with the possibility of connection with the head fairing.
Внутренний торцевой шпангоут соединен с полезной нагрузкой. Внутренний торцевой шпангоут рассматриваемого решения выполнен в поперечной плоскости переменного сечения. Это достигается за счет изменения его линейного размера в поперечном направлении, за счет чего в этом техническом решении достигается возможность крепления полезной нагрузки со смещением относительно продольной оси ракеты-носителя.The inner end frame is connected to the payload. The inner end frame of the solution in question is made in the transverse plane of variable section. This is achieved by changing its linear size in the transverse direction, due to which in this technical solution it is possible to fasten the payload with an offset relative to the longitudinal axis of the launch vehicle.
Средство обеспечения жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом в этом техническом решении выполнено в виде внутренней конической оболочки, снабженной нижним торцевым шпангоутом. Нижний торцевой шпангоут внутренней конической оболочки закреплен на стенке нижнего торцевого шпангоута корпуса - наружной конической оболочке переходного отсека этого технического решения. В верхней части внутренняя коническая оболочка соединена с внутренним торцевым шпангоутом. Кроме того, в рассматриваемом решении внутренний торцевой шпангоут соединен с верхним торцевым шпангоутом корпуса силовыми стержнями, выполненными в этом решении регулируемой длины.Means for providing a rigid connection of the housing with the inner end frame in this technical solution is made in the form of an inner conical shell provided with a lower end frame. The lower end frame of the inner conical shell is fixed to the wall of the lower end frame of the housing - the outer conical shell of the transition compartment of this technical solution. In the upper part, the inner conical shell is connected to the inner end frame. In addition, in the considered solution, the inner end frame is connected to the upper end frame of the housing by power rods made in this solution of adjustable length.
Кроме указанного, средство обеспечения жесткого соединения корпуса переходного отсека (внутренняя коническая оболочка) в этом решении снабжена промежуточным шпангоутом. Для обеспечения жесткости и несущей способности средство обеспечения жесткого соединения внутреннего торцевого шпангоута с корпусом - внутренняя коническая оболочка, подкреплена продольными косынками, расположенными между промежуточным шпангоутом и внутренним торцевым шпангоутом. Для обеспечения жесткости мест установки замков крепления полезной нагрузки внутренняя коническая оболочка снабжена продольными балками переменного сечения.In addition to this, the means of providing a rigid connection to the housing of the transition compartment (inner conical shell) in this solution is equipped with an intermediate frame. To ensure rigidity and load-bearing capacity, the means for ensuring a rigid connection of the inner end frame with the body is the inner conical shell, reinforced by longitudinal scarves located between the intermediate frame and the inner end frame. To ensure the rigidity of the installation of the payload locks, the inner conical shell is provided with longitudinal beams of variable cross-section.
Указанное техническое решение переходного отсека позволяет расширить эксплуатационные возможности и эффективность использования переходного отсека для выведения на ОИСЗ крупногабаритного полезного груза со смещенным расположением центра масс относительно продольной оси ракеты-носителя, сохраняя устойчивость и управляемость ракеты-носителя в полете. Однако использование этого технического решения, предусматривающего применение для передачи усилий от полезной нагрузки к ракето-носителю коническую оболочку, оправдано только в том случае, если нагрузка, воспринимаемая конической оболочкой носит распределенный характер, например, при использовании в стыке с ракето-носителем многоболтового соединения. В распространенных конструктивных выполнениях конструктивно-силовых схем головных частей космического назначения, для которых характерно точечное соединение полезной нагрузки и последней ступени ракеты-носителя с переходным отсеком, при повышенном уровне напряжений внутренняя коническая оболочка переходного отсека, даже подкрепленная силовым набором, имеет значительную массу, так как значительные куски конической оболочки, прилегающие к стыкам исключаются из восприятия нагрузок.The indicated technical solution of the transition compartment allows us to expand the operational capabilities and efficiency of using the transition compartment for launching a large payload with a displaced center of mass relative to the longitudinal axis of the launch vehicle at the SIZZ, while maintaining the stability and controllability of the launch vehicle in flight. However, the use of this technical solution, which provides for the use of a conical shell for transferring forces from the payload to the launch vehicle, is justified only if the load perceived by the conical shell is distributed, for example, when a multi-bolt connection is used in conjunction with the launch vehicle. In common structural designs of space-head warheads, which are characterized by a point-wise connection of the payload and the last stage of the launch vehicle with the transition compartment, the internal conical shell of the transition compartment, even supported by the power set, has a significant mass at a higher voltage level, so as significant pieces of the conical shell adjacent to the joints are excluded from the perception of loads.
Технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью является снижение массы переходного отсека, воспринимающего сосредоточенные (точечные) усилия от полезной нагрузки и передающего эти нагрузки на последнюю ступень ракеты-носителя при наличии точечного стыка между ракеты-носителем и переходным отсеком и между полезной нагрузкой и переходным отсеком.The technical problem solved by the claimed utility model is to reduce the mass of the transition compartment, which receives concentrated (point) forces from the payload and transfers these loads to the last stage of the launch vehicle in the presence of a point junction between the launch vehicle and the transition compartment and between the payload and the transition compartment .
Техническая задача решается следующим образом.The technical problem is solved as follows.
Известный переходной отсек головной части ракеты-носителя содержит корпус, внутренний торцевой шпангоут и средство обеспечения жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом. Корпус известного решения выполнен в виде усеченного конуса и снабжен обшивкой, верхним и нижним торцевыми шпангоутами и продольным силовым набором. Внутренний торцевой шпангоут расположен внутри корпуса и выполнен в известном решении с изменением поперечного сечения. При этом верхний торцевой шпангоут корпуса выполнен с обеспечением возможности соединения с головным обтекателем, нижний торцевой шпангоут - с последней ступенью ракеты-носителя, а внутренний торцевой шпангоут - с возможностью соединения с полезной нагрузкой.The known transition compartment of the head of the launch vehicle comprises a housing, an internal end frame and means for providing a rigid connection of the body with the internal end frame. The body of the known solution is made in the form of a truncated cone and is equipped with a casing, upper and lower end frames and a longitudinal power set. The inner end frame is located inside the housing and is made in a known solution with a change in cross section. In this case, the upper end frame of the housing is made possible to connect to the head fairing, the lower end frame to the last stage of the launch vehicle, and the inner end frame to connect to the payload.
В заявляемом решении переходного отсека головной части ракеты-носителя новым является то, что средство жесткого соединения внешнего корпуса с внутренним торцевым шпангоутом выполнено в виде ферм, каждая из которых содержит два раскоса, два силовых стержня и опорный узел, выполненный в форме стакана, на боковой стенке которого жестко закреплены первые концы раскосов фермы и шарнирно закреплены первые концы силовых стержней фермы. Кроме того, в соответствии с заявляемым решением нижний и верхний торцевые шпангоуты корпуса на больших своих частях выполнены в виде профилей с сечением в форме швеллера. На поясах торцевых шпангоутов корпуса закреплена обшивка корпуса, а на стенках торцевых шпангоутов закреплены вторые концы стержней и раскосов фермы: на стенке верхнего торцевого шпангоута закреплены вторые концы стержней, а на стенке нижнего торцевого шпангоута - вторые концы раскосов, причем в местах крепления раскосов стенка нижнего торцевого шпангоута выполнена с увеличенной толщиной.In the claimed decision of the transition compartment of the head of the launch vehicle, the new means is that the means for rigidly connecting the outer casing to the inner end frame are made in the form of trusses, each of which contains two braces, two power rods and a support unit made in the form of a cup on the side the wall of which the first ends of the truss braces are rigidly fixed and the first ends of the power rods of the truss are pivotally fixed. In addition, in accordance with the claimed solution, the lower and upper end frames of the body on its large parts are made in the form of profiles with a cross-section in the shape of a channel. On the belts of the end frames of the casing the casing is fixed, and on the walls of the end frames the second ends of the rods and braces of the truss are fixed: on the wall of the upper end frame are fixed the second ends of the rods, and on the wall of the lower end frame - the second ends of the braces, and in the places of fastening the braces of the wall end frame is made with increased thickness.
Кроме того, в соответствии с заявляемым решением внутренний торцевой шпангоут составлен из секций, жестко соединенных друг с другом силовыми кронштейнами, каждый из которых включает верхнюю и нижнюю опорные площадки, соединенные наклонной стенкой и расположенные по разные стороны от наклонной стенки. Основание упомянутого опорного узла каждой из ферм разъемным соединением закреплено на нижней опорной площадке одного из силовых кронштейнов, а верхняя опорная площадка выполнена с обеспечением возможности соединения с полезной нагрузкой.In addition, in accordance with the claimed solution, the inner end frame is made up of sections rigidly connected to each other by power brackets, each of which includes upper and lower supporting platforms connected by an inclined wall and located on different sides of the inclined wall. The base of the aforementioned support unit of each truss by a detachable connection is fixed on the lower support area of one of the power brackets, and the upper support platform is made to provide connectivity to the payload.
Выполнение внутреннего торцевого шпангоута из секций, жестко соединенных друг с другом силовыми кронштейнами, каждый из которых включает верхнюю и нижнюю опорные площадки, соединенные наклонной стенкой и расположенные по разные стороны от наклонной стенки позволяет оптимальным образом с наименьшими затратами массы конструкции воспринять точечные усилия от полезной нагрузки на всех этапах наземной эксплуатации и выведения полезной нагрузки на ОИСЗ.The implementation of the inner end frame of the sections rigidly connected to each other by power brackets, each of which includes upper and lower supporting platforms connected by an inclined wall and located on different sides of the inclined wall allows optimally taking point loads from the payload in the optimal way at all stages of ground operation and removal of the payload on the OIZZ.
Выполнение средства жесткого соединения внешнего корпуса с внутренним торцевым шпангоутом в виде ферм, каждая из которых содержит два раскоса, соединенных с нижним торцевым шпангоутом, два силовых стержня, и опорный узел, выполненный в форме стакана, на боковой стенке которого жестко закреплены первые концы раскосов фермы и шарнирно закреплены первые концы силовых стержней фермы, позволяет снизить массу переходного отсека, так как ферменные конструкции могут работать при более высоком уровне напряжений в сравнении с подкрепленной оболочкой.The implementation of the means of rigidly connecting the outer casing with the inner end frame in the form of trusses, each of which contains two braces connected to the lower end frame, two power rods, and a support unit made in the form of a glass, on the side wall of which the first ends of the truss braces are rigidly fixed and the first ends of the power rods of the truss are pivotally fixed, it allows to reduce the mass of the transition compartment, since truss structures can operate at a higher voltage level in comparison with the reinforced shell point.
Кроме того, силовые стержни ферм позволяют обеспечить необходимую жесткость конструкции переходного отсека при его сборке и отработке, а шарнирное крепление первых концов силовых стержней ферм к опорным узлам ферм упрощает сборку переходного отсека.In addition, the power rods of the trusses provide the necessary rigidity of the construction of the transition compartment during its assembly and testing, and the hinged fastening of the first ends of the power rods of the trusses to the supporting nodes of the trusses simplifies the assembly of the transition compartment.
Техническим результатом от использования указанных приемов является снижение массы переходного отсека головной части ракеты-носителя.The technical result from the use of these techniques is to reduce the mass of the transition compartment of the head of the launch vehicle.
Выполнение торцевых шпангоутов корпуса на больших своих частях в виде профилей с сечением в форме швеллера, на поясах которых закреплена обшивка корпуса с продольным силовым набором, а на стенках торцевых шпангоутов закреплены вторые концы стержней и раскосов ферм позволяет при наименьших затратах массы конструкции передать на нижний торцевой шпангоут нагрузки от головного обтекателя и ферм и дополнительно уменьшить массу конструкции переходного отсека.The execution of the end frames of the casing on its large parts in the form of profiles with a cross-section in the form of a channel, on the belts of which are fixed the casing of the casing with a longitudinal power set, and on the walls of the end frames the second ends of the rods and braces of the trusses are fixed, which allows transferring to the lower end the load frame from the head fairing and trusses and further reduce the weight of the transition compartment structure.
Кроме того, в переходном отсеке головной части ракеты-носителя секции внутреннего торцевого шпангоута наиболее предпочтительно на большей части выполнить в виде Г-образного профиля, что эффективно по массе конструкции, а выполнение частей, прилегающих к местам соединений секций внутреннего торцевого шпангоута с силовыми кронштейнами с переходом от Г-образного профиля к Z-образному профилю позволяет уменьшить концентрацию напряжений, дополнительно снизив массу конструкции переходного отсека.In addition, in the transitional compartment of the head of the launch vehicle, the sections of the inner end frame are most preferably made in the form of a L-shaped profile, which is effective in terms of weight of the structure, and the execution of parts adjacent to the junction of the sections of the inner end frame with power brackets with the transition from the L-shaped profile to the Z-shaped profile allows you to reduce the stress concentration, further reducing the weight of the transition compartment structure.
Помимо прочего, опорные площадки силовых кронштейнов целесообразно подкрепить боковыми стенками, соединенными с наклонными стенками кронштейнов, что позволяет дополнительно уменьшить массу конструкции при восприятии фермами сосредоточенных усилий от полезной нагрузки.Among other things, it is advisable to reinforce the support pads of the power brackets with side walls connected to the inclined walls of the brackets, which can further reduce the mass of the structure when farms perceive concentrated efforts from the payload.
Заявляемое техническое решение поясняется следующими материалами:The claimed technical solution is illustrated by the following materials:
фиг. 1 - общий вид переходного отсека в аксонометрии,FIG. 1 is a General view of the transition compartment in a perspective view,
фиг. 2 - общий переходного отсека снизу (вид А с фиг. 1),FIG. 2 - a common transition compartment from below (view A from Fig. 1),
фиг. 3 - узлы соединения верхнего и нижнего торцевых шпангоутов корпуса с обшивкой переходного отсека (сечение Ж-Ж с фиг. 2),FIG. 3 - connection nodes of the upper and lower end frames of the housing with the sheathing of the transition compartment (section FJ with Fig. 2),
фиг. 4 - общий вид внутреннего торцевого шпангоута в аксонометрии,FIG. 4 is a General view of the inner end frame in a perspective view,
фиг. 5 - профиль внутреннего торцевого шпангоута на большей части его секции (сечение 3-3 с фиг. 12),FIG. 5 is a profile of the inner end frame on most of its sections (section 3-3 of Fig. 12),
фиг. 6 - профиль внутреннего торцевого шпангоута на частях, примыкающих к его стыкам с силовым кронштейном (сечение И-И с фиг. 12),FIG. 6 is a profile of the inner end frame on the parts adjacent to its joints with a power bracket (section II with Fig. 12),
фиг. 7, 8 - силовой кронштейн внутреннего торцевого шпангоута в аксонометрии (вид снаружи и изнутри внутреннего торцевого шпангоута),FIG. 7, 8 - power bracket of the inner end frame in a perspective view (view from the inside and outside of the inner end frame),
фиг. 9 - опорный узел фермы в аксонометрии,FIG. 9 - the reference node of the farm in a perspective view,
фиг. 10 - общий вид фермы в сборке со шпангоутами и обшивкой в аксонометрии,FIG. 10 is a General view of the farm in the assembly with frames and cladding in a perspective view,
фиг. 11 - общий вид фермы в сборке со шпангоутами и обшивкой (вид Б с фиг. 2),FIG. 11 is a General view of the farm in the Assembly with frames and casing (view B from Fig. 2),
фиг. 12 - ферма в сборке со шпангоутами, вид снизу (вид В с фиг. 11),FIG. 12 - farm in the assembly with frames, bottom view (view In from Fig. 11),
фиг. 13 - узлы соединения раскоса фермы с опорным узлом фермы и с нижним торцевым шпангоутом (сечение Е-Е с фиг. 12),FIG. 13 - nodes connecting the brace of the farm with the support node of the farm and with the lower end frame (section EE with Fig. 12),
фиг. 14 - ферма в сборке со шпангоутами, раскосы фермы условно не показаны (вид В с фиг.11),FIG. 14 - farm in the assembly with frames, the braces of the farm conditionally not shown (view In from 11),
фиг. 15 - узлы соединения силового стержня с опорным узлом фермы и с верхним торцевым шпангоутом (сечение Д-Д с фиг. 14).FIG. 15 - nodes connecting the power rod with the supporting node of the farm and with the upper end frame (section DD from Fig. 14).
Заявляемый переходной отсек головной части ракеты-носителя устроен следующим образом.The inventive transition compartment of the head of the launch vehicle is arranged as follows.
Переходной отсек головной части ракеты-носителя содержит корпус, который выполнен в виде усеченного конуса (см. фиг. 1, 2, 3). Корпус снабжен обшивкой 1, верхним 2 и нижним 3 торцевыми шпангоутами и продольным силовым набором 4. Кроме того, переходной отсек снабжен внутренним торцевым шпангоутом 5 и средством обеспечения жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом 5.The transition compartment of the head of the launch vehicle contains a housing that is made in the form of a truncated cone (see Fig. 1, 2, 3). The housing is equipped with a
Переходной отсек ракеты-носителя в составе головной части космического назначения с использованием известных из уровня техники средств крепления и отделения (замков, толкателей и других элементов), не показанных на чертежах, соединен с последней ступенью ракеты-носителя, с головным обтекателем и с полезной нагрузкойThe transition compartment of the launch vehicle as part of the spacecraft head part using fastening and separation means (locks, pushers and other elements) not shown in the drawings, known from the prior art, is connected to the last stage of the launch vehicle, to the head fairing and to the payload
Верхний 2 и нижний 3 торцевые шпангоуты в соответствии с заявляемым решением на больших своих частях выполнены в виде профилей с сечением в форме швеллера (см фиг. 3), пояса которых выполнены разновеликой высоты. Обшивка 1 корпуса снабжена люками для обеспечения доступа для обслуживании головной части внутренних элементов переходного отсека на технической позиции и закреплена на наружных поясах верхнего и нижнего торцевых шпангоутов. Верхний 2 торцевой шпангоут корпуса выполнен с обеспечением возможности соединения с головным обтекателем ракеты-носителя (на чертежах не показан), при этом на стенке верхнего торцевого шпангоута 2 размещены места крепления переходного отсека с головным обтекателем, выполненные в виде штырей 6 небольшой высоты. Нижний торцевой шпангоут выполнен с обеспечением возможности соединения с последней ступенью ракеты-носителя, при этом стенка нижнего торцевого шпангоута снабжена отверстиями 7 для размещения элементов стыковки с последней ступенью ракеты-носителя.The upper 2 and lower 3 end frames in accordance with the claimed solution on its large parts are made in the form of profiles with a cross-section in the shape of a channel (see Fig. 3), the belts of which are made of different heights. The
Продольный силовой набор 4 корпуса переходного отсека может быть выполнен в виде продольных балок.The
Внутренний торцевой шпангоут 5 расположен внутри корпуса и выполнен с обеспечением возможности соединения переходного отсека с полезной нагрузкой. Внутренний торцевой шпангоут (см. фиг. 4) составлен из секций 8, жестко соединенных друг с другом силовыми кронштейнами 9.The
Секции 8 внутреннего торцевого шпангоута 5 выполнены с изменением поперечного сечения (см. фиг. 4, 5, 6, 10, 12, 13): вдоль больших своих частей секции внутреннего торцевого шпангоута выполнены в виде Г-образного профиля, как показано на фиг.5, стенки которого расположены под тупым углом друг к другу. Части секций внутреннего торцевого шпангоута, прилегающие к местам соединения с кронштейнами 9 выполнены с переходом от Г-образного профиля к Z-образному профилю (см. фиг. 6, 12, 14), пояса которого расположены под тупыми углами к стенке.
Силовые кронштейны 9 (см. фиг. 7, 8) выполнены из нижней 10 и верхней 11 стенок и наклонной стенки 12. При этом нижние 10 и верхние 11 стенки расположены по разные стороны наклонной стенки 12 и соединены с ней под тупыми углами. Каждый из кронштейнов 9 включает нижнюю 13 и верхнюю 14 опорные площадки, расположенные на нижней 10 и верхней 11 стенках силового кронштейна 9. Нижняя 13 и верхняя 14 опорные площадки силовых кронштейнов выполнены с увеличенной толщиной, подкреплены боковыми ребрами 15 и снабжены отверстиями для установки элементов крепления ферм переходного отсека и полезной нагрузки, как показано на фиг. 7, 8.The power brackets 9 (see Figs. 7, 8) are made of the lower 10 and upper 11 walls and the
Средство жесткого соединения корпуса с внутренним торцевым шпангоутом в соответствии с заявляемым решением полезной модели выполнено в виде ферм 16 (см. фиг. 1, 2), равномерно расположенных вдоль окружности корпуса и соединенных с верхним 2 и нижним 3 торцевыми шпангоутами корпуса и с внутренним торцевым шпангоутом 5 переходного отсека.The means for rigidly connecting the body to the internal end frame in accordance with the claimed solution of the utility model are made in the form of trusses 16 (see Fig. 1, 2), evenly spaced along the circumference of the body and connected to the upper 2 and lower 3 end frames of the body and to the
Каждая из ферм 16 (см. фиг. 10-15) содержит два раскоса 17, два силовых стержня 18 и опорный узел 19.Each of the farms 16 (see Fig. 10-15) contains two
Раскосы 17 и силовые стержни 18 выполнены из труб, концы которых снабжены средствами крепления к торцевым шпангоутам корпуса и опорным узлам ферм: первые концы силовых стержней выполнены в виде соединительного элемента «вилка», вторые концы силовых стержней и концы раскосов выполнены в виде фитингов, снабженных опорными площадками с отверстиями для размещения элементов разъемных соединений.The
Опорный узел 19 каждой из ферм выполнен в форме стакана (см. фиг. 9), на боковой стенке которого жестко расположены два фитинга 20, снабженные элементом крепления «ухо», а основание снабжено отверстием для размещения элемента крепления разъемного соединения.The
В соответствии с заявляемым решением первые концы раскосов 17 ферм жестко, а первые силовых стержней 18 шарнирно закреплены на боковой стенке опорного узла 19 фермы. При этом первые концы раскосов 17 ферм могут быть сварены с торцами фитингов 20 (см. фиг.8), а силовые стержни закреплены на опорным узле соединение «ухо-вилка» с использованием в соединении шарнирного подшипника 22 (см. фиг. 15).In accordance with the claimed solution, the first ends of the
В соответствии с заявляемым решением вторые концы стержней 18 закреплены на нижней стороне стенки верхнего торцевого шпангоута 2 (см. фиг. 14, 13) с использованием двух винтов 24. Вторые концы раскосов 17 закреплены на верхней поверхности стенки нижнего торцевого шпангоута 3 с использованием разъемных соединений (см. фиг. 8).In accordance with the claimed solution, the second ends of the
В качестве основного средства крепления вторых концов раскосов ферм к нижнему торцевому шпангоуту корпуса (см. фиг. 13) наиболее предпочтительно использовать разъемное соединение 2, например болтовое соединение, пропущенное сквозь отверстия 7 и соединяющее в один пакет силовой элемент 26 последней ступени ракеты-носителя, нижний торцевой шпангоут 3 корпуса и второй конец фермы 17. Для обеспечения дополнительной жесткости переходного отсека и головной части в целом указанное соединение целесообразно снабдить дополнительными элементами крепления 23, в качестве которых могут быть использованы два винта и штифта.As the main means of securing the second ends of the truss braces to the lower end frame of the housing (see Fig. 13), it is most preferable to use a
Как указывалось выше, верхний 2 и нижний 3 торцевые шпангоуты на больших своих частях выполнены в виде профилей с сечением в форме швеллера, однако в местах соединения верхнего и нижнего торцевых шпангоута корпуса с элементами фермы стенка шпангоута выполнена с увеличенной толщиной, а пояса шпангоутов подрезаны.As mentioned above, the upper 2 and lower 3 end frames on their large parts are made in the form of profiles with a cross-section in the shape of a channel, however, at the joints of the upper and lower end frames of the body with the elements of the truss, the frame wall is made with increased thickness and the frame belts are cut.
В соответствии с заявляемым решением основание опорного узла 19 каждой из ферм разъемным соединением закреплено на нижней опорной площадке 13 одного из силовых кронштейнов, что может быть выполнено с использованием шпилек. При этом верхние опорные площадки 14 силовых кронштейнов выполнены с обеспечением возможности соединения с полезной нагрузкой.In accordance with the claimed solution, the base of the
Конструктивные элементы заявляемого переходного отсека головной части ракеты-носителя могут быть изготовлены из сплавов на основе алюминия. При изготовлении верхнего и нижнего торцевых шпангоутов из заготовок выполняют точено-фрезерованные кольца швеллерного сечения. Из заготовок из сплава на основе алюминия также выполняют отдельные точено-фрезерованные секции верхнего торцевого шпангоута и отдельные силовые кронштейны внутреннего торцевого шпангоута, которые соединяются между собой сваркой в процессе сборки внутреннего торцевого шпангоута. В процессе сборки корпуса переходного отсека его обшивка соединяется с торцевыми шпангоутами и силовым набором клепкой. Трубные заготовки раскосов и силовых стержней фермы сваркой соединяются с их законцовками на их первых и вторых концах. Первые концы раскосов сваркой соединяются с опорными узлами ферм. При агрегатной сборке переходного отсека ферма разъемными соединениями крепятся к корпусу переходного отсека и к внутреннему торцевому шпангоуту, при этом шарнирное соединение силовых стержней с опорными узлами фермы упрощает процесс сборки. После этого производится сборка головной части в целом.The structural elements of the inventive transition compartment of the head of the launch vehicle can be made of aluminum-based alloys. In the manufacture of the upper and lower end frames of the workpieces, precision-milled channel sections of the channel are made. Separate turned-milled sections of the upper end frame and separate power brackets of the internal end frame, which are connected by welding during the assembly of the internal end frame, are also made of aluminum-based alloy billets. During the assembly of the transition compartment housing, its casing is connected to the end frames and the riveting power set. The pipe blanks of the braces and power rods of the truss are welded together with their tips at their first and second ends. The first ends of the braces are welded to the supporting nodes of the trusses. During the aggregate assembly of the transitional compartment, the trusses are detachable to the case of the transitional compartment and to the internal end frame, while the articulated connection of the power rods with the supporting nodes of the truss simplifies the assembly process. After this, the assembly of the warhead as a whole is carried out.
В процессе выведения ракеты-носителя верхний торцевой шпангоут корпуса воспринимает через штыри 6 продольную и поперечную нагрузку от головного обтекателя, возникающую при наземной эксплуатации и на этапе выведения ракеты-носителя при действии скоростного напора, и передает эти нагрузки на корпус переходного отсека, подкрепленный силовым набором. Продольные и поперечные усилия от полезной нагрузки воспринимаются внутренним торцевым шпангоутом и через опорные узлы передаются на раскосы ферм.In the process of launching the launch vehicle, the upper end frame of the housing receives, through the
При осуществлении транспортных операций с головной частью на технической позиции продольные и поперечные усилия от полезной нагрузки от фермы к нижнему торцевому шпангоуту передаются через разъемные соединения 23, выполненные в виде болтов и штифтов.When carrying out transport operations with the head part at a technical position, the longitudinal and transverse forces from the payload from the truss to the lower end frame are transmitted through
В процессе выведения полезной нагрузки ракето-носителем усилия от головного обтекателя передаются через продольные силовые элементы корпуса и его обшивку на нижний торцевой шпангоут корпуса и через болты и штыри, установленные в отверстиях 7, передаются на конструкцию ракеты -носителя. На эти же элементы передаются и продольные и поперечные усилия от раскосов ферм.In the process of removing the payload by the launch vehicle, the forces from the head fairing are transmitted through the longitudinal power elements of the hull and its casing to the lower end frame of the hull and through the bolts and pins installed in the
Силовые стержни, соединяющие внутренний торцевой шпангоут с верхним торцевым шпангоутом корпуса служат для обеспечения жесткости конструкции переходного отсека при его сборке и отработке.The power rods connecting the inner end frame with the upper end frame of the housing serve to provide structural rigidity of the transition compartment during assembly and testing.
Рассмотренный пример конструктивного выполнения переходного отсека (см. фиг. 1-15) позволяет воспринять корпусом инерционные и аэродинамические нагрузки от головного обтекателя и передать их через обшивку корпуса и его силовой набор на нижний торцевой шпангоут. Одновременно внутренним торцевым шпангоутом сосредоточенные усилия от полезной нагрузки воспринимаются восемью силовыми кронштейнами и передаются через раскосы восьми ферм на шестнадцать точек нижнего торцевого шпангоута. Расчеты и конструкторская проработка позволяет уменьшить массу переходного отсека головной части ракеты-носителя на 4…6% в сравнении с известными аналогами.The considered example of the structural design of the transition compartment (see Fig. 1-15) allows you to perceive the inertial and aerodynamic loads from the head fairing and transfer them through the casing and its power set to the lower end frame. At the same time, with the internal end frame, the concentrated forces from the payload are received by eight power brackets and transmitted through the braces of eight trusses to sixteen points of the lower end frame. Calculations and design studies can reduce the mass of the transition compartment of the head of the launch vehicle by 4 ... 6% in comparison with well-known analogues.
Заявляемое решение переходного отсека может быть изготовлено на предприятиях ракетно-космической промышленности.The claimed solution to the transition compartment can be made at the enterprises of the rocket and space industry.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151437/11U RU154855U1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151437/11U RU154855U1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU154855U1 true RU154855U1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54074019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014151437/11U RU154855U1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU154855U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661631C1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-07-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame |
-
2014
- 2014-12-19 RU RU2014151437/11U patent/RU154855U1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661631C1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-07-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5301280B2 (en) | Wheel casing having separation structure | |
RU2438922C2 (en) | Aircraft fuselage floor structural set | |
RU2725824C1 (en) | Device for group launch of satellites and reinforced frame | |
US7918633B2 (en) | Support for the transport of blades | |
RU162696U1 (en) | Gondola with a deaf body | |
US11414173B2 (en) | Aircraft wing unit comprising two wings attached to one another | |
JP2009516612A5 (en) | ||
CN107891965B (en) | Unmanned aerial vehicle nose landing gear cabin section based on catapult takeoff | |
RU148483U1 (en) | ADAPTER FOR LATERAL REMOVAL OF USEFUL LOADS, POWER FARM AND SUPPORT UNIT FOR POWER FARM | |
CN107651221A (en) | The strong maneuverable spacecraft configuration of hollow big carrying | |
RU2603872C1 (en) | Transfer compartment of carrier rocket (versions) | |
RU2414383C2 (en) | System to attach tail unit to aircraft attachment surface | |
EP2905228A1 (en) | Fuselage airframe and tank | |
RU154855U1 (en) | TRANSMISSION COMPARTMENT OF THE HEAD OF THE ROCKET - THE CARRIER | |
JP4484246B2 (en) | Super transport aircraft | |
RU2509680C1 (en) | Assy of interaction of stresses, particularly, assy of interaction of loads for aircraft reclined door | |
CN107323686B (en) | Load lays flat test with seperated open type mounting device | |
RU2472671C1 (en) | Joint between aircraft fuselage compartments and its sealed frame | |
RU2661631C1 (en) | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame | |
US10696377B2 (en) | Fuselage rear end of an aircraft | |
RU2340516C1 (en) | Upper-stage rocket and strong ring (2 versions) | |
RU2724000C1 (en) | Device for group launching of satellites | |
RU2351510C2 (en) | Space-rocket system | |
CN210555553U (en) | Fixing device suitable for large-scale cabin cover | |
RU2422335C1 (en) | Spacehead |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20171201 |
|
PD1K | Correction of name of utility model owner |