RU2127862C1

RU2127862C1 - Joint of two parts of rocket

Info

Publication number: RU2127862C1
Application number: RU98106214A
Authority: RU
Inventors: Н.Л. Поломских; Е.А. Рыжкова
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-03-20

Abstract

FIELD: rocketry, in particular, small-caliber rockets. SUBSTANCE: joint of rocket parts has two telescope-joined components for separation under the action of pressure with fixing members. The external component is made as an annular collet with tabs furnished with catches, and the internal component - as a bush with a mating annular groove and chamfer. The bevels of catches and annular groove are made at an angle of 25 to 30 deg to the plane perpendicular to the collet axis. The relation between the cross-section area of the tab and its length is within 0.06 to 0.08. EFFECT: enhanced reliability of joint of rocket part without any access to the place of joint. 1 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в конструкциях ракет малого калибра для соединения ступеней и составных частей ракеты. The invention relates to rocket technology and can be used in the construction of small-caliber rockets to connect the stages and components of the rocket.

В процессе создания противоградовой ракеты у разработчиков возникла проблема выбора узла стыковки двигателя с пороховым аккумулятором давления (ПАД), обеспечивающего их стыковку без доступа к месту стыковки, надежное соединение этих частей ракеты при воздействии эксплуатационных нагрузок и расстыковку в разрешенной зоне усилий и времени. In the process of creating a anti-hail rocket, the developers had the problem of choosing a docking unit for the engine with a powder pressure accumulator (PAD), ensuring their docking without access to the docking site, reliable connection of these rocket parts under the influence of operational loads and undocking in the permitted area of effort and time.

На фиг.2 приводится график изменения нагрузки на узел стыковки, где
F_р - усилие расстыковки,
t_р - время расстыковки,
F₁ - транспортные нагрузки,
F₂ - стартовые нагрузки,
Δt и ΔF - разбросы времени и усилия расстыковки,
a, b, c, d - разрешенная зона расстыковки узла стыка.Figure 2 shows a graph of the change in load on the docking station, where
F _p - force undocking,
t _p - time undocking,
F ₁ - transport loads,
F ₂ - starting load
Δt and ΔF are the scatter of time and undocking forces,
a, b, c, d is the allowed undocking zone of the joint.

Известен узел стыковки частей ракеты - обтекателя и корпуса метеорологической ракеты, включающий телескопическое соединение указанных элементов и фиксацию их с помощью срезаемых штифтов (см. патент США N 3101052), взятый за прототип. Known for the docking parts of the rocket - fairing and meteorological rocket body, including telescopic connection of these elements and fixing them with cut pins (see US patent N 3101052), taken as a prototype.

Недостатком известного узла стыковки является то, что он не может обеспечить решение вышеуказанной проблемы. A disadvantage of the known docking station is that it cannot provide a solution to the above problem.

Целью настоящего изобретения является устранение этого недостатка. The aim of the present invention is to eliminate this drawback.

Поставленная цель достигается тем, что в узле стыковки, содержащем две телескопически соединенные детали с элементами фиксации, наружная деталь выполнена в виде кольцевой цанги с лепестками, снабженными зацепами, а внутренняя - в виде втулки с ответной кольцевой проточкой и заходной фаской, при этом скос зацепов и кольцевой проточки выполнен под углом 25 - 30^o к плоскости, перпендикулярной оси цанги, а отношение площади поперечного сечения лепестка цанги к его длине составляет 0,06 - 0,08.This goal is achieved by the fact that in the docking unit containing two telescopically connected parts with fixing elements, the outer part is made in the form of an annular collet with petals provided with hooks, and the inner part is in the form of a sleeve with a reciprocal ring groove and a chamfer, while the bevels of the hooks and the annular groove is made at an angle of 25 - 30 ^o to the plane perpendicular to the axis of the collet, and the ratio of the cross-sectional area of the petal of the collet to its length is 0.06 - 0.08.

Указанные в формуле соотношения определяют выполнение лепестков цанги в упругопластической области деформаций, что и позволило решить поставленную задачу. The ratios indicated in the formula determine the performance of the collet petals in the elastoplastic deformation region, which allowed us to solve the problem.

В процессе экспериментальной отработки узла стыка была выявлена определенная зависимость усилия расстыковки и его разбросов от числа технологических расстыковок (незначительное и плавное уменьшение усилия расстыковки и значительное уменьшение разбросов усилия расстыковки в партии изделий). In the process of experimental testing the joint assembly, a certain dependence of the undocking force and its dispersion on the number of technological undockings was revealed (a slight and gradual decrease in the undocking force and a significant decrease in the dispersion of the undocking force in a batch of products).

Указанная зависимость наблюдалась только в области упругопластической деформации. The indicated dependence was observed only in the region of elastoplastic deformation.

На фиг.1 представлен заявляемый узел стыка, где указаны следующие позиции:
1 - наружная деталь, 2 - внутренняя деталь, 3 - лепесток цанги, 4 - зацеп лепестка цанги, 5 - кольцевая проточка, 6 - заходная фаска.Figure 1 presents the inventive node of the junction, where the following positions are indicated:
1 - outer part, 2 - inner part, 3 - collet lobe, 4 - hook of the collet lobe, 5 - ring groove, 6 - entrance chamfer.

Здесь также обозначено:
α - угол между плоскостью, перпендикулярной оси цанги и скосом зацепов, l - длина лепестка цанги, b - ширина лепестка цанги, h - толщина лепестка цанги.It is also indicated here:
α is the angle between the plane perpendicular to the collet axis and the bevel of the hooks, l is the length of the collet petal, b is the width of the collet petal, h is the thickness of the collet petal.

Особенности работы узла стыка заключаются в следующем. Стыковка осуществляется осевым перемещением частей 1 и 2 до автоматического защелкивания зацепов 4 лепестков 3 цанги в кольцевой проточке 5 при усилии, значительно меньшем усилия расстыковки за счет малого угла заходной фаски 6. The features of the joint operation are as follows. Docking is carried out by the axial movement of parts 1 and 2 until the hooks 4 of the petals 3 of the collet automatically snap into the annular groove 5 with a force significantly less than the undocking force due to the small angle of the entry chamfer 6.

Расстыковка происходит также автоматически при достижении усилия расстыковки расчетного значения (от действия внутреннего давления). The undocking also occurs automatically when the effort to disconnect the calculated value (from the action of internal pressure) is achieved.

Таким образом, использование изобретения позволяет решить задачи:
- обеспечить расстыковку частей ракеты при заданной нагрузке и в заданное время;
- обеспечить надежное соединение частей ракеты при воздействии эксплуатационных нагрузок (транспортных и стартовых);
- обеспечить стыковку частей ракеты без доступа к месту стыка, что достигается отсутствием дополнительных деталей, устанавливаемых после стыковки (например, срезаемых штифтов, указанных в прототипе).Thus, the use of the invention allows to solve the problem:
- to provide undocking of rocket parts at a given load and at a given time;
- to provide a reliable connection of rocket parts under the influence of operational loads (transport and launch);
- to ensure the docking of rocket parts without access to the junction, which is achieved by the absence of additional parts installed after docking (for example, cut pins specified in the prototype).

Claims

A docking unit for rocket parts, comprising two telescopically connected parts with pressure elements that can be detached under pressure, characterized in that the outer part is made in the form of an annular collet with petals provided with hooks, and the inner part is in the form of a sleeve with a reciprocal ring groove and a lead-in bevel, while the bevels of the hooks and the annular groove are made at an angle of 25 ^o - 30 ^o to the plane perpendicular to the axis of the collet, and the ratio of the cross-sectional area of the petal of the collet to its length is b • h / l ≃ 0.06 - 0, 08, where c is the width, h is the thickness, and l is the length of the collet petal.