RU2209156C1

RU2209156C1 - Launch vehicle compartment

Info

Publication number: RU2209156C1
Application number: RU2001131370A
Authority: RU
Inventors: С.В. Антоненко; В.Н. Каменщиков; Б.А. Луньков; В.М. Мамонов; Е.И. Самашов; А.В. Смородинов
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-07-27

Abstract

FIELD: rocketry; construction of dry compartments for various instruments of launch vehicles. SUBSTANCE: launch vehicle compartment has envelope with cuts and longitudinal and transversal primary structure in form of stringers and end and intermediate frames. Envelope is provided with two brackets secured at opposite ends of cut and connecting member of adjustable length which is secured in said brackets. Connecting member is made in form of rod with threaded tips at both ends for securing the rod to brackets through spherical articulations. Cut is framed by intermediate frames and strengthened stringers. Brackets are secured to ends of stringers. Brackets are secured with frames. Tips are provided with lock nuts. EFFECT: facilitated procedure of manufacture; ease in maintenance. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к конструкции "сухих" отсеков ракет-носителей, например межбаковых или хвостовых, в которых могут быть размещены приборы, аппаратура различных систем ракет-носителей (системы управления, телеметрического контроля и др.). The invention relates to rocket technology, in particular, to the design of "dry" rocket launchers, for example inter-tank or tail, which can be placed instruments, equipment of various systems of launch vehicles (control systems, telemetry control, etc.).

Из технической литературы известна конструкция отсека ракеты-носителя, состоящая из обшивки (оболочки), стрингеров, промежуточных и торцевых шпангоутов, образующих продольный и поперечный силовые наборы соответственно. В обшивке отсека имеются вырезы под люки (см. Ракеты-носители / под ред. Осипова. М. : Военное издательство Мин. обороны СССР, 1981 г., с. 171-173, рис. 5.3 - прототип). From the technical literature there is known the design of the launch vehicle compartment, consisting of a casing (shell), stringers, intermediate and end frames, forming longitudinal and transverse power sets, respectively. In the lining of the compartment there are cuts for hatches (see Launch vehicles / edited by Osipov. M.: Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, 1981, pp. 171-173, Fig. 5.3 - prototype).

Однако для крупногабаритных люков традиционное конструктивное оформление вырезов при помощи окантовок и усиленных стрингеров значительно увеличивает массу конструкции и усложняет технологию изготовления отсека. However, for large-sized manholes, the traditional design of cutouts using edging and reinforced stringers significantly increases the mass of the structure and complicates the manufacturing technology of the compartment.

Задачей изобретения является создание отсека ракеты-носителя, техническим результатом которого является снижение массы конструкции, упрощение технологии изготовления, удобство обслуживания и замены приборов, размещенных внутри отсека. The objective of the invention is to create a compartment of the launch vehicle, the technical result of which is to reduce the mass of the structure, simplify manufacturing technology, ease of maintenance and replacement of devices located inside the compartment.

Технический результат достигается тем, что в отсеке ракеты-носителя, содержащем оболочку с вырезами и продольно-поперечный силовой набор в виде стрингеров, торцевых и промежуточных шпангоутов, в соответствии с изобретением оболочка снабжена, по крайней мере, двумя кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям, по крайней мере, одного выреза и, по крайней мере, одним соединительным элементом с регулируемой длиной, закрепленным в упомянутых кронштейнах. По крайней мере, один соединительный элемент выполнен в виде стержня, на обоих концах которого установлены резьбовые законцовки, которыми стержень через сферические шарниры крепится к кронштейнам. По крайней мере, один вырез окантован промежуточными шпангоутами и усиленными стрингерами. По крайней мере, один кронштейн скреплен с концом, по крайней мере, одного перерезанного вырезом стрингера. По крайней мере, один кронштейн скреплен с, по крайней мере, одним шпангоутом. По крайней мере, одна законцовка снабжена, по крайней мере, одной контргайкой. The technical result is achieved by the fact that in the compartment of the launch vehicle containing the shell with cutouts and a longitudinally transverse power set in the form of stringers, end and intermediate frames, in accordance with the invention, the shell is equipped with at least two brackets mounted on it on the opposite the edges of at least one cut-out and at least one connecting element with an adjustable length, fixed in the mentioned brackets. At least one connecting element is made in the form of a rod, at both ends of which threaded ends are installed, with which the rod is attached to the brackets through spherical joints. At least one neckline is edged with intermediate frames and reinforced stringers. At least one bracket is fastened to the end of at least one cut-out stringer. At least one bracket is attached to at least one frame. At least one tip is provided with at least one locknut.

На фиг. 1 представлен общий вид отсека ракеты-носителя, на фиг.2 и 3 представлены сечения А-А и В-В фиг.1 соответственно, на фиг.4 показан вид по стрелке С на фиг.3. In FIG. 1 shows a General view of the compartment of the launch vehicle, FIGS. 2 and 3 show sections A-A and B-B of FIG. 1, respectively; FIG. 4 shows a view along arrow C in FIG. 3.

Отсек ракеты-носителя содержит цилиндрическую оболочку 1, подкрепленную стрингерами 2, торцевыми 3 и промежуточными 4 шпангоутами. В оболочке 1 выполнены относительно "большие" или крупногабаритные вырезы 5. The booster compartment contains a cylindrical shell 1, reinforced by stringers 2, end 3 and intermediate 4 frames. In the shell 1 is made relatively "large" or oversized cutouts 5.

По противоположным краям выреза 5 оболочка 1 снабжена двумя закрепленными на ней кронштейнами 6 и соединительным элементом 7 с регулируемой длиной, закрепленным в кронштейнах 6. On the opposite edges of the cutout 5, the shell 1 is equipped with two brackets 6 fixed to it and a connecting element 7 with an adjustable length, fixed in brackets 6.

Соединительный элемент 7 выполнен в виде стержня 8, на обоих концах которого установлены резьбовые законцовки 9, которыми стержень 8 через сферические шарниры 10 крепится к кронштейнам 6. The connecting element 7 is made in the form of a rod 8, at both ends of which threaded ends 9 are installed, with which the rod 8 is attached to the brackets 6 through spherical joints 10.

Сферические шарниры 10 могут быть, например, принадлежностью как кронштейнов 6 (см. фиг.3), так и законцовок 9 (не показано). Spherical hinges 10 can be, for example, an accessory of both brackets 6 (see FIG. 3) and tips 9 (not shown).

Резьба на двух законцовках 9 стержня 8 может быть выполнена, например:
- различного направления, но с одинаковым шагом;
- одного направления, но с различным шагом;
- различного направления и различного шага.The thread on the two ends 9 of the rod 8 can be performed, for example:
- different directions, but with the same pitch;
- one direction, but with a different step;
- different directions and different steps.

Закрепление соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 обеспечивается регулировкой его длины путем, например, ввинчивания (вывинчивания) законцовок 9 в стержень 8. The fastening of the connecting element 7 in the brackets 6 is provided by adjusting its length by, for example, screwing (unscrewing) the ends 9 into the rod 8.

После закрепления соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 возможна фиксация его положения, например, контргайками 11 законцовок 9. After fixing the connecting element 7 in the brackets 6, it is possible to fix its position, for example, lock nuts 11 of the ends 9.

Вырез 5 окантован усиленными стрингерами 12 и промежуточными шпангоутами 4, которые используются для усиления оболочки в зоне выреза 5. Cutout 5 is edged with reinforced stringers 12 and intermediate frames 4, which are used to strengthen the shell in the area of cutout 5.

Кронштейны 6 скреплены с концами перерезанных вырезом 5 стрингеров 13. The brackets 6 are fastened to the ends of the cut 5 stringers 13.

Кронштейны 6 скреплены с промежуточными шпангоутами 4. The brackets 6 are fastened with intermediate frames 4.

Вырезы 5 могут быть закрыты, например, крышками 14 для обеспечения герметизации и пылевлагозащищенности отсека. Cutouts 5 can be closed, for example, by covers 14 to ensure sealing and dust and moisture protection of the compartment.

Крышки 14 могут быть выполнены не силовыми, а формообразующими и рассчитаны, в основном, на перепад давлений внутри и вне отсека. The covers 14 can be made not power, but formative and designed mainly for pressure drop inside and outside the compartment.

После закрепления соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 путем изменения его длины возможно получение предварительного нагружения (нейтрального, сжимающего, растягивающего), вид которого определяется из анализа восприятия конструкцией отсека действующих в процессе эксплуатации нагрузок. After fixing the connecting element 7 in the brackets 6 by changing its length, it is possible to obtain preliminary loading (neutral, compressive, tensile), the form of which is determined from the analysis of the perception by the design of the compartment of the loads acting during operation.

Изменение длины соединительного элемента 7 с целью предварительного нагружения конструкции отсека возможно путем, например, фиксации углового положения законцовок 9 с одновременным вращением стержня 8. Контроль величины предварительного нагружения возможен, например, путем использования тарированных моментных ключей при вращении стержня 8. Changing the length of the connecting element 7 in order to preload the compartment structure is possible, for example, by fixing the angular position of the tips 9 with the simultaneous rotation of the rod 8. Monitoring the magnitude of the preload is possible, for example, by using calibrated torque wrenches during rotation of the rod 8.

Таким образом, закрепление соединительного элемента 7 в кронштейнах 6 позволяет оболочке 1 отсека в зонах относительно "больших" вырезов 5 работать, например, на растяжение-сжатие, обеспечивая при этом равномерность передачи усилий, что достигается путем минимизации зазоров как в конструкции соединительного элемента 7, например, в резьбовых соединениях законцовок 9 со стержнем 8, так и в местах закрепления элемента 7 в кронштейнах 6, например, в шарнирах 10. В свою очередь, равномерность передачи усилий в зонах вырезов оболочки 1 позволяет снизить пики осевых нагрузок, приходящихся на днище и стенки топливных баков, тем самым снизить массу топливных баков. При этом отпадает необходимость в усилении вырезов 5 оболочки 1 мощными окантовками, силовыми крышками, как это имеет место при традиционном конструктивном оформлении вырезов в оболочке отсека. Все это значительно снижает массу конструкции отсека и ракеты в целом. Thus, the fastening of the connecting element 7 in the brackets 6 allows the shell 1 of the compartment in the zones of relatively "large" cutouts 5 to work, for example, in tension-compression, while ensuring uniform transmission of forces, which is achieved by minimizing the gaps as in the design of the connecting element 7, for example, in the threaded connections of the endings 9 with the rod 8, and in the places of fixing the element 7 in the brackets 6, for example, in the hinges 10. In turn, the uniformity of the transmission of forces in the zones of the cutouts of the shell 1 allows peaks of axial loads on the bottom and walls of the fuel tanks, thereby reducing the weight of the fuel tanks. In this case, there is no need to strengthen the cutouts 5 of the shell 1 with powerful fringes, power covers, as is the case with the traditional design of the cutouts in the shell of the compartment. All this significantly reduces the mass of the design of the compartment and the rocket as a whole.

Кроме этого, выполнение крышек люков несиловыми допускает наличие больших зазоров в соединениях крепления крышек, что ведет к улучшению технологичности конструкции отсека. In addition, the implementation of non-force manhole covers allows for the presence of large gaps in the lid attachment joints, which leads to an improvement in the manufacturability of the compartment structure.

Детали конструкции описанного изобретения могут быть модифицированы, чтобы удовлетворить практическим рассмотрениям изобретения. Например, при выполнении выреза 5 вблизи торцевых шпангоутов 3 кронштейны 6 могут быть скреплены с ними; например, при отсутствии стрингерного набора в зоне выреза 5 кронштейны 6 могут быть закреплены непосредственно на обшивку 1 и др. The structural details of the described invention may be modified to suit the practical consideration of the invention. For example, when making a cutout 5 near the end frames 3, the brackets 6 can be fastened with them; for example, in the absence of a stringer set in the cutout zone 5, the brackets 6 can be fixed directly to the skin 1, etc.

Предлагаемое изобретение позволяет компактно разместить приборы различных систем внутри отсека ракеты в зонах "больших" вырезов оболочки, создает удобство их обслуживания и возможность замены, в том числе при наличии действующих на отсек нагрузок, например, при стоянке ракеты-носителя на старте. The present invention makes it possible to compactly place instruments of various systems inside the rocket compartment in the zones of "large" shell cutouts, creates the convenience of their maintenance and the possibility of replacement, including when there are loads acting on the compartment, for example, when the launch vehicle is parked at the start.

Таким образом, предлагаемая конструкция отсека ракеты позволяет снизить массу отсека и ракеты в целом, улучшить (упростить) технологию его изготовления, а также обеспечить компактное размещение приборов в отсеке, удобство их обслуживания и замены. Thus, the proposed design of the rocket compartment allows you to reduce the mass of the compartment and the rocket as a whole, improve (simplify) the technology of its manufacture, as well as provide a compact arrangement of devices in the compartment, ease of maintenance and replacement.

Claims

1. The compartment of the launch vehicle, comprising a shell with cutouts and a longitudinal-transverse power set in the form of stringers, end and intermediate frames, respectively, characterized in that the shell is equipped with at least two brackets mounted on it at opposite edges, at least at least one cut-out, and at least one connecting element with an adjustable length, fixed in the mentioned brackets.

2. The compartment of the launch vehicle according to claim 1, characterized in that at least one connecting element is made in the form of a rod, at both ends of which threaded ends are installed, with which the rod is attached to the brackets through spherical hinges.

3. The launch vehicle compartment according to claims 1 and 2, characterized in that at least one cutout is edged with intermediate frames and reinforced stringers.

4. The compartment of the launch vehicle according to claims 1 to 3, characterized in that at least one bracket is fastened to the end of at least one stringer cut by a cutout.

5. The compartment of the launch vehicle according to claims 1 to 4, characterized in that at least one bracket is fastened to at least one frame.

6. The compartment of the launch vehicle according to claims 2-5, characterized in that at least one tip is provided with at least one locknut.