RU2276046C2 - System of separation of payload of spherical shape - Google Patents

System of separation of payload of spherical shape Download PDF

Info

Publication number
RU2276046C2
RU2276046C2 RU2003137872/11A RU2003137872A RU2276046C2 RU 2276046 C2 RU2276046 C2 RU 2276046C2 RU 2003137872/11 A RU2003137872/11 A RU 2003137872/11A RU 2003137872 A RU2003137872 A RU 2003137872A RU 2276046 C2 RU2276046 C2 RU 2276046C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
payload
base
separation
spring
lock
Prior art date
Application number
RU2003137872/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003137872A (en
Inventor
Владимир Семёнович Дрожжин (RU)
Владимир Семёнович Дрожжин
Валерий Николаевич Подзоров (RU)
Валерий Николаевич Подзоров
Владимир Васильевич Мурашов (RU)
Владимир Васильевич Мурашов
Original Assignee
Фгуп Производственное Объединение "Полет" (Фгуп По "Полет")
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 Фгуп Производственное Объединение "Полет" (Фгуп По "Полет") filed Critical Фгуп Производственное Объединение "Полет" (Фгуп По "Полет")
Priority to RU2003137872/11A priority Critical patent/RU2276046C2/en
Publication of RU2003137872A publication Critical patent/RU2003137872A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276046C2 publication Critical patent/RU2276046C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to means of docking of spaceships and their separation from each other.
SUBSTANCE: the proposed system has a holding arrangement installed between a carrying construction and a payload, a foundation fixed on the carrying construction, a lock and supports. The supports have spring pushers installed on the foundation and oriented to the center of the payload. The axle of one of these pushers deviates from the radial direction to the center. The lock includes a four-link chain fixed on the foundation and having two pairs of pivotally connected levers. One ends of the levers are provided with grippers interacting with a ring bead of a pin fixed on the body of the payload. Their other ends are connected with the foundation with the aid of a stretching spring and are provided with a rocker installed on them. The rocker is held on the foundation with the aid of two planks from two sides. Each of the plank is connected with fireworks and the supports are fulfilled in the shape of stops contacting with retaliatory units of the body of the payload. One of the support is provided with a spring pusher which has possibility of synchronizing its turning with the turning of the payload. From the other side of this pusher there are on the foundation profile units of turning interacting with responsive profile units on the body of the payload.
EFFECT: increases an angle speed of rotation of the payload at its separation, increases reliability of separation and decreases dynamic loads.
10 dwg

Description

Изобретение относится к системам сброса или отделения объектов, преимущественно космических аппаратов (КА) и других полезных нагрузок (ПН) со сферической формой корпуса, от несущих конструкций (адаптеров или приборных отсеков) ракет-носителей (РН) при их выводе на расчетную орбиту и может быть использовано в области ракетно-космической техники. Особенностью системы отделения является закручивание отделяемого объекта.The invention relates to systems for dumping or separating objects, mainly spacecraft (SC) and other payloads (PN) with a spherical shape of the body, from supporting structures (adapters or instrument compartments) of launch vehicles (LV) when they are put into the calculated orbit and can be used in the field of rocket and space technology. A feature of the separation system is the twisting of a detachable object.

Известна система отделения ПН (см. патент RU 2155146 от 27.08.2000 г., Франция), состоящая из дистанционного разъединяемого удерживающего устройства, установленного непосредственно между несущей конструкцией (например, адаптером или приборным отсеком) и ПН, и средств сброса ПН, например, состоящих из пружинных толкателей, действующих непосредственно на ПН. Причем разъединяемое удерживающее устройство представляет собой пиротехническую разъединительную полосу, удерживающую ПН вдоль фактически плоской и круглой поверхности соединения.A known system for separating the PN (see patent RU 2155146 from 08.27.2000, France), consisting of a remote releasable holding device mounted directly between the supporting structure (for example, an adapter or instrument compartment) and the PN, and means for dumping the PN, for example, consisting of spring pushers acting directly on the PN. Moreover, the releasable holding device is a pyrotechnic disconnecting strip holding the PN along the virtually flat and round surface of the connection.

Недостатком данного устройства являются большие динамические нагрузки при разъединении удерживающего устройства. Для одновременного разъединения плоской и круглой поверхности соединения несущей конструкции и ПН необходима большая энергоемкость (энергия) пиротехнической системы для обеспечения одновременного разъединения сразу всей поверхности стыка, поэтому в момент отделения ПН на нее будут действовать значительные по величине нагрузки ударного характера. Кроме того, при разрыве соединительной связи с помощью пиросредств типа пирополос или пирошнуров возможен разлет осколков и фрагментов конструкции корпуса, в котором находится пиросредство, из-за которого возможно повреждение близлежащих элементов конструкции или аппаратуры ПН и приборного отсека РН. Кроме того, данная система отделения (СО) не обеспечивает закручивание отделяемой ПН.The disadvantage of this device is the large dynamic load when disconnecting the holding device. For the simultaneous separation of the flat and round surface of the connection between the supporting structure and the load cell, a large energy intensity (energy) of the pyrotechnic system is required to ensure simultaneous separation of the entire joint surface immediately, therefore, at the time of separation of the load cell, significant impact loads will act on it. In addition, if the connecting connection is broken with the help of pyro means such as pyro-strips or pyrocords, fragments and fragments of the body structure, in which the pyro-medium is located, can be damaged, because of which damage to nearby structural elements or equipment of the payload and the instrument compartment of the LV is possible. In addition, this separation system (CO) does not provide twisting detachable PN.

В результате анализа патентной и научно-технической литературы в качестве прототипа заявленного устройства выбрана система отделения (см. Техническое описание системы отделения. Изделие "Ресурс-4", НПП ВНИИЭМ, г.Москва) спутника WESTPAC - пассивный лазерный спутник, запущенный в 1998 г. в рамках совместного проекта Росавиакосмоса и австралийской фирмы "Электрооптические системы" (см. журнал "Новости космонавтики", №15/16, август 1998 г.).As a result of the analysis of the patent and scientific and technical literature, the separation system was selected as a prototype of the claimed device (see Technical description of the separation system. Product "Resource-4", NPP VNIIEM, Moscow) of the WESTPAC satellite, a passive laser satellite launched in 1998 in the framework of a joint project of Rosaviakosmos and the Australian company Electro-Optical Systems (see the Cosmonautics News magazine, No. 15/16, August 1998).

Данная СО предназначена для отделения от базовых космических аппаратов малых спутников, к категории которых принадлежит спутник WESTPAC (масса спутника 23-25 кг). Обязательным условием при отделении данного спутника является необходимость придания ему одновременно с прямолинейным движением вращательного движения вокруг оси, проходящей через центр масс спутника. СО состоит из основания тарельчатой формы, на котором закреплены замок в виде болта разрывной конструкции (пироболт) и группа опор в количестве 4-х штук, каждая из которых снабжена пружинным толкателем. Разрывной болт является удерживающим устройством спутника на дискретно установленных опорах тарельчатого основания, закрепленного на базовом КА. При подаче напряжения по команде с Земли разрывной болт разрушается (линия разрыва фиксируется специальной проточкой на поверхности болта), и толкатели придают спутнику необходимую линейную скорость ухода от базового космического аппарата. Линия действия одного из толкателей отклонена от радиального направления к центру сферического корпуса спутника WESTPAC на расчетный угол, за счет чего создается крутящий момент и, следовательно, вращение спутника с угловой скоростью после его отделения от базового КА. Для обеспечения заданных параметров отделения спутника предусмотрена регулировка пружин толкателей. При отделении спутника WESTPAC с использованием данной СО была получена угловая скорость его вращения 1-2 рад/с.This RM is intended to separate small satellites from basic spacecraft, the category of which includes the WESTPAC satellite (satellite mass 23-25 kg). A prerequisite for the separation of this satellite is the need to give it simultaneously with the rectilinear movement of rotational motion around an axis passing through the center of mass of the satellite. СО consists of a base of a dish-shaped form, on which a lock is fixed in the form of a bolt of a bursting structure (pyro bolt) and a group of supports in the amount of 4 pieces, each of which is equipped with a spring pusher. An explosive bolt is a satellite holding device on discretely mounted supports of a dish-shaped base fixed to a base satellite. When voltage is applied at the command of the Earth, the explosive bolt is destroyed (the fracture line is fixed by a special groove on the surface of the bolt), and the pushers give the satellite the necessary linear speed of departure from the base spacecraft. The line of action of one of the pushers is deviated from the radial direction to the center of the spherical body of the WESTPAC satellite by the calculated angle, which creates torque and, therefore, the rotation of the satellite at an angular speed after it is separated from the base satellite. To ensure the specified parameters of the satellite compartment, an adjustment of the pusher springs is provided. When separating the WESTPAC satellite using this CO, the angular velocity of its rotation was 1-2 rad / s.

Недостатком известного устройства СО являются большие нагрузки ударного характера на ПН в момент разрыва пироболта, удерживающего отделяемую ПН на основании. Использование в СО пироболтов разрывной конструкции приводит к большим динамическим нагрузкам, передающимся непосредственно на ПН, при их срабатывании из-за большой энергии, необходимой для разрушения корпуса болта.A disadvantage of the known CO device is the large impact loads on the load cell at the time of breaking of the pyro bolt, which holds the detachable load cell on the base. The use of pyro-bolts of a bursting structure in CO leads to large dynamic loads transmitted directly to the PN, when they are triggered due to the large energy required to destroy the bolt body.

Кроме того, пороховые газы, образующиеся при разрушении корпуса пироболта по специальной проточке, могут привести к загрязнению оптических элементов, находящихся на внешней поверхности ПН.In addition, the powder gases generated during the destruction of the pyrobolt body through a special groove can lead to contamination of the optical elements located on the outer surface of the PN.

Другим недостатком известной системы отделения является сравнительно малая скорость закручивания ПН-порядка 1-2 рад/с при требуемой угловой скорости вращения более 5 рад/с для выполнения ПН своих функциональных задач на орбите. В конструкции известной системы отделения установлена группа опор, каждая из которых снабжена пружинным толкателем, поэтому возможна разновременность их срабатывания при отделении ПН, что приводит к неравномерности нагружения (к возможному перенагружению) связей в стыке ПН и СО. В некоторых случаях, например при опережении срабатывания неотклоненных (от радиального направления к центру ПН) по сравнению с отклоненным (от радиального направления к центру ПН) пружинным толкателем (за счет усилия которого создается момент вращения, закручивающий ПН) не произойдет закручивания ПН. ПН получит только линейную скорость при отделении от воздействия неотклоненных толкателей. В конструкции известной СО отсутствуют неподвижные опорные узлы разворота ПН, разворот ПН при отделении осуществляется на подвижных опорах, которые одновременно являются и толкателями. Несинхронность срабатывания группы пружинных толкателей и неопределенность плеча приложения усилия из-за отсутствия неподвижных опорных узлов при развороте ПН (необходимое условие для обеспечения закручивания ПН) не позволяют получить более высокую угловую скорость вращения при отделении ПН для ее нормального функционирования.Another disadvantage of the known separation system is the relatively low speed of twisting of the PN-order of 1-2 rad / s with the required angular velocity of rotation of more than 5 rad / s to fulfill the PN of its functional tasks in orbit. In the design of the known separation system, a group of supports is installed, each of which is equipped with a spring pusher, so that they can be triggered at the same time when separating the PN, which leads to uneven loading (possible overloading) of the bonds at the joint of the PN and CO. In some cases, for example, when the response time of the non-deviated (from the radial direction to the center of the PN) compared to the deviated (from the radial direction to the center of the PN) spring pusher (due to the force of which creates a moment of rotation, twisting the PN), the PN does not twist. PN will receive only linear speed when separated from the impact of non-deviated pushers. In the design of the known SO, there are no fixed support nodes for the U-turn; the U-turn during separation is carried out on movable supports, which are also pushers. The non-synchronization of the operation of the group of spring pushers and the uncertainty of the shoulder of the application of force due to the lack of fixed support nodes during the U-turn (a necessary condition for ensuring the twisting of the U-bolts) do not allow to obtain a higher angular rotation speed when separating the U-bolts for its normal functioning.

Недостатком известного устройства СО является также малая надежность функционирования из-за установки одного пироустройства (болта разрывной конструкции), удерживающего СО в зафиксированном положении.A disadvantage of the known device WITH is also a low reliability due to the installation of one pyrodevice (bolt bursting structure), which holds the CO in a fixed position.

Кроме того, необходимость демпфирования энергии удара при срабатывании болта разрывной конструкции приводит к усложнению корпуса ПН и увеличению его массы из-за установки специального механизма, остающегося в корпусе ПН после ее отделения и состоящего из подвижного конического штока, пружины и втулки, которая деформируется при вхождении в нее конуса толкателя.In addition, the need to damp impact energy when a bolt of a bursting structure is triggered leads to a complication of the PN case and an increase in its mass due to the installation of a special mechanism that remains in the PN case after its separation and consists of a movable conical rod, a spring, and a sleeve that deforms upon entering into it cone pusher.

Задачами (целями) предлагаемого устройства СО ПН являются:The objectives (goals) of the proposed device WITH MON are:

- уменьшение динамических нагрузок при отделении ПН;- reduction of dynamic loads in the separation of monitors;

- увеличение угловой скорости вращения ПН при ее отделении:- an increase in the angular velocity of rotation of the PN during its separation:

- повышение надежности и точности отделения ПН;- improving the reliability and accuracy of the separation of PN;

- исключение возможности загрязнения оптических элементов и поверхностей ПН.- elimination of the possibility of contamination of optical elements and surfaces of the PN.

Для достижения поставленных задач (целей) известное устройство снабжено механическим замком пружинно-рычажного типа, состоящим из четырехзвенника, закрепленного на основании и содержащего две пары шарнирно соединенных между собой рычагов, концы которых с одной стороны снабжены захватами, взаимодействующими с кольцевым буртиком штыря, закрепленного на корпусе полезной нагрузки, а концы рычагов с противоположной стороны соединены с пружиной растяжения, закрепленной на основании, и снабжены установленной на них с возможностью поворота качалкой, удерживаемой с двух сторон в направлении качания откидными планками, шарнирно установленными на основании. Каждая из откидных планок связана с пиросредством, имеющим герметичный корпус, например, с пирочекой. При этом опоры выполнены в виде регулируемых резьбовых упоров, контактирующих с ответными узлами корпуса полезной нагрузки, выполненных в виде лунок конической формы, причем одна из опор снабжена пружинным толкателем, шарнирно закрепленным на основании с возможностью синхронизации своего поворота с разворотом полезной нагрузки, а с противоположной стороны от толкателя на основании закреплены профилированные узлы разворота, взаимодействующие с ответными профилированными узлами, установленными на корпусе полезной нагрузки.To achieve the tasks (goals), the known device is equipped with a spring-lever type mechanical lock, consisting of a four link, mounted on the base and containing two pairs of pivotally connected levers, the ends of which are provided on one side with grippers interacting with an annular collar of a pin fixed to the payload housing, and the ends of the levers on the opposite side are connected to a tensile spring fixed to the base, and provided with a rotatable mounted on them a rocking chair, held on both sides in the direction of swing by folding strips pivotally mounted on the base. Each of the hinged slats is connected with a pyro means, having a sealed case, for example, with a pyrocheal. In this case, the supports are made in the form of adjustable threaded stops in contact with the reciprocal nodes of the payload housing, made in the form of conical holes, one of the supports being equipped with a spring pusher pivotally mounted on the base so that it can synchronize its rotation with the payload spread, but with the opposite the sides of the pusher on the base are secured with profiled turning units that interact with mating profiled units mounted on the payload housing.

Крепление ПН на несущей конструкции и отделение ПН от несущей конструкции осуществляются за счет замка пружинно-рычажного типа, обеспечивающего механическую связь между ПН и несущей конструкцией. Данная связь осуществляется через контакт и взаимодействие рычагов четырехзвенника, закрепленного на несущей конструкции, со штырем, закрепленным на корпусе ПН. Применение в конструкции СО механического замка позволяет значительно снизить динамические нагрузки на отделяемую ПН по сравнению с устройством СО-прототипом, т.к. передача воздействий от срабатывания пирочек непосредственно не передается на ПН, а позволяет расфиксировать замок, удерживающий ПН (т.е. нагрузки на ПН от пиросредств передаются через механический замок).MO fastening on the supporting structure and separation of the MO from the supporting structure are carried out by means of a spring-lever lock providing mechanical connection between the MON and the supporting structure. This communication is carried out through contact and interaction of the levers of a four-link mounted on a supporting structure with a pin fixed on the PN body. The use of a mechanical lock in the design of CO allows to significantly reduce the dynamic load on the detachable payload compared with the device of the CO prototype, because the transmission of effects from the triggering of tricks is not directly transferred to the PN, but allows you to unlock the lock holding the PN (that is, the loads on the PN from pyromedics are transmitted through a mechanical lock).

Устройство фиксации замка, состоящее из пружины растяжения, качалки, откидных планок и пиросредств, предназначено для обеспечения контакта рычагов четырехзвенника замка со штырем корпуса ПН в исходном положении элементов СО, т.е. при удержании ПН на несущей конструкции, а при срабатывании пиросредств, любого в отдельности или одновременно двух, устройство фиксации раскрывает замок и тем самым освобождает (нарушает) механическую связь между ПН и несущей конструкцией. Исполнительным элементом устройства фиксации является пружина растяжения, под действием усилия которой и происходит срабатывание замка.The locking device of the lock, consisting of a tension spring, rocking chair, hinged slats and pyromedical devices, is designed to provide contact between the levers of the four-link lock and the pin of the PN housing in the initial position of the CO elements, i.e. when the monitors are held on the supporting structure, and when pyromedics, either separately or simultaneously, are triggered, the locking device opens the lock and thereby releases (breaks) the mechanical connection between the monopole and the supporting structure. The executive element of the fixation device is a tension spring, under the action of the force of which the lock is triggered.

Применение в СО механического (рычажного) замка с пружинным устройством его фиксации обеспечивает безударное, с минимальными воздействиями отделение ПН от несущей конструкции, поэтому отпадает необходимость в установке на корпусе ПН специальных демпфирующих устройств, что упрощает и облегчает конструкцию корпуса.The use of a mechanical (lever) lock with a spring-loaded locking device in the CO provides shock-free, with minimal impact, separation of the PN from the supporting structure, therefore, there is no need to install special damping devices on the PN housing, which simplifies and facilitates the design of the housing.

Контакт захватов рычагов четырехзвенника и кольцевого буртика штыря корпуса ПН осуществляется по конической поверхности. Угол наклона (к оси штыря) конической поверхности контакта кольцевого буртика штыря и захватов рычагов четырехзвенника выбирается, с одной стороны, из условия обеспечения прочности данных элементов при действии на них максимальных нагрузок (при выведении ПН на орбиту функционирования), с другой стороны, из условия обеспечения плавного безударного срабатывания замка, т.е. исключения заедания при освобождении (нарушении) связи между захватами рычагов четырехзвенника и кольцевым буртиком штыря, закрепленного на корпусе ПН.The contact of the grips of the levers of the four-link and the annular flange of the pin of the housing PN is carried out on a conical surface. The angle of inclination (to the axis of the pin) of the conical contact surface of the ring collar of the pin and the grippers of the four link arms is selected, on the one hand, from the condition of ensuring the strength of these elements when they are subjected to maximum loads (when launching monitors into operation orbit), on the other hand, from the condition ensure smooth shockless operation of the lock, i.e. exclusion of jamming during the release (violation) of the connection between the grips of the levers of the four-link and the annular collar of the pin, mounted on the housing PN.

Регулируемые резьбовые упоры служат опорами для ПН, причем контакт сферических законцовок упоров с ответными лунками на корпусе ПН позволяет выставить оси упоров по радиусу (с минимальными отклонениями) к центру сферического корпуса ПН.Adjustable threaded stops serve as supports for the PN, and the contact of the spherical tips of the stops with the counter holes on the PN body allows the axis of the stops to be set radially (with minimal deviations) to the center of the spherical PN body.

Пружинный толкатель (который является и дополнительной опорой вместе с резьбовыми упорами) предназначен для создания определенного усилия, отталкивающего ПН от несущей конструкции после раскрытия замка. Под действием усилия толкателя, приложенного к корпусу ПН, последняя отделяется от несущей конструкции с определенной линейной скоростью.The spring pusher (which is also an additional support together with threaded stops) is designed to create a certain force that repels the PN from the supporting structure after the lock is opened. Under the action of the force of the pusher applied to the housing of the PN, the latter is separated from the supporting structure with a certain linear speed.

Установка с противоположной стороны от пружинного толкателя профилированных узлов разворота (неподвижно выставленных в определенное положение по отношению к ответным узлам на корпусе ПН) позволяет придать ПН вращательное движение (закрутить ПН) в момент ее отделения за счет эксцентриситета приложения усилия толкателя по отношению к узлам разворота. При взаимодействии узлов разворота, неподвижно установленных на опорном основании, закрепленном на несущей конструкции, с ответными узлами на корпусе ПН образуется (создается) фиксированная ось вращения ПН при отделении. Одновременно толкатель позволяет приложить к корпусу ПН толкающее усилие (за счет действия которого ПН отделяется с определенной линейной скоростью от несущей конструкции) и крутящий момент (за счет действия которого ПН отделяется с определенной угловой скоростью).The installation on the opposite side of the spring pusher of the profiled pivot nodes (fixedly positioned in a certain position with respect to the reciprocal nodes on the PN housing) makes it possible to give the PN rotational movement (tighten the PN) at the moment of its separation due to the eccentricity of the application of the pusher force with respect to the reversal nodes. During the interaction of the turning units fixedly mounted on a support base fixed to the supporting structure with the response units on the PN case, a fixed axis of rotation of the PN is formed (created) during separation. At the same time, the pusher allows you to apply a pushing force (due to the action of which the PN is separated with a certain linear speed from the supporting structure) and torque (due to the action of which the PN is separated at a certain angular velocity).

Устройство предложенной СО позволяет добиться значительно более высокой скорости вращения при отделении ПН за счет следующего:The device of the proposed CO makes it possible to achieve a significantly higher rotation speed during the separation of monitors due to the following:

- установки узлов разворота с эксцентриситетом по отношению к линии действия усилия толкателя;- installation of turning units with eccentricity with respect to the line of action of the pusher force;

- установки узлов разворота неподвижно, но с возможностью регулировки своего положения по отношению к ответным узлам корпуса ПН;- installation of the turning units motionless, but with the ability to adjust their position relative to the reciprocal nodes of the PN housing;

- выполнения узлов разворота и ответных узлов профилированной формы с уступами для исключения смещения ("проскальзывания") ПН относительно несущей конструкции в момент отделения;- the implementation of the nodes of the U-turn and the response nodes of the profiled shape with ledges to exclude the displacement ("slipping") of the load cell relative to the supporting structure at the time of separation;

- установки пружинного толкателя на шарнирах с возможностью синхронизации своего поворота (на шарнирах) с разворотом ПН;- installation of the spring pusher on the hinges with the ability to synchronize its rotation (on the hinges) with a PN turn;

- более четкой установки и опирания (по сравнению с прототипом) корпуса ПН на регулируемые резьбовые упоры за счет выполнения на корпусе ПН в местах контакта с упорами конических лунок, что также исключает смещение ПН относительно несущей конструкции как при выведении ПН на орбиту, так и в момент отделения.- a clearer installation and support (compared with the prototype) of the PN case on adjustable threaded stops due to the execution of tapered holes on the PN case in places of contact with the stops, which also eliminates the PN displacement relative to the supporting structure both when the PN is put into orbit, and moment of separation.

Установка данных конструктивных элементов и возможность их регулировки позволяют повысить точность отделения ПН, получить определенное соотношение между линейной скоростью отделения и угловой скоростью закручивания ПН, увеличить скорость вращения ПН при отделении.The installation of these structural elements and the possibility of their adjustment make it possible to increase the accuracy of separation of the ST, to obtain a certain ratio between the linear speed of separation and the angular speed of twisting of the ST, to increase the speed of rotation of the ST during separation.

Конструкция устройства, фиксирующего замок в положении крепления ПН на несущей конструкции, состоит из качалки, концы которой удерживаются в направлении качания с двух сторон откидными планками, связанными с пирочеками (каждая из двух планок связана со "своей" пирочекой). Это позволяет произвести расфиксацию замка как при срабатывании одновременно двух пирочек, так и при срабатывании одной пирочеки. Применение дублированных пиросредств повышает надежность отделения ПН от СО. А применение пиросредств с герметичными корпусами типа пирочек исключает возможность загрязнения оптических элементов, находящихся на внешней поверхности ПН.The design of the device, which fixes the lock in the mounting position of the monopole on the supporting structure, consists of a rocking chair, the ends of which are held in the direction of swing from two sides by folding strips connected with pyrochets (each of the two strips is connected with its own pyrocheal). This allows the lock to be unlocked both when two tricks are triggered simultaneously, and when one trick is triggered. The use of duplicated pyrotechnics increases the reliability of the separation of PN from CO. And the use of pyromedicines with sealed cases such as pyrocicles excludes the possibility of contamination of the optical elements located on the outer surface of the PN.

Таким образом, предложенное устройство системы отделения позволяет уменьшить нагрузки на ПН в момент отделения, увеличить угловую скорость вращения ПН при отделении, повышает надежность и точность отделения при минимальных воздействиях на ПН, исключает отрицательное влияние пороховых газов от сработавших пиросредств на оптические элементы ПН.Thus, the proposed device of the separation system allows to reduce the load on the ST at the time of separation, increase the angular velocity of rotation of the ST during separation, increases the reliability and accuracy of separation with minimal impacts on the ST, eliminates the negative effect of powder gases from the triggered pyromedicines on the optical elements of the ST.

На фигуре 1 представлен общий вид закрепленной на несущей конструкции СО с установленной на ней ПН. На фигуре 1 изображены элементы СО в положении удержания ПН (исходное зафиксированное положение ее элементов).The figure 1 presents a General view of the fixed on the supporting structure WITH installed on it with monitors. The figure 1 shows the elements of CO in the holding position of the PN (the initial fixed position of its elements).

На фигуре 2 представлен вид на СО по стрелке А на фигуре 1.The figure 2 presents a view of the CO in the direction of arrow A in figure 1.

На фигуре 3 представлен вид на СО сверху по стрелке Б на фигуре 1.The figure 3 presents a view of the CO from above along arrow B in figure 1.

На фигуре 4 показан узел разворота СО с ответным узлом на корпусе ПН при зафиксированном положении элементов СО (см. разрез В-В на фигуре 3).The figure 4 shows the node of the reversal of CO with the response node on the housing PN with a fixed position of the elements of CO (see section bb in figure 3).

На фигуре 5 показана зона контакта упоров и толкателя СО с лунками корпуса ПН при зафиксированном положении элементов СО (см. узел Г на фигурах 1 и 2).The figure 5 shows the contact zone of the stops and the pusher WITH the holes of the housing PN with a fixed position of the elements of CO (see node D in figures 1 and 2).

На фигуре 6 показано взаимное положение рычагов четырехзвенника при зафиксированном положении элементов СО (см. узел Д на фигуре 1).The figure 6 shows the relative position of the levers of the four link at a fixed position of the elements of CO (see node D in figure 1).

На фигурах 7 и 9 изображена СО при расфиксированном положении ее элементов в различные последовательные моменты времени работы толкателя (начало отделения ПН). На данных фигурах изображена ось вращения ПН и показано направление вращения ПН при ее отделении.In figures 7 and 9 depicts CO with the unlocked position of its elements at various consecutive moments of time of the pusher (the beginning of the separation PN). These figures depict the axis of rotation of the ST and shows the direction of rotation of the ST when it is separated.

На фигурах 8 и 10 изображено взаимное положение узла разворота СО с ответным узлом на корпусе ПН в соответствующие моменты времени работы толкателя, показанные на фигурах 7 и 9.In figures 8 and 10 shows the relative position of the node of the reversal of CO with the response node on the housing of the PN at the corresponding time points of the pusher, shown in figures 7 and 9.

Система отделения (СО) представляет собой разъединяемое удерживающее устройство, все элементы которого расположены между отделяемой ПН и несущей конструкцией и закреплены на одном опорном основании, за исключением штыря замка и ответных узлов для разворота ПН, закрепленных на ее корпусе, а также конических лунок под упоры, выполненных на поверхности корпуса ПН.The separation system (CO) is a detachable holding device, all of whose elements are located between the detachable payload and the supporting structure and are fixed on one support base, with the exception of the lock pin and the response nodes for the payload reversal, mounted on its body, as well as conical holes under the stops made on the surface of the housing PN.

В состав конструкции СО ПН от РН входят следующие устройства:The structure of the SO MO from the LV includes the following devices:

- устройство опирания ПН на несущую конструкцию, состоящую из основания и группы опор в виде регулируемых упоров, контактирующих с коническими лунками (углублениями) корпуса ПН:- a device for supporting the PN on a supporting structure, consisting of a base and a group of supports in the form of adjustable stops contacting with conical holes (recesses) of the PN case:

- устройство удержания ПН на несущей конструкции РН с помощью механического замка, состоящего из четырехзвенника, рычаги которого снабжены захватами, контактирующими с кольцевым буртиком штыря, закрепленного на корпусе ПН, и тем самым удерживающими ПН на несущей конструкции;- a device for holding the load cell on the load-bearing structure of the launch vehicle using a mechanical lock consisting of a four link, the levers of which are equipped with grippers in contact with the annular collar of the pin mounted on the case of the load-bearing device, and thereby holding the load-bearing device on the load-bearing structure;

- устройство фиксации замка в положении удержания (крепления) ПН на несущей конструкции, состоящего из пружины и качалки, соединенных с замком, и откидных планок, связанных с пиросредствми, например с пирочеками, и тем самым фиксирующих замок;- a device for fixing the lock in the holding position (fastening) of the load cell on the supporting structure, consisting of a spring and a rocking chair connected to the lock, and hinged slats connected with pyromedics, for example pyrochets, and thereby fixing the lock;

- устройство сброса ПН - пружинный толкатель, создающий усилие, непосредственно действующее на ПН в момент ее отделении от несущей конструкции, при освобождении механической связи в замке;- PN reset device - a spring pusher creating a force directly acting on the PN at the moment of its separation from the supporting structure, when releasing the mechanical connection in the lock;

- устройство закручивания ПН в момент ее отделения от несущей конструкции, состоящее из профилированных узлов разворота, установленных на несущей конструкции с противоположной стороны от пружинного толкателя с соответствующим эксцентриситетом по отношению к линии действия усилия толкателя и взаимодействующих с ответными профилированными узлами корпуса ПН.- a device for twisting PN at the moment of its separation from the supporting structure, consisting of profiled turning units mounted on the supporting structure on the opposite side of the spring pusher with the corresponding eccentricity with respect to the action line of the pusher force and interacting with the corresponding profiled nodes of the PN housing.

В состав устройства опирания ПН, имеющей сферическую форму корпуса 1, на несущую конструкцию 2 входят основание 3 тарельчатой формы, закрепленное на несущей конструкции 2, например, с помощью резьбовых крепежных элементов 4, и опоры, выполненные в виде регулируемых резьбовых упоров 5, дискретно установленных на основании 3 по радиусу к центру сферического корпуса 1, т.е. оси упоров 5 направлены на геометрический центр сферического корпуса 1. Упоры 5 снабжены законцовками 6 сферической формы, контактирующими с ответными узлами корпуса 1 ПН, выполненными в виде лунок 7 конической формы, оси которых также направлены к центру корпуса 1 ПН. Такое опирание по линии (контакт "сфера-конус") обеспечивает центрирование упоров 5, их точную установку по радиусу сферического корпуса 1 и исключает смещение ("проскальзывание") корпуса 1 относительно упоров 5 при действии на ПН боковых нагрузок на участке выведения РН. Резьбовое соединение упоров 5 с основанием 3 позволяет легко проводить их регулировку и затягивать определенным фиксированным моментом затяжки для обеспечения равномерности нагрузок в опорных узлах ПН при ее установке на несущую конструкцию 2. Зона контакта законцовок 6 упоров 5 с лунками 7 корпуса 1 ПН показана на фигуре 5.The support device PN, having a spherical shape of the housing 1, on the supporting structure 2 includes a plate-shaped base 3 mounted on the supporting structure 2, for example, using threaded fasteners 4, and supports made in the form of adjustable threaded stops 5, discretely mounted based on 3 along the radius to the center of the spherical body 1, i.e. the axis of the stops 5 are directed to the geometric center of the spherical body 1. The stops 5 are equipped with spherical tips 6 in contact with the mating nodes of the housing 1 PN made in the form of holes 7 of a conical shape, the axes of which are also directed to the center of the housing 1 PN. Such a line bearing (sphere-cone contact) provides centering of the stops 5, their exact installation along the radius of the spherical body 1 and eliminates the displacement ("slipping") of the body 1 relative to the stops 5 when side loads are applied to the LV at the launch site. The threaded connection of the stops 5 with the base 3 makes it easy to adjust them and tighten them with a certain fixed tightening torque to ensure that the loads are even in the support nodes of the load cell when it is installed on the supporting structure 2. The contact area of the tips 6 of the stops 5 with the holes 7 of the housing 1 of the load cell is shown in figure 5 .

В состав устройства удержания ПН на несущей конструкции 2 входит механический замок, одна часть которого закреплена на несущей конструкции 2, а другая часть - на корпусе 1 ПН. Замок состоит из четырехзвенника 8, содержащего две пары шарнирно соединенных между собой рычагов 9 и 10, концы которых со стороны ПН снабжены захватами 11, взаимодействующими с кольцевым буртиком 12 штыря 13, закрепленного на корпусе 1 ПН. Крепление четырехзвенника 8 к основанию 3 (а значит и к несущей конструкции 2) осуществляется через оси 14 (на рычагах, контактирующих со штырем 13) и кронштейн 15, закрепленный на основании 3. Крепление пар рычагов 9 и 10 между собой осуществляется с помощью осей 16. Противоположные концы пар рычагов 9 и 10 (по отношению к концам пар рычагов, контактирующих со штырем 13) соединены осью 17, на которой закреплена переходная вилка 18, связывающая замок и устройство фиксации замка.The structure of the PN retainer on the supporting structure 2 includes a mechanical lock, one part of which is mounted on the supporting structure 2, and the other part on the PN case 1. The lock consists of a four link 8, containing two pairs of levers 9 and 10 pivotally connected to each other, the ends of which on the PN side are equipped with grippers 11, interacting with the annular shoulder 12 of the pin 13, mounted on the PN housing 1. The four link 8 is fastened to the base 3 (and therefore to the supporting structure 2) through the axles 14 (on the levers in contact with the pin 13) and the bracket 15, mounted on the base 3. The pairs of levers 9 and 10 are fastened to each other using the axes 16 The opposite ends of the pairs of levers 9 and 10 (with respect to the ends of the pairs of levers in contact with the pin 13) are connected by an axis 17, on which the adapter plug 18 is fixed, connecting the lock and the lock fixing device.

В состав устройства фиксации замка, когда сам он находится в положении удержания ПН на несущей конструкции 2, входят следующие элементы: качалка 19, закрепленная на переходной вилке 18 через ось 20, установленную перпендикулярно оси 17 (перпендикулярность осей 17 и 20 выбрана из условия удобства и компактности взаимного размещения элементов замка и устройства его фиксации на основании 3). На оси 20 одним своим концом закреплена пружина растяжения 21, являющаяся исполнительным элементом при раскрытии (расфиксации) замка. Своим противоположным концом пружина 21 закреплена на кронштейне 22, установленном на основании 3. Качалка 19 представляет собой двуплечий рычаг и имеет возможность поворота на оси 20, от которого она удерживается с двух сторон откидными планками 23 (две штуки), закрепленными с помощью шарниров 24 на кронштейнах 25, установленных на основании 3. На этом же кронштейне размещены пиросредства, например пирочеки 26 (также две штуки). Разрываемые элементы 27 пирочек 26 соединены с откидными планками 23, удерживают их и тем самым препятствуют повороту планок на шарнирах 24 от постоянно действующего на них усилия пружины 21, передающегося через концы качалки 19. При этом сама качалка 19 находится в нейтральном положении (при зафиксированном положении замка). На кронштейнах 25 установлены регулировочные винты 28, являющиеся упорами для планок 23, которые позволяют выставить их таким образом, чтобы концы пар рычагов 9 и 10 четырехзвенника 8, соединенные с пружиной 21 и качалкой 19, были развернуты по направлению действия усилия пружины 21 (при этом захваты 11 пар рычагов 9 и 10 прижаты к кольцевому буртику 12 штыря 13 и удерживают его), чтобы исключить уход рычагов в противоположную сторону (так называемую "мертвую зону") и тем самым препятствовать преждевременному раскрытию замка. Взаимное расположение рычагов четырехзвенника 8 при зафиксированном положении замка изображено на фигуре 6, на которой показано взаимное положение осей четырехзвенника 8, причем имеется так называемый "перевал" К положения оси 17 по отношению к положению осей 16 в сторону направления действия усилия пружины 21 (на фигуре 6 пружина 21 не показана).The structure of the locking device of the lock, when it is in the position of holding the monopole on the supporting structure 2, includes the following elements: a rocker 19, mounted on the adapter plug 18 through the axis 20, mounted perpendicular to the axis 17 (the perpendicularity of the axes 17 and 20 is selected from the conditions of convenience and compactness of the mutual placement of the elements of the lock and the device for its fixation on the basis of 3). On the axis 20, at one end, a tension spring 21 is fixed, which is the actuating element when the lock is opened (unlocked). At its opposite end, the spring 21 is mounted on an arm 22 mounted on the base 3. The rocking chair 19 is a two-arm lever and can be rotated on the axis 20, from which it is held on both sides by hinged slats 23 (two pieces), fixed with hinges 24 on brackets 25 mounted on the base 3. Pyromedics are placed on the same bracket, for example pyrochecks 26 (also two pieces). Tear-off elements 27 of tricks 26 are connected to the hinge strips 23, hold them and thereby prevent the laths on the hinges 24 from turning from the force of the spring 21 constantly acting on them, transmitted through the ends of the rocker 19. The rocker 19 itself is in a neutral position (when the position is fixed castle). On the brackets 25, adjusting screws 28 are installed, which are stops for the strips 23, which allow them to be set so that the ends of the pairs of levers 9 and 10 of the four link 8 connected to the spring 21 and the rocker 19 are deployed in the direction of action of the spring force 21 ( the grippers 11 pairs of levers 9 and 10 are pressed against the annular collar 12 of the pin 13 and hold it) to prevent the levers from moving in the opposite direction (the so-called "dead zone") and thereby prevent premature opening of the lock. The mutual arrangement of the levers of the four-link 8 with the locked position of the lock is shown in figure 6, which shows the relative position of the axes of the four-link 8, and there is a so-called "pass" To the position of the axis 17 with respect to the position of the axes 16 in the direction of the action of the spring force 21 (in the figure 6 spring 21 not shown).

Устройство сброса ПН (отделения ПН от несущей конструкции 2) содержит пружинный толкатель 29, которым снабжена одна из опор СО. Толкатель 29 позволяет создать определенное усилие толкания, действующее на корпус 1 ПН при расфиксации замка. Пружинный толкатель 29 имеет такую же законцовку 6 и контактирует с соответствующей конической лункой 7, что и регулируемые резьбовые упоры 5 (см. фигуру 5), и является дополнительной опорой ПН на несущую конструкцию 2. Толкатель 29 крепится к основанию 3 через шарниры 30, которые ввинчиваются в основание 3, что позволяет регулировать положение толкателя 29 вдоль радиуса к центру корпуса 1 ПН аналогично регулировке резьбовых упоров 5. Кроме того, для обеспечения соосного контакта сферических законцовок 6 толкателя 29 и резьбовых упоров 5 с ответными коническими лунками 7 корпуса 1 при установке ПН на СО предусмотрена дополнительная регулировка с помощью набора шайб 31, устанавливаемых между штырем 13 замка и корпусом 1 (см. фигуру 1). Установка толкателя 29 на шарнирах 30 и его контакт с конической лункой 7 корпуса 1 позволяют синхронизировать его поворот с разворотом ПН в начальный момент отделения ПН (толкатель 29 как бы "самоустанавливается" в меридиональной плоскости сферического корпуса 1 ПН и "отслеживает" угловое положение ПН). Поэтому при развороте ПН после раскрытия замка толкатель 29 продолжает контактировать с конической лункой 7 корпуса 1 и создавать крутящий момент (вращающий ПН) на всем протяжении действия усилия толкателя 29 до отделения ПН (см. фигуру 7). За счет этого энергия пружинного толкателя 29 эффективно расходуется на закручивание ПН в процессе ее отделения от несущей конструкции 2 и позволяет значительно (более чем в 3 раза) увеличить по сравнению с устройством СО-прототипом угловую скорость вращения ПН при отделении.The PN reset device (separation of the PN from the supporting structure 2) contains a spring pusher 29, which is equipped with one of the supports CO. The pusher 29 allows you to create a certain pushing force acting on the housing 1 PN when unlocking the lock. The spring pusher 29 has the same tip 6 and is in contact with the corresponding conical hole 7, as the adjustable threaded stops 5 (see figure 5), and is an additional support of the load carrier on the supporting structure 2. The pusher 29 is attached to the base 3 through hinges 30, which screwed into the base 3, which allows you to adjust the position of the pusher 29 along the radius to the center of the housing 1 PN similar to the adjustment of the threaded stops 5. In addition, to ensure coaxial contact of the spherical tips 6 of the pusher 29 and the threaded stops 5 with reciprocal onicheskimi hole 7 of the housing 1 when the PNX CO, an additional adjustment using sets of washers 31, mounted between the lock pin 13 and the housing 1 (see FIG. 1). The installation of the pusher 29 on the hinges 30 and its contact with the conical hole 7 of the housing 1 make it possible to synchronize its rotation with the PN turn at the initial moment of separation of the PN (the pusher 29, as it were, “self-installs” in the meridional plane of the spherical housing 1 PN and “tracks” the angular position of the PN) . Therefore, when turning the PN after opening the lock, the pusher 29 continues to contact the conical hole 7 of the housing 1 and creates a torque (torque PN) throughout the action of the force of the pusher 29 until the PN is separated (see figure 7). Due to this, the energy of the spring pusher 29 is effectively spent on twisting the ST in the process of its separation from the supporting structure 2 and can significantly (more than 3 times) increase in comparison with the CO-prototype device the angular velocity of rotation of the ST during separation.

Устройство закручивания или вращения ПН состоит из пары профилированных узлов разворота 32, установленных на основании 3 с противоположной стороны от пружинного толкателя 29 симметрично плоскости его установки (т.е. меридиональной плоскости, проходящей через толкатель и центр сферического корпуса 1 ПН). Узлы разворота 32 выполнены со специальной профилированной формой, которая при контакте и взаимодействии с ответными профилированными узлами 33, ввинченными в корпус 1 ПН, позволяет создать ось вращения ПН (см. фигуры 4, 8, 10). Узлы разворота 32 размещены на кронштейнах 34, установленных на основании 3, с возможностью регулировки своего положения по отношению к ответным узлам 33. Данная регулировка осуществляется за счет смещения положения кронштейнов 34 (по касательной к сферическому корпусу 1 ПН), например, в пазах (на фигурах условно не показаны) основания 3, на котором установлены кронштейны 34, а также за счет смещения самих узлов 32 вдоль вертикальных пазов (на фигурах условно не показаны), выполненных в кронштейнах 34 (регулировка по высоте установки узлов 32). Кроме того, вывинчивая или завинчивая как профилированные узлы 32, закрепленные на кронштейнах 34, так и ответные профилированные узлы 33, закрепленные в корпусе 1, можно регулировать величину зазора Е (см. фигуру 4) между узлами 32 и 33. Данные регулировки позволяют выставить необходимый зазор (см. фигуру 4, зазор Е) между уступами 35 узлов 32 и соответствующими уступами 36 узлов 33 для создания фиксированной оси вращения ПН и обеспечивают эффективное закручивание ПН при ее отделении. При расфиксации замка под действием усилия пружинного толкателя 29 корпус 1 ПН начинает вращаться вокруг оси Ж до выбора зазора Е (см. фигуру 8). При дальнейшем вращении ПН ось вращения перемещается из точки Ж в точку И (см. фигуру 10), что позволяет профилированным узлам 33 корпуса 1 ПН выйти из зацепления с профилированными узлами 32, закрепленными на основании 3 СО, а полезной нагрузке отделиться с вращением от системы отделения.The PN twist or rotation device consists of a pair of profiled pivot nodes 32 installed on the base 3 on the opposite side of the spring pusher 29 symmetrically to the plane of its installation (i.e., the meridional plane passing through the pusher and the center of the spherical body 1 PN). U-turn nodes 32 are made with a special profiled shape, which, when in contact and interacting with the response profiled nodes 33 screwed into the housing 1 of the payload, allows you to create an axis of rotation of the payload (see figures 4, 8, 10). Pivot nodes 32 are placed on brackets 34 mounted on the base 3, with the possibility of adjusting their position with respect to mating nodes 33. This adjustment is carried out by shifting the position of the brackets 34 (tangentially to the spherical body 1 PN), for example, in grooves (on figures conventionally not shown) of the base 3, on which the brackets 34 are mounted, and also due to the displacement of the nodes 32 themselves along the vertical grooves (not shown conventionally in the figures) made in brackets 34 (height adjustment of the nodes 32). In addition, unscrewing or screwing both profiled nodes 32 mounted on brackets 34, and counter profiled nodes 33 mounted in housing 1, you can adjust the amount of clearance E (see figure 4) between nodes 32 and 33. These adjustments allow you to set the required the gap (see figure 4, the gap E) between the ledges 35 nodes 32 and the corresponding ledges 36 nodes 33 to create a fixed axis of rotation of the MO and provide effective twisting of the MO when it is separated. When the lock is unlocked by the force of the spring pusher 29, the housing 1 ПН begins to rotate around the axis Ж until the gap E is selected (see figure 8). With further rotation of the payload, the rotation axis moves from point G to point And (see figure 10), which allows the profiled nodes 33 of the housing 1 of the payload to disengage from the profiled nodes 32, fixed on the base 3 CO, and the payload to separate with rotation from the system branches.

В исходном состоянии системы отделения (в положении удержания ПН на РН) ее элементы находятся в следующем положении:In the initial state of the separation system (in the holding position of the payload on the LV), its elements are in the following position:

- основание 3 закреплено на несущей конструкции 2, например, с помощью резьбовых элементов 4;- the base 3 is mounted on a supporting structure 2, for example, using threaded elements 4;

- регулируемые резьбовые упоры 5 контактируют с соответствующими лунками 7 корпуса 1 ПН и затянуты фиксированным моментом затяжки,- adjustable threaded stops 5 are in contact with the corresponding holes 7 of the housing 1 PN and tightened by a fixed tightening torque,

- захваты 11 пар рычагов 9 и 10 четырехзвенника 8 контактируют с кольцевым буртиком 12 штыря 13;- captures 11 pairs of levers 9 and 10 of the four link 8 are in contact with the annular flange 12 of the pin 13;

- пружина 21 натянута и закреплена одним концом на рычагах четырехзвенника 8 (через ось 20, переходную вилку 18, ось 17), противоположным концом - на кронштейне 22, установленном на основании 3;- the spring 21 is stretched and fixed at one end to the levers of the four link 8 (through the axis 20, adapter plug 18, axis 17), the opposite end - on the bracket 22 mounted on the base 3;

- качалка 19 находится в нейтральном положении на оси 20 и своими концами контактирует с откидными планками 23;- the rocker 19 is in a neutral position on the axis 20 and at its ends is in contact with the hinge bars 23;

- откидные планки 23 с двух сторон удерживают качалку 19 в нейтральном положении, через качалку 19 на откидные планки передается усилие пружины 21;- hinged plates 23 on both sides hold the rocker 19 in a neutral position, through the rocker 19, the force of the spring 21 is transmitted to the hinged bars;

- откидные планки 23 фиксируются (удерживаются) пиросредствами, каждая планка 23 "своей" пирочекой 26;- hinged slats 23 are fixed (held) by pyro means, each plank 23 has its own pyrochee 26;

- пружинный толкатель 29 взведен (т.е. его пружина сжата с заданным усилием) и контактирует с ответной лункой 7 на корпусе 1 ПН;- the spring pusher 29 cocked (i.e., its spring is compressed with a given force) and is in contact with the return hole 7 on the housing 1 PN;

- профилированные узлы разворота 32 выставлены и зафиксированы на основании 3 по отношению к ответным профилированным узлам 33 корпуса 1 с определенным зазором Е.- profiled turning nodes 32 are exposed and fixed on the basis of 3 in relation to the response profiled nodes 33 of the housing 1 with a certain clearance E.

Таким образом, при удержании ПН механическая связь между ее корпусом 1 и несущей конструкцией 2 осуществляется через взаимодействие кольцевого буртика 12 штыря 13 с захватами 11 пар рычагов 9 и 10 четырехзвенника 8. Фиксация рычагов четырехзвенника 8 при этом происходит за счет удержания пирочеками 26 откидных планок 23, которые в свою очередь удерживают качалку 19, освобождение которой приводит (под действием усилия пружины 21) к развороту рычагов четырехзвенника 8 и освобождению буртика 12 штыря 13 (т.е. к срабатыванию замка), закрепленного на корпусе 1 ПН.Thus, while holding the PN, the mechanical connection between its body 1 and the supporting structure 2 is carried out through the interaction of the annular shoulder 12 of the pin 13 with the grippers 11 pairs of levers 9 and 10 of the four-link 8. The fixation of the levers of the four-link 8 at the same time occurs due to the retention of the pivots 26 of the hinges 23 , which, in turn, hold the rocker 19, the release of which leads (under the action of the force of the spring 21) to the turn of the levers of the four link 8 and the release of the shoulder 12 of the pin 13 (i.e., to the operation of the lock), mounted on the housing 1 Mon.

Передача нагрузок от ПН на несущую конструкцию при зафиксированном положении элементов СО (т.е. при выводе ПН на орбиту функционирования) осуществляется следующим образом:The transfer of loads from the load cell to the supporting structure with the fixed position of the CO elements (i.e., when the load cell is put into operation orbit) is carried out as follows:

- отрывающие нагрузки через штырь 13, захваты 11 пар рычагов 9 и 10 четырехзвенника 8, оси 14 крепления рычагов к кронштейну 15, кронштейн 15, основание 3 передаются на несущую конструкцию 2;- tearing loads through the pin 13, the grips 11 pairs of levers 9 and 10 of the four link 8, the axis 14 of the mounting of the levers to the bracket 15, the bracket 15, the base 3 are transferred to the supporting structure 2;

- сжимающие нагрузки через лунки 7 корпуса 1 ПН, резьбовые упоры 5 (включая и толкатель 29), основание 3 передаются на несущую конструкцию 2;- compressive loads through the holes 7 of the housing 1 PN, threaded stops 5 (including the pusher 29), the base 3 are transferred to the supporting structure 2;

- боковые нагрузки воспринимаются замком (состоящим из четырехзвенника 8 и штыря 13) и теми упорами 5, которые находятся в сжатой зоне от действия момента, создаваемого боковой нагрузкой.- lateral loads are perceived by the lock (consisting of a four link 8 and pin 13) and those stops 5 that are in the compressed zone from the action of the moment created by the lateral load.

Различные сочетания действующих нагрузок на ПН воспринимаются замком (через контакт захватов 11 рычагов четырехзвенника 8 с кольцевым буртиком 12 штыря 13) и упорами 5 и передаются на несущую конструкцию 2.Various combinations of current loads on the load cell are perceived by the lock (through the contact of the grippers 11 of the levers of the four link 8 with the annular shoulder 12 of the pin 13) and stops 5 and are transmitted to the supporting structure 2.

Установка ПН на СО и сборка ее элементов для закрепления и удержания ПН может осуществляться как автономно на основании 3 с последующим закреплением основания (с уже пристыкованной к нему ПН) на несущую конструкцию 2 с помощью резьбовых крепежных элементов 4, так и на предварительно закрепленном основании 3 на несущей конструкции 2.The installation of monitors on the CO and the assembly of its elements for fixing and holding the monitors can be carried out independently on the base 3 with subsequent fixing of the base (with the monitors already docked to it) on the supporting structure 2 using threaded fasteners 4, and on a pre-fixed base 3 on the supporting structure 2.

Устройство системы отделения ПН работает следующим образом.The device separation system PN works as follows.

При срабатывании любой из пирочек 26 разрушаются их разрываемые элементы 27, удерживающие откидные планки 23, которые разворачиваются (откидываются) на своих шарнирах 24 под действием усилия пружины 21, передающегося через концы качалки 19 на планки 23. При срабатывании одновременно двух пирочек 26 пружина 21 концами качалки 19 одновременно откинет обе планки 23. При срабатывании одной пирочеки 26 пружина 21 одним концом качалки 19 откинет (развернет) одну планку 23 (ту, которая удерживалась сработавшей пирочекой 26). При этом сама качалка 19 под действием усилия пружины 21 (тянущей качалку 19 за ось 20) развернется на своей оси 20 и своим вторым концом выйдет из контакта с той планкой 23, которая продолжает удерживаться несработавшей пирочекой 26. После освобождения качалки 19 усилие пружины 21 передастся через ось 20, переходную вилку 18 на ось 17, соединяющую пары рычагов 9 и 10 четырехзвенника 8. Ось 17 переместится по направлению действия усилия пружины 21, что приведет к развороту пар рычагов 9 и 10 на осях 16 (оси крепления пар рычагов 9 и 10 между собой) и на осях 14 (оси крепления пар рычагов 9 и 10 к кронштейну 15, установленному на основании 3). При развороте рычагов, удерживающих штырь 13, их захваты 11 выйдут из контакта с кольцевым буртиком 12 штыря 11, освободив штырь 13. Тем самым механическая связь между ПН и СО, элементы которой установлены на основании 3, закрепленном на несущей конструкции 2, будет нарушена (освобождена). Положение рычагов четырехзвенника 8 после освобождения штыря 13 (момент срабатывания замка) показанно на фигурах 7 и 9.When any of the fires 26 is triggered, their tearable elements 27 are destroyed, holding the hinge strips 23, which are deployed (tilt) on their hinges 24 under the action of the force of the spring 21, which is transmitted through the ends of the rocker 19 to the slats 23. When two fires 26 are operated, the spring 21 ends the rocking chair 19 simultaneously tilts both slats 23. When one pyrocheck 26 is triggered, the spring 21 at one end of the rocking arm 19 will tilt (unfold) one bar 23 (the one that was held by the triggered pyrochee 26). In this case, the rocker 19 itself under the action of the force of the spring 21 (pulling the rocker 19 by the axis 20) will unfold on its axis 20 and its second end will come out of contact with the bar 23, which continues to be held by the broken ball 26. After releasing the rocker 19, the force of the spring 21 is transmitted through the axis 20, the adapter plug 18 to the axis 17 connecting the pairs of levers 9 and 10 of the four link 8. The axis 17 will move in the direction of the force of the spring 21, which will lead to a turn of the pairs of levers 9 and 10 on the axes 16 (the axis of attachment of the pairs of levers 9 and 10 between each other) and on the axes 14 (axis cr captive pairs of levers 9 and 10 to a bracket 15 mounted on the base 3). When turning the levers holding the pin 13, their grips 11 will come out of contact with the annular collar 12 of the pin 11, releasing the pin 13. Thus, the mechanical connection between the PN and the CO, the elements of which are installed on the base 3, mounted on the supporting structure 2, will be broken ( released). The position of the levers of the four link 8 after releasing the pin 13 (the moment the lock is actuated) is shown in figures 7 and 9.

Под действием усилия пружинного толкателя 29, действующего на корпус 1, ПН отделяется от несущей конструкции 2, совершая прямолинейное движение с определенной линейной скоростью. При этом одновременно с прямолинейным движением ПН начинает вращаться (закручиваться) с определенной угловой скоростью за счет установки с противоположной стороны от пружинного толкателя 29 профилированных узлов разворота 32 (которые являются неподвижными опорами и при взаимодействии с ответными узлами 33 корпуса 1 образуют ось вращения ПН при ее отделении) с эксцентриситетом по отношению к оси толкателя 29 (а значит, к линии действия его усилия). Таким образом, ПН при отделении под действием усилия толкателя 29 одновременно будет совершать поступательное движение с линейной скоростью и вращательное движение с угловой скоростью. ПН после отделения вращается вокруг оси, перпендикулярной направлению вектора прямолинейного движения. Направление вращения ПН после отделения показано на фигурах 7 и 9.Under the action of the force of the spring pusher 29 acting on the housing 1, the PN is separated from the supporting structure 2, making a rectilinear movement with a certain linear speed. At the same time, along with the rectilinear movement, the PN begins to rotate (twist) at a certain angular speed due to the installation on the opposite side of the spring pusher 29 of the profiled pivot points 32 (which are fixed supports and, when interacting with the response nodes 33 of the housing 1, form the axis of rotation of the PN when it compartment) with an eccentricity with respect to the axis of the pusher 29 (and, therefore, to the line of action of his efforts). Thus, the PN during separation under the action of the pusher 29 will simultaneously perform translational motion with linear velocity and rotational motion with angular velocity. PN after separation rotates around an axis perpendicular to the direction of the rectilinear motion vector. The direction of rotation of the PN after separation is shown in figures 7 and 9.

После срабатывания СО штырь 13 остается в корпусе 1 ПН, а все остальные элементы СО в расфиксированном (расчекованном) положении - на несущей конструкции 2 РН (см. фигуры 7 и 9).After the operation of the CO, the pin 13 remains in the housing 1 of the payload, and all other elements of the SO in the unlocked (notched) position - on the supporting structure 2 of the launch vehicle (see figures 7 and 9).

Расчеты, проведенные авторами, а также стендовые испытания устройства в составе отработочных изделий и натурные испытания устройства в составе штатного изделия показали значительную эффективность предложенного технического решения для крепления и отделения ПН. При проведении стендовых испытаний предложенной конструкции СО с макетом ПН по своим массово-инерционным характеристикам, аналогичным характеристикам спутника WESTPAC, была получена угловая скорость закручивания макета ПН 6-6,5 рад/с, что более чем в 3 раза превышает угловую скорость вращения спутника WESTPAC с использованием СО-прототипа.The calculations performed by the authors, as well as bench tests of the device as a part of mining products and full-scale tests of the device as part of a standard product, showed significant effectiveness of the proposed technical solution for fastening and separating PN. When conducting bench tests of the proposed design of the JI with the Mock-up in terms of its mass-inertial characteristics similar to the characteristics of the WESTPAC satellite, the angular velocity of the mock-up of the Mockup 6-6.5 rad / s was obtained, which is more than 3 times the angular velocity of rotation of the WESTPAC satellite using the CO prototype.

Заявленное устройство по сравнению с прототипом обладает существенными отличиями и обеспечивает при отделении ПН от РН увеличение угловой скорости вращения ПН, позволяет уменьшить динамические нагрузки (воздействия) на ПН, повышает надежность отделения ПН.The claimed device in comparison with the prototype has significant differences and provides when separating the MV from the LV, the increase in the angular velocity of rotation of the LV, can reduce the dynamic load (impact) on the LV, increases the reliability of separation of the LV.

Claims (1)

Система отделения полезной нагрузки сферической формы, содержащая разъединяемое удерживающее устройство, установленное между несущей конструкцией и полезной нагрузкой, основание, закрепленное на несущей конструкции, замок, а также опоры, снабженные пружинными толкателями, дискретно установленные на основании по радиусу к центру полезной нагрузки и контактирующие с ее корпусом, при этом замок установлен между опорами и содержит штырь разрывной конструкции, одна часть которого закреплена на корпусе полезной нагрузки, а другая на основании, причем ось одного из толкателей отклонена от радиального направления к центру полезной нагрузки на заданный угол, отличающаяся тем, что замок включает в себя четырехзвенник, закрепленный на основании и содержащий две пары шарнирно соединенных между собой рычагов, концы которых с одной стороны снабжены захватами, взаимодействующими с кольцевым буртиком указанного штыря, закрепленного на корпусе полезной нагрузки, а концы рычагов с противоположной стороны соединены с пружиной растяжения, закрепленной на основании, и снабжены установленной на них с возможностью поворота качалкой, удерживаемой с двух сторон в направлении качания откидными планками, шарнирно закрепленными на основании, причем каждая из планок связана с пиросредством, а указанные опоры выполнены в виде регулируемых резьбовых упоров, контактирующих с ответными узлами корпуса полезной нагрузки, выполненными в виде лунок конической формы, причем одна из опор снабжена пружинным толкателем, шарнирно закрепленным на основании с возможностью синхронизации своего поворота с разворотом полезной нагрузки, а с противоположной стороны от этого толкателя на основании закреплены профилированные узлы разворота, взаимодействующие с ответными профилированными узлами, установленными на корпусе полезной нагрузки.A spherical-shaped payload separation system comprising a releasable holding device mounted between the load-bearing structure and the payload, a base mounted on the load-bearing structure, a lock, and also supports equipped with spring pushers, discretely mounted on the base along the radius to the center of the payload and in contact with its body, while the lock is installed between the supports and contains a discontinuous construction pin, one part of which is fixed to the payload housing, and the other on the base and, moreover, the axis of one of the pushers is deviated from the radial direction to the center of the payload by a given angle, characterized in that the lock includes a four-link mounted on the base and containing two pairs of pivotally connected levers, the ends of which are provided with grippers on one side, interacting with the annular flange of the specified pin mounted on the payload housing, and the ends of the levers on the opposite side are connected to a tension spring fixed to the base, and equipped with mounted on them with the possibility of rotation by a rocking chair, held from two sides in the direction of swing by folding strips pivotally mounted on the base, each of the strips connected with pyromedium, and these supports are made in the form of adjustable threaded stops in contact with reciprocal nodes of the payload housing made in the form of holes of a conical shape, moreover, one of the supports is equipped with a spring pusher pivotally mounted on the base with the ability to synchronize its rotation with a turn of the payload, on the opposite side from that on the basis of a pusher fixed profiled reversal nodes that interact with mating profiled assemblies mounted on the payload casing.
RU2003137872/11A 2003-12-26 2003-12-26 System of separation of payload of spherical shape RU2276046C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137872/11A RU2276046C2 (en) 2003-12-26 2003-12-26 System of separation of payload of spherical shape

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137872/11A RU2276046C2 (en) 2003-12-26 2003-12-26 System of separation of payload of spherical shape

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003137872A RU2003137872A (en) 2005-06-10
RU2276046C2 true RU2276046C2 (en) 2006-05-10

Family

ID=35833988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003137872/11A RU2276046C2 (en) 2003-12-26 2003-12-26 System of separation of payload of spherical shape

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276046C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516906C1 (en) * 2012-11-22 2014-05-20 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Aircraft compartment separation
RU2524755C2 (en) * 2012-11-22 2014-08-10 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Aircraft compartment separation system (versions)
RU2670359C2 (en) * 2017-02-22 2018-10-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Method of separation from the rocket-carrier of a group of spacecrafts and the device for its implementation
RU2720118C1 (en) * 2019-08-20 2020-04-24 Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Method for reduction of vibration and shock accelerations at operation of electric detonators of docking and decoupling of compartments of unmanned aerial vehicles
RU2729909C1 (en) * 2019-12-23 2020-08-13 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» Assembly for docking of spacecraft load carrying structure (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Техническое описание системы отделения. Изделие "Ресурс-4". - М.: НПП ВНИИЭМ, 1998, рис.3.2.1. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516906C1 (en) * 2012-11-22 2014-05-20 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Aircraft compartment separation
RU2524755C2 (en) * 2012-11-22 2014-08-10 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Aircraft compartment separation system (versions)
RU2670359C2 (en) * 2017-02-22 2018-10-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Method of separation from the rocket-carrier of a group of spacecrafts and the device for its implementation
RU2720118C1 (en) * 2019-08-20 2020-04-24 Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Method for reduction of vibration and shock accelerations at operation of electric detonators of docking and decoupling of compartments of unmanned aerial vehicles
RU2729909C1 (en) * 2019-12-23 2020-08-13 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» Assembly for docking of spacecraft load carrying structure (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003137872A (en) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4347023A (en) Hold down support system
US9546510B2 (en) Hinge with spring pre-load transfer mechanism
CN113525722B (en) Satellite sailboard unfolding connecting piece
US5810296A (en) Integrated restraint/release/deployment initiation device
RU2276046C2 (en) System of separation of payload of spherical shape
JP2012101781A (en) Payload launch lock mechanism
JP2009541111A (en) Fittings with power sources for articulated assemblies such as satellite solar panels
US4646102A (en) Deployable antenna reflector apparatus
US7967257B2 (en) Space object deployment system and method
US6547476B2 (en) Universal spacecraft separation node
RU2648522C2 (en) Working load separation device
JP3381967B2 (en) Apparatus for connecting cylindrical components
RU2268208C2 (en) Payload separation system
Honghao et al. Research progress of space non-pyrotechnic low-shock connection and separation technology (SNLT): A review
RU2293694C1 (en) Payload separation system
US12006072B2 (en) Multiple hold-down and release device for spacecraft, and methods for releasing a spacecraft from a dispenser of a launcher and for installing a multiple hold-down and release device for spacecraft
ES2269236T3 (en) DEVICE FOR THE SEPARABLE UNION OF CONSTRUCTION PARTS WITH ROTATION SYMBOL.
Dowen et al. Development of a reusable, low-shock clamp band separation system for small spacecraft release applications
US6557802B2 (en) Device for separation of a plurality of axially arranged satellites
RU2694487C1 (en) Double start system and support assembly
US9677602B1 (en) Caging mechanism for a single- or multi-axis positioning mechanism
US4864910A (en) Double swivel toggle release
CN115697847A (en) System for releasing a satellite from a launch vehicle
JPH0474240B2 (en)
RU2714037C2 (en) Device for holding and releasing transformable mechanical systems of spacecraft

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151227