RU2307772C2 - Locking device - Google Patents
Locking device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307772C2 RU2307772C2 RU2005135387/11A RU2005135387A RU2307772C2 RU 2307772 C2 RU2307772 C2 RU 2307772C2 RU 2005135387/11 A RU2005135387/11 A RU 2005135387/11A RU 2005135387 A RU2005135387 A RU 2005135387A RU 2307772 C2 RU2307772 C2 RU 2307772C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- locking device
- destructible
- holding
- thread
- rod
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам крепления различных отделяющихся объектов и элементов конструкции от несущей конструкции космических аппаратов (КА) и может быть использовано в области ракетно-космической техники.The invention relates to means for attaching various separated objects and structural elements from the supporting structure of spacecraft (SC) and can be used in the field of rocket and space technology.
Известно замковое устройство - пирочека (см. Колесников К.С., Козлов В.И., Кокушкин В.В. Динамика разделения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1977, с.20-22), состоящая из корпуса, штока с поршнем и пиропатрона. Шток пирочеки входит в отверстие отделяющегося объекта. При срабатывании (подрыве) пиропатрона шток перемещается, освобождая отделяющийся объект или элемент конструкции.Known castle device - pyrocheka (see Kolesnikov KS, Kozlov V.I., Kokushkin V.V. Dynamics of separation of aircraft. M: Engineering, 1977, p.20-22), consisting of a housing, a rod with piston and squib. The pyrocheal rod enters the opening of the separating object. When the igniter is activated (detonated), the rod moves, releasing a detachable object or structural element.
Недостатками данного устройства являются высокие динамические нагрузки при срабатывании, повышенная масса, необходимость наличия элемента, удерживающего шток в рабочем положении до срабатывания, трудности компоновки и монтажа на КА, а также необходимость повышенных мер безопасности при работе с пиропатроном.The disadvantages of this device are high dynamic loads when triggered, increased weight, the need for an element that holds the rod in position until triggered, the difficulty of assembling and mounting on the spacecraft, as well as the need for increased safety measures when working with a squib.
Известно замковое устройство - шариковый пирозамок (см. Колесников К.С., Козлов В.И., Кокушкин В.В. Динамика разделения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1977, с.20-22), состоящий из пиропатрона, казенника, корпуса, поршня, чеки, гайки, штока, гильзы и шариков. При срабатывании (подрыве) пиропатрона поршень перемещает шток и под воздействием толкателей (не входят в шариковый пирозамок) шарики выходят из зацепления с корпусом, перемещаясь в полость между гильзой и проточкой штока и освобождая отделяющийся объект или элемент конструкции.Known castle device - ball pyrozamok (see Kolesnikov KS, Kozlov VI, Kokushkin VV Dynamics of separation of aircraft. M: Mashinostroenie, 1977, p.20-22), consisting of a squib, breech , housing, piston, checks, nut, stem, sleeve and balls. When the igniter is activated (detonated), the piston moves the rod and, under the influence of pushers (not included in the ball lock), the balls disengage from the housing, moving into the cavity between the sleeve and the rod groove and releasing a detachable object or structural element.
Недостатками данного устройства является его сложность, пониженная надежность, трудности при зачековке отделяемого объекта, а также необходимость повышенных мер безопасности при работе с пиропатроном.The disadvantages of this device are its complexity, reduced reliability, difficulties during the sealing of a detachable object, as well as the need for increased security measures when working with a squib.
В результате анализа патентной и научно-технической литературы в качестве прототипа выбрано замковое устройство - пироболт (см. Колесников К.С., Козлов В.И., Кокушкин В.В. Динамика разделения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1977, с.20-22).As a result of the analysis of patent and scientific and technical literature, a locking device — a pyro-bolt — was selected as a prototype (see Kolesnikov K.S., Kozlov V.I., Kokushkin V.V. Dynamics of the separation of aircraft. Moscow: Mashinostroenie, 1977, p. .20-22).
Пироболт состоит из разрушаемого элемента - корпуса пироболта и пиропатрона. При срабатывании (подрыве) пиропатрона разрушается корпус пироболта, ослабленный глубоким надрезом, расположенным у дна полости с пиропатроном, освобождая отделяющийся объект или элемент конструкции.Pyro-bolt consists of a destructible element - the pyro-bolt body and the squib. When the pyro cartridge is triggered (detonated), the pyro-bolt body is destroyed, weakened by a deep incision located at the bottom of the cavity with the pyro cartridge, freeing the detached object or structural element.
Недостатками данного устройства является его пониженная надежность (наличие концентратора напряжений - глубокого надреза), так как разрушаемый элемент одновременно является и удерживающим (силовым), высокие динамические нагрузки (удар) при срабатывании ввиду необходимости большого усилия для разрыва болта, возникновение при срабатывании разлетающихся с большой скоростью осколков корпуса, возможность прохождения ложных команд на КА и отделяемом объекте вследствие виброперегрузок, возникающих при срабатывании пироболта, а также необходимость повышенных мер безопасности при работе с пиропатроном.The disadvantages of this device is its reduced reliability (the presence of a stress concentrator - a deep notch), since the destructible element is at the same time holding (power), high dynamic loads (shock) when triggered due to the need for great effort to break the bolt, occurrence when flying with large the speed of fragments of the hull, the possibility of passing false commands on the spacecraft and the detachable object due to vibration overloads that occur when pyro-bolt is triggered, as well as Compatibility with enhanced safety features when operating the squib.
Целями предлагаемого замкового устройства являются:The objectives of the proposed castle device are:
- повышение надежности замкового устройства;- improving the reliability of the locking device;
- снижение динамических нагрузок на несущую конструкцию и отделяемый объект от замкового устройства при его срабатывании;- reduction of dynamic loads on the supporting structure and the detachable object from the locking device when it is triggered;
- безопасность работы замкового устройства;- safety of the lock device;
- безопасность работы с замковым устройством.- safety of work with the locking device.
Для достижения поставленных целей в предлагаемом замковом устройстве удерживающий и разрушаемый элемент разделены, причем в качестве удерживающего элемента использован подпружиненный шток с установленным элементом связи с отделяемым объектом или элементом конструкции, перемещающийся в корпусе замкового устройства перпендикулярно к направлению перегрузок со стороны отделяемого объекта, а в качестве разрушаемого элемента использована нить, фиксирующая шток в положении удержания отделяемого объекта и плотно прилегающая за счет размещения точек крепления нити за пределами цилиндрической образующей спирали накаливания и натяжного устройства к спирали накаливания, размещенной в корпусе, при этом разрушение разрушаемого элемента (нити) производится путем пережигания при подаче напряжения на спираль накаливания без применения пиросредств и при отсутствии отделяющихся частей.To achieve the goals in the proposed locking device, the retaining and destructible element are separated, and a spring-loaded rod with an installed communication element with a detachable object or structural element, moving in the lock device housing perpendicular to the overload direction from the detachable object, is used as the holding element. a destructible element, a thread is used that fixes the rod in the holding position of the detachable object and fits snugly due to the times escheniya attachment points outside thread of the cylindrical helix forming filament tensioning device and a spiral filament disposed in the housing, wherein the destruction erodible element (filaments) made by burnout when voltage is applied to the coil filament without using Unified pyrotechnic device and in the absence of separable parts.
На фиг.1 представлен вид замкового устройства в положении удержания отделяемого объекта или элемента конструкции (элементы замкового устройства зафиксированы).Figure 1 presents a view of the locking device in the holding position of a detachable object or structural element (elements of the locking device are fixed).
На фиг.2 представлены разрезы А-А и Б-Б на фиг.1.Figure 2 presents sections aa and bb in figure 1.
На фиг.3 представлен вид замкового устройства при расфиксированном положении его элементов.Figure 3 presents a view of the locking device with the unlocked position of its elements.
В состав замкового устройства входит корпус 1, на котором крепятся:The structure of the locking device includes a housing 1, on which are attached:
- две изолирующие втулки 2;- two
- две спирали накаливания 3 (основная и резервная);- two incandescent spirals 3 (main and backup);
- натяжное устройство в виде винта 4 и двух гаек 5;- a tensioning device in the form of a screw 4 and two nuts 5;
- телеметрический датчик срабатывания замкового устройства (отход отделяемого объекта) 6;- telemetric sensor for the actuation of the locking device (waste detachable object) 6;
- разъемы электрического интерфейса замкового устройства 7;- connectors of the electrical interface of the locking device 7;
- крышка корпуса 8- housing cover 8
- гильза 9;- sleeve 9;
- шток 10 с ухом 11;-
- пружина 12.-
Кроме того, в состав замкового устройства входит нить 13 и элемент связи с отделяемым объектом в виде проушины 14 с установленным сферическим подшипником 15 (для компенсации угловых погрешностей установки замкового устройства).In addition, the lock device includes a
Сборка замкового устройства производится следующим образом:The assembly of the locking device is as follows:
- пружина 12 и шток 10 в сборе с ухом 11 устанавливаются в гильзу 9, которая, в свою очередь, устанавливается в корпус 1 (расфиксированное положение элементов замкового устройства);- the
- нить 13 подвязывается к уху 11 штока 10 и пропускается через спирали накаливания 3;- the
- в проушину корпуса устанавливается элемент связи с отделяемым объектом, после чего шток 10 переводится в положение удержания отделяемого объекта, причем шток 10 проходит через посадочное отверстие сферического подшипника 15 проушины 14 (зафиксированное положение элементов замкового устройства);- an element of communication with a detachable object is installed in the eye of the housing, after which the
- свободный конец нити подвязывается к винту 4 натяжного устройства, после чего за счет гаек 5 производится натяжение нити 13 (ввиду того, что точки крепления нити 13 выходят за пределы цилиндрической образующей спирали накаливания 3, нить 13 плотно ложится на витки спирали накаливания 3).- the free end of the thread is tied to the screw 4 of the tensioner, after which the nuts 5 are used to tension the thread 13 (due to the fact that the attachment points of the
Замковое устройство полностью собрано и находится в положении удержания отделяемого объекта.The locking device is fully assembled and is in the holding position of the detachable object.
При установке замковое устройство крепится на несущей конструкции и проушина 14 стыкуется с отделяемым объектом, при этом в конструкции отделяемого объекта должен быть предусмотрен механический элемент контактирования с телеметрическим датчиком срабатывания замкового устройства (отход отделяемого объекта) 6.When installing the locking device is mounted on a supporting structure and the eye 14 is mated with a detachable object, while the design of the detachable object must be provided with a mechanical contact element with a telemetric sensor of operation of the lock device (withdrawal of the detachable object) 6.
Для срабатывания замкового устройства на спирали накаливания 3 подается напряжение, нить 13 перегорает, расфиксируя шток 10, который, перемещаясь под действием пружины 12, освобождает из зацепления элемент связи с отделяемым объектом (проушина 14 с установленным сферическим подшипником 15). Происходит отход отделяемого элемента и телеметрический датчик срабатывания замкового устройства 6 фиксирует факт отхода отделяемого элемента.To activate the locking device, a voltage is applied to the
Расчеты, проведенные автором, а также натурные испытания устройства в составе штатного изделия и стендовые испытания в составе отработочных изделий показали высокую эффективность и безопасность предложенного технического решения для крепления различных отделяющихся объектов и элементов конструкции к несущей конструкции КА. При проведении стендовых испытаний предложенной конструкции замкового устройства с макетом отделяемого объекта, по своим массово-инерционным характеристикам, аналогичным штатному, было установлено:The calculations performed by the author, as well as full-scale tests of the device as part of a standard product and bench tests as part of developmental products, showed the high efficiency and safety of the proposed technical solution for attaching various separated objects and structural elements to the supporting structure of the spacecraft. When conducting bench tests of the proposed design of the locking device with a model of a detachable object, according to its mass-inertial characteristics similar to the standard one, it was found:
- предлагаемое замковое устройство выдерживает высокие вибрационные и ударные нагрузки;- the proposed locking device withstands high vibration and shock loads;
- при срабатывании предлагаемого замкового устройства практически отсутствуют динамические нагрузки на несущую конструкцию;- when the proposed locking device is activated, there are practically no dynamic loads on the supporting structure;
- при срабатывании предлагаемого замкового устройства динамические нагрузки на отделяемый объект нагрузки не передаются;- when the proposed locking device is activated, dynamic loads on the detachable load object are not transmitted;
- время срабатывания предлагаемого замкового устройства не превышает двух секунд;- the response time of the proposed locking device does not exceed two seconds;
- при срабатывании предлагаемого замкового устройства отсутствуют отделяющиеся части;- when the proposed lock device is not separated parts;
- предлагаемое замковое устройство может быть использовано многократно (при условии замены нити);- the proposed locking device can be used repeatedly (subject to replacement of the thread);
- при работе с предлагаемым замковым устройством отсутствует необходимость в повышенных мерах безопасности.- when working with the proposed locking device there is no need for increased security measures.
Заявленное устройство по сравнению с прототипом обладает существенными отличиями и обеспечивает высокую надежность и безопасность работы.The claimed device in comparison with the prototype has significant differences and provides high reliability and safety.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135387/11A RU2307772C2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Locking device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005135387/11A RU2307772C2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Locking device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005135387A RU2005135387A (en) | 2007-05-20 |
RU2307772C2 true RU2307772C2 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=38163952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005135387/11A RU2307772C2 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Locking device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307772C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716605C2 (en) * | 2017-12-11 | 2020-03-13 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Trigger device |
RU2729494C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-08-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Detonation device for connection and subsequent separation of rocket and spacecraft structure elements |
-
2005
- 2005-11-14 RU RU2005135387/11A patent/RU2307772C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716605C2 (en) * | 2017-12-11 | 2020-03-13 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Trigger device |
RU2729494C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-08-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Detonation device for connection and subsequent separation of rocket and spacecraft structure elements |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005135387A (en) | 2007-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3334536A (en) | Releasable nut with radial and longitudinal lockout | |
EP1606164B1 (en) | Remotely releasable support strut | |
US5671650A (en) | Slotted nut type releasing device for a microsatellite, with full mechanical and pyrotechnical redundancy | |
US5123794A (en) | Connecting mechanism which can be rapidly unlocked and usable on space vehicles | |
US6662702B1 (en) | Pyrotechnically releasable mechanical linking device | |
WO2002061291A1 (en) | Connector assembly | |
US2996316A (en) | Frangible securing means | |
US7261038B2 (en) | Low shock separation joint and method therefor | |
RU2307772C2 (en) | Locking device | |
CN108284970B (en) | Fire work separation mechanism capable of bearing high-strength tension-compression bending load and separation method | |
US7713014B2 (en) | Explosive bolt | |
US6631667B1 (en) | Explosive-bolt-activated spring-loaded actuation device | |
RU2060179C1 (en) | Direct-impact fuse for pyrotechnical gas generator used in systems of laying and tensioning of vehicle safety belts | |
KR101408072B1 (en) | A safety and arming device of bomb fuze with geared motor and detonator system having the same | |
RU2714037C2 (en) | Device for holding and releasing transformable mechanical systems of spacecraft | |
US4836081A (en) | Toggle release | |
US5653549A (en) | Unlockable connecting device between two objects, more particularly usable in space | |
CN113911403A (en) | Unlocking device adopting gas to control unlocking time sequence | |
EP2150707B1 (en) | Locking device | |
CN114476144B (en) | Satellite and rocket separating device for unlocking low-impact explosion bolt | |
KR870002027B1 (en) | Ignition for a land mine | |
KR20100061951A (en) | Horizontal separation system of separating body of space lanch vehicle | |
RU2767227C1 (en) | Aircraft element separation system | |
RU2783638C1 (en) | Combination break lock with knife for on-board separation systems | |
EP3867156B1 (en) | A separation device for a spacecraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081115 |