RU2321527C1 - Device for quick separation of spacecraft or rocket pod parts - Google Patents
Device for quick separation of spacecraft or rocket pod parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321527C1 RU2321527C1 RU2006132991/11A RU2006132991A RU2321527C1 RU 2321527 C1 RU2321527 C1 RU 2321527C1 RU 2006132991/11 A RU2006132991/11 A RU 2006132991/11A RU 2006132991 A RU2006132991 A RU 2006132991A RU 2321527 C1 RU2321527 C1 RU 2321527C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- piston
- hollow
- rod
- parts
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к агрегатам и системам стыковки и разделения космических аппаратов и ракетных блоков и может быть использовано для быстрого разделения частей объекта, являющегося космическим аппаратом или ракетным блоком (далее - объекта).The invention relates to units and systems for docking and separating spacecraft and rocket blocks and can be used to quickly separate parts of an object that is a spacecraft or rocket block (hereinafter referred to as the object).
Известен пиротехнический механизм для разделения частей объекта, содержащий корпус, в котором расположен поршень, несущий шток, связанный срезаемой чекой с гильзой, соединенной посредством шарикового фиксатора с корпусом. При подаче давления на поршень он толкает шток и раскрывает шариковый замок (авторское свидетельство СССР №576443, опубл. 15.10.1977).A pyrotechnic mechanism for separating parts of an object is known, comprising a housing in which a piston is located that carries a rod connected by a pin being cut to a sleeve connected by a ball retainer to the housing. When applying pressure to the piston, he pushes the rod and opens the ball lock (USSR copyright certificate No. 576443, publ. 10/15/1977).
В данной конструкции в процессе раскрытия возникают местные ударные импульсы, которые отрицательно влияют на аппаратуру, расположенную в непосредственной близости к плоскости разделения.In this design, in the process of opening, local shock pulses arise, which adversely affect the equipment located in close proximity to the separation plane.
Другое известное устройство для соединения разделяемых частей объекта содержит корпус, в котором установлены патронник с пиропатронами, гильза, шток и вкладыши с опорными буртиками (Колесников К.С., Козлов В.И., Кокушкин В.В. Динамика разделения ступеней летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1977, с.20, рис.1.14). При подаче давления гильза, перемещаясь в корпусе, сходит с опорных буртиков резьбовых вкладышей, производя раскрытие стыка между элементами разъединяемых частей объекта.Another known device for connecting the shared parts of an object comprises a housing in which a chamber with pyro-cartridges, a sleeve, a rod and bushings with supporting collars are installed (Kolesnikov K.S., Kozlov V.I., Kokushkin V.V. Dynamics of separation of aircraft stages. M .: Mechanical Engineering, 1977, p.20, Fig. 1.14). When applying pressure, the sleeve, moving in the case, comes off the supporting flanges of the threaded inserts, opening the joint between the elements of the parts of the object to be separated.
В этом устройстве ввинчивание штока происходит в резьбовую часть нескольких вкладышей, что обусловливает невозможность обеспечения необходимого момента затяжки стыка. Кроме того, при раскрытии стыка разделяемым частям сообщается механический импульс. Это может быть критичным для приборов и составных частей объекта, расположенных в непосредственной близости от плоскости разделения, и снижает надежность их работы.In this device, the screw-in of the rod occurs in the threaded part of several inserts, which makes it impossible to provide the necessary tightening torque for the joint. In addition, when the joint opens, a mechanical impulse is communicated to the parts to be separated. This can be critical for devices and component parts located in close proximity to the separation plane, and reduces the reliability of their work.
Известно также устройство для соединения подлежащих разделению частей объекта по патенту РФ №2144892 (опубл. 27.01.2000).It is also known a device for connecting subject to separation of the parts of the object according to the patent of the Russian Federation No. 2144892 (publ. 27.01.2000).
Это устройство содержит цилиндрический корпус в виде двух частей, одна из которых имеет меньший, а другая - больший диаметр, рабочий заряд со средством для приведения его в действие, мембрану, шток и гильзу. Рабочий заряд со средством для приведения его в действие (пиропатрон) и мембрана установлены в части корпуса, имеющей больший диаметр. Мембрана обращена одной стороной к пиропатрону, а другой стороной - к полости в корпусе, имеющей полусферическую поверхность, служащую ограничивающей опорой при деформации мембраны. Со стороны этой полости мембрана своей центральной частью связана со штоком. Периферийной частью мембрана герметично соединена с корпусом по краям упомянутой полости. Корпус своей частью, имеющей больший диаметр, опирается на шпангоут одной из подлежащих разъединению частей объекта и соединен с ним винтами, а своей частью, имеющей меньший диаметр, входит внутрь гильзы. Через центральное отверстие этой части корпуса проходит упомянутый шток. Кроме того, в этой части корпуса имеются пазы, в которых размещены указанные вкладыши с опорными буртиками, обращенными в сторону штока. Последний имеет кольцевые проточки и рядом с ними - опорные буртики, на которые опираются опорные буртики вкладышей. Вкладыши на стороне, обращенной к внутренней поверхности гильзы, имеют выступы, входящие в соответствующие впадины гильзы. Перед разделением частей объекта гильза находится в сквозном отверстии шпангоутов этих частей и обеспечивает прижатие шпангоутов друг к другу с помощью гайки, навинченной на хвостовик гильзы.This device contains a cylindrical body in the form of two parts, one of which has a smaller and the other has a larger diameter, a working charge with means for putting it into action, a membrane, a rod and a sleeve. The working charge with the means for bringing it into action (squib) and the membrane are installed in the part of the housing having a larger diameter. The membrane faces one side of the squib, and the other side to the cavity in the housing having a hemispherical surface that serves as a limiting support during deformation of the membrane. From the side of this cavity, the membrane is connected with the stem with its central part. The peripheral part of the membrane is hermetically connected to the housing along the edges of the cavity. The body with its part having a larger diameter rests on the frame of one of the parts of the object to be disconnected and is connected to it by screws, and with its part having a smaller diameter, it enters the sleeve. Through the central hole of this part of the housing, said rod extends. In addition, in this part of the housing there are grooves in which the indicated liners are placed with supporting flanges facing the stem side. The latter has annular grooves and next to them are supporting collars on which the supporting collars of the liners rest. The liners on the side facing the inner surface of the liner have protrusions included in the corresponding hollows of the liner. Before the separation of the parts of the object, the sleeve is located in the through hole of the frames of these parts and ensures that the frames are pressed against each other by means of a nut screwed on the liner shank.
Мембрана деформируется под давлением газообразных продуктов, образующихся при срабатывании рабочего заряда. При этом происходит поддемпфированное перемещение штока. Опорные буртики вкладышей западают в кольцевые проточки штока, освобождая гильзу, стягивающую шпангоуты подлежащих разделению частей объекта.The membrane is deformed under the pressure of gaseous products formed during the operation of the working charge. In this case, a sub-damped movement of the rod occurs. The supporting flanges of the liners sink into the annular grooves of the rod, freeing the sleeve that tightens the frames of the parts of the object to be separated.
Данное известное устройство наиболее близко к предлагаемому.This known device is the closest to the offer.
В этом известном устройстве по сравнению с предыдущим достигается снижение ударных нагрузок благодаря более плавному движению штока вследствие наличия мембраны.In this known device, compared with the previous one, a reduction in shock loads is achieved due to a smoother stem movement due to the presence of a membrane.
Однако это снижение является лишь частичным, так как в начальный момент давление газообразных продуктов, достигающее нескольких сотен атмосфер, воздействует не только на мембрану, но и в обратную сторону - на корпус устройства. Под действием импульса давления корпус стремится переместиться, но он жестко связан со шпангоутом одной из разделяемых частей объекта, поэтому ударный импульс давления распространяется далее по конструкции объекта. Кроме того, в процессе разделения вкладыши, западающие в кольцевые проточки штока, ничем не фиксируются в этом положении, поэтому при выходе гильзы возможно зацепление их резьбовых поверхностей, т.е. «гладкого» стыка при разделении не образуется. Далее, гильза находится в сквозных отверстиях шпангоутов разделяемых частей, поэтому при разделении необходимо строго параллельное расхождение шпангоутов, чтобы не произошло заклинивание гильзы в шпангоуте. Это практически невозможно обеспечить, так как объект при разделении обычно имеет остаточную угловую скорость, и при снятии силовой связи между разделяемыми частями они начинают вращаться каждый относительно собственного центра масс, т.е. относительно друг друга. Данное устройство не может воспринимать поперечную нагрузку без установки специальных штифтов, с которых при разделении необходимо снять разделяемые части. Вследствие этого возникает возможность неравномерного схода со штифтов и получение разделяемыми частями дополнительной паразитной угловой скорости. Наконец, после разделения частей объекта освобожденный хвостовик гильзы с навинченной на него гайкой получает возможность перемещения внутри одной из разделенных частей объекта и способен нанести повреждения ее оборудованию.However, this decrease is only partial, since at the initial moment the pressure of gaseous products, reaching several hundred atmospheres, affects not only the membrane, but also in the opposite direction - on the device body. Under the influence of a pressure pulse, the body tends to move, but it is rigidly connected with the frame of one of the shared parts of the object, so the shock pressure pulse propagates further along the structure of the object. In addition, in the process of separation, the liners that sink into the annular grooves of the rod are not fixed in this position, therefore, when the sleeve exits, it is possible to engage their threaded surfaces, i.e. A “smooth” joint is not formed upon separation. Further, the sleeve is located in the through holes of the frames of the parts to be divided, therefore, during separation, strictly parallel divergence of the frames is necessary so that the sleeve does not jam in the frame. This is practically impossible to ensure, since the object usually has a residual angular velocity during separation, and when the force connection between the parts to be separated is removed, they each begin to rotate relative to their own center of mass, i.e. relative to each other. This device cannot absorb transverse load without installing special pins, from which it is necessary to remove the parts to be separated during separation. As a result of this, the possibility arises of uneven descent from the pins and obtaining by the shared parts an additional parasitic angular velocity. Finally, after the separation of the parts of the object, the released liner shank with the nut screwed on it gets the opportunity to move inside one of the divided parts of the object and can cause damage to its equipment.
Техническое решение по предлагаемому изобретению направлено на достижение технического результата, заключающегося в устранении названных недостатков, а именно:The technical solution according to the invention is aimed at achieving a technical result, which consists in eliminating the above disadvantages, namely:
- в снижении величины ударного импульса, распространяющегося в момент разделения по конструкции объекта;- in reducing the magnitude of the shock pulse propagating at the time of separation according to the design of the object;
- в обеспечении "гладкости" стыка при разделении частей объекта и способности воспринимать поперечные нагрузки до разделения объекта;- in ensuring the "smoothness" of the joint when separating the parts of the object and the ability to perceive lateral loads before the separation of the object;
- в исключении паразитной закрутки разделяемых частей объекта.- in the exclusion of spurious twist shared parts of the object.
Ниже при изложении сущности предлагаемого изобретения и описании частных случаев его выполнения будут названы и другие виды достигаемого технического результата.Below, when setting out the essence of the proposed invention and describing particular cases of its implementation, other types of achieved technical result will be named.
Для достижения указанного технического результата устройство по предлагаемому изобретению для разделения элементов объекта, представляющего собой космический аппарат или ракетный блок, как и указанное выше известное, наиболее близкое к нему, содержит цилиндрический корпус, имеющий часть с меньшим диаметром и часть с большим диаметром, гильзу и шток, а также рабочий заряд со средством для приведения его в действие.To achieve the technical result, the device according to the invention for separating the elements of an object representing a spacecraft or a rocket block, like the above known closest to it, contains a cylindrical body having a part with a smaller diameter and a part with a large diameter, a sleeve and the rod, as well as the working charge with a means to bring it into action.
В отличие от наиболее близкого известного в устройстве по предлагаемому изобретению гильза имеет часть с меньшим диаметром и часть с большим диаметром, шток выполнен как часть гильзы с меньшим диаметром, являющаяся полым штоком гильзы, а другая часть гильзы, имеющая больший диаметр, является полым поршнем гильзы. Указанные полый шток гильзы и полый поршень гильзы размещены соответственно в центральных отверстиях частей корпуса с меньшим и большим диаметрами с возможностью ограниченного перемещения в осевом направлении, причем полый шток гильзы выходит за пределы части корпуса с меньшим диаметром. Кроме того, устройство снабжено дополнительным поршнем, размещенным внутри полого поршня гильзы и имеющим шток, размещенный внутри полого штока гильзы, а также насадкой, установленной на части полого штока гильзы, выходящей за пределы части корпуса с меньшим диаметром и имеющей одинаковый с ней внешний диаметр. Часть полого штока гильзы, выходящая за пределы части корпуса с меньшим диаметром, снаружи имеет кольцевую проточку, образующую шейку полого штока гильзы. Насадка с внутренней стороны имеет резьбовое соединение с частью полого штока гильзы между его концом и шейкой, а с внешней стороны - резьбу для гайки, предназначенной для зажатия между нею и частью корпуса, имеющей меньший диаметр, шпангоутов частей объекта, подлежащих разделению. Рабочий заряд со средством для приведения его в действие установлен внутри полого поршня гильзы со стороны дополнительного поршня, противоположной полому штоку дополнительного поршня. В стенке полого поршня гильзы выполнены каналы, имеющие входные отверстия на внутренней цилиндрической поверхности полого поршня гильзы и выходные отверстия на внешней торцевой поверхности полого поршня гильзы со стороны полого штока гильзы. При этом дополнительный поршень выполнен и установлен с возможностью перекрытия доступа газообразных продуктов срабатывания рабочего заряда к входным отверстиям указанных каналов в исходном состоянии устройства и обеспечения указанного доступа в процессе своего перемещения под действием давления этих продуктов.Unlike the closest known in the device according to the invention, the sleeve has a part with a smaller diameter and part with a larger diameter, the rod is made as part of the sleeve with a smaller diameter, which is the hollow rod of the sleeve, and the other part of the sleeve having a larger diameter is a hollow piston of the sleeve . Said hollow liner rod and hollow liner piston are respectively disposed in the central holes of the smaller and larger diameters of the housing with the possibility of limited displacement in the axial direction, the hollow liner rod extends beyond the housing with the smaller diameter. In addition, the device is equipped with an additional piston located inside the hollow piston of the liner and having a rod located inside the hollow rod of the liner, as well as a nozzle mounted on the part of the hollow rod of the liner extending beyond the part of the housing with a smaller diameter and having the same external diameter with it. A part of the hollow sleeve of the sleeve extending beyond the part of the body with a smaller diameter has an annular groove outside that forms the neck of the hollow stem of the sleeve. The nozzle on the inside has a threaded connection with a part of the hollow core of the sleeve between its end and the neck, and on the outside there is a thread for a nut designed to clamp between it and the part of the case having a smaller diameter, frames of the parts of the object to be separated. The working charge with the means for bringing it into action is installed inside the hollow piston of the sleeve from the side of the additional piston opposite to the hollow rod of the additional piston. In the wall of the hollow liner piston, channels are made having inlet openings on the inner cylindrical surface of the hollow liner piston and outlet openings on the outer end surface of the hollow liner piston on the side of the hollow liner rod. Moreover, the additional piston is made and installed with the possibility of blocking the access of gaseous products of operation of the working charge to the inlet openings of these channels in the initial state of the device and providing said access during its movement under the pressure of these products.
На штоке дополнительного поршня между ним и торцом внутренней стороны полого штока гильзы может быть размещен амортизирующий элемент.On the rod of the additional piston between it and the end face of the inner side of the hollow rod of the sleeve can be placed shock absorbing element.
Кроме того, предлагаемое устройство может быть снабжено колпачком-ловителем с размещенным в нем амортизирующим элементом, причем колпачок-ловитель имеет фланец с отверстиями для болтового соединения со шпангоутом одной из разделяемых частей указанного объекта со стороны упомянутой гайки, установленной на конце насадки. Часть цилиндрического корпуса с большим диаметром в месте соединения ее с частью, имеющей меньший диаметр, может быть выполнена с фланцем с отверстиями для болтового соединения со шпангоутом другой из разделяемых частей.In addition, the proposed device can be equipped with a cap-catcher with a shock absorbing element located in it, and the cap-catcher has a flange with holes for bolting with the frame of one of the shared parts of the specified object from the side of the said nut mounted on the end of the nozzle. Part of a cylindrical body with a large diameter at the junction with a part having a smaller diameter can be made with a flange with holes for bolting to the frame of another of the parts to be separated.
В предлагаемой конструкции разделение частей объекта происходит в результате разрыва шейки полого штока гильзы под воздействием внутреннего усилия в подвижной системе полый поршень гильзы - полый шток гильзы - дополнительный поршень, создаваемого давлением газообразных продуктов срабатывания рабочего заряда одновременно на дополнительный поршень и на поршень гильзы.In the proposed design, the separation of the parts of the object occurs as a result of rupture of the neck of the hollow sleeve of the sleeve under the influence of internal force in the moving system of the hollow piston of the sleeve - the hollow rod of the sleeve - an additional piston created by the pressure of the gaseous products of the actuation of the working charge simultaneously on the additional piston and on the piston of the sleeve.
Каналы в стенке полого поршня гильзы обеспечивают автоматическое дросселирование продуктов детонации и снижение силового воздействия на дополнительный поршень и его шток после разрыва шейки полого штока гильзы, а также подключение действия давления газообразных продуктов срабатывания рабочего заряда на поршень гильзы через упомянутые каналы. Такой принцип действия, обусловленный предлагаемой конструкцией устройства, обеспечивает существенное снижение величины ударного импульса, распространяющегося по конструкции объекта.The channels in the wall of the hollow piston of the sleeve provide automatic throttling of the detonation products and reduce the force effect on the additional piston and its rod after rupture of the neck of the hollow rod of the sleeve, as well as the connection of the pressure of the gaseous products of operation of the working charge on the piston of the sleeve through the said channels. This principle of action, due to the proposed design of the device, provides a significant reduction in the magnitude of the shock pulse propagating over the structure of the object.
Наличие амортизирующего элемента, установленного на штоке дополнительного поршня между ним и торцом внутренней стороны полого штока гильзы, способствует более плавному протеканию этого процесса.The presence of a shock-absorbing element mounted on the rod of an additional piston between it and the end face of the hollow core of the sleeve contributes to a smoother flow of this process.
При описанных выполнении гильзы и корпуса, взаимном расположении их частей и обусловленном предлагаемой конструкцией принципе разделения отсутствует необходимость в использовании элементов для взаимной фиксации деталей устройства, аналогичных вкладышам наиболее близкого известного устройства, которые способны в процессе разделения войти в паразитное зацепление с другими деталями. Благодаря этому достигается "гладкость" стыка при разделении частей объекта.With the described execution of the sleeve and the housing, the relative position of their parts and the separation principle stipulated by the proposed design, there is no need to use elements for the mutual fixation of the device parts, similar to the inserts of the closest known device, which are able to enter spurious engagement with other parts during the separation process. Due to this, the "smoothness" of the joint is achieved when separating the parts of the object.
Благодаря тому что в соединении шпангоутов участвует силовой элемент устройства - корпус, который своей частью, имеющей меньший диаметр, вместе с насадкой, фактически являющейся продолжением этой части, входит в отверстия соединяемых шпангоутов, предлагаемая конструкция обеспечивает восприятие поперечной нагрузки. Это устраняет необходимость использования каких-либо дополнительных элементов для восприятия поперечной нагрузки. Тем самым предотвращается возможность возникновения паразитной закрутки разделяемых частей объекта, так как исключены факторы, способные ее вызвать.Due to the fact that the power element of the device is involved in the connection of the frames - the housing, which, with its smaller part, together with the nozzle, which is actually a continuation of this part, enters the openings of the connected frames, the proposed design provides the perception of lateral load. This eliminates the need to use any additional elements to perceive the transverse load. This prevents the possibility of spurious twisting of the shared parts of the object, since factors that can cause it are excluded.
Благодаря наличию дополнительно введенного колпачка-ловителя с размещенным в нем амортизирующим элементом и наличию у этого колпачка и корпуса фланцев с отверстиями болтового соединения со шпангоутами исключается возможность свободного перемещения элементов устройства внутри частей объекта после их разделения.Due to the presence of an additionally introduced cap-catcher with a shock-absorbing element located in it and the presence of this cap and flange housing with bolt holes with frames, the possibility of free movement of the device elements inside the parts of the object after their separation is excluded.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:
- на Фиг.1 - предлагаемое устройство в состоянии, предшествующем разделению частей объекта, при использовании детонирующего рабочего заряда и электродетонатора в качестве средства для приведения его в действие;- figure 1 - the proposed device in a state preceding the separation of the parts of the object, using a detonating working charge and an electric detonator as a means to bring it into action;
- на Фиг.2 - то же, в состоянии после разделения;- figure 2 is the same, in a state after separation;
- на Фиг.3 - предлагаемое устройство в состоянии, предшествующем разделению частей объекта, при использовании пиропатрона, содержащего рабочий заряд со средством для приведения его в действие;- figure 3 - the proposed device in a state preceding the separation of the parts of the object, using a squib containing a working charge with a means to bring it into action;
- на Фиг.4 - то же, в состоянии после разделения.- figure 4 is the same, in a state after separation.
При выполнении, иллюстрируемом Фиг.1 и Фиг.2, предлагаемое устройство для быстрого разделения частей объекта, являющегося космическим аппаратом или ракетным блоком, содержит цилиндрический корпус 1, имеющий часть 24 с меньшим диаметром (левую по Фиг.1, 2) и часть 25 с большим диаметром (правую по Фиг.1, 2). В корпусе 1 размещена гильза 2, тоже имеющая часть 3 с меньшим диаметром - полый шток гильзы и часть 4 с большим диаметром - полый поршень гильзы. Указанные части (полый шток 3 гильзы 2 и полый поршень 4 гильзы 2) размещены в частях 24 и 25 корпуса 1 соответственно с меньшим и большим диаметрами с возможностью ограниченного перемещения гильзы 2 как единого целого в осевом направлении. Указанное ограничение обеспечено тем, что в крайнем левом положении, показанном на Фиг.1, поршень 4 гильзы упирается во внутренний торец 31 части корпуса 1, имеющей больший диаметр, а в крайнем правом положении, показанном на Фиг.2, - в накидную гайку 32, имеющую резьбовое соединение с той же частью корпуса 1. Полый шток 3 гильзы 2 выходит за пределы части 24 корпуса 1 с меньшим диаметром (налево по Фиг.1, 2) и имеет кольцевую проточку, образующую утонченную калиброванную шейку 15 полого штока 3 гильзы. На левой по Фиг.1, 2 части полого штока 3 гильзы, выходящей за пределы части 24 корпуса 1 с меньшим диаметром, установлена насадка 17, имеющая одинаковый внешний диаметр с указанной частью 24 корпуса 1. Насадка 17 связана с частью полого штока 3 гильзы между его концом и шейкой 15 своей внутренней стороной посредством резьбового соединения 19, а с внешней стороны имеет резьбу 21 для установки гайки 18.When performing the illustrated figure 1 and figure 2, the proposed device for the rapid separation of the parts of the object, which is a spacecraft or a rocket unit, contains a
Соединение шпангоутов 16 частей объекта, подлежащих разделению, обеспечивается тем, что часть 24 корпуса 1, имеющая меньший диаметр, и насадка 17, являющаяся продолжением этой части, проходят через коаксиальные отверстия этих шпангоутов. В результате шпангоуты 16 зажаты между гайкой 18 и торцевой поверхностью 23 части 24 корпуса, имеющей больший диаметр.The connection of the
Внутри полого поршня 4 гильзы установлен дополнительный поршень 6 со штоком 20. Шток 20 дополнительного поршня 6 большей частью своей длины размещен внутри полого штока 3 гильзы. На штоке 20 дополнительного поршня между ним и торцом 26 внутренней стороны полого штока 3 гильзы размещен амортизирующий элемент 7. Со стороны дополнительного поршня 6, противоположной штоку 20 дополнительного поршня, внутри полого поршня 4 гильзы размещен рабочий заряд со средством для приведения его в действие. Средство для приведения рабочего заряда в действие представляет собой электродетонатор или транслятор детонации, штуцер-переходник 9 которых установлен с помощью резьбового соединения 8. Рабочий заряд в данном случае представляет собой размещенные в штуцере-переходнике 9 передаточный заряд 12 (в канале 11) и заряд 13 из эластичного взрывчатого вещества (в цилиндрической проточке 10). На правом по чертежу торце штуцера-переходника 9 выполнено резьбовое отверстие 14 для стыковки с электродетонатором 22 или транслятором детонации.An additional piston 6 with a
В стенке полого поршня 4 гильзы выполнены сквозные каналы 5, имеющие входные отверстия на внутренней цилиндрической поверхности полого поршня 4 гильзы и выходные отверстия на внешней торцевой поверхности полого поршня гильзы со стороны полого штока 3 гильзы. Дополнительный поршень 6 со штоком 20 выполнен и установлен с возможностью открыть доступ газообразных продуктов детонации, возникающих при срабатывании рабочего заряда, к входным отверстиям указанных каналов в процессе своего перемещения под действием давления этих продуктов в сторону, противоположную штуцеру 9 (т.е. налево по Фиг.1). Это условие может быть выполнено разнообразными способами путем выбора толщины дополнительного поршня 6 (т.е. его размера в направлении осевой линии 27 устройства, см. Фиг.1, 2) и/или начального положения и расстояния возможного перемещения. Например, в случае, показанном на Фиг.1, дополнительный поршень 6 имеет размер в продольном направлении, превышающий размер входных отверстий каналов 5, и установлен так, что в исходном состоянии устройства (т.е. до срабатывания рабочего заряда) перекрывает своей цилиндрической поверхностью эти отверстия, а в результате перемещения влево после срабатывания рабочего заряда - открывает доступ газообразных продуктов детонации к этим отверстиям. В другом случае дополнительный поршень 6 может иметь такой размер в продольном направлении, при котором он в исходном состоянии устройства находится полностью справа от входных отверстий каналов 5.In the wall of the
Предлагаемое устройство используется и работает следующим образом.The proposed device is used and operates as follows.
Исходное состояние перед разделением соответствует показанному на Фиг.1 и описанному выше, и шпангоуты 16 частей, подлежащих разделению, прижаты друг к другу. Это препятствует их взаимному перемещению в направлении продольной оси 27 устройства. Взаимному перемещению частей объекта в поперечном направлении, ортогональном продольной оси 27 устройства, препятствуют проходящая через отверстия шпангоутов часть 24 корпуса 1, имеющая меньший диаметр, и продолжающая ее насадка 17, имеющая такой же диаметр, как часть 24 корпуса 1. Указанная часть корпуса и насадка являются силовыми элементами, успешно воспринимающими поперечные нагрузки.The initial state before separation corresponds to that shown in FIG. 1 and described above, and the
При подаче команды на разделение частей объекта детонационный импульс от детонатора или транслятора инициирует переходной заряд 12 устройства, который в свою очередь инициирует заряд 13. Газообразные продукты детонации последнего воздействуют на дополнительный поршень 6, перемещение которого вместе с его штоком 20 приводит к разрыву калиброванной шейки 15 полого штока 3 гильзы (Фиг.1). Дополнительный поршень 6 останавливается, деформируя амортизатор 7 и упираясь через него в торец 26 внутренней стороны полого штока 3 гильзы. При перемещении дополнительного поршня 6 в положение, показанное на Фиг.2, открывается доступ продуктов детонации к каналам 5 в стенке полого поршня 4 гильзы. В результате происходит автоматическое дросселирование газообразных газообразных продуктов детонации, снижающее давление в пространстве между дополнительным поршнем 6 и штуцером-переходником 9, в цилиндрической проточке 10 которого был расположен заряд 10 из эластичного взрывчатого вещества (Фиг.1). Газообразные продукты детонации, выходящие через каналы 5, начинают воздействовать на поршень 4 гильзы и перемещают его вместе со штоком 3 гильзы вправо вплоть до упора поршня 4 гильзы в накидную гайку 32 (см. Фиг.2). В результате гильза 2, перемещаясь как единое целое вправо по Фиг.1, выводит свой шток 3 из зацепления с насадкой 17. Тем самым снимается силовая связь между двумя разделяемыми частями объекта.When a command is sent to separate the parts of the object, the detonation pulse from the detonator or translator initiates a transition charge 12 of the device, which in turn initiates a charge 13. The gaseous detonation products of the latter act on an additional piston 6, the movement of which together with its
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает "гладкий" стык, не препятствующий безударному разделению частей объекта и не вызывающий паразитной закрутки частей объекта после разделения, так как:Thus, the proposed device provides a “smooth” joint that does not prevent shockless separation of the parts of the object and does not cause spurious twisting of the parts of the object after separation, since:
- разделение частей объекта в результате разрыва шейки полого штока гильзы происходит под воздействием внутреннего усилия в подвижной системе полый поршень гильзы - полый шток гильзы - дополнительный поршень, благодаря чему снижается величина ударного воздействия на части объекта;- separation of the parts of the object as a result of rupture of the neck of the hollow core of the sleeve occurs under the influence of internal force in the moving system of the hollow piston of the sleeve - the hollow stem of the sleeve - an additional piston, thereby reducing the magnitude of the impact on the parts of the object;
- дополнительными обстоятельствами, способствующими безударному разделению, являются автоматическое дросселирование продуктов детонации и демпфирование дополнительного поршня 2 амортизирующим элементом 7;- additional circumstances contributing to shock-free separation are automatic throttling of detonation products and damping of the
- конструкция устройства не содержит элементов, которые в процессе разделения могли бы войти в паразитное зацепление с другими деталями;- the design of the device does not contain elements that in the process of separation could enter into spurious gearing with other parts;
- отсутствуют причины для возникновения паразитной закрутки частей объекта после разделения, которая могла бы возникнуть при использовании дополнительных элементов, воспринимающих поперечные нагрузки; в таких элементах нет необходимости, так как поперечные нагрузки успешно воспринимаются силовыми элементами самого устройства.- there are no reasons for the occurrence of spurious twisting of the parts of the object after separation, which could occur when using additional elements that perceive lateral loads; such elements are not necessary, since lateral loads are successfully perceived by the power elements of the device itself.
Части устройства, расположенные слева и справа по отношению к шейке 15 полого штока гильзы после разрыва указанной шейки и разделения частей объекта, не могут свободно перемещаться внутри этих частей (соединенных соответственно, в левым и правым шпангоутами 16). Справа такому перемещению препятствует наличие фланца 28 корпуса 1, соединенного болтами 29 с правым шпангоутом 16, а слева - наличие колпачка-ловителя 33 с амортизирующим элементом 34, установленного на левом шпангоуте 16 с помощью фланца 40 и болтов 30. Корпус 1 и все связанные с ним элементы указанной правой части устройства после разделения удерживаются от свободного перемещения болтами 29, а возможность перемещения элементов указанной левой части устройства (отделившей левой части насадки 17 с гайкой 18) - пространством внутри колпачка ловителя 33 с амортизирующим элементом 34. Наибольшее ударное воздействие, которое может быть оказано на части объекта при их разделении, - это воздействие отделившейся левой части насадки 17 с гайкой 18, демпфированное амортизирующим элементом 34.Parts of the device located on the left and right with respect to the
Основное отличие предлагаемого устройства при его выполнении, иллюстрируемом Фиг.3, 4, заключается в использовании пиропатрона в качестве рабочего заряда и средства для приведения его в действие. Пиропатрон 41, имеющий рабочий заряд 43 и средство приведения его в действие (воспламенитель 42 и мостик накаливания 44), как и в подробно рассмотренном выше случае, размещен (Фиг.3, 4) со стороны дополнительного поршня 6, противоположной штоку 20 дополнительного поршня, внутри полого поршня 4 гильзы с помощью штуцера-переходника 9.The main difference of the proposed device when it is executed, illustrated in Figs. 3, 4, is the use of a squib as a working charge and means for putting it into action.
Остальные обозначения на Фиг.3, 4 полностью соответствуют обозначениям на Фиг.1, 2. Другим отличием данного случая выполнения предлагаемого устройства является реализация в нем второго из описанных выше способов управления доступом газообразных продуктов, возникающих при срабатывании рабочего заряда, к каналам 5. Для этого дополнительный поршень 6 на Фиг.3 имеет меньший, чем на Фиг.1 и 2, размер в продольном направлении - такой, при котором он в начальном положении находится справа от входных отверстий каналов 5. Поэтому газообразные продукты срабатывания рабочего заряда могут получить доступ к каналам 5 только после перемещения дополнительного поршня влево в положение, показанное на Фиг.4.The remaining designations in Figs. 3, 4 fully correspond to the designations in Figs. 1, 2. Another difference of this embodiment of the proposed device is the implementation of the second of the above methods for controlling the access of gaseous products arising from the operation of the charge to the
Работа предлагаемого устройства в случае, иллюстрируемом Фиг.3 и 4, также практически не отличается от описанной выше, за исключением различий в физике процессов детонации взрывчатого вещества в рабочем заряде устройства по Фиг.1, 2 и горения вещества рабочего заряда в пиропатроне устройства по Фиг.3, 4.The operation of the proposed device in the case illustrated by FIGS. 3 and 4 also does not practically differ from that described above, with the exception of differences in the physics of the processes of detonation of an explosive in the working charge of the device of FIGS. 1, 2 and combustion of a substance of the working charge in the squib of the device of FIG. .3, 4.
При применении детонирующего рабочего заряда уровень давлений при разрыве шейки может достигать более высоких значений, чем в случае использования пиропатрона. Поэтому выбор того или иного рабочего заряда с соответствующим средством приведения его в действие зависит от масс разделяемых частей объекта, влияющих на величины осевых поперечных нагрузок, воспринимаемых устройством.When using a detonating working charge, the pressure level during rupture of the neck can reach higher values than in the case of using a squib. Therefore, the choice of one or another working charge with the appropriate means of bringing it into action depends on the masses of the separated parts of the object, affecting the values of the axial transverse loads perceived by the device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132991/11A RU2321527C1 (en) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Device for quick separation of spacecraft or rocket pod parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132991/11A RU2321527C1 (en) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Device for quick separation of spacecraft or rocket pod parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2321527C1 true RU2321527C1 (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39366711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006132991/11A RU2321527C1 (en) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | Device for quick separation of spacecraft or rocket pod parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2321527C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2636069C1 (en) * | 2016-08-05 | 2017-11-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А.Лавочкина" (АО "НПО Лавочкина") | Charge-amplifier for detonation translators of aircraft on-board automation |
CN107839905A (en) * | 2017-09-30 | 2018-03-27 | 北京空间飞行器总体设计部 | A kind of low impact compresses release device from separation rod-type |
RU2707901C1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-02 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Initiating device |
RU2724337C1 (en) * | 2019-09-03 | 2020-06-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | System for separation of structural elements |
RU2754611C1 (en) * | 2021-02-26 | 2021-09-03 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Hydrodynamic system of separation of structural elements |
RU2756898C1 (en) * | 2020-09-17 | 2021-10-06 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Universal cutter initiator for on-board detonation separation systems |
RU2763219C1 (en) * | 2021-02-26 | 2021-12-28 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Method for manufacturing a system of separation of structural elements |
RU211275U1 (en) * | 2021-11-17 | 2022-05-30 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Node for separating aircraft elements |
-
2006
- 2006-09-14 RU RU2006132991/11A patent/RU2321527C1/en active
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2636069C1 (en) * | 2016-08-05 | 2017-11-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А.Лавочкина" (АО "НПО Лавочкина") | Charge-amplifier for detonation translators of aircraft on-board automation |
CN107839905A (en) * | 2017-09-30 | 2018-03-27 | 北京空间飞行器总体设计部 | A kind of low impact compresses release device from separation rod-type |
CN107839905B (en) * | 2017-09-30 | 2019-10-29 | 北京空间飞行器总体设计部 | The low impact of one kind compresses release device from separation rod-type |
RU2707901C1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-02 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Initiating device |
RU2724337C1 (en) * | 2019-09-03 | 2020-06-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | System for separation of structural elements |
RU2756898C1 (en) * | 2020-09-17 | 2021-10-06 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Universal cutter initiator for on-board detonation separation systems |
RU2754611C1 (en) * | 2021-02-26 | 2021-09-03 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Hydrodynamic system of separation of structural elements |
RU2763219C1 (en) * | 2021-02-26 | 2021-12-28 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Method for manufacturing a system of separation of structural elements |
RU211275U1 (en) * | 2021-11-17 | 2022-05-30 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Node for separating aircraft elements |
RU2811616C1 (en) * | 2023-07-28 | 2024-01-15 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Method for initiating rocket stage separation mechanism |
RU2811615C1 (en) * | 2023-07-28 | 2024-01-15 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Initiating device for rocket stage separation mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2321527C1 (en) | Device for quick separation of spacecraft or rocket pod parts | |
US4187759A (en) | Separation nut system | |
US3334536A (en) | Releasable nut with radial and longitudinal lockout | |
US11554884B2 (en) | Separation device for spacecraft and a method for separation | |
JP2014037166A (en) | Coupling-separation mechanism of rocket fairing | |
US10739120B2 (en) | Explosive separating joint | |
KR101864047B1 (en) | Low-shock separation device | |
CN113401373A (en) | Nut separating mechanism | |
CN109048773A (en) | A kind of pin removal of memorial alloy | |
KR101864046B1 (en) | Low-shock separation device | |
US5115708A (en) | Device for temporary mechanical attachment of an object to a support and rapid ejection of the object from the support | |
US6925939B2 (en) | Low shock separation bolt | |
US20170008482A1 (en) | Gas generator | |
US3147663A (en) | Explosive nut retainer | |
KR101316073B1 (en) | Separation device for nozzle of missile and the method of assembling thereof | |
RU2354923C1 (en) | Pyrolock with pyrogas shock absorption | |
RU2729494C1 (en) | Detonation device for connection and subsequent separation of rocket and spacecraft structure elements | |
US3623394A (en) | Frangible link | |
RU2144892C1 (en) | Device for separation of spacecraft components | |
US11932426B2 (en) | Separation device for a spacecraft | |
RU2500591C1 (en) | Aircraft compartment separation system | |
CN113148243A (en) | Primary-secondary configuration satellite group with inter-satellite unlocking and separating device and installation method | |
Lazansky | Refinement of a Low-Shock Separation System | |
RU2783638C1 (en) | Combination break lock with knife for on-board separation systems | |
RU2733003C1 (en) | Device for preliminary disconnection of electric connectors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20171004 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20171005 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20171006 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -PC4A- IN JOURNAL 28-2017 |