RU2402469C1

RU2402469C1 - Vertical docking structure

Info

Publication number: RU2402469C1
Application number: RU2009110515/11A
Authority: RU
Inventors: Алексей Григорьевич Варочко (RU); Алексей Григорьевич Варочко; Борис Дмитриевич Чирков (RU); Борис Дмитриевич Чирков; Михаил Васильевич Новожилов (RU); Михаил Васильевич Новожилов
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Конструкторское Бюро "Мотор"
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-10-27
Also published as: RU2009110515A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aerospace engineering and can be used for jointed head part to carrier rocket in vertical position. Proposed structure comprises frame with posts and supports for parts to be jointed together. Height-adjusted supports are mounted on one ends of bell cranks pivoted to posts to swing therein vertically. Opposite ends of said bell cranks resting on the frame accommodated flexible elements arranged thereon to interact with swinging levers arranged under bell cranks. Central parts of swinging levers are linked with the frame by turnbuckles designed to pre-clamp said flexible elements.

EFFECT: simplified docking and ruling out damaged carrier rocket components.

2 dwg

Description

Изобретение относится к монтажно-стыковочному оборудованию и может быть использовано в ракетно-космической отрасли для стыковки головной части (ГЧ) с ракетой-носителем (РН), находящейся в вертикальном положении.The invention relates to mounting and docking equipment and can be used in the rocket and space industry for docking the warhead (MS) with a launch vehicle (LV) in an upright position.

Известен агрегат для стыковки ГЧ с РН, находящейся в вертикальном положении, содержащий раму, на которой шарнирно закреплена стрела с ложементами, средней регулируемой опорой для укладки РН и средствами крепления РН. Передний конец стрелы выполнен в виде двух параллельных балок, соединенных поперечной балкой. На балках закреплены парные кронштейны, передняя пара которых оснащена поворотной в вертикальной плоскости грузоподъемной траверсой с дистанционно управляемым грузоподъемным устройством с грузозахватным узлом.A known unit for docking a warhead with a launch vehicle in an upright position, containing a frame on which an arrow with lodges is pivotally mounted, an average adjustable support for mounting the launch vehicle and means of fastening the launch vehicle. The front end of the boom is made in the form of two parallel beams connected by a transverse beam. Paired brackets are fixed on the beams, the front pair of which is equipped with a lifting beam in a vertical plane with a remotely controlled lifting device with a load-gripping unit.

Задняя пара кронштейнов оснащена поворотной в вертикальной плоскости монтажной площадкой, подвешенной на жестких тягах к осям, расположенным на кронштейнах.The rear pair of brackets is equipped with a mounting plate rotatable in the vertical plane, suspended on rigid rods to the axes located on the brackets.

Оси кронштейнов и оси, на которых к кронштейнам подвешена грузоподъемная траверса, лежат в горизонтальной плоскости, проходящей через продольную ось РН и перпендикулярно к ней.The axis of the brackets and the axis on which the lifting beam is suspended from the brackets lie in a horizontal plane passing through the longitudinal axis of the PH and perpendicular to it.

Для проведения стыковки ГЧ с РН осуществляют подъем стрелы, в результате которого грузозахватный орган грузоподъемного устройства грузоподъемной траверсы оказывается на высоте, достаточной для стыковки грузоподъемной траверсы со стыковочным узлом ГЧ. Стыковка ГЧ с траверсой осуществляется с использованием стрелового подъемника, входящего в комплект агрегата, и грузоподъемного устройства, которое для этой цели выдвигает грузозахватный узел на нужную длину.To dock the warhead with the launch vehicle, the boom is lifted, as a result of which the load-gripping body of the load-lifting device of the load-lifting beam is at a height sufficient for the load-lifting beam to dock with the docking unit of the speed beam. Docking of the warhead with the traverse is carried out using a boom lift, which is included in the unit set, and a lifting device, which for this purpose extends the load-lifting unit to the desired length.

После стыковки ГЧ с грузоподъемной траверсой на монтажную площадку поднимается персонал. Далее начинают подъем стрелы в вертикальное положение, при этом ГЧ и монтажная площадка, поворачиваясь на своих осях, сохраняют вертикальное положение.After docking of the main unit with the lifting beam, personnel rise to the installation site. Next, the boom begins to rise to a vertical position, while the MS and the mounting platform, turning on their axes, maintain a vertical position.

В вертикальном положении стрелы ГЧ оказывается поднятой над верхним срезом РН с монтажным зазором, причем их вертикальные оси совпадают. Стыковку осуществляют опусканием ГЧ грузоподъемным устройством до посадки ГЧ на корпус РН, после чего с монтажной площадки сочленяют ГЧ и РН в единую конструкцию с помощью соответствующих крепежных элементов (см. патент РФ №2249547, кл. В64G 5/00, 2005 г. - наиболее близкий аналог).In the vertical position of the boom, the warhead is raised above the upper cut of the launch vehicle with the mounting gap, and their vertical axes coincide. The docking is carried out by lowering the warhead with a lifting device until the warhead is mounted on the launch vehicle, after which the warhead and launch vehicle are connected to the assembly structure using the appropriate fasteners (see RF patent No. 2249547, class B64G 5/00, 2005 - the most close analogue).

В результате анализа конструкции вышеописанного агрегата выявлено, что он в процессе работы не ограничивает вертикальное усилие пристыковки, что усложняет процесс стыковки и не может предотвратить возможное повреждение уплотнений РН, расположенных в ее посадочном пазу.As a result of the analysis of the design of the above-described unit, it was revealed that during the operation it does not limit the vertical docking force, which complicates the docking process and cannot prevent possible damage to the PH seals located in its landing groove.

Задачей настоящего изобретения является упрощение процесса стыковки и исключение возможности повреждения элементов РН при стыковке с ней ГЧ, которые обеспечиваются упругими опорами, размещенными у места стыковки и воспринимающими часть веса (силы тяжести) ГЧ.The objective of the present invention is to simplify the process of docking and to eliminate the possibility of damage to the elements of the pH when docking with her warhead, which are provided with elastic supports located at the docking site and perceiving part of the weight (gravity) of the warhead.

Для ограничения усилия вертикальной стыковки ГЧ с РН и упрощения процесса стыковки в стенде вертикальной стыковки, содержащем раму со стойками и опоры для стыкуемой ГЧ, новым является то, что опоры выполнены регулируемыми по высоте и смонтированы на концах двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных в стойках с возможностью качания в вертикальных плоскостях, на вторых концах рычагов, опертых на раму, установлены упругие элементы, взаимодействующие с качающимися рычагами, размещенными над двуплечими рычагами, причем средние части этих рычагов связаны с рамой талрепами, определяющими величину предварительного поджатая упругих элементов.To limit the effort of vertical docking of the warhead with the LV and simplify the docking process in the stand of the vertical docking, which contains the frame with racks and supports for the dockable warhead, the new fact is that the supports are height-adjustable and mounted on the ends of two-arm levers pivotally mounted in racks with the possibility of swinging in vertical planes, at the second ends of the levers supported on the frame, elastic elements are installed that interact with the swinging levers placed above the two-arm levers, the middle parts of these roaring The braces are connected with the frame by lanyards, which determine the value of the preloaded elastic elements.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых:The invention is illustrated graphic materials on which:

на фиг.1 изображен стенд вертикальной стыковки, общий вид;figure 1 shows a stand for vertical docking, General view;

на фиг.2 - место А на фиг.1.figure 2 - a place in figure 1.

Использование стенда вертикальной стыковки обеспечивает исключение повреждений уплотнений 1 посадочного места ГЧ 2 на РН 3 и упрощает процесс стыковки.The use of a vertical docking stand ensures the elimination of damage to the seals 1 of the mounting position of the main unit 2 on the PH 3 and simplifies the docking process.

Стенд содержит кольцевую раму 4 с несколькими (например, четырьмя) стойками 5 и упорами 6, двуплечие рычаги 7, упругие элементы 8, помещенные в стаканы 9 и 10, шаровые опоры 11, качающиеся рычаги 12 и талрепы 13.The stand contains an annular frame 4 with several (for example, four) racks 5 and stops 6, two shoulders levers 7, elastic elements 8 placed in glasses 9 and 10, ball bearings 11, swinging levers 12 and turnbuckles 13.

Рычаги 7 и 12 смонтированы на стойках 5 с возможностью поворота (качания) в вертикальных плоскостях, причем один конец каждого рычага 7 опирается на упор 6, а рычаги 12 удерживаются от поворота талрепами 13, шарнирно подсоединенными к стойкам 5.The levers 7 and 12 are mounted on racks 5 with the possibility of rotation (swinging) in vertical planes, with one end of each lever 7 resting on a stop 6, and the levers 12 are kept from turning by lanyards 13 pivotally connected to the racks 5.

Шаровые опоры 11 имеют возможность регулирования их положения по высоте посредством винтов 14. На стаканах 10 нанесены риски 15 и значения величин усилий сжатия упругих элементов 8 (по результатам их тарирования).Ball bearings 11 have the ability to adjust their height position by means of screws 14. On the glasses 10, risks 15 and values of the compressive forces of elastic elements 8 are applied (based on the results of their calibration).

Усилия сжатия упругих элементов 8, заключенных между плечами рычагов 7 и 12, регулируются изменением длины талрепов 13, а следовательно, уменьшением или увеличением длины упругих элементов 8.The compressive forces of the elastic elements 8, enclosed between the shoulders of the levers 7 and 12, are regulated by changing the length of the lanyards 13, and therefore, reducing or increasing the length of the elastic elements 8.

Заданное ограничение усилия (P) пристыковки ГЧ весом Gгч, установленной в корсете весом Gк и опускаемой грузоподъемным средством 16 на шаровые опоры 11, обеспечивают изменяя длину талрепов 13, задавая тем самым величину усилия поджатая каждого упругого элемента 8 по формуле.The predetermined force limit (P) of the docking of the warhead weighing Ghh installed in the corset of weight Gk and lowered by the lifting means 16 onto the ball bearings 11 is provided by changing the length of the turnbuckles 13, thereby setting the amount of force pressed by each elastic element 8 according to the formula.

, где

where

n - количество шаровых опор,n is the number of ball bearings,

(а) и (b) - длины плеч рычагов 7.(a) and (b) are the lengths of the arms of the levers 7.

Пристыковку ГЧ к РН выполняют следующим образом.The docking of the warhead to the launch vehicle is as follows.

Для обеспечения заданного усилия пристыковки конкретной ГЧ с известными весовыми данными Gгч и Gк, используя вышеприведенную формулу, рассчитывают усилие поджатая каждого упругого элемента 8 и, регулируя длины талрепов 13, обеспечивают его, контролируя по рискам 15 с численными значениями величины усилия поджатая на стакане 10.To ensure a given docking force for a particular MS with known weight data GGC and GK, using the above formula, calculate the tightened force of each elastic element 8 and, by adjusting the length of the turnbuckles 13, provide it by controlling the risks 15 with the numerical values of the magnitude of the tightened force on the glass 10.

Контролируют положение шаровых опор 11 и, при необходимости, перемещают их винтами 14, приводя в плоскость, параллельную опорной поверхности 17 рамы 4.Control the position of the ball bearings 11 and, if necessary, move them with screws 14, leading to a plane parallel to the supporting surface 17 of the frame 4.

Грузоподъемным средством 16 устанавливают раму 4 стенда на торец 18 обтекателя 19 находящейся в вертикальном положении РН 3. Затем грузоподъемным средством 16 переносят к стенду вертикальной стыковки ГЧ 2 в корсете 20 и, вводя ее в заходный конус 21 в уплотнения 1 места стыковки, на малой монтажной скорости, опускают корсет 20 на шаровые опоры 11, в результате чего они, воспринимая часть веса корсета 20 с ГЧ 2, опускаются на поворачивающихся подпружиненных рычагах 7 под действием остаточного веса, равного заданному усилию пристыковки (N), что значительно упрощает пристыковку и исключает повреждение уплотнений 1.Hoist means 16 install the frame 4 of the stand on the end face 18 of the fairing 19 located in the vertical position of the pH 3. Then the hoist means 16 is transferred to the stand of the vertical docking of the MS 2 in the corset 20 and, introducing it into the inlet cone 21 in the seal 1 of the docking point, on a small mounting speeds, lower the corset 20 onto the ball bearings 11, as a result of which, perceiving a part of the weight of the corset 20 with the MS 2, they lower on the rotating spring levers 7 under the influence of a residual weight equal to the specified coupling force (N), which is significant facilitates docking and prevents damage seals 1.

После установки ГЧ 2 на место стыковки ее закрепляют на РН 3 и открепляют от корсета 20. Собственно стыковка завершена. Далее грузоподъемным средством 16 поднимают корсет и перемещают его к месту хранения, после чего тем же грузоподъемным средством снимают с обтекателя 19 стенд вертикальной стыковки и перемещают его к месту хранения.After installing the MS 2 at the docking place, it is fixed to the PH 3 and detached from the corset 20. The docking itself is completed. Next, the corset is lifted by the lifting means 16 and moved to the storage place, after which the vertical docking stand is removed from the fairing 19 and moved to the storage location.

Заявленный стенд вертикальной стыковки является универсальным и может быть применен для пристыковки ГЧ к РН, находящейся в вертикальном положении, с обеспечением различных величин усилий пристыковки за счет соответствующей регулировки усилий поджатия упругих элементов, воздействующих на двуплечие рычаги и, стало быть, на шаровые опоры, воспринимающие часть веса ГЧ.The claimed stand of vertical docking is universal and can be used to dock the warhead to the launch vehicle in a vertical position, providing various values of the docking forces due to the appropriate adjustment of the compressive forces of the elastic elements acting on the two-arm levers and, therefore, on the ball bearings, perceiving part of the weight of the warhead.

Claims

A stand for docking the head part with a booster rocket in an upright position, comprising a frame with racks and supports for the abutting part of the product, characterized in that the supports are made adjustable in height and mounted at one end of two-arm levers pivotally mounted in racks with the possibility of swinging in vertical the planes, at the second ends of the levers supported on the frame, elastic elements are installed that interact with the swinging levers placed above the two-arm levers, the middle parts of the swinging levers connected with turnbuckles frame intended for preliminary compression of the elastic elements.