RU2481245C1

RU2481245C1 - Device to uncouple structural elements

Info

Publication number: RU2481245C1
Application number: RU2011142124/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Красельников
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2013-05-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used in aerospace and aircraft engineering and in oil industry for remote separation of structural elements. Proposed device consists of the case secured on separable element to accommodate electric detonators, two detonating elongated charges and shield. One of said charges is arranged in case grooves while another seats in shield groove at the distance not smaller than detonating charge cross-section diameter to displace along the shield as far as it will go case retainer. Ledge is made on shield face surface relative to retainer while recess is made in said retainer to match said ledge. Note here that, in initial position, ledge cross-section area exceeds that of recesses. Said ledge in fitted into recess.

EFFECT: reduced impact stresses, rules out damages.

2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а также может быть использовано в авиационной, нефтяной и других отраслях народного хозяйства, где необходимо мгновенное, дистанционное разделение элементов конструкций.The invention relates to rocket and space technology, and can also be used in the aviation, oil and other sectors of the economy, where instant, remote separation of structural elements is necessary.

Известно устройство для разделения элементов конструкций (Колесников К.С., Козлов В.И., Кокушкин В.В. «Динамика разделения летательных аппаратов», М., Машиностроение, 1977 г., стр.23, рис.1.19), содержащее корпус, электродетонатор и детонирующие удлиненные заряды. Данное техническое решение обладает высокой надежностью разделения. Но, так как кумулятивные канавки направлены под углом к преграде, т.е. сфокусированы в одну плоскость реза, то, как бы точно их не фокусировали, все равно появятся мелкие осколки, разлетающиеся в разные стороны с высокой скоростью. Эти осколки могут повредить приборы и окружающие устройство конструкции. Кроме того, в данном устройстве оба детонирующих удлиненных заряда срабатывают одновременно, это приводит к возникновению больших ударных перегрузок, что также негативно воспринимается окружающими приборами и разделяемыми элементами конструкции.A device for the separation of structural elements (Kolesnikov KS, Kozlov VI, Kokushkin VV "Dynamics of separation of aircraft", Moscow, Engineering, 1977, p. 23, Fig. 1.19), containing case, electric detonator and detonating elongated charges. This technical solution has a high separation reliability. But, since the cumulative grooves are directed at an angle to the obstacle, i.e. are focused in one plane of the cut, no matter how precisely they are focused, small fragments will still appear, scattering in different directions at high speed. These fragments can damage the devices and the surrounding structures. In addition, in this device, both detonating elongated charges are triggered simultaneously, this leads to the occurrence of large shock overloads, which is also negatively perceived by the surrounding devices and shared structural elements.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для разделения элементов конструкции (RU 2280597 С2, МПК: B64G 1/64 (2006.01), F42B 15/36 (2006.01), F42B 15/38 (2006.01), опубл. 27.07.2006), содержащее корпус, закрепленный на разделяемом элементе, электродетонаторы, детонирующие удлиненные заряды, один из которых установлен в проточке корпуса, а другой - в проточке экрана, размещенного в корпусе с возможностью свободного перемещения вдоль его продольной оси до упора в стопор, расположенный в корпусе на расстоянии не менее диаметра поперечного сечения детонирующего удлиненного заряда от экрана, причем экран может быть снабжен фиксирующим элементом.Closest to the claimed technical solution is a device for the separation of structural elements (RU 2280597 C2, IPC: B64G 1/64 (2006.01), F42B 15/36 (2006.01), F42B 15/38 (2006.01), publ. 27.07.2006), comprising a housing mounted on a separable element, electric detonators, detonating elongated charges, one of which is installed in the groove of the housing, and the other in the groove of the screen placed in the housing with the possibility of free movement along its longitudinal axis to the stop in the stopper located in the housing at a distance not less than the cross-sectional diameter d an elongate toner charge on the screen, the screen may be provided with a fixing member.

Однако и это устройство обладает существенными недостатками. Во-первых, при ударе экрана в стопор возникают большие ударные перегрузки, негативно воздействующие на приборы и окружающие конструкции разделяемого элемента; во-вторых, так как экран после удара в стопор ничем не фиксируется, то после соударения со стопором, он имеет возможность возвратиться в свое исходное положение, что может привести к срабатыванию второго детонирующего удлиненного заряда, так как в это время по второй команде сработает второй электродетонатор. А при срабатывании второго детонирующего удлиненного заряда из разделяемого элемента будет вырезано неуправляемо летящее кольцо, т.е. повышается возможность повреждения окружающих устройство приборов и разделяемых элементов конструкции.However, this device has significant disadvantages. Firstly, when the screen hits the stopper, large shock overloads occur that adversely affect the devices and the surrounding structures of the shared element; secondly, since the screen is not fixed after hitting the stopper, after collision with the stopper, it has the ability to return to its original position, which can lead to the operation of the second detonating elongated charge, since at that time the second command will work electric detonator. And when the second detonating elongated charge is triggered, an uncontrollably flying ring will be cut out of the shared element, i.e. increases the possibility of damage to the devices surrounding the device and shared structural elements.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для разделения элементов конструкции, максимально устраняющего возможность повреждения приборов и окружающих конструкций разделяемого элемента.The objective of the invention is to provide a device for the separation of structural elements, which eliminates the possibility of damage to devices and the surrounding structures of the shared element.

Технический результат заключается в снижении ударных перегрузок, устранении образования неорганизованно летящего кольца и, как следствие, исключение повреждения окружающих приборов и элементов разделяемой конструкции.The technical result consists in reducing shock overloads, eliminating the formation of an unorganized flying ring and, as a result, eliminating damage to surrounding devices and elements of a shared structure.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для разделения элементов конструкции, содержащем корпус, закрепленный на разделяемом элементе, электродетонаторы, установленные в корпусе, детонирующие удлиненные заряды, один из которых расположен в проточке корпуса, а другой - в проточке экрана, размещенного в корпусе с возможностью перемещения вдоль его продольной оси до упора в стопор, расположенный в корпусе и установленный от экрана на расстоянии не менее диаметра поперечного сечения детонирующего удлиненного заряда, на торцевой поверхности экрана, обращенной к стопору, выполнен выступ, а на стопоре - ответное ему углубление идентичной формы, с возможностью запрессовки выступа в углубление, при этом в исходном положении площади поперечных сечений выступа больше соответствующих площадей углубления.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for separating structural elements containing a housing mounted on a shared element, detonators installed in the housing detonating elongated charges, one of which is located in the groove of the housing, and the other in the groove of the screen placed in the housing with the possibility of moving along its longitudinal axis to the stop in the stop located in the housing and installed from the screen at a distance of not less than the cross-sectional diameter of the detonating elongated charge so, on the front surface of the screen facing the stopper, a projection, and the stopper - the response to it a recess identical in shape, with the possibility of pressing the protrusion into the recess, wherein in the initial position the projection cross-sectional area larger than the corresponding area of the recess.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг.1 изображен общий вид устройства до разделения;figure 1 shows a General view of the device before separation;

на фиг.2 изображен общий вид устройства после разделения.figure 2 shows a General view of the device after separation.

На разделяемом элементе конструкции 1 жестко закреплен корпус 2, в котором размещен экран 3, имеющий торцевую поверхность 4. Экран 3 может быть зафиксирован в корпусе 2 срезающимся стопором, например штифтом 5. В проточке 6 корпуса 2 смонтирован детонирующий удлиненный заряд 7 и соосно ему электродетонатор 8. Детонирующий удлиненный заряд 7 расположен так, чтобы между ним и разделяющим элементом конструкции 1 образовывалась полость 9. В проточке 10 экрана 3 расположен другой детонирующий удлиненный заряд 11, соосно которому в корпусе 2 установлен электродетонатор 12. В корпусе 2 на расстояние не менее диаметра поперечного сечения детонирующего удлиненного заряда от торцевой поверхности 4 экрана 3 расположен стопор 13. На торцевой поверхности 4 экрана 3, обращенной к стопору 13, выполнен выступ 14, а на стопоре 13 - ответное ему углубление идентичной формы 15. Экран 3 установлен с обеспечением перемещения вдоль продольной оси 16 корпуса 2 до упора в стопор 13 с возможностью запрессовки выступа 14 в углубление 15, при этом в исходном положении площади поперечных сечений выступа 14 больше соответствующих площадей углубления 15.A housing 2 is fixed on a separable structural member 1, in which a screen 3 is placed having an end surface 4. The screen 3 can be fixed in the housing 2 with a shear stopper, for example, a pin 5. A detonating elongated charge 7 and an electric detonator coaxial to it are mounted in the groove 6 of the housing 2 8. The detonating elongated charge 7 is located so that a cavity 9 is formed between it and the separating structural member 1. In the groove 10 of the screen 3 there is another detonating elongated charge 11, coaxially to which is installed in the housing 2 electric detonator 12. In the housing 2, a stopper 13 is located at a distance not less than the cross-sectional diameter of the detonating elongated charge from the end surface 4 of the screen 3, a protrusion 14 is made on the end surface 4 of the screen 3 facing the stop 13, and a recess corresponding to it is made on the stop 13 identical shape 15. The screen 3 is installed to ensure movement along the longitudinal axis 16 of the housing 2 until it stops in the stopper 13 with the possibility of pressing the protrusion 14 into the recess 15, while in the initial position the cross-sectional area of the protrusion 14 is more consistent total areas of the recess 15.

Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал подается на электродетонатор 8, установленный соосно с детонирующим удлиненным зарядом 7, размещенном в проточке 6 корпуса 2, а затем с задержкой по времени, не менее времени срабатывания первой огневой цепи - электродетонатор 8 - детонирующий удлиненный заряд 7 - электрический сигнал подается на второй электродетонатор 12. При подаче тока на первый электродетонатор 8, происходит срабатывание первого детонирующего удлиненного заряда 7, и разделяемый элемент конструкции 1 разделяется по плоскости А-А (фиг.2). Одновременно за счет давления в полости 9 срезается штифт 5, и экран 3, например, имеющий цилиндрическую форму, сдвигается до упора в стопор 13, при этом происходит запрессовка выступа 14, в нашем случае имеющего в продольном сечении трапецию, в ответное ему углубление 15, в нашем случае имеющее в продольном сечении форму треугольника, и фиксируется в нем. Таким образом, срабатывая, второй электродетонатор 12 не имеет никакой возможности инициировать второй детонирующий удлиненный заряд 11 экрана 3, так как детонирующий удлиненный заряд 11 выведен из зоны действия электродетонатора 12 и надежно зафиксирован в стопоре 13.The device operates as follows. The electric signal is applied to the electric detonator 8, mounted coaxially with the detonating elongated charge 7, placed in the groove 6 of the housing 2, and then with a time delay of at least the response time of the first fire chain - electric detonator 8 - detonating elongated charge 7 - an electric signal is supplied to the second electric detonator 12. When a current is supplied to the first electric detonator 8, the first detonating elongated charge 7 is triggered, and the shared structural member 1 is divided along plane AA (FIG. 2). At the same time, the pin 5 is cut off due to the pressure in the cavity 9, and the screen 3, for example, having a cylindrical shape, is shifted all the way to the stopper 13, while the protrusion 14, in our case having a trapezoid in longitudinal section, is pressed into the recess 15, in our case, having in the longitudinal section the shape of a triangle, and is fixed in it. Thus, when triggered, the second electric detonator 12 has no way to initiate a second detonating elongated charge 11 of the screen 3, since the detonating elongated charge 11 is removed from the range of the electric detonator 12 and is securely fixed in the stopper 13.

Если по какой-либо причине первая огневая цепь - электродетонатор 8 - детонирующий удлиненный заряд 7 не сработала, например обрыв проводов, отказ электродетонатора и т.д., то экран 3 остается на своем месте, детонирующий удлиненный заряд 11 экрана 3 срабатывает и рассоединяет разделяемый элемент конструкции 1. И в этом случае разделение происходит только в одной плоскости, но теперь в плоскости Б-Б.If for some reason the first fire chain - the electric detonator 8 - detonating elongated charge 7 did not work, for example, wire breaks, failure of the electric detonator, etc., then the screen 3 remains in place, the detonating elongated charge 11 of the screen 3 is triggered and disconnects the shared structural element 1. And in this case, the separation occurs only in one plane, but now in the BB plane.

Таким образом, нет неуправляемо летящих масс и низкие ударные перегрузки, т.е. устраняется возможность повреждения окружающих устройство приборов, элементов конструкций.Thus, there are no uncontrolled flying masses and low shock overloads, i.e. eliminates the possibility of damage to the devices surrounding the device, structural elements.

Claims

A device for separating structural elements, comprising a housing mounted on a shared element, electric detonators installed in the housing, detonating elongated charges, one of which is located in the groove of the housing, and the other in the groove of the screen placed in the housing with the possibility of free movement along its longitudinal axis to the stop in the stop located in the housing and installed from the screen at a distance of not less than the cross-sectional diameter of the detonating elongated charge, characterized in that on the end face The protrusion is made on the screen facing the stopper, and on the stopper there is a counter-depression of the same shape, with the possibility of pressing the protrusion into the recess, while in the initial position the cross-sectional areas of the protrusion are larger than the corresponding areas of the recess.