RU2577157C2 - Система разделения - Google Patents
Система разделения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2577157C2 RU2577157C2 RU2013119889/11A RU2013119889A RU2577157C2 RU 2577157 C2 RU2577157 C2 RU 2577157C2 RU 2013119889/11 A RU2013119889/11 A RU 2013119889/11A RU 2013119889 A RU2013119889 A RU 2013119889A RU 2577157 C2 RU2577157 C2 RU 2577157C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frames
- power
- separation system
- bandage
- structures
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для разделения силовых конструкций космических аппаратов. Система разделения (СР) содержит силовые узлы в виде двух силовых элементов, охватывающих шпангоуты разделяемых конструкций с обеспечением направления вектора нагрузки через нейтральные оси шпангоутов разделяемых конструкций, бандаж в виде каната из свитых между собой проволок, пироузлы, толкатели отделения. Изобретение позволяет увеличить массу полезной нагрузки, температурный диапазон применения СР, уменьшить ударный импульс на конструкцию от пиросредств. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к системам сброса или отделения объектов, преимущественно космических аппаратов (КА) и других полезных нагрузок (ПН) от несущих конструкций (адаптеров или приборных отсеков) ракет-носителей при их выводе на расчетную орбиту и может быть использовано в области ракетно-космической техники.
Известны системы разделения частей космического аппарата (патент RU 2268208 С2, RU 2293694 С1), содержащие разъединяемое удерживающее устройство, установленное между несущей конструкцией и полезной нагрузкой и включающее в себя дискретно расположенные на несущей конструкции механические замки, устройство фиксации замков, содержащее многолучевую фиксирующую звездочку, закрепленную в центре конструкции окружности установки замков и удерживаемую от поворота пиросредством. При этом система содержит толкатели отделения ПН от несущей конструкции
Недостатком этих систем разделения (CP) является расположение устройства фиксации замков, выполненного в виде многолучевой звездочки, в центре окружности конструкции установки замков, что не позволяет данную систему разделения использовать для крепления и отделения ПН, у которых на нижней части корпуса размещено оборудование, например антенна, датчик (или другая аппаратура), что является существенным ограничением для использования данной СР.
В результате анализа патентной и научно-технической литературы в качестве прототипа заявленной системе разделения принята система разделения ступеней ракеты, содержащая бандаж из двух полос, концы которых стянуты двумя диаметрально расположенными соединительными узлами, каждый из которых включает соединительные элементы и пироузел (RU 2161111 С1), а силовые узлы соединены с лентами и односторонне охватывают шпангоуты разделяемых конструкций.
Недостатками этой системы разделения является то, что силовые узлы односторонне охватывают шпангоуты разделяемых конструкций и вектор стягивающей нагрузки проходит мимо нейтральных осей этих шпангоутов. В результате для установки CP шпангоуты выполняются излишне массивными, а для заделки в углепластиковую изогридную оболочку еще и относительно большой высоты. Все это приводит к существенной массе шпангоутов разделяемых конструкций. Применяемый бандаж не позволяет использовать CP в большом температурном диапазоне вследствие разных коэффициентов термического расширения шпангоутов разделяемых конструкций и стягивающей ленты. Для обеспечения прочности лента бандажа выполняется из высокопрочной стали, а шпангоуты из легких сплавов. При изменении температуры конструкции от условий, при которых происходит сборка, удлинение стягивающей ленты отличается от удлинения шпангоутов. В результате при изменении температуры в одну сторону, происходит ослабление натяжения стягивающей ленты и падение усилия затяжки стыка шпангоутов разделяемых конструкций, в другую - происходит увеличение натяжения ленты и уменьшение ее запаса прочности.
Чаще всего конструкция, к которой крепится отделяемая полезная нагрузка, имеет размеры, определяемые общим построением компоновочной схемы. CP прототипа рассчитана на максимальные нагрузки для заданного диаметра шпангоутов разделяемых конструкций и изменение ее массовых характеристик невозможно без изменения характеристик силовых узлов.
Также применяемый бандаж не позволяет использовать CP уменьшать количество силовых узлов (башмаков), т.к. при натяжении лента должна равномерно опираться на эти силовые элементы.
Пироузлы указанных CP крепятся жестко либо на конструкции, либо на силовых узлах. При срабатывании пироузлов ударный импульс распространяется по конструкции. Это ограничивает возможности компоновки и монтажа приборов, чувствительных к удару.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей применения СР.
Поставленная задача решена тем, что в CP силовые узлы, выполненные в виде двух силовых элементов, охватывают шпангоуты разделяемых конструкций так, что вектор стягивающей нагрузки проходит через нейтральнее оси этих шпангоутов, в шпангоутах отсутствуют отверстия, ослабляющие эти шпангоуты, бандаж удерживающий от срабатывания силовые узлы, выполнен из витого каната, а концы каната закреплены в пироузлах, которые установлены без жесткого крепления к конструкции. При этом бандаж не имеет жесткого крепления к силовым узлам (Фиг. 5)
Изобретение поясняется чертежами:
- на фиг. 1 представлена система разделения в положении удержания;
- на фиг. 2 изображены элементы системы разделения сверху;
- на фиг. 3 - расположение силового узла в естественном окне изогридной конструкции;
- на фиг. 4 - силовой узел;
- на фиг. 5 - пироузел.
CP (фиг. 2) содержит силовые узлы 3, установленные по окружности в естественные окна 7 (фиг. 3) изогридных разделяемых конструкций. Силовой узел 3 в форме замкнутой скобы выполнен из двух силовых элементов 8, 9 (фиг. 4), расположенных по разные стороны шпангоутов разделяемых конструкций в сечении. Силовые узлы 3 стянуты бандажом 4 (фиг. 2), который закреплен двумя диаметрально расположенными пироузлами 5 (фиг. 2). Бандаж 4 представляет собой канат, выполненный из свитых между собой проволок. Натяжение бандажа производится стяжными элементами.
CP работает следующим образом.
После выведения полезной нагрузки 1 (фиг. 1) на расчетную орбиту подается электрический сигнал на срабатывание пироузлов 5 (фиг. 2). Бандаж 4 размыкается, увеличивая диаметр и освобождая исполнительные элементы силовых узлов. В результате этого происходит срабатывание силовых узлов 3 и освобождение стягиваемых шпангоутов 10, 11 (фиг. 4) разделяемых изогридных конструкций. Под действием толкателей 6 (фиг. 2) полезная нагрузка отделяется от несущей конструкции.
Технический результат изобретения состоит в том, что:
- вектор нагрузки Р (фиг. 4) в силовых узлах проходит через нейтральные оси шпангоутов изогридных разделяемых конструкций 12 (фиг. 4), что является оптимальным для жесткости и прочности шпангоутов вследствие исключения их кручения, а в шпангоутах для установки силовых узлов не требуются отверстия;
- увеличен температурный диапазон применения СР. При изменении температуры конструкции от условий, при которых происходит сборка, удлинение бандажа отличается от удлинения шпангоутов. В результате при изменении температуры происходит либо ослабление натяжения бандажа, либо увеличение его натяжения. Канат, выполненный из свитых между собой проволок, в сравнении с лентой одинаковых материалов и одинаковых сечений при натяжении одинаковой силой имеет большее удлинение, а изменение длины бандажа от одинаковых температур одинаково для каната и ленты. В результате изменение длины бандажа от температурных деформаций приводит в канате к меньшим изменениям силы в сравнении с лентой;
- обеспечена возможность установки минимально необходимого количества одинаковых силовых узлов для разных нагрузок в стыке разделения одного типоразмера. Т.е. количество силовых узлов при уменьшении расчетной нагрузки в стыке разделения уменьшается пропорционально нагрузке, при этом используются естественные окна изогридных разделяемых конструкций и не требуется специальный фланец на шпангоуте для крепления башмаков;
- снижение ударных нагрузок при срабатывании пироустройств обеспечено тем, что пироузлы расположены диаметрально противоположно. При этом бандаж и силовые узлы не имеют жесткой связи с элементами конструкции;
- уменьшение разновременности срабатывания силовых узлов, что позволяет уменьшить угловые возмущения, сообщаемые отделяемой полезной нагрузке.
Таким образом, предлагаемая CP позволяет улучшить эксплуатационные возможности применения:
- увеличивается масса ПН за счет уменьшения суммарной массы CP и шпангоутов разделяемых изогридных конструкций, а также за счет уменьшения средств теплозащиты;
- увеличивается температурный диапазон применения CP;
- уменьшается ударный импульс на конструкцию при срабатывании пиросредств.
Claims (4)
1. Система разделения, содержащая силовые узлы, бандаж, пироузлы, толкатели отделения, отличающаяся тем, что силовые узлы выполнены в виде двух силовых элементов, охватывающих шпангоуты разделяемых конструкций с обеспечением направления вектора нагрузки через нейтральные оси шпангоутов разделяемых конструкций.
2. Система разделения по п. 1, отличающаяся тем, что бандаж представляет собой канат, выполненный из свитых между собой проволок.
3. Система разделения по п. 1, отличающаяся тем, что количество силовых узлов для одинаковой конфигурации шпангоутов разделяемых конструкций меняется в зависимости от нагрузки и силовой структуры конструкции.
4. Система разделения по п. 1, отличающаяся тем, что пироузлы установлены в бандаже диаметрально противоположно без жесткого крепления к конструкции, а бандаж не имеет жесткой связи с силовыми узлами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119889/11A RU2577157C2 (ru) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Система разделения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119889/11A RU2577157C2 (ru) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Система разделения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013119889A RU2013119889A (ru) | 2014-11-10 |
RU2577157C2 true RU2577157C2 (ru) | 2016-03-10 |
Family
ID=53380748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013119889/11A RU2577157C2 (ru) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Система разделения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2577157C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651780C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-04-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система отделения отсека летательного аппарата |
RU2762581C1 (ru) * | 2021-01-25 | 2021-12-21 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф.Решетнёва" | Система разделения |
RU208610U1 (ru) * | 2021-08-02 | 2021-12-28 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Устройство страгивания механизма замка |
RU2771868C1 (ru) * | 2021-03-12 | 2022-05-13 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Система разделения ступеней ракеты |
US11827384B2 (en) | 2018-05-24 | 2023-11-28 | The European Union, Represented By The European Commission | Efficient satellite structure concept for single or stacking multiple launches |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU54472A1 (ru) * | 1936-07-27 | 1938-11-30 | И.С. Мельников | Разборна скоба дл выт жени по Киршнеру |
US4715565A (en) * | 1986-05-27 | 1987-12-29 | Hughes Aircraft Company | Clamping connection assembly for spacecraft |
RU2161111C1 (ru) * | 1999-12-17 | 2000-12-27 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Система разделения |
RU2412090C1 (ru) * | 2010-03-15 | 2011-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Устройство для разделения коммуникаций |
-
2013
- 2013-04-29 RU RU2013119889/11A patent/RU2577157C2/ru not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU54472A1 (ru) * | 1936-07-27 | 1938-11-30 | И.С. Мельников | Разборна скоба дл выт жени по Киршнеру |
US4715565A (en) * | 1986-05-27 | 1987-12-29 | Hughes Aircraft Company | Clamping connection assembly for spacecraft |
RU2161111C1 (ru) * | 1999-12-17 | 2000-12-27 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Система разделения |
RU2412090C1 (ru) * | 2010-03-15 | 2011-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Устройство для разделения коммуникаций |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651780C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-04-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система отделения отсека летательного аппарата |
RU2773764C1 (ru) * | 2018-05-24 | 2022-06-09 | Европейский Союз, Представленный Европейской Комиссией | Концепция эффективной конструкции спутника для одиночных или штабелированных групповых запусков |
US11827384B2 (en) | 2018-05-24 | 2023-11-28 | The European Union, Represented By The European Commission | Efficient satellite structure concept for single or stacking multiple launches |
RU2762581C1 (ru) * | 2021-01-25 | 2021-12-21 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф.Решетнёва" | Система разделения |
RU2771868C1 (ru) * | 2021-03-12 | 2022-05-13 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Система разделения ступеней ракеты |
RU208610U1 (ru) * | 2021-08-02 | 2021-12-28 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Устройство страгивания механизма замка |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013119889A (ru) | 2014-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2577157C2 (ru) | Система разделения | |
US8757553B2 (en) | Active tie-rod system for holding and smoothly releasing space appendages | |
ES2372060T3 (es) | Aparato de conexión-separación de un vehículo lanzador y un satélite. | |
ES2926318T3 (es) | Concepto de estructura de satélite eficiente para lanzamientos individuales o de apilamiento múltiple | |
US10053243B2 (en) | Release system for deploying satellites | |
RU2724337C1 (ru) | Система разделения элементов конструкции | |
US20130221163A1 (en) | Launch lock assemblies including axial gap amplification devices and spacecraft isolation systems including the same | |
US20150151854A1 (en) | Deployable tensegrity structure, especially for space applications | |
US6305871B1 (en) | System for the modification of the rigidity and damping properties of structural joints | |
ES2351030T3 (es) | Vehículo espacial con un dispositivo de sujeción y de separación. | |
RU2457985C1 (ru) | Устройство для стыковки и расстыковки ракетно-космических объектов | |
WO2006042882A3 (es) | Dispositivo amortiguador de impactos en sistemas de protección de taludes | |
Jenkins et al. | Initial results from the TacSat-4 solar cell experiment | |
Gross et al. | The Able deployable articulated mast—enabling technology for the Shuttle Radar Topography Mission | |
US9067669B2 (en) | Carbon fiber hold open rod | |
RU2453481C1 (ru) | Устройство отделения космического аппарата | |
Block et al. | A self-deploying and self-stabilizing helical antenna for small satellites | |
US9428258B2 (en) | Holding device for interior lining parts of a fuselage | |
RU2762581C1 (ru) | Система разделения | |
KR20200139664A (ko) | 스트레스 수단이 제공되는 스테이 케이블용 파이프 및 방법 | |
US20160362189A1 (en) | Aircraft with an auxiliary power unit attached to the aircraft fuselage by means of an attachment system | |
KR101319826B1 (ko) | 비폭발식 분리 장치를 이용한 구조물의 소형 고정 및 해제장치 | |
JP7075042B2 (ja) | 光学機器の開口カバー、その開放方法および装置 | |
US7712706B2 (en) | Space tethers for limiting the dynamic response of structures | |
EP1539571B1 (en) | Barrier net |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20150224 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20150703 |