RU2584401C1 - Method of separating sustainer and device therefor - Google Patents

Method of separating sustainer and device therefor Download PDF

Info

Publication number
RU2584401C1
RU2584401C1 RU2015105349/11A RU2015105349A RU2584401C1 RU 2584401 C1 RU2584401 C1 RU 2584401C1 RU 2015105349/11 A RU2015105349/11 A RU 2015105349/11A RU 2015105349 A RU2015105349 A RU 2015105349A RU 2584401 C1 RU2584401 C1 RU 2584401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
stage
engine
separation mechanism
longitudinal acceleration
Prior art date
Application number
RU2015105349/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Образумов
Сергей Сергеевич Овсенев
Анатолий Фридрихович Песин
Раиса Михайловна Семашкина
Дмитрий Вячеславович Кушников
Владимир Сергеевич Кабаев
Елена Сергеевна Рындина
Original Assignee
Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" filed Critical Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова"
Priority to RU2015105349/11A priority Critical patent/RU2584401C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2584401C1 publication Critical patent/RU2584401C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: rocketry.
SUBSTANCE: method of main propulsion stage SC separating includes mechanical retention in open state of start-up circuit igniter stage separation mechanism at start-up of aircraft on launch flight path segment. On board of aircraft in flight longitudinal acceleration and speed of its variation in time are measured, recording change of derivative sign longitudinal acceleration from negative to positive and close electric circuit of start stage separation mechanism electric igniter. Aircraft with separable engine comprises main propulsion stage and jointed to it engine with stage separation mechanism equipped with electric igniter. In main propulsion stage parallel to longitudinal axis of aircraft is actuator remote inertial action made in form of non-conducting housing with fixed contact group and conducting of inertial body locked power spring towards stage separation mechanism.
EFFECT: technical result is exclusion of improper separation of engine and main propulsion stage at preparation and checks of aircraft before start.
2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемая группа изобретений относится к военной технике, в частности к области ракетной техники.The proposed group of inventions relates to military equipment, in particular to the field of rocket technology.

При запуске летательного аппарата (ЛА) с отделяемым двигателем, например реактивного снаряда или ракеты, необходимо обеспечение надежного отделения двигателя от маршевой ступени после завершения его работы. Недопустимо как раннее отделение двигателя, когда его топливо еще не выгорело и возможен догон и удар двигателем по корме маршевой ступени, так и позднее отделение двигателя, при котором топливо полностью выгорело, а разделения еще нет, что приводит к потере скорости ЛА из-за увеличенного лобового сопротивления, вызванного наличием ненужных для дальнейшего полета аэродинамических элементов (двигателя).When you start the aircraft (LA) with a detachable engine, such as a rocket or rocket, it is necessary to ensure reliable separation of the engine from the sustainer stage after completion of its work. It is unacceptable both the early separation of the engine, when its fuel has not yet burned out and it is possible to catch up and hit the engine on the aft of the marching stage, and the late separation of the engine, in which the fuel is completely burned out, and there is no separation, which leads to a loss of aircraft speed due to drag caused by the presence of aerodynamic elements (engine) unnecessary for the further flight.

Известен способ отделения маршевой ступени снаряда от двигателя, в котором при пуске реактивного снаряда на стартовом участке траектории полета за счет осевого (продольного) ускорения снаряда при работающем двигателе цепь запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней механически удерживают в разомкнутом состоянии, а в конце работы двигателя его тяга обнуляется и продольное ускорение снаряда меняет знак на обратный за счет торможения снаряда силами лобового сопротивления. При этом формируют электрическую цепь, по которой подают напряжение на электровоспламенитель механизма разделения ступеней, который срабатывает и происходит отделение маршевой ступени от двигателя, патент РФ №2167388, публикация 20.05.2001, кл. МПК F42B 15/10 [1].There is a method of separating the march stage of the projectile from the engine, in which when starting a rocket at the start of the flight path due to axial (longitudinal) acceleration of the projectile with the engine running, the start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism is mechanically held open, and at the end of the engine’s operation it is reset to zero and the longitudinal acceleration of the projectile reverses due to braking of the projectile by drag. At the same time, an electric circuit is formed, through which voltage is supplied to the electric igniter of the stage separation mechanism, which is triggered and the march stage is separated from the engine, RF patent No. 2167388, publication 05/20/2001, cl. IPC F42B 15/10 [1].

Данный способ реализован в ЛА с отделяемым двигателем, содержащем маршевую ступень и пристыкованный к ней двигатель с механизмом разделения ступеней, перед которым параллельно продольной оси снаряда установлен исполнительный механизм дистанционного инерционного действия, выполненный в виде токонепроводящего корпуса с неподвижной контактной группой, токопроводящего инерционного тела, запираемого силовой пружиной в сторону механизма разделения ступеней, при этом инерционное тело выполнено в виде цилиндра с внутренним конусным отверстием, переходящим в цилиндр, причем масса инерционного тела и силовая пружина рассчитаны из условия срабатывания при продольном ускорении, определяемом по формулеThis method is implemented in an aircraft with a detachable engine containing a marching stage and an engine docked to it with a stage separation mechanism, in front of which a remote inertial action actuator is installed parallel to the longitudinal axis of the projectile, made in the form of a non-conductive housing with a fixed contact group, a conductive inertial body, lockable a power spring in the direction of the stage separation mechanism, while the inertial body is made in the form of a cylinder with an internal conical bore pation, passing into the cylinder, the inertial mass body and the spring force are calculated from the triggering conditions for the longitudinal acceleration determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где F m = d

Figure 00000002
- продольное ускорение ЛА;Where F m = d
Figure 00000002
- longitudinal acceleration of the aircraft;

F - рабочее усилие пружины в момент замыкания;F is the working force of the spring at the moment of closure;

m - масса инерционного тела;m is the mass of the inertial body;

XM - сила лобового сопротивления маршевой ступени в момент отделения двигателя;X M is the drag force of the march stage at the time of engine separation;

GM - масса маршевой ступени в момент отделения двигателя;G M - mass march stage at the time of separation of the engine;

Xd - сила лобового сопротивления двигателя в момент отделения маршевой ступени;X d is the drag force of the engine at the moment of separation of the march stage;

Gd - масса двигателя в момент отделения маршевой ступени [1].G d - the mass of the engine at the time of separation of the marching stage [1].

Значительная неопределенность исходных данных, сил лобового сопротивления XM и Xd, технологические разбросы масс маршевой ступени и двигателя GM и Gd не позволяют установить обоснованные требования к элементам исполнительного механизма инерциального действия, обеспечивающие его надежное срабатывание в оптимальный момент времени, что может привести как к преждевременному, так и задержанному срабатыванию.Significant uncertainty of the initial data, drag forces X M and X d , technological dispersions of the masses of the march stage and the engine G M and G d do not allow establishing reasonable requirements for the elements of the actuator of inertial action, ensuring its reliable operation at the optimal time, which can lead to both to premature and delayed response.

В пусках ЛА исполнительный механизм дистанционного инерционного действия будет срабатывать до окончания работы двигателя t0дв. Момент срабатывания исполнительного механизма дистанционного инерционного действия t0им является моментом выдачи сигнала на механизм разделения ступеней tPC, tPC=t0им. Но т.к. возможно | t 0 и м t 0 д в | > 0

Figure 00000003
, строго не обеспечивается соответствие момента выдачи сигнала на механизм разделения ступеней tPC моменту окончания работы двигателя t0дв, что может привести к раннему срабатыванию механизма разделения ступеней, догону и удару двигателем по корме маршевой ступени.In aircraft launches, the actuator of the remote inertial action will operate until the end of the engine t 0dv . The moment of operation of the actuator of the remote inertial action t 0im is the moment of issuing the signal to the stage separation mechanism t PC , t PC = t 0im . But since perhaps | t 0 and m - t 0 d at | > 0
Figure 00000003
, the correspondence of the moment of signal output to the stage separation mechanism t PC to the moment the engine ends t 0dv is not strictly ensured , which can lead to early operation of the stage separation mechanism, catch-up and engine blow to the aft of the march stage.

Исключить данную ситуацию можно, если сигнал на механизм разделения ступеней формировать при полном выгорании топлива двигателя и завершении падения тяги двигателя, что соответствует наименьшему значению величины продольного ускорения ЛА и смене знака производной продольного ускорения ЛА с отрицательного на положительный.This situation can be eliminated if a signal to the stage separation mechanism is generated when the engine fuel is completely burned out and the engine thrust is finished falling, which corresponds to the lowest value of the longitudinal acceleration of the aircraft and the sign of the derivative of the longitudinal acceleration of the aircraft from negative to positive.

Также возможна нештатная ситуация при подготовке и проверках ЛА перед пуском. Например, от случайного удара, падения сработает исполнительный механизм дистанционного инерционного действия, вследствие чего произойдет разделение ступеней при подготовке к пуску в момент задействования источников питания на борту ЛА.An abnormal situation is also possible when preparing and inspecting aircraft before launch. For example, from an accidental impact, a fall, the actuator of the remote inertial action will work, as a result of which the steps will be separated in preparation for launch at the moment of using power sources on board the aircraft.

Поэтому задачей предлагаемой группы изобретений является устранение указанных выше недостатков, а именно: исключение нештатного разделения ступеней во время предстартовых проверок и подготовок ЛА, обеспечение надежного срабатывания механизма разделения ступеней ЛА в момент завершения падения тяги двигателя, т.е. в момент достижения величины продольного ускорения ЛА минимального значения, изменения отрицательного знака производной продольного ускорения на положительный и отделение маршевой ступени от двигателя без соударения.Therefore, the objective of the proposed group of inventions is to eliminate the above disadvantages, namely: the elimination of abnormal separation of stages during pre-launch inspections and preparations of the aircraft, ensuring reliable operation of the mechanism of separation of the stages of the aircraft at the time of completion of the fall of the engine thrust, i.e. at the moment when the value of the longitudinal acceleration of the aircraft reaches its minimum value, the negative sign of the derivative of the longitudinal acceleration changes to positive and the march stage is separated from the engine without collision.

В способе отделения маршевой ступени ЛА от двигателя, включающем механическое удержание в разомкнутом состоянии цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней при пуске ЛА на стартовом участке траектории полета за счет продольного ускорения ЛА при работающем двигателе, формирование электрической цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней в конце работы двигателя, подачу напряжения на электровоспламенитель механизма разделения ступеней, его срабатывание и отделение маршевой ступени от двигателя, поставленная задача достигается тем, что на борту ЛА в процессе полета измеряют величину продольного ускорения d и определяют скорость его изменения во времени, фиксируют момент t0 смены знака производной продольного ускорения с отрицательного на положительный, в момент t0 замыкают электрическую цепь запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней.In the method of separating the marching stage of the aircraft from the engine, including mechanically keeping the start circuit of the electric igniter of the separation mechanism of the steps when starting the aircraft at the start of the flight path due to the longitudinal acceleration of the aircraft with the engine running, forming an electric start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism at the end of engine operation , applying voltage to the electric igniter of the stage separation mechanism, its operation and separation of the march stage from the engine At the same time, the task is achieved by measuring the longitudinal acceleration d on board the aircraft during the flight and determining its rate of change in time, fixing the moment t 0 of the sign of the derivative of the longitudinal acceleration from negative to positive, at the moment t 0, closing the electric circuit for starting the electric igniter stage separation mechanism.

В ЛА с отделяемым двигателем, содержащем маршевую ступень и пристыкованный к ней двигатель с механизмом разделения ступеней, снабженным электровоспламенителем, при этом в маршевой ступени параллельно продольной оси ЛА установлен исполнительный механизм дистанционного инерционного действия, выполненный в виде токонепроводящего корпуса с неподвижной контактной группой и токопроводящего инерционного тела, запираемого силовой пружиной в сторону механизма разделения ступеней, при этом инерционное тело выполнено в виде цилиндра с внутренним конусным отверстием, переходящим в цилиндр, поставленная задача достигается тем, что маршевая ступень дополнительно оснащена последовательно соединенными датчиком линейных ускорений, ориентированным осью чувствительности параллельно продольной оси ЛА, аналогово-цифровым преобразователем и вычислителем, а в разрыв электрической цепи между исполнительным механизмом дистанционного инерционного действия и электровоспламенителем механизма разделения ступеней установлен управляемый вычислителем ключ, первый вход которого соединен с выходом вычислителя, второй вход - с выходом исполнительного механизма дистанционного инерционного действия, а выход - со входом электровоспламенителя механизма разделения ступеней, при этом масса инерционного тела и силовая пружина рассчитаны из условия срабатывания инерционного тела при значениях продольного ускоренияIn an aircraft with a detachable engine containing a marching stage and an engine docked to it with a stage separation mechanism equipped with an electric igniter, an actuator of remote inertial action is installed in the marching stage parallel to the longitudinal axis of the aircraft, made in the form of a non-conductive housing with a fixed contact group and a conductive inertial body locked by a power spring in the direction of the stage separation mechanism, while the inertial body is made in the form of a cylinder with an internal With a conical hole passing into the cylinder, the task is achieved in that the marching stage is additionally equipped with a linear acceleration sensor in series, oriented by a sensitivity axis parallel to the aircraft’s longitudinal axis, an analog-to-digital converter and a computer, and to break an electric circuit between the remote inertial actuator and an electric igniter of the stage separation mechanism, a key controlled by the computer is installed, the first input of which is connected inen with the output of the calculator, the second input with the output of the actuator of the remote inertial action, and the output with the input of the electric igniter of the stage separation mechanism, while the mass of the inertial body and the power spring are calculated from the condition of operation of the inertial body at longitudinal acceleration

Figure 00000004
Figure 00000004

где dудерж - продольное ускорение, развиваемое двигателем во время его работы, минимально достаточное для механического удержания цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней.where d hold is the longitudinal acceleration developed by the engine during its operation, minimally sufficient to mechanically hold the start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism.

Технический результат обеспечивается за счет того, что в способе отделения маршевой ступени ЛА от двигателя на борту ЛА в процессе полета измеряют величину продольного ускорения d и определяют скорость его изменения во времени, фиксируют момент t0 смены знака производной продольного ускорения с отрицательного на положительный, в момент t0 замыкают электрическую цепь запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней.The technical result is ensured by the fact that in the method of separating the marching stage of the aircraft from the engine on board the aircraft during the flight, the longitudinal acceleration d is measured and its rate of change in time is determined, the moment t 0 of the sign of the derivative of the longitudinal acceleration is changed from negative to positive, in moment t 0 closes the electric start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism.

Для этого маршевая ступень дополнительно оснащена последовательно соединенными датчиком линейных ускорений, ориентированным осью чувствительности параллельно продольной оси ЛА, аналогово-цифровым преобразователем и вычислителем, а в разрыв электрической цепи между исполнительным механизмом дистанционного инерционного действия и электровоспламенителем механизма разделения ступеней установлен управляемый вычислителем ключ, первый вход которого соединен с выходом вычислителя, второй вход - с выходом исполнительного механизма дистанционного инерционного действия, а выход - со входом электровоспламенителя механизма разделения ступеней, при этом масса инерционного тела и силовая пружина рассчитаны из условия срабатывания инерционного тела при значениях продольного ускоренияFor this, the march stage is additionally equipped with a linear acceleration sensor connected in series, oriented by the sensitivity axis parallel to the aircraft’s longitudinal axis, an analog-to-digital converter and a calculator, and a key controlled by the calculator is installed in the open circuit between the remote inertial actuator and the electric igniter of the stage separation mechanism, the first input which is connected to the output of the calculator, the second input to the output of the actuator dis antsionnogo inertial action, and output - with an input electric spark separation stages mechanism, wherein the inertial mass body and the spring force are calculated from the triggering conditions for the values of an inertial body longitudinal acceleration

0<d<dудерж,0 <d <d hold ,

где dудерж - продольное ускорение, развиваемое двигателем во время его работы, минимально достаточное для механического удержания цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней.where d hold is the longitudinal acceleration developed by the engine during its operation, minimally sufficient to mechanically hold the start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism.

Данное техническое решение поясняется чертежом.This technical solution is illustrated in the drawing.

На чертеже схематически приведена блок-схема ЛА с отделяемым двигателем, где:The drawing schematically shows a block diagram of an aircraft with a detachable engine, where:

1 - летательный аппарат;1 - aircraft;

2 - маршевая ступень;2 - march stage;

3 - АЦП;3 - ADC;

4 - датчик линейных ускорений;4 - linear acceleration sensor;

5 - вычислитель;5 - calculator;

6 - исполнительный механизм дистанционного инерционного действия;6 - actuator remote inertial action;

7 - ключ;7 - key;

8 - электровоспламенитель;8 - electric igniter;

9 - механизм разделения ступеней;9 - mechanism for the separation of steps;

10 - двигатель.10 - engine.

В маршевой ступени (2) параллельно продольной оси ЛА установлен исполнительный механизм дистанционного инерционного действия (6), выход которого соединен со вторым входом ключа (7), разомкнутом в исходном состоянии. При пуске ЛА (1) на стартовом участке траектории полета блок (6) отслеживает величину перегрузки, действующей на ЛА, и за счет продольного ускорения ЛА при работающем двигателе (10) механически удерживает в разомкнутом состоянии цепь, по которой формируется напряжение на выходе блока (6). Конструкция блока (6) выполнена в виде токонепроводящего корпуса с неподвижной контактной группой, токопроводящего инерционного тела, запираемого силовой пружиной в сторону механизма разделения ступеней, при этом инерционное тело выполнено в виде цилиндра с внутренним конусным отверстием, переходящим в цилиндр.In the march stage (2) parallel to the longitudinal axis of the aircraft, an actuator of remote inertial action (6) is installed, the output of which is connected to the second input of the key (7), open in the initial state. When starting the aircraft (1) at the start of the flight path, the unit (6) monitors the amount of overload acting on the aircraft, and due to the longitudinal acceleration of the aircraft with the engine (10) in operation, mechanically keeps the circuit open, along which the voltage is generated at the output of the unit ( 6). The design of the block (6) is made in the form of a non-conductive housing with a fixed contact group, a conductive inertial body locked by a power spring towards the stage separation mechanism, while the inertial body is made in the form of a cylinder with an internal conical hole that passes into the cylinder.

До старта и на начальном участке полета ЛА последовательно установленные исполнительный механизм дистанционного инерционного действия (6) и ключ (7) на разных физических принципах надежно блокируют подачу сигнала на электровоспламенитель (8) и нештатное срабатывание механизма разделения ступеней (9). Кроме того, как показано выше, массу инерционного тела и его силовую пружину невозможно однозначно рассчитать по формуле (1). Поэтому условие срабатывания блока (6) для расчета массы инерционного тела и силовой пружины определены по условию (2) в достаточно широком диапазоне продольного ускорения d, от 0 до dудерж.Prior to the start and at the initial flight stage of the aircraft, the sequentially installed actuator of remote inertial action (6) and the key (7) reliably block the signal supply to the electric igniter (8) and the abnormal operation of the stage separation mechanism (9) on different physical principles. In addition, as shown above, the mass of the inertial body and its power spring cannot be unambiguously calculated by the formula (1). Therefore, the triggering condition of block (6) for calculating the mass of the inertial body and the force spring is determined by condition (2) in a rather wide range of longitudinal acceleration d, from 0 to d hold .

В конце работы двигателя (10) в момент t0дв его тяга падает и продольное ускорение ЛА меняет знак на обратный за счет торможения ЛА силами лобового сопротивления. Наиболее надежное и безопасное отделение двигателя (10) должно осуществляться в момент t0 наименьшего значения величины продольного ускорения ЛА и изменения отрицательного знака производной продольного ускорения ЛА на положительный.At the end of engine operation (10), at the moment t 0dv, its thrust decreases and the longitudinal acceleration of the aircraft changes sign due to braking of the aircraft by drag. The most reliable and safe engine separation (10) should be carried out at time t 0 of the lowest value of the longitudinal acceleration of the aircraft and the negative sign of the derivative of the longitudinal acceleration of the aircraft to positive.

Вдоль продольной оси ЛА в маршевой ступени (2) установлен датчик линейных ускорений (4), который в процессе полета ЛА измеряет продольное ускорение и на выходе формирует пропорциональный продольному ускорению аналоговый сигнал. Выход блока (4) соединен с АЦП (3), преобразующим для последующих вычислений аналоговый сигнал в цифровой, который поступает в вычислитель (5). Блок (5) на каждом текущем временном шаге определяет значение производной продольного ускорения ЛА и сравнивает его со значением производной продольного ускорения на предыдущем временном шаге. При этом выход вычислителя (5) подключен к первому входу (входу управления) ключа (7), на втором входе которого действует напряжение с выхода исполнительного механизма дистанционного инерционного действия (6). Ключ (7) разомкнут. Согласно условию (2) масса инерционного тела и силовая пружина исполнительного механизма дистанционного инерционного действия (6) рассчитаны таким образом, что блок (6) срабатывает и замыкается при значении d>0.A linear acceleration sensor (4) is installed along the longitudinal axis of the aircraft in the march stage (2), which, during the flight of the aircraft, measures longitudinal acceleration and generates an analog signal proportional to longitudinal acceleration at the output. The output of block (4) is connected to the ADC (3), which for subsequent calculations converts the analog signal into a digital signal, which is fed to the computer (5). Block (5) at each current time step determines the value of the derivative of the longitudinal acceleration of the aircraft and compares it with the value of the derivative of longitudinal acceleration at the previous time step. At the same time, the output of the calculator (5) is connected to the first input (control input) of the key (7), at the second input of which there is voltage from the output of the actuator of the remote inertial action (6). Key (7) is open. According to condition (2), the mass of the inertial body and the power spring of the actuator of the remote inertial action (6) are calculated in such a way that the block (6) is activated and closed at a value of d> 0.

По мере выгорания топлива двигателя и падения его тяги уменьшается скорость ЛА, а величина продольного ускорения становится отрицательной вследствие торможения ЛА набегающим потоком воздуха.As the engine burns out and its thrust drops, the aircraft speed decreases, and the longitudinal acceleration becomes negative due to the braking of the aircraft by the incoming air flow.

В момент t0, когда топливо двигателя полностью выгорело и производная продольного ускорения ЛА меняет знак с отрицательного на положительный, блок (5) формирует сигнал, поступающий на первый вход ключа (7), который замыкается. К этому моменту исполнительный механизм дистанционного инерционного действия (6) уже сработал, на втором входе ключа (7) присутствует напряжение и формируется электрическая цепь, по которой с выхода ключа (7) подается напряжение на электровоспламенитель (8) механизма разделения ступеней (9). Блок (9) срабатывает, и происходит отделение маршевой ступени (2) от двигателя (10). Таким образом исключается подача напряжения на блок (8) до окончания работы двигателя.At time t 0 , when the engine fuel has completely burned out and the derivative of the longitudinal acceleration of the aircraft changes sign from negative to positive, block (5) generates a signal that arrives at the first input of the key (7), which closes. By this moment, the actuator of the remote inertial action (6) has already worked, voltage is present at the second input of the key (7) and an electric circuit is formed, through which the output of the key (7) is supplied with voltage to the electric igniter (8) of the stage separation mechanism (9). Block (9) is triggered, and the marching stage (2) is separated from the engine (10). This eliminates the supply of voltage to the block (8) until the end of the engine.

В предлагаемом устройстве исполнительный механизм дистанционного инерционного действия (6), механизм разделения ступеней (9), электровоспламенитель (8), двигатель (10) могут быть выполнены, например, аналогично блокам прототипа [1]. В качестве ключа (7) может быть применен, например, полевой транзистор SI4401.In the proposed device, the actuator remote inertial action (6), the separation mechanism of the steps (9), electric igniter (8), engine (10) can be performed, for example, similarly to the prototype blocks [1]. As a key (7) can be applied, for example, a field effect transistor SI4401.

В качестве блока (4) может быть применен, например, датчик линейных ускорений ADXL150 фирмы Analog Devises (США).As block (4), for example, the linear acceleration sensor ADXL150 from Analog Devises (USA) can be used.

Вычислитель (5) может быть выполнен, например, на процессоре ATMEGA128, АЦП (3) - на микросхеме К1107 ПВ1.The calculator (5) can be performed, for example, on the ATMEGA128 processor, ADC (3) - on the K1107 PV1 chip.

Таким образом, использование предлагаемых способа отделения маршевой ступени летательного аппарата от двигателя и устройства для его осуществления позволяет:Thus, the use of the proposed method for separating the marching stage of the aircraft from the engine and device for its implementation allows you to:

- исключить нештатное разделение двигателя и маршевой ступени при подготовке и проверках ЛА перед пуском;- eliminate the abnormal separation of the engine and the march stage during the preparation and inspections of the aircraft before launch;

- осуществлять отделение маршевой ступени от двигателя не ранее окончания его работы и полного выгорания топлива без последующего догона и удара по корме маршевой ступени.- to carry out the separation of the marching stage from the engine no earlier than the end of its operation and complete burnout of fuel without subsequent catching and hitting the stern of the marching stage.

Claims (2)

1. Способ отделения маршевой ступени летательного аппарата (ЛА), включающий механическое удержание в разомкнутом состоянии цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней при пуске ЛА на стартовом участке траектории полета за счет продольного ускорения ЛА при работающем двигателе, формирование электрической цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней в конце работы двигателя, подачу напряжения на электровоспламенитель механизма разделения ступеней, его срабатывание и отделение маршевой ступени от двигателя, отличающийся тем, что на борту ЛА в процессе полета измеряют величину продольного ускорения d и определяют скорость его изменения во времени, фиксируют момент t0 смены знака производной продольного ускорения с отрицательного на положительный, в момент t0 замыкают электрическую цепь запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней.1. A method of separating the marching stage of an aircraft (LA), including mechanically keeping the start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism when starting the aircraft at the launch site of the flight path due to the longitudinal acceleration of the aircraft with the engine running, forming an electric start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism in the end of engine operation, applying voltage to the electric igniter of the stage separation mechanism, its operation and separation of the marching stupa neither from the engine, characterized in that the longitudinal acceleration d is measured on board the aircraft during the flight and its rate of change in time is determined, the moment t 0 of the sign of the derivative of the longitudinal acceleration is changed from negative to positive, at the moment t 0 the electric igniter start circuit is closed stage separation mechanism. 2. ЛА с отделяемым двигателем, содержащий маршевую ступень и пристыкованный к ней двигатель с механизмом разделения ступеней, снабженным электровоспламенителем, при этом в маршевой ступени параллельно продольной оси ЛА установлен исполнительный механизм дистанционного инерционного действия, выполненный в виде токонепроводящего корпуса с неподвижной контактной группой и токопроводящего инерционного тела, запираемого силовой пружиной в сторону механизма разделения ступеней, при этом инерционное тело выполнено в виде цилиндра с внутренним конусным отверстием, переходящим в цилиндр, отличающийся тем, что маршевая ступень дополнительно оснащена последовательно соединенными датчиком линейных ускорений, ориентированным осью чувствительности параллельно продольной оси ЛА, аналогово-цифровым преобразователем и вычислителем, а в разрыв электрической цепи между исполнительным механизмом дистанционного инерционного действия и электровоспламенителем механизма разделения ступеней установлен управляемый вычислителем ключ, первый вход которого соединен с выходом вычислителя, второй вход - с выходом исполнительного механизма дистанционного инерционного действия, а выход - со входом электровоспламенителя механизма разделения ступеней, при этом масса инерционного тела и силовая пружина рассчитаны из условия срабатывания инерционного тела при значениях продольного ускорения
0<d<dудерж,
где dудерж - минимальное продольное ускорение, развиваемое двигателем во время его работы, достаточное для механического удержания цепи запуска электровоспламенителя механизма разделения ступеней.
2. An aircraft with a detachable engine, containing a marching stage and an engine docked to it with a stage separation mechanism equipped with an electric igniter, while in the marching stage, an inertial remote-action actuator mounted in the form of a non-conductive housing with a fixed contact group and a conductive one parallel to the longitudinal axis of the aircraft an inertial body locked by a power spring in the direction of the stage separation mechanism, while the inertial body is made in the form of a cylinder with an internal a lower conical hole passing into the cylinder, characterized in that the marching step is additionally equipped with a linearly accelerated linear acceleration sensor, oriented by a sensitivity axis parallel to the aircraft’s longitudinal axis, an analog-to-digital converter and a calculator, and into an open circuit between the remote inertial actuator and an electric igniter a stage separation mechanism has a calculator-controlled key, the first input of which is connected to the output of the subtract numerator, the second input - to the output of inertial actuator remote actions, and output - with an input electric spark separation stages mechanism, wherein the inertial mass body and the spring force are calculated from the triggering conditions for the values of an inertial body longitudinal acceleration
0 <d <d hold ,
where d hold is the minimum longitudinal acceleration developed by the engine during its operation, sufficient to mechanically hold the start circuit of the electric igniter of the stage separation mechanism.
RU2015105349/11A 2015-02-17 2015-02-17 Method of separating sustainer and device therefor RU2584401C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105349/11A RU2584401C1 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Method of separating sustainer and device therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015105349/11A RU2584401C1 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Method of separating sustainer and device therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584401C1 true RU2584401C1 (en) 2016-05-20

Family

ID=56012124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015105349/11A RU2584401C1 (en) 2015-02-17 2015-02-17 Method of separating sustainer and device therefor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584401C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719799C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-23 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Signal feeder for separation of starting stage of vertically launching aircraft

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5318255A (en) * 1992-06-22 1994-06-07 Hughes Aircraft Company Stage separation mechanism for space vehicles
RU94000675A (en) * 1994-01-10 1995-09-20 Государственный ракетный центр Конструкторского бюро им.акад.В.П.Макеева METHOD FOR HOT SEPARATION OF STEPS
RU2167388C1 (en) * 2000-02-24 2001-05-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Jet projectile with separating engine
RU2313762C2 (en) * 2005-12-28 2007-12-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method for separation of projectile sustainer stage from zero-stage engine and device for its realization
KR20140062898A (en) * 2010-12-22 2014-05-27 한국항공우주연구원 Big type roket stage separation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5318255A (en) * 1992-06-22 1994-06-07 Hughes Aircraft Company Stage separation mechanism for space vehicles
RU94000675A (en) * 1994-01-10 1995-09-20 Государственный ракетный центр Конструкторского бюро им.акад.В.П.Макеева METHOD FOR HOT SEPARATION OF STEPS
RU2167388C1 (en) * 2000-02-24 2001-05-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Jet projectile with separating engine
RU2313762C2 (en) * 2005-12-28 2007-12-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method for separation of projectile sustainer stage from zero-stage engine and device for its realization
KR20140062898A (en) * 2010-12-22 2014-05-27 한국항공우주연구원 Big type roket stage separation system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719799C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-23 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Signal feeder for separation of starting stage of vertically launching aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584401C1 (en) Method of separating sustainer and device therefor
RU2362965C2 (en) Device to form time of correcting missile head separation
Changey et al. Real time estimation of projectile roll angle using magnetometers: In-flight experimental validation
RU2369830C1 (en) Method for detection of incendiary property of high explosive fragmentation projectile and device for its realisation
US11798324B2 (en) Spark igniter life detection
RU2007107312A (en) METHOD OF WORKING AMMUNITION AND POLYGON FOR ITS IMPLEMENTATION
US2880672A (en) Electric fuze
CN213363560U (en) Novel fire engine locking force detection device
US2998775A (en) Proximity fuse
CN109780945B (en) Judging method of missile control starting point
CN109388852B (en) Rocket projectile firing number accurate counting method
US3120187A (en) Projectiles fitted with an electric generator of the inertia type
RU2239782C1 (en) Jet projectile
US3024652A (en) Device to measure maximum acceleration and deceleration forces in small arms projectile
RU2805283C1 (en) Bench for measuring the cocking time of fuses
GB589177A (en) Improvements in or relating to mechanism for launching rocket projectiles
RU2192615C2 (en) Process initiating control system of artillery projectile, ballistic cap and time fuse of guided artillery projectile
RU2704584C1 (en) Bench for measuring shooting parameters
RU2703580C1 (en) Aviation detonating fuze
CN110779397A (en) Large-caliber supersonic target projectile for testing or training
RU2242736C2 (en) Method of measuring flight thrust of hypersonic ramjet engine of unmanned hypersonic flying laboratory
RU2167388C1 (en) Jet projectile with separating engine
US2960035A (en) Target missile
CN111256546B (en) Ground test system for dynamic performance of towing type secondary detonation cloud blasting bomb cable-releasing device
CN109596855B (en) Method for testing initial velocity and acceleration of projectile body outlet