RU2679520C1 - Device for separation of construction elements - Google Patents
Device for separation of construction elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679520C1 RU2679520C1 RU2018100410A RU2018100410A RU2679520C1 RU 2679520 C1 RU2679520 C1 RU 2679520C1 RU 2018100410 A RU2018100410 A RU 2018100410A RU 2018100410 A RU2018100410 A RU 2018100410A RU 2679520 C1 RU2679520 C1 RU 2679520C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hole
- plane
- bolt
- rod
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
- F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в авиационной, нефтяной и других отраслях народного хозяйства, где необходимо соединение и последующее разделение элементов конструкций (ступеней ракет, летательного аппарата и т.д.).The invention relates to rocket and space technology and can be used in the aviation, oil and other sectors of the economy, where connection and subsequent separation of structural elements (stages of missiles, aircraft, etc.) is necessary.
Известно устройство для разделения элементов конструкции (RU 2378607 С1, МПК: F42B 3/00 (2006.01), B64G 1/64 (2006.01), F42B 15/36 (2006.01), опубл. 10.01.2010), содержащее разрывной болт с установленными в нем пиротехническими средствами. Данное техническое решение обладает высокой надежностью разделения. Однако устройство ограничивается применением только для малых (осевых) нагрузок, действующих на него в осевом направлении (осевой нагрузки), так как в случае большой осевой нагрузки значительно увеличиваются габариты и вес этого устройства. Для того чтобы выполнить известное устройство с большой осевой нагрузкой требуется увеличить площадь спаянных поверхностей. Кроме того спаянный шов под нагрузкой обладает малым гарантийным сроком работоспособности.A device for separating structural elements (RU 2378607 C1, IPC: F42B 3/00 (2006.01), B64G 1/64 (2006.01), F42B 15/36 (2006.01), publ. 10.01.2010), containing a burst bolt with installed it with pyrotechnic means. This technical solution has a high separation reliability. However, the device is limited to use only for small (axial) loads acting on it in the axial direction (axial load), since in the case of a large axial load, the dimensions and weight of this device increase significantly. In order to perform the known device with a large axial load, it is necessary to increase the area of the welded surfaces. In addition, a welded seam under load has a low warranty period.
Так же известно устройство для разделения элементов конструкции («Расчет и проектирование систем разделения ступеней ракет», К.С. Колесников, В.В. Кокушкин и др., Москва, издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006 г., стр. 40-41, рис. 1.23), представляющее собой пироболт, состоящий из головной и хвостовой частей. В головной части выполнена внутренняя полость, с размещенными в ней взрывчатым веществом, например термитного состава, и электровоспламенителем.A device for separating structural elements is also known (“Calculation and design of systems for separating rocket stages,” KS Kolesnikov, VV Kokushkin et al., Moscow, MSTU named after NE Bauman, 2006, p. 40-41, Fig. 1.23), which is a pyro-bolt consisting of the head and tail parts. An internal cavity is made in the head part, with explosives placed therein, for example, termite composition, and an electric igniter.
Основным недостатком такого устройства является образование при срабатывании неуправляемо разлетающихся осколков и высоких ударных нагрузок, возникающих в результате воздействия газов высокого давления. Осколки возникают в связи с тем, что при срабатывании взрывчатого вещества, корпус пироболта раздувается, и стенки его разрушаются по всей высоте заряда взрывчатого вещества, как в продольном, так и поперечном направлениях. Результатом срабатывания взрывчатого вещества также является воздействие ударных нагрузок на элементы разделяемой конструкции. Эти физические явления приводят к нарушению работоспособности приборов и других конструкций, расположенных вблизи устройства.The main disadvantage of such a device is the formation during operation of uncontrollably flying apart fragments and high shock loads resulting from exposure to high pressure gases. The fragments arise due to the fact that when the explosive is triggered, the pyrobolt body inflates, and its walls are destroyed along the entire height of the explosive charge, both in the longitudinal and transverse directions. The result of the operation of the explosive is also the impact of shock loads on the elements of the shared structure. These physical phenomena lead to disruption of the performance of devices and other structures located near the device.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для соединения и последующего разделения элементов конструкции, принятое за прототип (RU 2194944 С2, МПК: F42B 15/38 (2006.01), F42B 15/38 (2006.01), B64G 1/64 (2006.01), F26F 3/02 (2006.01), опубл. 20.12.2002). Устройство для разделения элементов конструкции которого содержит разрывной болт с головкой и стержнем, расположенный в цилиндрическом отверстии, переходящим в коническое, одного из разделяемых элементов конструкции, а также в отверстии другого разделяемого элемента, при этом стержень выполнен с внутренней полостью, с установленными в ней зарядом взрывчатого вещества и инициатором заряда.Closest to the claimed technical solution is a device for connecting and subsequent separation of structural elements, taken as a prototype (RU 2194944 C2, IPC: F42B 15/38 (2006.01), F42B 15/38 (2006.01), B64G 1/64 (2006.01), F26F 3/02 (2006.01), publ. 20.12.2002). A device for separating structural elements of which contains a bursting bolt with a head and a rod located in a cylindrical hole turning into a conical one of one of the shared structural elements, as well as in the hole of another shared element, the rod being made with an internal cavity with a charge installed in it explosive and charge initiator.
Данное устройство содержит большое количество деталей, что приводит к его утяжелению, сложности изготовления и низкой надежности. Основным недостатком этого устройств является образование при срабатывании разрывного болта неуправляемо разлетающихся осколков, и возможность вылета головной части разрывного болта из посадочного места, а также вообще не разделения разрывного болта. Осколки возникают в связи с тем, что при срабатывании взрывчатого вещества, стержень болта раздувается, и стенки его разрушаются по всей высоте заряда взрывчатого вещества, как в продольном, так и поперечном направлениях. Причиной таких явлений является то, что в данном устройстве не обозначены оптимальные размеры посадочного места под разрывной болт. Так, например, при малых размерах конического отверстия под разрывной болт, могут только растрескаться стенки стержня вдоль разрывного болта, и не нарушится связь разделяемых элементов. В случае отклонения размеров конического отверстия в большую сторону образуется множество осколков, обладающих большой кинетической энергией.This device contains a large number of parts, which leads to its weight, manufacturing complexity and low reliability. The main disadvantage of this device is the formation of uncontrollably flying apart fragments when the burst bolt is triggered, and the possibility of the head of the burst bolt flying out of the seat, and also not breaking the burst bolt at all. The fragments arise due to the fact that when the explosive is triggered, the bolt rod swells, and its walls are destroyed along the entire height of the explosive charge, both in the longitudinal and transverse directions. The reason for such phenomena is that in this device the optimal dimensions of the seat under the bursting bolt are not indicated. So, for example, with a small size of the conical hole under the bursting bolt, the walls of the rod can crack along the bursting bolt, and the connection of the shared elements will not be broken. In the case of deviation of the dimensions of the conical hole upward, many fragments with high kinetic energy are formed.
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 surrounding structures of the shared element.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в снижении ударных перегрузок, устранении образования не организованно летящих осколков и, как следствие, исключение повреждения окружающих приборов и элементов разделяемой конструкции.The technical result achieved by using the invention is to reduce shock overloads, eliminating the formation of unorganized flying fragments 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 разрывной болт с головкой и стержнем, расположенный в цилиндрическом отверстии, переходящим в коническое, одного из разделяемых элементов конструкции, а также в отверстии другого разделяемого элемента, при этом стержень выполнен с внутренней полостью, с установленными в ней зарядом взрывчатого вещества и инициатором заряда, где высота конической части отверстия равна высоте заряда взрывчатого вещества, причем плоскость основания конической части отверстия совпадает с плоскостью донной части внутренней полости, при этом диаметр основания конической части отверстия dосн определяется соотношением:The specified technical result is achieved by the fact that in the device for separating structural elements, containing a bursting bolt with a head and a rod, located in a cylindrical hole turning into a conical, one of the shared structural elements, as well as in the hole of another shared element, the rod being made with internal cavity, with an explosive charge and a charge initiator installed in it, where the height of the conical part of the hole is equal to the height of the explosive charge, and the plane warping the conical portion of the hole coincides with the plane of the bottom portion of the inner cavity is defined by the diameter of the base of the conical portion of the hole d est:
dосн≥dб+2×b,d main ≥d b + 2 × b,
где: dб - диаметр стержня разрывного болта,where: d b - the diameter of the rod of the bursting bolt,
b - толщина стенки стержня разрывного болта в месте разделения, притом общая высота цилиндрического отверстия, преходящего в коническое авна расстоянию от посадочной плоскости головки разрывного болта до плоскости разделения элементов конструкции, а отверстие в другом разделяемом элементе конструкции выполнено в форме цилиндрической проточки с резьбовым отверстием, причем в цилиндрической проточке соосно с разрывным болтом установлены шайба и втулка, равные по внешнему диаметру и суммарной высоте диаметру и глубине проточки соответственно, где в отверстии шайбы выполнен цилиндрический нож, режущая кромка которого выполнена в плоскости, совпадающей с плоскостью донной части внутренней полости, и контактирует со стержнем разрывного болта, при этом диаметр ножа равен наружному диаметру стержня разрывного болта.b is the wall thickness of the rod of the bursting bolt at the point of separation, moreover, the total height of the cylindrical hole passing into the conical distance from the landing plane of the head of the bursting bolt to the plane of separation of structural elements, and the hole in another shared structural element is made in the form of a cylindrical groove with a threaded hole, moreover, in the cylindrical groove coaxially with a bursting bolt, a washer and a sleeve are installed, which are equal in external diameter and total height to the diameter and depth of the groove, respectively Where, in the washer hole, a cylindrical knife is made, the cutting edge of which is made in a plane coinciding with the plane of the bottom part of the inner cavity and contacts the burst bolt rod, the knife diameter being equal to the outer diameter of the burst bolt shaft.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображен общий вид устройства;in FIG. 1 shows a General view of the device;
на фиг. 2 изображено устройство в сечении Б-Б.in FIG. 2 shows a device in section BB.
Устройство для разделения элементов конструкции содержит разрывной болт, состоящий из стержня 1 и головки 2 (фиг. 1). В стержне 1 выполнена внутренняя полость 3, в которой установлен инициатор заряда 4, например электровоспламенитель. В донной части (на чертеже не показано) внутренней полости 3 расположен заряд взрывчатого вещества 5. Разрывной болт размещен в отверстии 6 одного из разделяемых элементов конструкции 7 и в отверстии 8 другого разделяемого элемента конструкции 9. При этом отверстие 6 состоит из цилиндрической части (на чертеже не показано), переходящей в коническую часть (на чертеже не показано), а отверстие 8 выполнено в виде проточки переходящей в резьбовое отверстие, в которое ввинчивается разрывной болт. Высота конической части отверстия 6 равна высоте заряда взрывчатого вещества 5, а плоскость основания конической части отверстия 6 совпадает с плоскостью донной части внутренней полости 3. Притом диаметр основания dосн конической части отверстия 6 определяется соотношением:A device for separating structural elements contains a bursting bolt consisting of a
dосн≥dб+2×b, где: dб - диаметр стержня разрывного болта, b -толщина стенки стержня разрывного болта в месте разделения. Причем высота отверстия 6 равна расстоянию от посадочной плоскости В головки 2 разрывного болта до плоскости разделения элементов конструкции А. В проточке отверстия 8, соосно с разрывным болтом, установлена легко сминающаяся в осевом направлении втулка 10. Она может быть выполнена как пустотелой (фиг. 1), так и сплошной. Втулка 10 выполнена из мягкого материала, например из алюминия. На втулке 10, соосно с разрывным болтом, установлена шайба 11 (фиг. 1, 2) из твердого материала, например из легированной стали. Внешний диаметр и суммарная высота шайбы 11 и втулки 10 равны диаметру и глубине проточки отверстия 8 соответственно. В отверстии шайбы 11 выполнен цилиндрический нож 12. Режущая кромка ножа 12 выполнена в плоскости, совпадающей с плоскостью донной части внутренней полости 3 и контактирует со стержнем 1 разрывного болта. При этом диаметр ножа 12 равен наружному диаметру стержня 1 разрывного болта. Плоскость донной части внутренней полости 3 совпадает с плоскостью разделения элементов конструкции А.d main ≥d b + 2 × b, where: d b is the diameter of the burst bolt rod, b is the wall thickness of the burst bolt shaft at the point of separation. Moreover, the height of the
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии разрывной болт, расположенный соосно в отверстии 6 одного из разделяемых элементов конструкции 7 и в отверстии 8 другого разделяемого элемента конструкции 9, соединяет элементы конструкции 7 и 9. После срабатывания заряда взрывчатого вещества 5 за счет газов стержень 1 расширяется в объеме, прежде всего в донной его части, и встречается с режущей кромкой ножа 12 шайбы 11, а затем срезается в поперечном сечении, и газы практически мгновенно выходят из стержня 1 разрывного болта, что не позволяет стержню 1 сильно расширится, и тем самым ограничивается возможность образования осколков. Давление газов передается на шайбу 11, которая сминает втулку 10 из мягкого материала, тем самым минимизируются ударные нагрузки на упомянутый другой разделяемый элемент 9. Расширяясь, как и в прототипе, стенки стержня 1 упираются в стенки конической части отверстия 6 одного из разделяемых элементов конструкции 7, и стержень 1 фиксируется в нем.The device operates as follows. In the initial state, a bursting bolt located coaxially in the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100410A RU2679520C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Device for separation of construction elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100410A RU2679520C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Device for separation of construction elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2679520C1 true RU2679520C1 (en) | 2019-02-11 |
Family
ID=65442365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018100410A RU2679520C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Device for separation of construction elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2679520C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729494C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-08-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Detonation device for connection and subsequent separation of rocket and spacecraft structure elements |
CN112009569A (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 上海汽车集团股份有限公司 | Active separation system for automobile, automobile body and auxiliary frame and active separation bolt thereof |
RU2740458C1 (en) * | 2020-07-08 | 2021-01-14 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" | Explosive bolt |
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 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3200706A (en) * | 1963-10-23 | 1965-08-17 | William H Knard | Gas actuated bolt disconnect |
RU2194944C2 (en) * | 2000-07-13 | 2002-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф.Решетнева" | Device for joining and subsequent separation of structural members |
RU2378607C1 (en) * | 2008-04-09 | 2010-01-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device for separation of structural elements |
RU2481245C1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device to uncouple structural elements |
CN105253331A (en) * | 2015-09-10 | 2016-01-20 | 北京空间飞行器总体设计部 | Force-limited compaction releasing mechanism |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100410A patent/RU2679520C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3200706A (en) * | 1963-10-23 | 1965-08-17 | William H Knard | Gas actuated bolt disconnect |
RU2194944C2 (en) * | 2000-07-13 | 2002-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф.Решетнева" | Device for joining and subsequent separation of structural members |
RU2378607C1 (en) * | 2008-04-09 | 2010-01-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device for separation of structural elements |
RU2481245C1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device to uncouple structural elements |
CN105253331A (en) * | 2015-09-10 | 2016-01-20 | 北京空间飞行器总体设计部 | Force-limited compaction releasing mechanism |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112009569A (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 上海汽车集团股份有限公司 | Active separation system for automobile, automobile body and auxiliary frame and active separation bolt thereof |
CN112009569B (en) * | 2019-05-30 | 2021-11-09 | 上海汽车集团股份有限公司 | Active separation system for automobile, automobile body and auxiliary frame and active separation bolt thereof |
RU2729494C1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-08-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Detonation device for connection and subsequent separation of rocket and spacecraft structure elements |
RU2740458C1 (en) * | 2020-07-08 | 2021-01-14 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" | Explosive bolt |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2679520C1 (en) | Device for separation of construction elements | |
US3903804A (en) | Rocket-propelled cluster weapon | |
US3334536A (en) | Releasable nut with radial and longitudinal lockout | |
US2883910A (en) | Airborne store ejector bolt | |
US20180156585A1 (en) | Munition with nose kit connecting to aft casing connector | |
US3530759A (en) | Explosively severable element | |
US3352189A (en) | Explosive bolt | |
US3081704A (en) | Rod producing warhead | |
US8281599B2 (en) | Device for damping the lateral forces due to jet separation acting on a rocket engine nozzle | |
US6308634B1 (en) | Precursor-follow through explosively formed penetrator assembly | |
KR20010024984A (en) | Ammunition body, a method for inserting, and its use | |
US4007688A (en) | Timed missile flight termination system | |
CN112361898B (en) | Aerospace craft separation system | |
US2972950A (en) | Rod type explosive warhead | |
US3140886A (en) | Coupling device | |
US3139032A (en) | Releasable coupling means | |
US2703531A (en) | Fuze for projectiles | |
JP4481311B2 (en) | Explosive coupling device | |
US3354826A (en) | Multiple explosive, line charge, package | |
CN110749248B (en) | Uniform scattering device and scattering method for damage evaluation microsystem in warhead | |
RU2280597C2 (en) | Device for separation of structural components | |
RU2728907C1 (en) | Device for connection and subsequent separation of structural elements | |
KR20170136890A (en) | Severing device using mild detonating fuse explosiongas and method of manufacturing the same | |
US4986708A (en) | Self-sealing separation fastener for small confines | |
RU2304073C2 (en) | Device for separation of structural members |