RU2686804C1 - Spacecraft movable structural elements retention device - Google Patents

Spacecraft movable structural elements retention device Download PDF

Info

Publication number
RU2686804C1
RU2686804C1 RU2018108365A RU2018108365A RU2686804C1 RU 2686804 C1 RU2686804 C1 RU 2686804C1 RU 2018108365 A RU2018108365 A RU 2018108365A RU 2018108365 A RU2018108365 A RU 2018108365A RU 2686804 C1 RU2686804 C1 RU 2686804C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pin
nut
housing
structural elements
funnel
Prior art date
Application number
RU2018108365A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Владимирович Кузнецов
Андрей Анатольевич Байбородов
Владимир Ильич Кузоро
Антон Андреевич Герус
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
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 "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2018108365A priority Critical patent/RU2686804C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2686804C1 publication Critical patent/RU2686804C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

FIELD: space equipment.SUBSTANCE: invention relates to the spacecrafts (SC) transformable mechanical systems or separable structural elements retention and remote separation mechanisms. Proposed SC movable structural elements retention device comprises connected together by the separation plane housing and funnel. In the housing the retention and releasing mechanism and the activating device are installed, and the detachable part is fixed on the SC structure retained element. Retention and release mechanism is made in the form of installed on the thrust bearing nut, and a rod with a thread on one end, which ensures the nut from the rod screwing out under the axial load action. Housing and funnel have the rod under the axial load action rotation limiters. Into the stationary part providing the device actuation confirmation mechanism can be additionally installed.EFFECT: technical result of the invention is reduction of impact actions with the device actuation.1 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области механизмов для удержания и дистанционного разделения трансформируемых механических систем или отделяемых (подвижных) элементов конструкции космического аппарата (КА).The present invention relates to the field of mechanisms for retaining and remotely separating transformable mechanical systems or detachable (moving) elements of a spacecraft (SC) structure.

Из существующего уровня техники известен держатель (патент RU 2558960 С2, B64G 1/64, F16B 21/20, 09.07.2015) на основе болтового соединения, содержащий в себе корпус, штырь, удерживаемый рычажным редуцирующим механизмом, который освобождается поворотным основанием.From the current level of technology known holder (patent RU 2558960 C2, B64G 1/64, F16B 21/20, 07/09/2015) on the basis of the bolted connection, which contains a housing, a pin held by a lever reducing mechanism, which is released by a swivel base.

Недостатками данного изобретения являются большие габаритные размеры, масса и высокая трудоемкость, обусловленная большим количеством деталей.The disadvantages of this invention are the large dimensions, weight and high complexity due to the large number of parts.

Так же известен пирозамок с пирогазовой амортизацией (патент RU 2354923 С1, F42B 15/36, 20.09.2007), содержащий корпус, с установленными в одну часть патронником с пиропатронами и мембрану с хвостовиком, а в другую часть корпуса штоком, выступы которого контактируют с выступами вкладышей, проточки которых взаимодействуют с проточками частей корпуса, объединяя их.Also known pyrozamok with pirogas depreciation (patent RU 2354923 C1, F42B 15/36, 20.09.2007), comprising a housing, with a chambers with pyropatrons installed in one part and a shank membrane, and in another part of the housing with a stem, the protrusions of which are in contact with lugs inserts, grooves which interact with grooves of body parts, combining them.

К недостаткам данного изобретения можно отнести высокую массу и наличие пиротехнических средств, что приводит к предъявлению дополнительных требований по электробезопасности и созданию ударных импульсов при срабатывании пирозамка.The disadvantages of this invention include the high mass and the presence of pyrotechnic means, which leads to the presentation of additional requirements for electrical safety and the creation of shock pulses when triggered pyrozamka.

Кроме этого известно устройство для разделения элементов конструкции (RU 2455205 C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 01.11.2010), основанное на болтовом соединении и содержащее в себе корпус, в одной части которого располагаются патронник с пиропатронами, установленными в стакан с мембранным дном, на котором жестко закреплен шток с проточками, а на другой части закрепляется отделяемый элемент. Две части корпуса соединены между собой сегментами посредством резьбы, выполненной на их наружной поверхности.In addition, a device for the separation of structural elements (RU 2455205 C1, B64G 1/64, F42B 15/36, 01.11.2010) is known, based on a bolted connection and containing a housing, in one part of which there is a chamber with pyro cartridges installed in a glass with a membrane bottom on which the rod with grooves is rigidly fixed, and the detachable element is fixed on the other part. The two parts of the body are interconnected by segments through a thread made on their outer surface.

К недостаткам данного изобретения можно отнести высокую массу и наличие пиротехнических средств, что приводит к предъявлению дополнительных требований по электробезопасности и созданию ударных импульсов при срабатывании пирозамка.The disadvantages of this invention include the high mass and the presence of pyrotechnic means, which leads to the presentation of additional requirements for electrical safety and the creation of shock pulses when triggered pyrozamka.

Наиболее близким из существующего уровня техники является устройство для разделения элементов конструкции (патент RU 2455205 С1), содержащее составной корпус, установленные в одну часть корпуса патронник с пиропатронами и мембрану с жестко закрепленным штоком, один конец которого установлен во вторую часть корпуса в виде гильзы посредством вкладышей. На внешней стороне вкладышей, так же как и на внутренней стороне второй части корпуса, имеются проточки. На внутренней стороне вкладышей и на штоке имеются опорные буртики, взаимодействующие между собой. Одна часть корпуса контактирует со второй частью корпуса в виде гильзы по линии разделения. Второй конец штока, соединенный с мембраной, установлен в корпус через проточки. Данное устройство принято за прототип. Прототип имеет ряд недостатков, а именно:The closest of the existing prior art is a device for the separation of structural elements (patent RU 2455205 C1), containing a composite case, installed in one part of the chamber of the chamber with squibs and a membrane with a rigidly fixed stem, one end of which is installed in the second part of the case in the form of a sleeve by liners. On the outer side of the liners, as well as on the inner side of the second part of the body, there are grooves. On the inner side of the liners and on the rod there are supporting shoulder, interacting with each other. One part of the housing is in contact with the second part of the housing in the form of a sleeve along the separation line. The second end of the rod, connected to the membrane, is installed in the housing through the grooves. This device is taken as a prototype. The prototype has several disadvantages, namely:

- отсутствие механизма для срабатывания датчика, подтверждающего факт срабатывания устройства;- the absence of a mechanism for triggering the sensor, confirming the fact of the device actuation;

- элементы механизма удержания при срабатывании мгновенно снимают нагрузку со стыковочной поверхности и перемещаются с большой скоростью с последующей остановкой за счет соударения с другими элементами конструкции, что приводит к созданию ударных воздействий;- elements of the retention mechanism, when triggered, instantaneously relieve the load from the docking surface and move with great speed, followed by stopping due to collision with other elements of the structure, which leads to the creation of shock effects;

Задача, на решение которой направленно заявляемое изобретение заключается в реализации устройства удержания подвижных элементов конструкции КА, обеспечивающего:The task for which the claimed invention is directed is to implement a device for holding moving parts of a spacecraft structure providing:

- возможность контролепригодности (подтверждения факта срабатывания);- the possibility of testability (confirmation of the fact of actuation);

- применение механизма удержания, элементы которого не создают высоких значений ударных воздействий.- the use of a containment mechanism, the elements of which do not create high values of shock effects.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве удержания подвижных элементов конструкции космического аппарата, содержащем корпус, включающий в себя механизм удержания и освобождения, спусковое устройство, а так же воронку, закрепляемую на удерживаемом элементе конструкции, стягиваемые между собой по плоскости разделения, согласно заявленному изобретению механизм удержания и освобождения выполнен в виде гайки, установленной на упорный подшипник, и штыря с выполненной на одном его конце резьбой, обеспечивающей свинчивание гайки со штыря под действием осевой нагрузки. Корпус и воронка имеют в своей конструкции элементы, обеспечивающие ограничение вращения штыря под действием осевой нагрузки, а осевая нагрузка на штырь создается гайкой, навинчиваемой на второй конец штыря. В корпус дополнительно установлен кронштейн, подпружиненный шток и пластина, что позволяет обеспечить срабатывание датчика при выходе штыря из зацепления с гайкой. Изобретение поясняется чертежами:The problem is solved due to the fact that in the holding device of movable structural elements of the spacecraft, comprising a housing, including a holding and releasing mechanism, a trigger device, as well as a funnel attached to the retaining structural member, contractible along the separation plane, according to the claimed invention, the retention and release mechanism is made in the form of a nut mounted on a thrust bearing and a pin with a thread made at one end thereof, which ensures fastening a nut with the pin under axial load. The housing and the funnel have in their design elements that limit the rotation of the pin under the action of axial load, and the axial load on the pin is created by a nut that is screwed on the second end of the pin. In addition, a bracket, a spring-loaded rod and a plate are installed in the body, which allows the sensor to operate when the pin disengages from the nut. The invention is illustrated by drawings:

- на фиг. 1 показан общий вид устройства;- in fig. 1 shows a general view of the device;

- на фиг. 2 показан общий вид устройства;- in fig. 2 shows a general view of the device;

- на фиг. 3 показан общий вид устройства;- in fig. 3 shows a general view of the device;

- на фиг. 4 показан общий вид устройства до срабатывания;- in fig. 4 shows a general view of the device before operation;

- на фиг. 5 показан общий вид устройства после срабатывания.- in fig. 5 shows a general view of the device after operation.

Устройство удержания состоит из корпуса 1, воронки 2, датчика 3 и устройства спускового 4.The holding device consists of a housing 1, a funnel 2, a sensor 3 and a trigger device 4.

Корпус 1 включает в себя гайку 6, упорный подшипник 7, кронштейн 8, кронштейн 9, шток 10, пластину 11, упоры 12.Case 1 includes a nut 6, thrust bearing 7, bracket 8, bracket 9, rod 10, plate 11, stops 12.

Воронка 2 включает в себя, упоры 13, втулку 14, пружину 15, сферическую шайбу 16, штырь 17, шайбу 18, винт 19, гайку 20.The funnel 2 includes, stops 13, the sleeve 14, the spring 15, the spherical washer 16, the pin 17, the washer 18, the screw 19, the nut 20.

Корпус 1 предназначен для закрепления механизма удержания штыря 17 на корпусе КА, размещения датчика 3 и устройства спускового 4, а воронка 2 предназначена для закрепления на отделяемой или трансформируемой части КА и размещения элементов для обеспечения вытягивания штыря 17 и фиксации, за элементы (упор 12 и упор 13), обеспечивающие ограничение вращения штыря 17 под действием осевой нагрузки. Корпус 1 и воронка 2 устройства стягиваются между собой по плоскости разделения гайкой 20 через штырь 17.Case 1 is designed to fix the mechanism for holding pin 17 on the body of the spacecraft, placing the sensor 3 and the trigger device 4, and funnel 2 is designed to fix to the detachable or transformable part of the spacecraft and accommodating elements to ensure the pin 17 is pulled out and fixed to the elements (stop 12 and stop 13), ensuring the restriction of rotation of the pin 17 under the action of axial load. The housing 1 and the funnel 2 of the device are pushed together with each other along the separation plane by the nut 20 through the pin 17.

Воронка 2 предназначена для закрепления на отделяемом элементе КА и вытягивания штыря 17 из корпуса 1.The funnel 2 is intended for fixing on the detachable element of the KA and pulling the pin 17 out of the housing 1.

Устройство удержания представляет собой гайку 6, с выполненной в ней многозаходной резьбой, установленную на упорном подшипнике 7 в корпусе 5.The holding device is a nut 6, with multi-threading made therein, mounted on a thrust bearing 7 in the housing 5.

Срабатывание устройства происходит следующим образом, после подачи управляющего сигнала на устройство спусковое 4 происходит освобождение гайки 6, которая, под действием нагрузки в плоскости разделения корпуса 1 и воронки 2, а так же пружины 15, вращается, свинчиваясь со штыря 17 и тем самым освобождая штырь 17. Саморазвинчивание гайки 6 под действием осевой нагрузки возможно благодаря тому, что угол подъема профиля резьбы больше угла трения. После того как штырь 17 полностью вышел из гайки 6 происходит разделение по плоскости разделения корпуса и воронки 1 и 2 устройства. В это же время шток 10, ранее ограничиваемый в перемещении штырем 17, под действием силы от пружины 21 отгибает пластину 11, залавливающую шток датчика 3, за счет чего происходит освобождение штока датчика 3 и его срабатывание. Технический результат заключается в применении:The operation of the device is as follows, after the control signal is applied to the trigger device 4, the nut 6 is released, which, under the action of the load in the separation plane of the body 1 and the funnel 2, as well as the spring 15, rotates, screwing with the pin 17 and thereby freeing the pin 17. Self-unscrewing of the nut 6 under the action of axial load is possible due to the fact that the angle of elevation of the thread profile is greater than the angle of friction. After the pin 17 is completely out of the nut 6, there is a separation along the separation plane of the body and the funnel 1 and 2 of the device. At the same time, the rod 10, previously limited in movement by the pin 17, under the action of a force from the spring 21 bends the plate 11, catching the rod of the sensor 3, thereby releasing the rod of the sensor 3 and its actuation. The technical result consists in applying:

- механизма обеспечивающего срабатывание датчика в момент выхода штыря 19 из зацепления с гайкой 6;- the mechanism that provides the sensor triggering when the pin 19 is released from the engagement with the nut 6;

- механизма удержания, выполненного в виде гайки и штыря с резьбой обеспечивающей свинчивание гайки со штыря под действием осевой нагрузки, элементы которого не соударяются с другими элементами конструкции двигаясь с большой скоростью, после срабатывания. Данный эффект достигается за счет постепенного свинчивания гайки со штыря, что плавно снимает нагрузку со стыковочной поверхности и снижает скорость перемещения соударяющихся элементов механизма удержания;- the retention mechanism, made in the form of a nut and a threaded pin, which secures the nut from the pin under the action of an axial load, the elements of which do not collide with other structural elements while moving at high speed after they are triggered. This effect is achieved due to the gradual screwing of the nut from the pin, which smoothly removes the load from the connecting surface and reduces the speed of movement of the colliding elements of the holding mechanism;

Claims (2)

1. Устройство удержания подвижных элементов конструкции космического аппарата, содержащее корпус, включающий в себя механизм удержания и освобождения, спусковое устройство, а так же воронку, закрепляемую на удерживаемом элементе конструкции, стягиваемые между собой по плоскости разделения, отличающееся тем, что механизм удержания и освобождения выполнен в виде гайки, установленной на упорный подшипник, и штыря с выполненной на одном конце резьбой, обеспечивающей свинчивание гайки со штыря под действием осевой нагрузки; корпус и воронка имеют в своей конструкции элементы, обеспечивающие ограничение вращения штыря под действием осевой нагрузки, а осевая нагрузка на штырь создается гайкой, навинчиваемой на второй конец штыря.1. A device for holding movable structural elements of a spacecraft, comprising a housing including a holding and releasing mechanism, a launching device, as well as a funnel attached to the structure being retained, clamped together along a separation plane, characterized in that the holding and releasing mechanism made in the form of a nut mounted on a thrust bearing, and a pin with a thread made at one end, which secures the nut from the pin under the action of an axial load; the housing and the funnel have in their design elements that limit the rotation of the pin under the action of axial load, and the axial load on the pin is created by a nut that is screwed on the second end of the pin. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпус дополнительно установлен кронштейн, подпружиненный шток и пластина, что позволяет обеспечить срабатывание датчика при выходе штыря из зацепления с гайкой.2. The device according to claim 1, characterized in that a bracket, a spring-loaded rod and a plate are additionally installed in the case, which allows for the sensor to be triggered when the pin disengages from the nut.
RU2018108365A 2018-03-06 2018-03-06 Spacecraft movable structural elements retention device RU2686804C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108365A RU2686804C1 (en) 2018-03-06 2018-03-06 Spacecraft movable structural elements retention device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108365A RU2686804C1 (en) 2018-03-06 2018-03-06 Spacecraft movable structural elements retention device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686804C1 true RU2686804C1 (en) 2019-04-30

Family

ID=66430527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108365A RU2686804C1 (en) 2018-03-06 2018-03-06 Spacecraft movable structural elements retention device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686804C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6530718B2 (en) * 2001-01-30 2003-03-11 Lockheed Martin Corporation Connector assembly
RU2455205C1 (en) * 2010-11-03 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Separator of structural elements
RU2558960C2 (en) * 2013-07-09 2015-08-10 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Holder
RU2619497C2 (en) * 2015-08-13 2017-05-16 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Device for containment and release of expandable elements of spacecraft design

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6530718B2 (en) * 2001-01-30 2003-03-11 Lockheed Martin Corporation Connector assembly
RU2455205C1 (en) * 2010-11-03 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Separator of structural elements
RU2558960C2 (en) * 2013-07-09 2015-08-10 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Holder
RU2619497C2 (en) * 2015-08-13 2017-05-16 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Device for containment and release of expandable elements of spacecraft design

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5620209B2 (en) Restraint and release device
EP2848538B1 (en) Non-explosive tension release actuator
RU2304236C1 (en) Device for locking article parts detachable during operation
CA3046252C (en) Actuated resettable shockless hold down and release mechanism (ares hdrm)
US3998124A (en) Bomb rack arming unit
US2736522A (en) Aircraft load ejection device
RU2539710C1 (en) Device to fix and separate parts of structure
US7207518B2 (en) Cartridge with fin deployment mechanism
RU2686804C1 (en) Spacecraft movable structural elements retention device
US4882970A (en) Motion translator
US3398639A (en) Holding device for a rocket in a launcher tube
RU2619497C2 (en) Device for containment and release of expandable elements of spacecraft design
IL288884A (en) Multiple hold-down and release device for spacecraft, and methods for releasing a spacecraft from a dispenser of a launcher and for installing a multiple hold-down and release device for spacecraft
RU2669246C1 (en) Device for holding and releasing transformed mechanical systems of spacecraft
RU2714037C2 (en) Device for holding and releasing transformable mechanical systems of spacecraft
US3515067A (en) Impact responsive proximity initiator
US3481246A (en) Munition dispenser
Dowen et al. Development of a reusable, low-shock clamp band separation system for small spacecraft release applications
GB2241562A (en) Device for delayed activation of a valve
CN114275197B (en) SMA wire-triggered satellite locking and separating device and working method thereof
CN113184229B (en) Linkage type space clamping jaw releasing device
US20240228069A9 (en) Retaining and releasing device and assembly for spacecraft
US3368480A (en) Folding cone sonobuoy delivery system
RU2733003C1 (en) Device for preliminary disconnection of electric connectors
US3299810A (en) Devices for the control of an aerial bomb operation