RU2762186C1 - Система и способ отделения отсека летательного аппарата - Google Patents
Система и способ отделения отсека летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762186C1 RU2762186C1 RU2020132192A RU2020132192A RU2762186C1 RU 2762186 C1 RU2762186 C1 RU 2762186C1 RU 2020132192 A RU2020132192 A RU 2020132192A RU 2020132192 A RU2020132192 A RU 2020132192A RU 2762186 C1 RU2762186 C1 RU 2762186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compartment
- aircraft
- piston
- pusher
- separation
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к летательным аппаратам (ЛА) и может быть использована в системах отделения отсеков ЛА. Система отделения отсека ЛА содержит устройство крепления отделяемого отсека к ЛА и устройство отделения. В состав устройства отделения входит толкатель с охватывающей его оболочкой. Устройство крепления и устройство отделения соединены с бортовой кабельной сетью. На корпусе толкателя установлен твердотопливный газогенератор. Поршень выполнен в виде ступенчатого цилиндра с передним днищем, при этом цилиндрические поверхности стакана являются опорными для цилиндрических поверхностей поршня. Заплечик стакана служит упором для заплечика поршня в конце рабочего хода поршня. Достигается повышение надежности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Группа изобретений относится к летательным аппаратам (ЛА) и может быть использована в системах отделения отсеков ЛА (головных частей, отсеков полезной нагрузки).
Известна система отделения отсека ЛА (головной части), представленная в книге Пенцак И.Н. «Теория полета и конструкция баллистических ракет», М. Машиностроение, 1974 г., стр. 235, рис. 12.6, содержащая устройство крепления, выполненное с возможностью расфиксации крепления, и устройство отделения с центральным пневмотолкателем, ось которого направлена по оси отделяемого отсека до его отделения, отсек снабжен упорным элементом, содержащим контактную поверхность для взаимодействия с толкателем.
Данное устройство имеет следующие недостатки.
Из-за пульсаций параметров воздушного потока, упругих колебаний корпуса ЛА и отделяемого отсека, направление силы толкателя периодически отклоняется от направления на центр тяжести отделяемого отсека, поэтому на отделяемый отсек действует пульсирующий момент силы отталкивания относительно его центра тяжести, что увеличивает динамические нагрузки, действующие на конструкцию отделяемого отсека и устройства отделения, вызывает вращение отделяемого отсека вокруг его центра тяжести и увеличивает погрешность параметров движения отсека после отделения и, как следствие, требует дополнительных затрат энергии на стабилизацию параметров отсека после отделения.
За ближайший аналог авторами принята система отделения отсека ЛА (патент RU 2651780, МПК B64G 1/64), содержащая устройство крепления отсека к летательному аппарату по стыковочным шпангоутам, выполненное с возможностью расфиксации крепления, и устройство отделения, установленное на летательном аппарате и снабженное толкателем, контактирующим с упорным элементом отсека, при этом ось толкателя направлена по оси летательного аппарата и отсека до их отделения, на стыковочном шпангоуте отсека выполнен посадочный пояс для стыковочного шпангоута летательного аппарата, а в состав устройства отделения введена охватывающая его оболочка с закрепленными на ней передним и задним фланцем, при этом передним фланцем оболочка закреплена с помощью крепежа на торце толкателя, а задним фланцем установлена в центральном отверстии стыковочного шпангоута отсека с возможностью упора в торец посадочного пояса, являющийся упорным элементом отсека.
Ближайший аналог имеет следующие недостатки.
Не предусмотрены срезные элементы для обеспечения необходимого давления страгивания толкателя и плавного, без рывков, хода толкателя.
Не определена последовательность работы газогенератора и срабатывания пироболтов для обеспечения надежной работы системы отделения до и после отделения отсека от ЛА.
Отсутствует техническое решение задачи расстыковки электроразъемов кабельной сети в ходе работы системы отделения.
Технической задачей, на решение которой направлены заявляемые технические решения, является повышение надежности работы системы отделения отсека ЛА, а также уменьшение энергозатрат на стабилизацию полетных параметров отсека после отделения от ЛА.
Поставленная задача достигается тем, что система отделения отсека ЛА, содержит устройство крепления отделяемого отсека к ЛА по стыковым шпангоутам, выполненное с возможностью расфиксации крепления и устройство отделения, ось которого направлена по оси ЛА и отделяемого отсека, на стыковом шпангоуте отделяемого отсека выполнен посадочный пояс для стыкового шпангоута ЛА, а в состав устройства отделения входит толкатель с охватывающей его оболочкой, обеспечивающей возможность упора в торец посадочного пояса отделяемого отсека, при этом устройство крепления и устройство отделения соединены с бортовой кабельной сетью, при этом крепление отделяемого отсека к ЛА производится пироболтами, толкатель состоит из корпуса толкателя, герметично соединенного с ним стакана, и размещенного внутри стакана поршня с герметичным уплотнением, при этом поршень зафиксирован относительно стакана срезными элементами, а на корпусе толкателя установлен герметично твердотопливный газогенератор, причем бортовая кабельная сеть по стыку отделяемого отсека с ЛА выполнена с электроразъемами, одной частью закрепленными на отсеке и ответной частью на ЛА. Кроме того, внутренняя поверхность стакана образована цилиндрами большего и меньшего диаметра и заплечиком, а поршень выполнен в виде ступенчатого цилиндра с передним днищем, при этом цилиндрические поверхности стакана являются опорными для цилиндрических поверхностей поршня, а заплечик стакана служит упором для заплечика поршня в конце рабочего хода поршня. При этом герметичное уплотнение размещено по цилиндрам большего диаметра, а срезные элементы установлены по цилиндрам меньшего диаметра.
Поставленная задача применительно к способу отделения отсека ЛА достигается тем, что производится расфиксация устройства крепления отделяемого отсека к ЛА и срабатывание устройства отделения путем воздействия толкателя через оболочку на отделяемый отсек, при этом после срабатывания газогенератора высокое давление газов редуцируется в объеме корпуса толкателя и при его дальнейшем нарастании происходит расфиксация поршня за счет среза срезных элементов и перемещение поршня до упора оболочкой в торец посадочного пояса отделяемого отсека, после этого по сигналу системы управления, передаваемого через кабельную сеть, происходит срабатывание пироболтов и перемещение порщня с оболочкой до момента упора поршня в стакан, при этом отсек отделяется от ЛА с расстыковкой электроразъемов кабельной сети.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показаны отделяемый отсек 1 и ЛА 2, которые соединены по стыковым шпангоутам 3 и 4 пироболтами 5 устройства крепления, при этом стыковой шпангоут 4 ЛА 2 опирается на посадочный пояс 6 стыкового шпангоута 3 отделяемого отсека 1. В состав устройства отделения входит толкатель 7 с охватывающей его оболочкой 8. В свою очередь толкатель 7 состоит из корпуса толкателя 9, герметично соединенного с ним стакана 10 и поршня 11, а на корпусе толкателя герметично установлен газогенератор 12.
В поршне 11 выполнен заплечик 13, а стакане 10 - ответный ему заплечик 14. Оболочка 8 выполнена с возможностью упора в торец 15 посадочного пояса 6 стыкового шпангоута 3 отделяемого отсека 1.
Размером L=L0 представлено первоначальное расстояние между заплечиком 13 поршня 11 и заплечиком 14 стакана 10.
На фиг. 2 дан вид по выноске А. Здесь показаны оболочка 8, соединенная с поршнем 11 и стакан 10, соединеный с поршнем 11 срезным элементом 16.
На фиг. 3 дан вид по выноске Б. Здесь показаны корпус толкателя 9, соединенный со стаканом 10, поршень 11 и газогенератор 12, внутри которого размещена пороховая шашка 17.
На фиг. 4 отражен момент после срабатывания газогенератора 12, при этом под действием силы давления газов на поршень 11 происходит срез срезных элементов 16 и перемещение поршня 11 с оболочкой 8 до упора фланцем оболочки 8 в торец 15 стыкового шпангоута 3. Размер L<L0 определяет оставшийся запас хода поршня 11 после подачи команды по бортовой кабельной сети на срабатывание пироболтов 5.
На фиг. 5 показан момент после срабатывания пироболтов 5. Это позволяет под действием силы давления газов на корпус толкателя 9 начать отделение отсека 1 от ЛА 2. Размер L станет равным 0, когда заплечик поршня 11 соприкоснется с заплечиком стакана 10.
На фиг. 6 показано, что отделяемый отсек 1 и ЛА 2 уже не связаны друг с другом и отдаляются, совершая независимый полет.
На фиг. 7 представлены вид В и сечение Г-Г. Здесь изображена одна из групп электроразъемов бортовой кабельной сети по стыку отделяемого отсека 1 с ЛА 2, при этом одна часть 18 показанного электроразъема закреплена на отделяемом отсеке 1, а ответная часть 19 закреплена на ЛА 2. После срабатывания пироболтов 5 и при отделении отсека 1 от ЛА 2 происходит расстыковка ответных частей 18 и 19 электроразъемов бортовой кабельной сети.
Система отделения отсека ЛА как устройство описана выше (см. фиг. 1 - фиг. 7 с описаниями).
Способ отделения отсека ЛА заключается в следующем.
После срабатывания газогенератора 12 высокое давление газов редуцируется в объеме корпуса толкателя 9 и при его дальнейшем нарастании происходит расфиксация поршня 11 за счет среза срезных элементов 16 и перемещение поршня 11 до упора оболочкой 8 в торец 15 посадочного пояса 6 отделяемого отсека 1. После этого по сигналу системы управления, передаваемого через кабельную сеть, происходит срабатывание пироболтов 5 и перемещение поршня 11 с оболочкой 8 до момента упора поршня 11 в стакан 10, при этом отсек 1 отделяется от ЛА 2 с расстыковкой ответных частей 18 и 19 электроразъема бортовой кабельной сети.
Таким образом, фланец оболочки 8, во-первых, оперт по периметру окружности торца 15 и, во-вторых, зацентрирован в отверстии 14 шпангоута 4, следовательно, усилие от толкателя 7 будет передаваться по всей площади (по всему периметру) торца 15 шпангоута 3, создавая условия для надежного перемещения по опорному поясу 6 в ходе отделения отсека 1 от ЛА 2.
Предложенные система и способ отделения отсека ЛА успешно прошли лабораторно-стендовые и летно-конструкторские испытания в составе ЛА в диапазоне температур ±50°С.
Использование предлагаемых технических решений позволит повысить надежность и точность отделения отсека от ЛА, а также уменьшить энергозатраты на стабилизацию полетных параметров отсека после его отделения от ЛА.
Claims (4)
1. Система отделения отсека летательного аппарата (ЛА), содержащая устройство крепления отделяемого отсека к ЛА по стыковым шпангоутам, выполненное с возможностью расфиксации крепления, и устройство отделения, установленное на ЛА, ось которого направлена по оси ЛА и отделяемого отсека, на стыковом шпангоуте отделяемого отсека выполнен посадочный пояс для стыкового шпангоута ЛА, а в состав устройства отделения входит толкатель с охватывающей его оболочкой, обеспечивающей возможность упора в торец посадочного пояса отделяемого отсека, при этом устройство крепления и устройство отделения соединены с бортовой кабельной сетью, отличающаяся тем, что крепление отделяемого отсека к ЛА производится пироболтами, толкатель состоит из корпуса толкателя, герметично соединенного с ним стакана и размещенного внутри стакана поршня с герметичным уплотнением, при этом поршень зафиксирован относительно стакана срезными элементами, а на корпусе толкателя установлен герметично твердотопливный газогенератор, при этом бортовая кабельная сеть по стыку отделяемого отсека с ЛА выполнена с электроразъемами, одной частью закрепленными на отсеке и ответной частью на ЛА.
2. Система отделения отсека ЛА по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность стакана образована цилиндрами большего и меньшего диаметра и заплечиком, а поршень выполнен в виде ступенчатого цилиндра с передним днищем, при этом цилиндрические поверхности стакана являются опорными для цилиндрических поверхностей поршня, а заплечик стакана служит упором для заплечика поршня в конце рабочего хода поршня.
3. Система отделения отсека ЛА по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что герметичное уплотнение размещено по цилиндрам большего диаметра, а срезные элементы установлены по цилиндрам меньшего диаметра.
4. Способ отделения отсека ЛА, заключающийся в расфиксации устройства крепления отделяемого отсека к ЛА и срабатывании устройства отделения путем воздействия толкателя через оболочку на отделяемый отсек, отличающийся тем, что после срабатывания газогенератора высокое давление газов редуцируется в объеме корпуса толкателя и при его дальнейшем нарастании происходит расфиксация поршня за счет среза срезных элементов и перемещение поршня до упора оболочкой в торец посадочного пояса отделяемого отсека, после этого по сигналу системы управления, передаваемому через кабельную сеть, происходит срабатывание пироболтов и перемещение поршня с оболочкой до момента упора поршня в стакан, при этом отсек отделяется от ЛА с расстыковкой электроразъемов кабельной сети.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132192A RU2762186C1 (ru) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Система и способ отделения отсека летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132192A RU2762186C1 (ru) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Система и способ отделения отсека летательного аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2762186C1 true RU2762186C1 (ru) | 2021-12-16 |
Family
ID=79175374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020132192A RU2762186C1 (ru) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Система и способ отделения отсека летательного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2762186C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114636355A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-17 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种用于飞行器的高空抛罩分离机构 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000238700A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 人工衛星の分離姿勢安定装置 |
RU2291820C1 (ru) * | 2005-07-21 | 2007-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Толкатель для отделения створок сбрасываемого головного обтекателя от ракетной ступени |
RU2651780C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-04-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система отделения отсека летательного аппарата |
-
2020
- 2020-09-28 RU RU2020132192A patent/RU2762186C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000238700A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 人工衛星の分離姿勢安定装置 |
RU2291820C1 (ru) * | 2005-07-21 | 2007-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Толкатель для отделения створок сбрасываемого головного обтекателя от ракетной ступени |
RU2651780C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-04-23 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Система отделения отсека летательного аппарата |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114636355A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-17 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种用于飞行器的高空抛罩分离机构 |
CN114636355B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-10-20 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种用于飞行器的高空抛罩分离机构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109573115B (zh) | 整流罩开启装置 | |
RU2349516C1 (ru) | Тяга-пневмотолкатель | |
RU2762186C1 (ru) | Система и способ отделения отсека летательного аппарата | |
US8082848B2 (en) | Missile with system for separating subvehicles | |
US3084597A (en) | Explosive quick-disconnect | |
US9745063B2 (en) | Airborne rocket launch system | |
CN211685687U (zh) | 一种运载火箭的级间冷分离结构 | |
IL252808B2 (en) | Unmanned aircraft launched | |
CN111017272A (zh) | 一种运载火箭的级间冷分离结构 | |
US4388853A (en) | Missile launchers | |
US11987395B2 (en) | Thrusting rails for launch vehicles, and associated systems and methods | |
US2815698A (en) | Attachments incorporating explosive bolts or the like | |
CN102717901A (zh) | 多器组合火星探测器构型及其形成方法 | |
CN209776816U (zh) | 一种轻型无人机高压气动助推起飞装置 | |
CN112361898A (zh) | 一种航天飞行器分离系统 | |
RU2401779C1 (ru) | Авиационный ракетный комплекс | |
RU2500591C1 (ru) | Система отделения отсека летательного аппарата | |
US20220009633A1 (en) | System and method for carrying an aeronautical or launch vehicle to altitude for release to flight | |
RU2651780C1 (ru) | Система отделения отсека летательного аппарата | |
US5395149A (en) | Device for holding an object onto a support and subsequently separating it therefrom in a controlled sequence | |
RU121490U1 (ru) | Система отделения отсека летательного аппарата | |
RU2767227C1 (ru) | Система разделения элементов летательного аппарата | |
RU2402460C1 (ru) | Устройство для крепления и сброса груза с летательного аппарата | |
RU2144892C1 (ru) | Устройство для разделения элементов космического аппарата | |
CN215155785U (zh) | 可分离式姿控动力控制系统 |