RU2785483C9 - System for connecting the hulls of compartments - Google Patents

System for connecting the hulls of compartments Download PDF

Info

Publication number
RU2785483C9
RU2785483C9 RU2021126992A RU2021126992A RU2785483C9 RU 2785483 C9 RU2785483 C9 RU 2785483C9 RU 2021126992 A RU2021126992 A RU 2021126992A RU 2021126992 A RU2021126992 A RU 2021126992A RU 2785483 C9 RU2785483 C9 RU 2785483C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bolt
axes
compartments
holes
frames
Prior art date
Application number
RU2021126992A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2785483C1 (en
Inventor
Владимир Афанасьевич Шанаев
Александр Львович Зачёсов
Алексей Дмитриевич Андреев
Илья Владимирович Олейник
Сергей Михайлович Коряковцев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Publication of RU2785483C1 publication Critical patent/RU2785483C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2785483C9 publication Critical patent/RU2785483C9/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of general mechanical engineering, namely, to systems for detachable connection of the hulls of compartments of an aerial vehicle. The system comprises two or more cylindrical segments with symmetrical internal conical surfaces coupled in the plane of the joint with the outer surface of the frames of a pair of butt-connected compartments, wherein one frame comprises an annular ledge with holes for the threaded connections provided to secure the joint; the joints themselves are at the ends of the segment, with axes thereof passing along the coupling surface perpendicular to the axes of the compartment hulls. The threaded connections provided to secure the joint are made as explosive bolts with an electric detonator, a nut, and a washer; the bolts are installed on the inside of the compartments in the holes of the frame with an annular ledge, recesses are made on the outer surface of the frames in the area of the holes for each bolt perpendicular to the axes thereof, and the cylindrical segments are equipped with threaded sleeves with collars mounted on the segments coaxially to each explosive bolt enabling axial movement thereof and coming in contact with the surface of the frame recesses; wherein the end surface of each sleeve is matched with the separation plane of the bolt, and each washer for a bolt fastening nut is provided with an annular protrusion in the inner diameter of the sleeve.
EFFECT: higher reliability and improved operating characteristics of the system due to the fault-free operation of the explosive bolt and the reduced disturbance to the structural elements of the aircraft.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к конструкциям разъемных соединений корпусов отсеков летательного аппарата.The invention relates to the field of general engineering, in particular to the designs of detachable connections of aircraft compartment housings.

Известны конструкции соединения корпусов отсеков, например, патент RU №2717930 F16B, опубликованный 26.03.2020 г., включающий пару соединенных встык отсеков с помощью двух или более цилиндрических сегментов с симметричными внутренними коническими поверхностями, сопрягающимися в плоскости стыка с наружной поверхностью шпангоутов отсеков, один из которых содержит кольцевой уступ с отверстиями под резьбовые соединения, фиксирующие стык, пара резьбовых соединений размещены на концах сегмента, а их оси проходят по стыковочной поверхности перпендикулярно осям корпусов отсеков. Принято за прототип.Known designs for connecting compartment bodies, for example, patent RU No. 2717930 F16B, published on March 26, 2020, including a pair of butt-connected compartments using two or more cylindrical segments with symmetrical internal conical surfaces mating in the joint plane with the outer surface of the compartment frames, one of which contains an annular ledge with holes for threaded connections, fixing the joint, a pair of threaded connections are placed at the ends of the segment, and their axes pass along the mating surface perpendicular to the axes of the compartment bodies. Taken as a prototype.

К недостаткам конструкции прототипа следует отнести то, что данная конструкция, являясь разъемным соединением, не может разделяться в полете.The disadvantages of the prototype design include the fact that this design, being a detachable connection, cannot be separated in flight.

Задачей изобретения является создание разделяемой системы соединения корпусов отсеков, обеспечивающую повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик системы за счет безотказной работы разрывного болта и уменьшения возмущения на элементы конструкции летательного аппарата.The objective of the invention is to create a separable system for connecting compartment bodies, providing increased reliability and improved performance of the system due to the failure-free operation of the explosive bolt and reducing disturbances on the structural elements of the aircraft.

Поставленная задача решается тем, что предложена система соединение корпусов отсеков, содержащая два или более цилиндрических сегмента с симметричными внутренними коническими поверхностями, сопрягающимися в плоскости стыка с наружной поверхностью шпангоутов пары соединенных встык отсеков, один из которых содержит кольцевой уступ с отверстиями под резьбовые соединения, фиксирующие стык, сами соединения размещена на концах сегмента, а их оси проходят по стыковочной поверхности перпендикулярно осям корпусов отсеков, при этом резьбовые соединения фиксирующие стык выполнены в виде разрывных болтов с электродетонатором, с гайкой и шайбой, болты установлены изнутри отсеков в отверстия шпангоута с кольцевым уступом, на наружной поверхности шпангоутов в зоне отверстий под каждый болт перпендикулярно их осям, выполнены углубления, а цилиндрические сегменты снабжены резьбовыми втулками с буртиками, установленными на сегментах соосно каждому разрывному болту с возможностью осевого перемещения и контактирующими с поверхностью углублений шпангоутов, при этом торцевая поверхность каждой втулки совмещена с плоскостью разделения болта, а шайбы под гайки крепления болта снабжена кольцевом выступом, размещенным во внутреннем диаметре втулки.The problem is solved by the fact that a system for connecting compartment bodies is proposed, containing two or more cylindrical segments with symmetrical internal conical surfaces mating in the junction plane with the outer surface of the frames of a pair of butt-connected compartments, one of which contains an annular ledge with holes for threaded connections, fixing joint, the joints themselves are placed at the ends of the segment, and their axes run along the mating surface perpendicular to the axes of the compartment bodies, while the threaded connections fixing the joint are made in the form of explosive bolts with an electric detonator, with a nut and a washer, the bolts are installed from the inside of the compartments into the holes of the frame with an annular ledge , on the outer surface of the frames in the area of the holes for each bolt perpendicular to their axes, recesses are made, and the cylindrical segments are equipped with threaded bushings with flanges installed on the segments coaxially with each explosive bolt with the possibility of axial movement and to contacting with the surface of the recesses of the frames, while the end surface of each sleeve is aligned with the bolt separation plane, and the washers for the nuts of the bolt are provided with an annular protrusion located in the inner diameter of the sleeve.

Изобретение поясняется фигурами чертежа.The invention is illustrated by the figures of the drawing.

На Фиг. 1 изображен общий вид системы соединения отсеков (например, с тремя цилиндрическими сегментами).On FIG. 1 shows a general view of the compartment connection system (for example, with three cylindrical segments).

На Фиг. 2 изображены соединенные встык отсеки в зоне установки РБ (РБ не показан).On FIG. 2 shows butt-connected compartments in the RB installation area (RB not shown).

На Фиг. 3 изображено сечение системы соединения отсеков в зоне установки разрывного болта.On FIG. 3 shows a cross-section of the compartment connection system in the area of the explosive bolt installation.

Система соединения состоит из: поз. 1 и поз. 2 - корпуса отсеков; поз. 3 - шпангоут отсека 1 с кольцевым уступом; поз. 4 - шпангоут отсека 2; поз. 5 - разрывной болт (РБ); поз. 6 - цилиндрические сегменты; поз. 7 - гайка крепления болта, поз. 8 - втулка с буртиком, поз. 9 - шайбы с кольцевым выступом; поз. 10 - электродетонатор; поз. 11 - углубление.The connection system consists of: pos. 1 and pos. 2 - compartment housings; pos. 3 - frame compartment 1 with an annular ledge; pos. 4 - frame compartment 2; pos. 5 - explosive bolt (RB); pos. 6 - cylindrical segments; pos. 7 - bolt fastening nut, pos. 8 - sleeve with collar, pos. 9 - washers with an annular protrusion; pos. 10 - electric detonator; pos. 11 - deepening.

Работает система соединения корпусов отсеков следующим образом. Для разделения элементов летательного аппарата подается команда на электродетонатор. Электродетонатор 10 срабатывает и каждый разрывной болт 5 разрушается в плоскости разделения на две части. Для надежного срабатывания болта необходим замкнутый объем. Этот объем обеспечивается установкой втулки с буртиком 8 и выполнением углубления 11 на наружной поверхности шпангоутов 3 и 4. Втулки закреплены на сегментах 6 с возможностью осевого перемещения за счет углублений в шпангоутах, выполненных совместно, и зазора между цилиндрическими сегментами и наружной поверхностью шпангоутов (см. Фиг. 3). Торцевая поверхность втулки контактирует с поверхностью углубления в зоне конусной разделки под РБ. При этом торцевая поверхность втулки 8, упирающаяся в поверхность углубления 11 шпангоутов, совмещена с плоскостью разделения болта 5.The system for connecting the housings of the compartments works as follows. To separate the elements of the aircraft, a command is given to the electric detonator. The electric detonator 10 is triggered and each explosive bolt 5 is destroyed in the plane of separation into two parts. For reliable operation of the bolt, a closed volume is required. This volume is provided by installing a bushing with a shoulder 8 and making a recess 11 on the outer surface of the frames 3 and 4. The bushings are fixed on the segments 6 with the possibility of axial movement due to the recesses in the frames, made together, and the gap between the cylindrical segments and the outer surface of the frames (see Fig. Fig. 3). The end surface of the sleeve is in contact with the surface of the recess in the zone of conical cutting under the RB. In this case, the end surface of the sleeve 8, abutting against the surface of the recess 11 of the frames, is aligned with the separation plane of the bolt 5.

Для выполнения безосколочного и более надежного разделения разрывного болта (вероятность безотказной работы 0,9999) необходим равномерный зазор между РБ и внутренним диаметром втулки. Этот зазор обеспечивает шайба поз. 9 с кольцевым выступом, который входит во внутренний диаметр втулки.To perform a shatter-free and more reliable separation of the bursting bolt (probability of failure-free operation 0.9999), a uniform gap between the RB and the inner diameter of the sleeve is required. This clearance is provided by the washer pos. 9 with an annular protrusion that fits into the inner diameter of the sleeve.

При срабатывании РБ развальцовываются в зоне отверстий втулок, заполняя конусную разделку, а давление от срабатывания через втулку 8 (либо по резьбе, либо, при ее срезе, через буртик втулки) передается на сегменты 6 и происходит их сброс вместе с втулками и частью болтов с гайками 7 и шайбами 9. Вторая часть РБ, установленная в отверстие шпангоута с кольцевым уступом 3 отходит с корпусом 1, в котором они установлены, а сам кольцевой уступ шпангоута 3 отсека 1 является направляющим движения при разделении отсеков 1 и 2. Происходит разделение корпусов отсеков 1 и 2, которые стыкуются между собой торцами, выполненными в виде симметричных кольцевых шпангоутов (см. Фиг. 2).When actuated, the RB is flared in the area of the bushing holes, filling the cone groove, and the pressure from actuation through the bushing 8 (either along the thread or, when it is sheared, through the shoulder of the bushing) is transmitted to segments 6 and they are discharged together with the bushings and part of the bolts with nuts 7 and washers 9. The second part of the RB, installed in the hole of the frame with an annular ledge 3, departs with the body 1 in which they are installed, and the annular ledge of the frame 3 of compartment 1 itself is the guide of movement when compartments 1 and 2 are separated. 1 and 2, which are joined together by ends made in the form of symmetrical annular frames (see Fig. 2).

Конструкция выполнена таким образом, что конусная разделка под РБ поз. 5 выполняется совместно после стыковки отсеков, оси отверстий проходят в поверхности стыка, а сами отверстия выполнены симметрично в каждом шпангоуте, корпуса отсеков стянуты между собой двумя или более цилиндрическими сегментами 6, количество которых определено нагрузкой на стык, причем болты размещены по краям сегментов, что обеспечивает их прижатие к поверхностям шпангоутов 3 и 4. Внутренняя поверхность сегментов 6 выполнена в виде двух симметричных конических образующих, соответствующих коническим образующим шпангоутов отсеков 3 и 4 и вступающим с ними в непосредственный контакт, а остальные поверхности имеют с отсеками 1 и 2 гарантированные зазоры. Сегменты 6, вне зависимости от количества, изготовлены из единой заготовки кольцевой формы методом высокопроизводительной токарной обработки, как и шпангоуты отсеков 3 и 4. Разрывные болты установлены в плоскости стыка перпендикулярно осям корпусов отсеков. Давление от срабатывания РБ действует перпендикулярно оси отсеков, тем самым уменьшая возмущения на элементы конструкции летательного аппарата при разделении корпусов отсеков.The design is made in such a way that the conical groove under the RB pos. 5 is carried out jointly after docking the compartments, the axes of the holes pass in the joint surface, and the holes themselves are made symmetrically in each frame, the compartment bodies are pulled together by two or more cylindrical segments 6, the number of which is determined by the load on the joint, and the bolts are placed at the edges of the segments, which ensures their pressing against the surfaces of frames 3 and 4. The inner surface of the segments 6 is made in the form of two symmetrical conical generatrices corresponding to the conical generatrix of the frames of compartments 3 and 4 and coming into direct contact with them, and the remaining surfaces have guaranteed gaps with compartments 1 and 2. Segments 6, regardless of the number, are made from a single ring-shaped blank by high-performance turning, like the frames of compartments 3 and 4. Explosive bolts are installed in the joint plane perpendicular to the axes of the compartment bodies. The pressure from the operation of the RB acts perpendicular to the axis of the compartments, thereby reducing perturbations on the structural elements of the aircraft during the separation of the compartment bodies.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет создать разделяемую систему соединения корпусов отсеков, обеспечивающую повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик за счет безотказной работы разрывного болта и уменьшения возмущения на элементы конструкции летательного аппарата.Thus, the use of the proposed invention makes it possible to create a separable system for connecting compartment bodies, which provides increased reliability and improved performance due to the failure-free operation of the explosive bolt and reduced disturbance to the structural elements of the aircraft.

Claims (2)

1. Система соединения корпусов отсеков, содержащая два или более цилиндрических сегмента с симметричными внутренними коническими поверхностями, сопрягающимися в плоскости стыка с наружной поверхностью шпангоутов пары соединенных встык отсеков, один из которых содержит кольцевой уступ с отверстиями под резьбовые соединения, фиксирующие стык, сами соединения размещены на концах сегмента, а их оси проходят по стыковочной поверхности перпендикулярно осям корпусов отсеков, отличающаяся тем, что резьбовые соединения, фиксирующие стык, выполнены в виде разрывных болтов с электродетонатором, с гайкой и шайбой, болты установлены изнутри отсеков в отверстия шпангоута с кольцевым уступом, на наружной поверхности шпангоутов в зоне отверстий под каждый болт перпендикулярно их осям выполнены углубления, а цилиндрические сегменты снабжены резьбовыми втулками с буртиками, установленными на сегментах соосно каждому разрывному болту с возможностью осевого перемещения и контактирующими с поверхностью углублений шпангоутов, при этом торцевая поверхность каждой втулки совмещена с плоскостью разделения болта.1. A system for connecting compartment bodies, containing two or more cylindrical segments with symmetrical internal conical surfaces mating in the interface plane with the outer surface of the frames of a pair of butt-connected compartments, one of which contains an annular ledge with holes for threaded connections that fix the joint, the connections themselves are placed at the ends of the segment, and their axes pass along the mating surface perpendicular to the axes of the compartment bodies, characterized in that the threaded connections that fix the joint are made in the form of explosive bolts with an electric detonator, with a nut and washer, the bolts are installed from the inside of the compartments into the frame holes with an annular ledge, on the outer surface of the frames in the area of the holes for each bolt, recesses are made perpendicular to their axes, and the cylindrical segments are equipped with threaded bushings with flanges installed on the segments coaxially with each explosive bolt with the possibility of axial movement and in contact with the surface of the corner killing frames, while the end surface of each bushing is aligned with the plane of separation of the bolt. 2. Система соединения корпусов отсеков по п. 1, отличающаяся тем, что каждая шайба под гайку крепления болта снабжена кольцевым выступом, размещенным во внутреннем диаметре втулки.2. The system for connecting compartment bodies according to claim 1, characterized in that each washer for the bolt fastening nut is provided with an annular protrusion located in the inner diameter of the sleeve.
RU2021126992A 2021-09-13 System for connecting the hulls of compartments RU2785483C9 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2785483C1 RU2785483C1 (en) 2022-12-08
RU2785483C9 true RU2785483C9 (en) 2023-03-20

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU557557A1 (en) * 1975-06-09 1996-09-20 Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения Device for mating compartments of flying vehicle
RU92406U1 (en) * 2009-11-16 2010-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.В. Фрунзе" DEVICE FOR CONNECTING AND FOLLOWING SEPARATION OF STRUCTURAL ELEMENTS
US20150291271A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Kent W. Benner System and Method for Fastening Structures
RU2688502C1 (en) * 2017-12-25 2019-05-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Aircraft modules connection unit
CA2860572C (en) * 2012-01-10 2019-10-15 Nicholas W. Yovich Mounting assembly and method for mounting a sound-deadening body to a fuselage of an aircraft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU557557A1 (en) * 1975-06-09 1996-09-20 Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения Device for mating compartments of flying vehicle
RU92406U1 (en) * 2009-11-16 2010-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.В. Фрунзе" DEVICE FOR CONNECTING AND FOLLOWING SEPARATION OF STRUCTURAL ELEMENTS
CA2860572C (en) * 2012-01-10 2019-10-15 Nicholas W. Yovich Mounting assembly and method for mounting a sound-deadening body to a fuselage of an aircraft
US20150291271A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Kent W. Benner System and Method for Fastening Structures
RU2688502C1 (en) * 2017-12-25 2019-05-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Aircraft modules connection unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5129306A (en) Breakable joint system enabling parts to be separated by means of an explosive charge
US9248901B2 (en) Airframe structural element
US2738993A (en) Flexible tube couplings
US3463527A (en) Failsafe expandable bolt assembly
US11209031B2 (en) Single shear attachment device with an eccentric axis and an eccentric sleeve, mechanical assembly including such a device and assembling process
US10739120B2 (en) Explosive separating joint
US20140061375A1 (en) Assembly for mounting a turbine engine to a pylon
RU2785483C9 (en) System for connecting the hulls of compartments
RU2785483C1 (en) Apparatus for connecting the hulls of compartments
CN107150789A (en) Aircraft landing gear component
JP2020501980A (en) Connection and disconnection device that separates the satellite from the launch device or satellite dispenser
US3116944A (en) Pipe joint
AU2018409856B2 (en) Fastener biasing system
RU2819152C1 (en) Device for detachable connection of housings of aircraft compartments
US9540115B2 (en) Dual mode frangible refueling nozzle
CA1099935A (en) Pivotal joint with redundant connecting means between the two pivotally joined parts thereof
US2471118A (en) Detachable engine mount and accessory coupling
US20220194610A1 (en) Aircraft assembly
JPS61502384A (en) centrifuge
RU2144892C1 (en) Device for separation of spacecraft components
RU2781377C1 (en) Apparatus for connecting the hulls of compartments of an aerial vehicle
RU2742841C2 (en) Duplicated hinge assembly
RU2455205C1 (en) Separator of structural elements
US10597166B2 (en) In-flight refueling probe for an aircraft
EP3611418B1 (en) Tapered strut with mechanical fittings