Спосіб кріплення й відокремлення об’єктів від ракети-носія та пристрій для здійснення способу
Номер патенту: 113631
Опубліковано: 27.02.2017
Автори: Харченко Євгеній Дмитрович, Самойленко Ігор Дмитрович, Прокопенко Юрій Олексійович, Силкин Олексій Юрійович, Порубаймєх Володимир Ілліч, Жушма Антоніна Павлівна, Лісовий Анатолій Миколайович, Кононець Петро Іванович
Формула / Реферат
1. Спосіб кріплення й відокремлення об'єктів від ракети-носія, за яким на ракеті-носії закріплюють осьовим зусиллям затягування об'єкт, що буде відділятися, стяжним болтом з вкладишами, які утримують стяжний болт у корпусі, фіксують вкладиші у з'єднаному положенні за допомогою гільзи, по команді від системи керування ініціюють спрацьовування джерела енергії і відокремлюють об'єкт від ракети-носія, який відрізняється тим, що гільзу розміщують з внутрішнього боку вкладишів, контактну силову поверхню між стяжним болтом і вкладишами виконують плоскою, а контактні силові поверхні між корпусом і вкладишами, а також між вкладишами й гільзою виконують конічними з вершиною конуса, поверненою у бік об'єкта, що буде відділятися, фіксують гільзу силовим замком, збільшують осьове зусилля затягування стяжного болта до виникнення в критичних перерізах сполучних деталей напруг, близьких до допустимих, зменшують на (30-80) % потужність джерела енергії, під час спрацьовування джерела енергії розкривають силовий замок тиском газів джерела енергії, замикають порохові гази в герметичній порожнині, розфіксовують вкладиші силою реакції, переданої на гільзу через конічну контактну силову поверхню, утримують вкладиші у відкритому положенні до моменту відокремлення об'єкта, що буде відділятися, а після його відокремлення утримують вкладиші та стяжний болт на об'єкті, який відокремився.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зусилля в силовому замку передають взаємодією гільзи з корпусом і поршнем через фіксатори.
3. Пристрій для кріплення й відокремлення об'єктів від ракети-носія, що містить корпус, у якому встановлені поршень, гільза і вкладиші, що втримують стяжний болт, при цьому пристрій містить джерело енергії і пірокамеру, який відрізняється тим, що пристрій обладнано кріпильним вузлом, натяжним елементом, опорою, тримачем, стопором, упором, крешером і газоізолятором, при цьому на корпусі виконано зовнішній опорний конус, зовнішня різьба для кріпильного вузла, внутрішнє кільцеве проточування з опорною конічною поверхнею, внутрішнє стопорне радіусне проточування неповного профілю, внутрішній буртик і різьба під нарізне кільце, що утримує крешер, джерело енергії виконано у вигляді одного піропатрона зі зменшеною потужністю та встановлено на гільзі, він утворює з нею, корпусом і поршнем пірокамеру, на гільзі виконані упор для крешера, канавка-фіксатор, зовнішній буртик, посадкове місце під піропатрон, похилі канали й радіальні отвори під фіксатори, які виконані у вигляді кульок, що контактують з стопорним радіусним проточуванням неповного профілю корпусу й зафіксовані у замкненому положенні запірною поверхнею поршня, який утримує пластина з притискачем і який розміщено всередині гільзи, що з'єднана різьбою з тримачем, у якому виконано внутрішній конус-уловлювач, у задній частині стяжного болта виконано радіальні вікна, наприклад, прямокутного перерізу, у які вставлено вкладиші, кожний з яких має внутрішню конічну поверхню, утримувальний буртик, зовнішню конічну поверхню й опорну площину, по осі стяжного болта встановлено упор, кріпильний вузол виконано у вигляді стакана з різьбою і буртиками, він містить штовхач, конічну пружину й уловлювач, на опорі виконано посадкову конічну поверхню й опорні площини, натяжний елемент виконано у вигляді гайки з буртиком і зафіксовано притискачем, стопор виконано з пружного матеріалу, наприклад, з гуми, й розміщено між стяжним болтом і пробкою, що вкручена у гайку натяжного елемента, а газоізолятор обладнано ущільнювачами й закріплено на різьбі заднього торця гільзи.
Текст
Реферат: Спосіб кріплення й відокремлення об'єктів від ракети-носія та пристрій для здійснення способу належать до ракетно-космічної техніки. Гільзу розміщують з внутрішнього боку вкладишів. Контактну силову поверхню між стяжним болтом і вкладишами виконують плоскою. Контактні силові поверхні між корпусом і вкладишами, а також між вкладишами й гільзою виконують конічними з вершиною конуса, поверненою у бік об'єкта, що буде відділятися. Фіксують гільзу силовим замком. Збільшують осьове зусилля затягування стяжного болта до виникнення в критичних перерізах сполучних деталей напруг, близьких до допустимих. Зменшують на (30-80) % потужність джерела енергії, під час спрацьовування джерела енергії розкривають силовий замок тиском газів джерела енергії. Замикають порохові гази в герметичній порожнині. Розфіксовують вкладиші силою реакції, переданої на гільзу через конічну контактну силову поверхню. Утримують вкладиші у відкритому положенні до моменту відокремлення об'єкта, що буде відділятися, а після його відокремлення утримують вкладиші та стяжний болт на об'єкті, який відокремився. Група винаходів дозволяє повне використання несучої здатності конструкції, зменшення на (20-50)% ударного імпульсу, який діє на об'єкт, що буде відділятися, забезпечення надійного відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключення засмічення космічного простору. UA 113631 C2 (12) UA 113631 C2 UA 113631 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способів і пристроїв кріплення й відокремлення об'єктів і може бути використаний для кріплення й швидкого дистанційного роз'єднання механічних зв'язків між ними в умовах підвищених силових навантажень, наприклад, між ракетою-носієм і космічним апаратом. Відомий спосіб кріплення й відокремлення об'єктів за допомогою кулькового стопора із силовим замиканням, за яким відокремлювана й невідокремлювана частини утримуються у з'єднаному положенні кульковими стопорами із силовим замиканням, їх роз'єднання під час відокремлення відбувається під дією зовнішньої механічної сили, що спрямована уздовж поздовжньої осі з'єднаних елементів [Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. T.I. Элементы механизмов. Простейшие рычажные и шарнирно-рычажные механизмы. - М, Наука, 1979. - С. 140]. Недоліком цього способу є обмежене осьове зусилля, що передається кульковими стопорами, і збільшення якого призводить до пластичної деформації або руйнування контактувальних елементів через високі контактні напруги, що виникають у точках стикання кульок з розділюваними та стопорними елементами. Значення контактних напруг обмежене механічними властивостями матеріалів, через що даний спосіб з'єднання не дає можливості подальшого збільшення осьової сили і, таким чином, осьового експлуатаційного навантаження, необхідного під час кріплення об'єктів підвищеної маси. Найбільш близьким по технічній сутності до запропонованого винаходу є спосіб кріплення й відокремлення об'єктів, за яким осьову силу затягування з ракетою-носієм об'єкта, що буде відділятися, забезпечує стяжний болт з вкладишами, які утримують стяжний болт у корпусі та зафіксовані від переміщення за допомогою гільзи, що зрушується з вкладишів під дією тиску газів джерела енергії, який складається з двох піропатронів [патент №2102696, Російська Федерація, МПК 6 F42В 15/00, опубліковано 20.01.1998 – прототип]. До недоліків цього способу належить неповне використання несучої здатності конструкції у зв'язку з неможливістю збільшення осьового зусилля кріплення об'єкта, що буде відділятися, через перешкоди розкриттю сил тертя між вкладишами й гільзою, що їх утримує, які зростають зі збільшенням осьового зусилля й для подолання яких потрібне більш потужне джерело енергії (більша кількість або потужніші піропатрони), що створює при спрацьовуванні значні ударні навантаження, які впливають на об'єкт, що буде відділятися. Також до недоліків належить неупорядковане переміщення вкладишів при роз'єднанні, що створює можливість їх повернення в положення "з'єднано" і може призводити до невідокремлення об'єкта, мимовільне відгвинчування стяжного болта, що залишається на об'єкті, що відділився від ракети-носія, з наступним його випаданням у процесі експлуатації об'єкта, що відділився. Також недоліками є викид у навколишній космічний простір вкладишів, що призводить до утворення космічного сміття, і частковий викид порохових газів через електрорознімачі піропатронів, що може призвести до ушкодження апаратури, якою оздоблено об'єкт. Технічним завданням запропонованого способу є забезпечення збільшення ступеню використання несучої здатності конструкції, зменшення ударного імпульсу, який впливає на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, надійного відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключення викиду в космічний простір елементів конструкції і порохових газів. Технічним результатом застосування запропонованого способу є повне використання несучої здатності конструкції, зменшення на (20-50) % ударного імпульсу, який діє на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, забезпечення надійного відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключення засмічення космічного простору. Технічну задачу вирішують за рахунок використання таких відомих ознак: закріплення на ракеті-носії осьовим зусиллям затягування об'єкта, що буде відділятися, стяжним болтом з вкладишами, які утримують стяжний болт у корпусі, фіксування вкладишів у з'єднаному положенні за допомогою гільзи, ініціювання спрацьовування джерела енергії за командою від системи керування і відокремлення об'єкту від ракети-носія, а також нових відмітних суттєвих ознак: розміщення гільзи з внутрішнього боку вкладишів, виконання контактної силової поверхні між стяжним болтом і вкладишами плоскою та перпендикулярною до напрямку осьового зусилля затягування, виконання контактних силових поверхонь між корпусом і вкладишами, а також між вкладишами й гільзою, конічними з вершиною конуса, що повернена у бік об'єкта, який буде відділятися, фіксування гільзи силовим замком, збільшення осьового зусилля затягування стяжного болта до виникнення в критичних перерізах сполучних деталей напруг, що близькі до допустимих, зменшення на (30-80) % потужності джерела енергії, розкриття силового замка тиском газів, що утворюються під час спрацьовування джерела енергії, замикання порохових газів у герметичній порожнині, розфіксування вкладишів силою реакції, 1 UA 113631 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 яку передають на гільзу через конічну контактну силову поверхню, утримання вкладишів у відкритому положенні до моменту відокремлення об'єкта, що буде відділятися, утримання вкладишів і стяжного болта на об'єкті, що відокремився. При цьому зусилля в силовому замку передають взаємодією гільзи з корпусом і поршнем через фіксатори. Застосування зазначеної сукупності суттєвих ознак забезпечує повне використання несучої здатності конструкції, зменшення на (20-50) % ударного імпульсу, який діє на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, забезпечення надійного відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключення засмічення космічного простору. Спосіб здійснюється наступним чином: гільзу розміщують з внутрішнього боку вкладишів, контактну силову поверхню між стяжним болтом і вкладишами виконують плоскою та перпендикулярною до напрямку осьового зусилля стягування, контактні силові поверхні між корпусом і вкладишами, а також між вкладишами й гільзою виконують конічними з вершиною конуса, поверненою у бік об'єкта, що буде відділятися, фіксують гільзу силовим замком, збільшують осьове зусилля затягування стяжного болта до виникнення в критичних перерізах сполучних деталей напруг, близьких до допустимих, зменшують на (30-80) % потужність джерела енергії. При виході ракети-носія в задану точку космічного простору подають команду на спрацьовування джерела енергії. При цьому під дією порохових газів джерела енергії відбувається розкриття силового замка, а під дією сили реакції, яка передана на гільзу через конічну контактну поверхню, відбувається розфіксування вкладишів, які утримуються у відкритому положенні до моменту відокремлення об'єкта, що буде відділятися. Відбувається відокремлення об'єкта від ракети-носія з виключенням засмічення космічного простору. Відомий малогабаритний багатопозиційний з'єднувач, що швидко роз'єднується, який складається з відокремлюваної й невідокремлюваної частин, які утримують у з'єднаному положенні кульковими стопорами з силовим замиканням, роз'єднання яких під час відокремлення відбувається під дією зовнішньої механічної сили, спрямованої уздовж поздовжньої осі з'єднаних елементів (Лярский В.Ф., Мурадян О.Б. Электрические соединители. Справочник. Μ., Радио и связь, 1988. - С. 81). Недоліками цього з'єднувача є обмежене осьове зусилля, яке передає з'єднувач, обумовлене тим, що контакт кульок з відповідними поверхнями відбувається в точці й викликає великі контактні напруги, а також неможливість утримання кульок від виходу у відкритий космічний простір після відокремлення об'єкта від ракети-носія. Найбільш близьким по технічній сутності до запропонованого пристрою є безударний пірозамок, що містить корпус з піропатронами, пірокамеру, поршень, стяжний болт, вкладиші й гільзу (патент № 2102696, Російська Федерація, МПК 6 F42B 15/00, опубліковано 20.01.1998 прототип). У цьому пристрої піропатрони виконують функцію джерела енергії. Недоліками цього пірозамка є неповне використання несучої здатності конструкції у зв'язку з неможливістю збільшення осьового зусилля кріплення до ракети-носія об'єкта, що буде відділятися, через перешкоди розкриттю пірозамка сил тертя між вкладишами й гільзою, що їх утримує, які зростають у міру збільшення осьового зусилля й для подолання яких потрібне більш потужне джерело енергії (більша кількість або потужніші піропатрони), що створює при спрацьовуванні значні ударні навантаження, які діють на об'єкт, що відокремлюється. Також до недоліків належить неупорядковане переміщення вкладишів під час роз'єднання, що створює можливість їх повернення в положення "з'єднане" і може привести до невідокремлення об'єкта, мимовільне відгвинчування стяжного болта, що залишається на об'єкті, який відділився від ракети-носія, з наступним його випаданням у процесі експлуатації об'єкта. Також недоліками є викид у навколишній космічний простір вкладишів, що призводить до утворення космічного сміття, і частковий викид порохових газів через електрорознімачі піропатронів. Технічним завданням запропонованого пристрою є вдосконалення конструкції зі збільшенням ступеню використання несучої здатності конструкції, зменшенням ударного імпульсу, який впливає на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, надійним відокремленням об'єкта від ракети-носія й виключенням викиду в космічний простір елементів конструкції і порохових газів. Технічним результатом застосування запропонованого пристрою є повне використання несучої здатності конструкції, зменшення на (20-50) % ударного імпульсу, який діє на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, забезпечення надійного відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключення засмічення космічного простору. Технічну задачу вирішують за рахунок використання таких відомих ознак: корпус, поршень, гільза, вкладиші, стяжний болт, джерело енергії і пірокамера, а також відмітних суттєвих ознак: кріпильний вузол, натяжний елемент, опора, тримач, стопор, упор, крешер, газоізолятор, на корпусі виконано зовнішній опорний конус, зовнішня різьба для кріпильного вузла, внутрішнє 2 UA 113631 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кільцеве проточування з опорною конічною поверхнею, внутрішнє стопорне радіусне проточування неповного профілю, внутрішній буртик і різьба для різьбового кільця, що утримує крешер, джерело енергії виконано у вигляді одного піропатрона зі зменшеною потужністю та встановлено на гільзі, він утворює з нею, корпусом і поршнем пірокамеру, на гільзі виконано упор для крешера, канавка-фіксатор, зовнішній буртик, посадкове місце для піропатрона, похилі канали й радіальні отвори під фіксатори, які виконані у вигляді кульок, що контактують з стопорним радіусним проточуванням неповного профілю корпусу й зафіксовані у замкненому положенні запірною поверхнею поршня, який утримує пластина з притискачем і який розміщено всередині гільзи, з'єднаної різьбою з тримачем, у якому виконано внутрішній конус-уловлювач, у задній частині стяжного болта виконано радіальні вікна, наприклад, прямокутного перерізу, у які вставлено вкладиші, кожний з яких має внутрішню конічну поверхню, утримувальний буртик, зовнішню конічну поверхню й опорну площину, по осі стяжного болта встановлено упор, кріпильний вузол виконано у вигляді стакана з різьбою і буртиками, він містить штовхач, конічну пружину й уловлювач, на опорі виконано посадкову конічну поверхню й опорні площини, натяжний елемент виконано у вигляді гайки з буртиком і зафіксовано притискачем, стопор виконано з пружного матеріалу, наприклад, з гуми, й розміщено між стяжним болтом і пробкою, що вкручена у гайку натяжного елемента, газоізолятор обладнано ущільнювачами й закріплено на різьбі заднього торця гільзи. Застосування зазначеної сукупності суттєвих ознак забезпечує повне використання несучої здатності конструкції, зменшення на (20-50) % ударного імпульсу, який діє на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, забезпечення надійного відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключення засмічення космічного простору. Для пояснення роботи пристрою додано креслення, на яких зображено: - фіг. 1 - поздовжній розріз пристрою кріплення й відокремлення, який установлено на ракету-носій і який утримує об'єкт, що буде відділятися; - фіг. 2 - виносний елемент А фіг. 1, на якому зображено натяжний елемент, який встановлено на стяжний болт; - фіг. 3 - виносний елемент В фіг. 1, на якому показано збільшене зображення середньої частини пристрою кріплення й відокремлення; - фіг. 4 - поздовжній розріз пристрою кріплення й відокремлення після відокремлення об'єкта від ракети-носія. На кресленнях показано: корпус 1, гільза 2, пірокамера 3, стакан 4, поршень 5, уловлювач 6, конічна пружина 7, штовхач 8, фіксатори 9, вкладиші 10, стяжний болт 11, опора 12, об'єкт, що буде відділятися, 13, гайка 14, притискач 15, пробка 16, пластичний стопор 17, упор 18, радіальне вікно 19 стяжного болта 11, тримач 20, ракета-носій 21, пластина 22, крешер 23, піропатрон 24, газоізолятор 25, нарізне кільце 26, похилі канали 27 гільзи 2, внутрішній буртик 28 корпусу 1, відбивач 29 поршня 5, внутрішнє стопорне радіусне проточування неповного профілю 30 корпусу 1, зовнішній опорний конус 31 корпусу 1, фіксатор 32 корпусу 1, конусуловлювач 33 тримача 20, запірна поверхня 34 поршня 5, зовнішній буртик 35 гільзи 2, упор 36 гільзи 2, канавка-фіксатор 37 гільзи 2, притискач 38, утримувальний буртик 39 вкладишів 10, радіальний отвір 40 гільзи 2, посадкова конічна поверхня 41 опори 12 і внутрішнє кільцеве проточування 42 у корпусі 1. На корпусі 1 виконано зовнішній опорний конус 31, зовнішня різьба під кріпильний вузол, фіксатори 32, внутрішнє кільцеве проточування 42 з опорною конічною поверхнею, внутрішнє стопорне радіусне проточування неповного профілю 30, внутрішній буртик 28 і різьба під нарізне кільце 26, що утримує крешер 23, піропатрон 24 встановлено на гільзі 2, він утворює з нею, корпусом 1 і поршнем 5 пірокамеру 3, на гільзі 2 виконано посадкове місце для піропатрона 24, похилі канали 27, упор 36 для крешера 23, канавка-фіксатор 37, зовнішній буртик 35, різьба з боку переднього торця й радіальні отвори 40 під фіксатори 9, які виконано у вигляді кульок, що контактують з внутрішнім стопорним радіусним проточуванням неповного профілю 30 корпусу 1 і зафіксовані у замкненому положенні запірною поверхнею 34 поршня 5, який обладнано канавкою з відбивачем 29 та зафіксовано пластиною 22, яку закріплено гвинтом на поршні 5 і яка входить у зачеплення з гільзою 2, до якої притиснута притискачем 38, який притиснуто піропатроном 24. Поршень 5 розміщено всередині гільзи 2, з'єднаної різьбою з тримачем 20, у якому виконано внутрішній конус-уловлювач 33, у задній частині стяжного болта 11 виконано радіальні вікна 19, наприклад, прямокутного перерізу, у які вставлено вкладиші 10, кожний з яких має внутрішню конічну поверхню, утримувальний буртик 39, зовнішню конічну поверхню й опорну площину, по осі стяжного болта 11 установлено упор 18, кріпильний вузол виконано у вигляді стакана 4 з різьбою і буртиками, він містить штовхач 8, конічну пружину 7 і уловлювач 6, на опорі 12 виконано посадкову конічну поверхню 41, що контактує із зовнішнім 3 UA 113631 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 опорним конусом 31 корпусу 1, і опорні площини, що стикаються з об'єктом 13, що буде відділятися, і ракетою-носієм 21, натяжний елемент виконано у вигляді гайки 14 з буртиком і зафіксовано притискачем 15, стопор 17 виконано з пружного матеріалу, наприклад, з гуми й установлено між стяжним болтом 11 і пробкою 16, укрученою в гайку 14 натяжного елемента, а газоізолятор 25 обладнано ущільнювачами й закріплено на різьбі заднього торця гільзи 2. Робота пристрою кріплення й відокремлення здійснюється таким чином: при досягненні ракетою-носієм 21 заданої точки космічного простору система керування видає електричну команду на задіяння піропатрона 24. Порохові гази, що утворилися, діють на торець поршня 5. Внаслідок цього поршень 5 переміщується в осьовому напрямку, відгинає пелюстки пластини 22 і фіксується від зворотного переміщення конусом-уловлювачем 33 тримача 20. У процесі переміщення поршня 5 його запірна поверхня 34 звільняє фіксатори 9, які розміщено в радіальних отворах 40 гільзи 2 і які перебувають у зачепленні з внутрішнім стопорним радіусним проточуванням неповного профілю 30 корпусу 1, профіль проточування є неповним профілем півкола, при цьому утворювальна циліндричної поверхні корпусу 1 знаходиться на відстані L від центра півкола. Таке розміщення фіксаторів 9 забезпечує їх безперешкодний вихід у канавку-уловлювач поршня 5 під впливом пружних сил, що створюють під час затягування гайки 14. Під час виходу фіксатори 9 відштовхуються відбивачем 29 поршня 5 під кутом до радіального напрямку переміщення, що перешкоджає поверненню фіксаторів 9 у радіальні отвори 40 гільзи 2 і, відповідно, зачепленню з внутрішнім стопорним радіусним проточуванням неповного профілю 30 у корпусі 1. Під дією сил реакції, що утворені зусиллям затягування гайки 14, відбувається плоскопаралельне переміщення вкладишів 10, які орієнтовані радіальними вікнами 19 стяжного болта 11 у радіальному напрямку до осі стяжного болта 11, при цьому розривається жорсткий механічний зв'язок об'єкта 13, що буде відділятися, з платформою ракети-носія 21. Тримач 20 і з'єднана з ним різьбою гільза 2 переміщуються в напрямку уздовж поздовжньої осі від об'єкта 13, внутрішнє стопорне радіусне проточування неповного профілю 30 перекриває стінка гільзи 2, що повністю виключає повернення фіксаторів 9 і їх зачеплення з внутрішнім стопорним радіусним проточуванням неповного профілю 30 у корпусі 1. Упор 36 гільзи 2 деформує крешер 23, який заповнює канавку-фіксатор 37 гільзи 2 і фіксує гільзу 2 від повернення її в початкове положення. Гільза 2 і крешер 23 утримуються в корпусі 1 за допомогою нарізного кільця 26. Гільза 2, яка висунута разом з тримачем 20, звільняє шлях для висування вкладишів 10, які перебувають у зачепленні з внутрішнім кільцевим проточуванням 42 у корпусі 1. Після припинення дії сил реакції, що були утворені зусиллям затягування гайки 14, відбувається подальше плоскопаралельне переміщення вкладишів 10 у радіальному напрямку до осі стяжного болта 11 за рахунок дії інерціальних сил, сил штовхана 8 і конічної пружини 7, і об'єкт 13 відокремлюється. Іншим фактором, що забезпечує переміщення тримача 20 і гільзи 2 у напрямку уздовж поздовжньої осі від об'єкта 13, що буде відділятися, є сила, яка створена тиском порохових газів піропатрона 24, що надійшли до пірокамери 3 через похилі канали 27, які відкрилися під час переміщенні поршня 5. Під дією сил, що утворені штовхачем 8 і конічною пружиною 7, а також інерціальної сили, що утворюється при гальмуванні гільзи 2 і передається на корпус 1 через крешер 23, долаються сили тертя між конічною поверхнею зовнішнього опорного конуса 31 корпусу 1 і посадковою конічною поверхнею 41 опори 12. Корпус 1 з елементами конструкції, які розміщено в ньому, висувається в напрямку уздовж поздовжньої осі від об'єкта 13, що буде відділятися. При висуванні корпусу 1 торці фіксаторів 32 переміщуються нижче площини стику опори 12 з ракетою-носієм 21, при цьому буртик стакана 4 фіксується за допомогою конічної пружини 7 уловлювачем 6, що не дозволяє частині пристрою, що залишається на платформі ракети-носія 21, відокремитися від ракети-носія 21. Відведення фіксаторів 32 корпусу 1 за межі площини стику опори 12 з ракетою-носієм 21 забезпечує безперешкодне відокремлення об'єкта 13 як у випадках бічних переміщень цього об'єкта, так і у випадках його обертання навколо осі, у тому числі навколо осі, яка не збігається з поздовжньою віссю пристрою кріплення й відокремлення. Порохові гази піропатрона 24 надійно ізольовані від виходу з пірокамери 3 ущільнювачами й газоізолятором 25. Разом з об'єктом 13, що відділився від ракети-носія 21, відокремлюються опора 12, гайка 14, притискач 15, пластичний стопор 17, пробка 16, стяжний болт 11, упор 18 і вкладиші 10. Для виключення випадання назовні зі стяжного болта 11 вкладишів 10, вони обладнані утримувальними буртиками 39, а для виключення випадання вкладишів 10 через внутрішню порожнину стяжного болта 11, у нього вставлено упор 18, який у вихідному положенні входить в осьовий отвір тримача 20. Після відокремлення від ракети-носія 21 стяжний болт 11 утримується від самочинного відгвинчування пластичним стопором 17, притиснутим до торця стяжного болта 11 пробкою 16, а гайка 14 утримується притискачем 15. 4 UA 113631 C2 Запропоновані спосіб та пристрій забезпечують повне використання несучої здатності конструкції, зменшують на (20-50) % ударний імпульс, який діє на об'єкт, що буде відділятися, під час спрацьовування джерела енергії, забезпечують надійне відокремлення об'єкта від ракети-носія й виключають засмічення космічного простору. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Спосіб кріплення й відокремлення об'єктів від ракети-носія, за яким на ракеті-носії закріплюють осьовим зусиллям затягування об'єкт, що буде відділятися, стяжним болтом з вкладишами, які утримують стяжний болт у корпусі, фіксують вкладиші у з'єднаному положенні за допомогою гільзи, по команді від системи керування ініціюють спрацьовування джерела енергії і відокремлюють об'єкт від ракети-носія, який відрізняється тим, що гільзу розміщують з внутрішнього боку вкладишів, контактну силову поверхню між стяжним болтом і вкладишами виконують плоскою, а контактні силові поверхні між корпусом і вкладишами, а також між вкладишами й гільзою виконують конічними з вершиною конуса, поверненою у бік об'єкта, що буде відділятися, фіксують гільзу силовим замком, збільшують осьове зусилля затягування стяжного болта до виникнення в критичних перерізах сполучних деталей напруг, близьких до допустимих, зменшують на (30-80) % потужність джерела енергії, під час спрацьовування джерела енергії розкривають силовий замок тиском газів джерела енергії, замикають порохові гази в герметичній порожнині, розфіксовують вкладиші силою реакції, переданої на гільзу через конічну контактну силову поверхню, утримують вкладиші у відкритому положенні до моменту відокремлення об'єкта, що буде відділятися, а після його відокремлення утримують вкладиші та стяжний болт на об'єкті, який відокремився. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зусилля в силовому замку передають взаємодією гільзи з корпусом і поршнем через фіксатори. 3. Пристрій для кріплення й відокремлення об'єктів від ракети-носія, що містить корпус, у якому встановлені поршень, гільза і вкладиші, що втримують стяжний болт, при цьому пристрій містить джерело енергії і пірокамеру, який відрізняється тим, що пристрій обладнано кріпильним вузлом, натяжним елементом, опорою, тримачем, стопором, упором, крешером і газоізолятором, при цьому на корпусі виконано зовнішній опорний конус, зовнішня різьба для кріпильного вузла, внутрішнє кільцеве проточування з опорною конічною поверхнею, внутрішнє стопорне радіусне проточування неповного профілю, внутрішній буртик і різьба під нарізне кільце, що утримує крешер, джерело енергії виконано у вигляді одного піропатрона зі зменшеною потужністю та встановлено на гільзі, він утворює з нею, корпусом і поршнем пірокамеру, на гільзі виконані упор для крешера, канавка-фіксатор, зовнішній буртик, посадкове місце під піропатрон, похилі канали й радіальні отвори під фіксатори, які виконані у вигляді кульок, що контактують з стопорним радіусним проточуванням неповного профілю корпусу й зафіксовані у замкненому положенні запірною поверхнею поршня, який утримує пластина з притискачем і який розміщено всередині гільзи, що з'єднана різьбою з тримачем, у якому виконано внутрішній конус-уловлювач, у задній частині стяжного болта виконано радіальні вікна, наприклад, прямокутного перерізу, у які вставлено вкладиші, кожний з яких має внутрішню конічну поверхню, утримувальний буртик, зовнішню конічну поверхню й опорну площину, по осі стяжного болта встановлено упор, кріпильний вузол виконано у вигляді стакана з різьбою і буртиками, він містить штовхач, конічну пружину й уловлювач, на опорі виконано посадкову конічну поверхню й опорні площини, натяжний елемент виконано у вигляді гайки з буртиком і зафіксовано притискачем, стопор виконано з пружного матеріалу, наприклад, з гуми, й розміщено між стяжним болтом і пробкою, що вкручена у гайку натяжного елемента, а газоізолятор обладнано ущільнювачами й закріплено на різьбі заднього торця гільзи. 5 UA 113631 C2 6 UA 113631 C2 7 UA 113631 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюZhushma Antonina Pavlivna, Kononets Petro Ivanovych, Lisovyi Anatolii Mykolaiovych, Porubaimekh Volodymyr Illich, Samoilenko Ihor Dmytrovych
Автори російськоюЖушма Антонина Павловна, Кононец Петр Иванович, Лисовой Анатолий Николаевич, Порубаймех Владимир Ильич, Самойленко Игорь Дмитриевич
МПК / Мітки
МПК: F42B 15/36, B64G 1/64
Мітки: здійснення, кріплення, ракети-носія, пристрій, спосіб, відокремлення, способу, об'єктів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-113631-sposib-kriplennya-jj-vidokremlennya-obehktiv-vid-raketi-nosiya-ta-pristrijj-dlya-zdijjsnennya-sposobu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб кріплення й відокремлення об’єктів від ракети-носія та пристрій для здійснення способу</a>
Попередній патент: Плитовий холодильник доменної печі
Наступний патент: Спосіб приготування каталізатора на основі модифікованого фосфором цеоліту і застосування такого каталізатора
Випадковий патент: Пристосування для закріплення кільцевого фланця на радіальній поверхні диска