Пристрій розривного кабельного зв’язку ракети з пусковою установкою

1. Пристрій розривного кабельного зв'язку ракети з пусковою установкою, що складається з бортових і наземних кабелів зі скріпленими замками електроз'єднувачами, а також механізмів відокремлення цих електроз'єднувачів та охоплюючого зазначені електроз'єднувачі захисного кожуха, з'єднаного з відвідною штангою, закріпленою на наземній основі, який відрізняється тим, що механізми відокремлення електроз'єднувачів виконані у вигляді тросиків, що з'єднують наземні частини цих електроз'єднувачів із захисним кожухом, замки електроз'єднувачів оснащені тросиками відкриття, що сполучають ці замки із зазначеним кожухом, кожух виконаний у вигляді корпусу із кришкою, які приєднані у площині, ортогональній перпендикуляру до поздовжньої осі ракети, відвідна штанга змонтована на наземній основі шарнірно й кріпиться до корпусу захисного кожуха за допомогою кронштейна, установленого з можливістю переміщення уздовж цієї штанги й повороту навколо її поздовжньої осі, причому кришка захисного кожуха розташована з боку поздовжньої осі ракети й оснащена встановленими на її верхньому торці напрямними штирями під відповідні отвори в торці ракети, а усередині кришки змонтовані поздовжні кронштейни, до яких кріпляться тросики відкриття замків і тросики відокремлення електроз'єднувачів. 2 (19) 1 3 89991 4 9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що на верхньому торці кришки захисного кожуха встановлені технологічні болти, оснащені технологічними втулками, а в торці ракети є відповідні нарізні отвори під технологічні болти. 10. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що на кришці захисного кожуха у площині її стику з корпусом зазначеного кожуха встановлені два додаткові напрямні штирі під відповідні отвори в за значеному корпусі, а на самому корпусі змонтований напрямний штир під відповідний отвір у стикувальному фланці кронштейна відвідної штанги, розташований поблизу геометричного центра цього фланця. 11. Пристрій за п. 4 або 9, який відрізняється тим, що елементи нарізних з'єднань його частин, а також технологічні болти й втулки виконані намагніченими. Пропонований винахід стосується галузі ракетно-космічної техніки, а більш конкретно - пристроїв розривного кабельного зв'язку ракети з пусковою установкою (ПУ). Відомий пристрій розривного кабельного зв'язку ступенів ракети, що включає плату, що залишається, й відривну плату з кабелями й електроз'єднувачами, скріпленими замком (див. патент Росії 2093775 МКИ6 F41F 3/055, опублікований 20.10.97). Відкриття замка й відокремлення плат з електроз'єднувачами здійснюється за допомогою тросика при відділенні відпрацьованого ступеня пороховими двигунами відведення. При відкритті замка й відокремленні плат з декількома електроз'єднувачами за допомогою одного тросика можливий перекіс плати внаслідок різного зусилля розстикування електроз'єднувачів, зміщення точки кріплення тросика щодо центра плати й т.п. При цьому можливо заклинювання плат й електроз'єднувачів, що приведе до обриву тросика, нерозстикуванню електроз'єднувачів і виникненню аварійної ситуації. Найбільш близьким до пропонованого пристрою за технічною сутністю є пристрій розривного кабельного зв'язку ракети з пусковою установкою (Прототип - патент Росії 2009440, МПК5 F41F 3/055, опублікований 15.03.94). Пристрій включає наземну й бортову плати з електроз'єднувачами й кабелями. Плати з'єднані замком і оснащені механізмом їхнього відокремлення у вигляді штовхачів. З наземною платою з'єднаний захисний кожух, що охоплює зону стикування електроз'єднувачів. По контуру з'єднання кожуха з наземною платою встановлене ущільнення, а на бічній поверхні кожуха змонтована рамка. По периметру рамки закріплений еластичний захист, пов'язаний з обичайкою ракети за допомогою швидкорознімного замка. На нижньому торці кожуха встановлені герметичні сальники для пропуску наземних кабелів і стійки, з'єднані з одним кінцем відвідної штанги. Інший кінець штанги жорстко закріплений на наземній основі. Жорстке кріплення наземної плати електроз'єднувачів до бортової плати й захисного кожуха, а кожуха - до відвідної штанги й наземної основи виключає можливість проходження наземних частин цих електроз'єднувачів за їхніми бортовими частинами від моменту початку руху ракети до моменту спрацьовування контактів підйому, тобто до фактичного старту ракети. У результаті необхідно розстикувати бортові й наземні частини електроз'єднувачів до початку руху ракети, тобто пе реривати кабельний зв'язок з ракетою до її старту. Це, у свою чергу, виключає можливість передачі команд на ракету від моменту розстикування електроз'єднувачів до моменту спрацьовування контактів підйому, змушує застосовувати електромеханічні замки й механізми відокремлення електроз'єднувачів, для використання яких необхідні додаткові кабелі й точно синхронізовані за часом команди від системи керування, а також змушує раніше включати на випромінювання бортові передавач й антену телеметричної інформації. Зазначене жортске кріплення наземної плати до бортової плати й кожуха, а кожуха - до відвідної штанги й наземної основи уможливлює навантаження всього пристрою, що збирається, як правило, у горизонтальному положенні, вагою ракети при її підйомі у вертикальне положення, установленні на пусковий стіл і заправленні за рахунок осідання торцевого шпангоута ракети щодо відвідної штанги. Це може привести до поломки стикувальних плат, захисного кожуха або відвідної штанги. Жорстке кріплення відвідної штанги до наземної основи не дозволяє забезпечити відвід пристрою убік від стартуючої ракети після відокремлення електроз'єднувачів. У результаті може відбутися зіткнення кожуха з нижчерозташованими частинами ракети (кермовими двигунами, соплами маршових двигунів і т.п.). Крім того, збільшується відбитий від пристрою газодинамічний вплив на торець ракети. Перераховані вище обставини обмежують експлуатаційні можливості й знижують надійність пристрою. Застосування наземної плати, рамки кожуха з еластичним захистом і швидкорознімного замка ускладнюють конструкцію пристрою й знижують його надійність. Наявність нероз'ємного кожуха з кільцевими герметичними сальниками ускладнюють складання пристрою, тому що треба додатково пропускати наземні кабелі без електроз'єднувачів через ці сальники. Технічним завданням пропонованого винаходу є збереження кабельного зв'язку ракети з ПУ до спрацьовування контактів підйому, виключення навантаження пристрою вагою ракети на ПУ, забезпечення відводу пристрою від ракети після відокремлення електроз'єднувачів, а також спрощення конструкції й забезпечення зручності складання пристрою. Технічним результатом пропонованого винаходу є розширення експлуатаційних можливостей, 5 підвищення надійності й технологічності пристрою розривного кабельного зв'язку ракети з ПУ. Вирішення технічного завдання досягається застосуванням відомих істотних ознак пристрою, що складається з бортових і наземних кабелів зі скріпленими замками електроз'єднувачами, механізмів відокремлення цих електроз'єднувачів та охоплюючого зазначені електроз'єднувачі захисного кожуха, з'єднаного з відвідною штангою, закріпленою на наземній основі, а також застосуванням відмітних істотних ознак, що полягають у тім, що механізми відокремлення електроз'єднувачів виконані у вигляді тросиків, що сполучають наземні частини цих електроз'єднувачів із захисним кожухом, заміси електроз'єднувачів оснащені тросиками відкриття, що зв'язують ці замки із зазначеним кожухом, кожух виконаний у вигляді корпусу із кришкою, які приєднані у площині, ортогональній перпендикуляру до поздовжньої осі ракети, відвідна штанга змонтована на наземній основі шарнірно й кріпиться до корпусу захисного кожуха за допомогою кронштейна, установленого з можливістю переміщення уздовж цієї штанги й повороту навколо її поздовжньої осі. При цьому кришка захисного кожуха розташована з боку поздовжньої осі ракети й оснащена встановленими на її верхньому торці напрямними штирями під відповідні отвори в торці ракети, а усередині кришки змонтовані поздовжні кронштейни, до яких кріпляться тросики відкриття замків і тросики відокремлення електроз'єднувачів. Виконання механізмів відокремлення електроз'єднувачів у вигляді тросиків, що з'єднують наземні частини цих електроз'єднувачів із захисним кожухом, а також оснащення замків електроз'єднувачів тросиками відкриття, що сполучають ці замки із захисним кожухом, дозволяють розширити експлуатаційні можливості й підвищити надійність пристрою шляхом збереження кабельного зв'язку ракети з ПУ до спрацьовування контактів підйому, виключення наземної плати електроз'єднувачів, а також шляхом відкриття замків і відокремлення електроз'єднувачів ходом ракети при старті незалежно від системи керування. Виконання кожуха у вигляді корпусу із кришкою, приєднаних по площині, ортогональній перпендикуляру до поздовжньої осі ракети, дозволяє підвищити технологічність пристрою за рахунок складання пристрою ззовні з наземними кабелями, уже приєднаними до наземних частин електроз'єднувачів (без протягування кабелів через кільцеві сальники). Розміщення кришки захисного кожуха з боку поздовжньої осі ракети, установка на її верхньому торці напрямних штирів під відповідні отвори в торці ракети, а також монтаж усередині кришки поздовжніх кронштейнів, до яких кріпляться тросики відкриття замків і тросики відокремлення електроз'єднувачів, також дозволяють підвищити технологічність пристрою за рахунок складання кожуха ззовні шляхом закручування нарізних з'єднань у поперечному радіальному напрямку, найбільш зручному для обслуговування. Шарнірна установка відвідної штанги на наземній основі за допомогою кульової опори дозволяє 89991 6 розширити експлуатаційні можливості, підвищити надійність і технологічність пристрою за рахунок можливості відхилення штанги при стикуванні електроз'єднувачів, складанні кожуха, стикуванні штанги з кожухом, при проходженні наземних частин електроз'єднувачів за їхніми бортовими частинами, а також при відведенні убік захисного кожуха після розстикування електроз'єднувачів. Установка на відвідній штанзі кронштейна з можливістю його переміщення уздовж цієї штанги й повороту навколо її поздовжньої осі, а також застосування компенсаторів і додаткових напрямних штирів підвищує технологічність пристрою шляхом полегшення його складання. Пропонований пристрій ілюструється наступними кресленнями. На Фіг.1 показаний вид збоку пристрою у вихідному положенні. На фіг.2 показаний перетин А-А Фіг.1. На Фіг.3 показаний перетин Б-Б Фіг.1. На фіг.4 показаний перетин В-В Фіг.1. На фіг.5 показаний елемент Γ Фіг.1. На фіг.6 показаний елемент Д Фіг.1. На Фіг.7 показаний перетин 33 Фіг.2. На Фіг.8 показане розміщення технологічних болтів і втулок на верхньому торці кришки захисного кожуха. На Фіг.9 показане положення пристрою в момент натягу тросиків відкриття замків. На Фіг.10 показане положення пристрою в момент натягу тросиків відокремлення електроз'єднувачів. На Фіг.11 показаний перетин Ж-Ж Фіг.10. На Фіг.12 показане положення пристрою в момент появи зазору між бортовими й наземними частинами електроз'єднувачів. На Фіг.13 показане положення пристрою в момент виходу напрямних штирів з отворів у торці ракети. На Фіг.14 показаний пристрій у відведеному положенні після розстикування електроз'єднувачів. На Фіг.15 показаний вид збоку пристрою у вихідному положенні при наявності додаткової відвідної штанги й шарнірів у кронштейнах кріплення штанг до корпусу захисного кожуха. На Фіг.16 показаний вид Ε Фіг.15. Пристрій має у своєму складі бортові кабелі 1 з бортовими частинами 2 електроз'єднувачів, наземні кабелі 3 з наземними частинами 4 електроз'єднувачів, замки 5, тросики відкриття 6 цих замків, тросики відокремлення 7 електроз'єднувачів, захисний кожух з корпусу 8 і кришки 9 із кронштейнами 10 і напрямними штирями 11, відвідні штанги 12 й 13 із кронштейнами 14, стикувальними фланцями 15, кульовими опорами 16, шарнірами 17 і механізмами відведення 18, а також нарізні з'єднання 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, плаваючі гайки 26, компенсуючі прокладки 27, додаткові напрямні штирі 28 й 29, технологічні болти 30 з технологічними втулками 31, гладкі отвори 32, 33 й 34, нарізні отвори 35, ущільнювальні півкільця 36 й 37, ракету 38 з торцем 39, наземну основу 40. На нижньому торці 39 ракети 38 установлені бортові кабелі 1 з бортовими частинами 2 електроз'єднувачів, до яких пристиковані наземні частини 4 електроз'єднувачів з наземними кабелями 3 і тросиками відокремлення 7 (див. Фіг.1, 2 й 5). Бортові 2 і наземні 4 частини електроз'єднувачів сполучені замками 5 із тросиками відкриття 6. Захисний кожух складається з корпусу 8 і кришки 9, поєднаних за допомогою двох додаткових напрямних штирів 28 і болтів 19 по площині Ν, ортого 7 нальній перпендикуляру П, проведеному із центра кожуха до поздовжньої осі О ракети 38. Додаткові напрямні штирі 28 установлені на кришці 9 і входять у відповідні отвори 33 корпусу 8. Захисний кожух установлений відносно торця 39 ракети 38 із зазором δ3, величина якого більше величини осідання δп торця ракети щодо відвідної штанги 12 при підйомі ракети у вертикальне положення, установленні її на пусковий стіл і заправленні компонентами палива (див. Фіг.1 й 8). Кришка 9 розташована з боку поздовжньої осі О ракети 38 і оснащена розташованими на її верхньому торці двома напрямними штирями 11, що входять в отвори 32 торця 39 ракети. На верхньому торці кришки 9 можуть бути також установлені два технологічних болти 30 з технологічними втулками 31. Болти 30 укручуються у відповідні нарізні отвори 35 у торці 39 ракети 38. Усередині кришки 9 за допомогою гвинтів 21 установлені поздовжні кронштейни 10, до яких гвинтами 22, 23 й 24 прикріплені відповідно нижні кінці тросиків відкриття 6 замків 5, тросиків відокремлення 7 електроз'єднувачів а також нижні кінці наземних кабелів 3 (див. Фіг.2 й 7). На нижніх торцях кришки 9 і корпусу 8 установлені ущільнювальні півкільця 36 й 37 відповідно, через які проходять наземні кабелі 3. Тросики відкриття 6 замків 5, тросики відокремлення 7 електроз'єднувачів і наземні кабелі 3 змонтовані усередині захисного кожуха з вільною довжиною між верхніми и нижніми точками їхнього кріплення (див. Фіг.2 й 7). Вільна довжина наземних кабелів 3 більше вільної довжини Р1 тросиків відокремлення 7 електроз'єднувачів (див. Фіг.11). Вільна довжина Р1 тросиків відокремлення 7 більше вільної довжини Т1 тросиків відкриття 6 замків 5 (див. Фіг.10). Довжина L частини напрямного штиря 11, розташованої в отворі 32 торця 39 ракети 38, більше суми вільної довжини Р1 тросика відокремлення 7 електроз'єднувача й довжини поздовжнього ходу Э1 бортової частини 2 цього електроз'єднувача щодо його наземної частини 4 до появи зазору між ними, тобто L> P1 + Э1 (див. Фіг.8 й 12). До корпусу 8 за допомогою додаткового напрямного штиря 29, болтів 20, плаваючих гайок 26 і компенсуючих прокладок 27 (при необхідності) кріпиться стикувальний фланець 15 кронштейна 14 відвідної штанги 12 (див. Фіг.1, 4 й 6). Додатковий напрямний штир 29 змонтований на корпусі 8 і входить у відповідний отвір 34 стикувального фланця 15, розташований поблизу геометричного центра цього фланця. Кронштейн 14 установлений на відвідній штанзі 12 з можливістю переміщення уздовж цієї штанги й повороту навколо її поздовжньої осі Ш. Кронштейн 14 фіксується на відвідній штанзі 12 за допомогою болтів 25 (див. Фіг.1 й 3). Відвідна штанга 12 установлена на наземній основі 40 за допомогою кульової опори 16 і оснащена механізмом відведення 18. Осі нарізних з'єднань 19-25 корпусу 8 із кришкою 9, кронштейна 14 з корпусом і відвідною штангою 12, кронштейнів 10 із кришкою, тросиків 6, 7 і кабелів 3 із кронштейнами 10 паралельні перпендикуляру Π до поздовжньої осі О ракети 38 (див. 89991 8 Фіг.1 й 2). Головки під інструмент (ключі, викрутки) цих нарізних з'єднань розташовані з боку відвідної штанги 12, тобто із зовнішньої сторони. Знімні елементи цих нарізних з'єднань (болти, гвинти, гайки, шайби, компенсуючі прокладки 27), а також технологічні болти 30 і технологічні втулки 31 виконані намагніченими для унеможливлення їхнього падіння й для надійного втримання на інструменті й на приєднувальних частинах пристрою. Складання пропонованого пристрою виконується в такий спосіб. Наземні частини 4 електроз'єднувачів із прикріпленими до них наземними кабелями 3 стикуються з бортовими частинами 2 цих електроз'єднувачів і замикаються замками 5 (див. Фіг.2). Потім на торець 39 ракети 38 за допомогою напрямних штирів 11, технологічних болтів 30 і втулок 31 установлюється кришка 9 захисного кожуха із заданим зазором δ3 (див. Фіг.1 й 8). На внутрішній бік кришки 9 за допомогою гвинтів 21 установлюються поздовжні кронштейни 10, до яких гвинтами 22, 23 й 24 прикріплюються нижні кінці тросиків відкриття 6, тросиків відокремлення 7 і наземних кабелів 3 відповідно із заданою величиною їхньої вільної довжини (див. Фіг.2 й 7). До кришки 9 за допомогою додаткових напрямних штирів 28 і болтів 19 стикується корпус 8 кожуха (див. Фіг.1, 2 й 5). При цьому нижні кінці наземних кабелів 3 обтискуються ущільнювальними півкільцями 36 й 37 (див. Фіг.7). Після цього до корпусу 8 підводиться кронштейн 14 відвідної штанги 12 і фланець 15 цього кронштейна стикується з корпусом за допомогою додаткового напрямного штиря 29, болтів 20, плаваючих гайок 26 і прокладок 27 (див. Фіг.4, 6, 7). Положення кронштейна 14 на штанзі 12 фіксується болтами 25 (див. Фіг.1 й 3). Викручуються технологічні болти 30, віддаляються втулки 31 (див. Фіг.8), після чого пристрій готовий до роботи. Робота пристрою відбувається в такий спосіб. При старті ракети 38 починається рух нагору її торця 39 з бортовими 2 і наземними 4 частинами електроз'єднувачів, сполучених замками 5 (див. Фіг.1 й 2). При цьому вибирається вільна довжина тросиків 6, 7 і наземних кабелів 3. При поперечному зміщенні ракети 38 щодо наземної основи 40 наземні частини 4 електроз'єднувачів переміщуються за бортовими частинами 2 шляхом повороту відвідної штанги 12 на опорній п'яті 16. Після спрацьовування контактів підйому (не показані) відбувається натяг тросиків розкриття 6 замків 5 (див. Фіг.9). Замки 5 відкриваються, після чого натягаються тросики відокремлення 7 (див. Фіг.10 й 11). При цьому вільна довжина наземних кабелів 3 вибирається не повністю й вони не навантажуються зусиллям відокремлення електроз'єднувачів. Після виходу наземних частин 4 з бортових частин 2 електроз'єднувачів між цими частинами починає з'являтися зазор (див. Фіг.12). При цьому напрямні штирі 11 ще не повністю вийшли з отворів 32 торця 39 ракети 38 і триває вертикальне розведення бортових 2 і наземних 4 частин електроз'єднувачів. Після виходу напрямних штирів 11 з отворів 32 механізм відведення 18 веде штангу 12 із захисним кожухом, наземними частинами 4 електроз'єднувачів і кабелями 3 від ракети 38, забезпечуючи 9 безударний вихід ракети з пускової установки (див. Фіг.13 й 14). Для відокремлення й відведення великої кількості електроз'єднувачів пропонується варіант пристрою з додатковою відвідною штангою 13. Кронштейни кріплення 14 обох штанг 12 й 13 до корпусу 8 захисного кожуха оснащені шарнірами 17, осі обертання яких паралельні перпендикуляру П до поздовжньої осі О ракети 38 (див.Фіг.15 й 16). При зміщенні стартуючої ракети 38 у поперечному тангенціальному напрямку щодо наземної основи 40 шарніри 17 дозволяють відслідковувати це зміщення без перекосу захисного кожуха щодо 89991 10 торця 39 ракети (зміщення показане пунктиром на Фіг.16). Таким чином, пропонований пристрій забезпечує збереження кабельного зв'язку ракети з ПУ до спрацьовування контактів підйому, позбавлення навантаження пристрою вагою ракети на ПУ, відведення пристрою від ракети після відокремлення електроз'єднувачів, спрощення конструкції, забезпечення зручності складання пристрою, за рахунок чого досягається розширення експлуатаційних можливостей, підвищення надійності й технологічності розривного кабельного зв'язку ракети з пусковою установкою. 11 89991 12 13 89991 14 15 89991 16 17 89991 18 19 89991 20 21 89991 22 23 89991 24 25 89991 26 27 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 89991 Підписне 28 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601