Ступень ракеты-носителя

 

Изобретения относится к ракетной технике и касается приборных контейнеров, корпуса которых используются в качестве силовых элементов конструкции. Согласно изобретению, в составе ступени ракеты-носителя часть силового основания (4) гермоконтейнера с электронной аппаратурой и нижней оболочки (5) этого контейнера применяются в качестве силового элемента распорного узла, а другие части при этом облегчаются. Указанное достигается усилением боковых поверхностей силового основания при монтаже в них проходных электрических разъемов (11) и выполнением нижней оболочки (5) в виде пологой сферической подкрепляющей оболочки, причем верхняя оболочка (6) выполняется торо-коническо-сферической формы. Предлагаемое изобретение обеспечивает улучшение массогабаритных характеристик ступени путем усовершенствования силовой схемы восприятия нагрузок гермоконтейнером с электронной аппаратурой. 4 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и касается приборных контейнеров, корпуса которых используются в качестве силовых элементов в приборных отсеках.

Задачей изобретения является снижение массогабаритных характеристик ступени путем улучшения силовой схемы восприятия нагрузок гермоконтейнером с электронной аппаратурой.

Поставленная задача решается тем, что ступень ракеты носителя, содержащая корпус, приборный отсек, распорный шпангоут, балки крепления, гермоконтейнер с гироскопом, гермоконтейнер с электронной аппаратурой, с силовым основанием, нижней гермооболочкой в виде сферы и верхней гермооболочкой, раму с электронной аппаратурой, силовое основание гермоконтейнера с электронной аппаратурой выполнено из четырех цилиндрических участков с одинаковыми толщинами стенок попарно противоположных участков, при этом толщина стенок участков, расположенных по обе стороны плоскости, проходящей через продольные оси ступени и гермоконтейнера, превышает толщину других участков, в стенках участков большей толщины равномерно выполнены отверстия под электроразъемы, при этом углы крепления гермоконтейнера расположены в зоне сопряжения стенок различной толщины и на расстоянии, равном расстоянию между балками крепления, в этих же зонах на участках большей толщины смонтированы кронштейны установки рамы с электронной аппаратурой, при этом верхняя оболочка выполнена торо-коническо-сферической формы и соединена с гермоконтейнером через разъемный гермостык, а радиус сферического днища нижней оболочки превышает радиус силового основания, при этом объем, ограниченный верхней оболочкой, превышает объем, ограниченный нижней оболочкой.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено: на фиг. 1 - общий вид контейнера в приборном отсеке ступени ракеты; на фиг. 2 - вид сверху на приборный отсек; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3.

Ступень 1 ракеты носителя содержит приборный отсек 2, в котором установлены гермоконтейнер 3 с трехосным гиростабилизатором и гермоконтейнер с электронной аппаратурой, состоящий из силового основания 4, нижней оболочки 5 и верхней оболочки 6. Силовое основание 4 состоит из четырех участков: двух участков 7 и двух участков 8, отличающихся между собой размерами и толщинами стенки. Участки 7 имеют большую толщину стенки и расположены между узлами 9 установки гермоконтейнера в приборном отсеке, по обе стороны от плоскости, проходящей через продольные оси ступени и контейнера с электронной аппаратурой, причем узлы 9 расположены от данной плоскости на расстоянии, равном расстоянию расположения балок 10 для установки второго гермоконтейнера 3. Толщина стенки выбрана из условия размещения в ней проходных электроразъемов 11 и для разъемов типа РСГ СП 50 составляет 12,5 мм. При общем количестве разъемов порядка 76 на каждом из участков 7 расположены 38 разъемов равномерно, при этом эквивалентная толщина участков с учетом уточнения оболочки между разъемами составляет 8 мм. Толщина же участков 8 рассчитываемая из условий прочности, составляет 2,5 мм. Таким образом в приборном отсеке распорный пояс в направлении, перпендикулярном основной силовой балке 12, образован балками 10, узлами установки 9 гермоконтейнера с электронной аппаратурой в приборном отсеке, участками 7 силового основания 4 и нижней оболочкой 5 сферической формы, соединенной с силовым основанием через распорный шпангоут 13. Узлы установки в приборном отсеке 9 соединены с аналогичными узлами 14 на гермоконтейнере, которые выполнены в распорном шпангоуте 13. Узлы крепления 14 гермоконтейнера выполнены на границах участков 7 силового основания снаружи гермоконтейнера, а с внутренней стороны в этих же местах установлены узлы 15 крепления рамы с электронной аппаратурой.

Верхняя оболочка 6 выполнена торо-коническо-сферической формы и по объему превышает объем нижнего днища, что объясняется следующим.

Для принятой схемы распорного пояса массовые характеристики гермоконтейнера определяются в основном наиболее нагруженными элементами - поясом 4 и нижней оболочкой 5, поэтому они должны обладать минимально возможной площадью конструкции. Поэтому длина цилиндрической части пояса 4 выбирается из условия расположения разъемов, а габариты (радиус) нижнего днища - из условия наиболее оптимального подкрепления распорного шпангоута 13, поскольку нагрузки на него определяются с учетом упругости сферического днища. Верхняя же оболочка 6 в виде торо-коническо-сферической формы по объему превышает нижнее днище и, поскольку стыкуется с гермоконтейнером через гермостык 10, выполняет роль только защитной гермокрышки, для чего податливость за счет геометрии намного выше нижнего днища (а также самой цилиндрической части 4).

Кроме того, сопряжение конуса с цилиндром тороидальным участком позволяет избежать установки распорного шпангоута и шпангоут в гермостыке 16 получается намного легче.

Участки 8 свободны от разъемов, имеют меньшую толщину и могут частично использоваться для установки дополнительных разъемов, если они будут появляться в ходе разработки всего проекта. Равномерное расположение разъемов по всей окружности основания контейнеров 4 не приводит к уменьшению массы контейнера в целом, т.к. в один ряд разъемы не умещаются и будут участки двухъярусного расположения разъемов, которые и определят высоту основания 4. Поэтому в массовом отношении выгоднее разъемы ставить только на участках 7, т.к. увеличение толщины от стенок наиболее оптимально используются в силовом отношении.

Кроме того, длина кабельной сети от разъемов уменьшается (что также снижает массу) и обеспечиваются удобные зоны для монтажных работ с ней.

Формула изобретения

Ступень ракеты-носителя, содержащая корпус, приборный отсек, распорный шпангоут, балки крепления, гермоконтейнер с гироскопом, гермоконтейнер с электронной аппаратурой, с силовым основанием, нижней гермооболочкой в виде сферы и верхней гермооболочкой, раму с электронной аппаратурой, отличающаяся тем, что, с целью снижения массовогабаритных характеристик ступени путем улучшения силовой схемы восприятия нагрузок гермоконтейнером с электронной аппаратурой, силовое основание гермоконтейнера с электронной аппаратурой выполнено из четырех цилиндрических участков с одинаковыми толщинами стенок попарно-противоположных участков, при этом толщина стенок участков, расположенных по обе стороны плоскости, проходящей через продольные оси ступени и гермоконтейнера, превышает толщину других участков, в стенках участков большей толщины равномерно выполнены отверстия под электроразъемы, при этом узлы крепления гермоконтейнера расположены в зоне сопряжения стенок различной толщины и на расстоянии, равном расстоянию между балками крепления, в этих ее зонах на участках большей толщины смонтированы кронштейны установки рамы с электронной аппаратурой, при этом верхняя оболочка выполнена торо-коническо-сферической формы и соединена с гермоконтейнером через разъемный гермостык, а радиус сферического днища нижней оболочки превышает радиус силового основания, при этом объем, ограниченный верхней оболочкой, превышает объем, ограниченный нижней оболочкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4