Узел стыковки двух частей ракеты

 

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к конструкции ракет малого калибра. Узел стыковки частей ракеты содержит две телескопически соединенные с возможностью отделения под действием давления детали с элементами фиксации. Наружная деталь выполнена в виде кольцевой цанги с лепестками, снабженными зацепами, а внутренняя деталь - в виде втулки с ответной кольцевой проточкой и заходной фаской. Скосы зацепов и кольцевой проточки выполнены под углом 25 - 30^o к плоскости, перпендикулярной оси цанги. Отношение площади поперечного сечения лепестка к его длине равняется 0,06 - 0,08. Изобретение обеспечивает надежную стыковку частей ракеты без доступа к месту стыка. 2 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в конструкциях ракет малого калибра для соединения ступеней и составных частей ракеты.

В процессе создания противоградовой ракеты у разработчиков возникла проблема выбора узла стыковки двигателя с пороховым аккумулятором давления (ПАД), обеспечивающего их стыковку без доступа к месту стыковки, надежное соединение этих частей ракеты при воздействии эксплуатационных нагрузок и расстыковку в разрешенной зоне усилий и времени.

На фиг.2 приводится график изменения нагрузки на узел стыковки, где F_р - усилие расстыковки, t_р - время расстыковки, F₁ - транспортные нагрузки, F₂ - стартовые нагрузки, Δt и ΔF - разбросы времени и усилия расстыковки, a, b, c, d - разрешенная зона расстыковки узла стыка.

Известен узел стыковки частей ракеты - обтекателя и корпуса метеорологической ракеты, включающий телескопическое соединение указанных элементов и фиксацию их с помощью срезаемых штифтов (см. патент США N 3101052), взятый за прототип.

Недостатком известного узла стыковки является то, что он не может обеспечить решение вышеуказанной проблемы.

Целью настоящего изобретения является устранение этого недостатка.

Поставленная цель достигается тем, что в узле стыковки, содержащем две телескопически соединенные детали с элементами фиксации, наружная деталь выполнена в виде кольцевой цанги с лепестками, снабженными зацепами, а внутренняя - в виде втулки с ответной кольцевой проточкой и заходной фаской, при этом скос зацепов и кольцевой проточки выполнен под углом 25 - 30^o к плоскости, перпендикулярной оси цанги, а отношение площади поперечного сечения лепестка цанги к его длине составляет 0,06 - 0,08.

Указанные в формуле соотношения определяют выполнение лепестков цанги в упругопластической области деформаций, что и позволило решить поставленную задачу.

В процессе экспериментальной отработки узла стыка была выявлена определенная зависимость усилия расстыковки и его разбросов от числа технологических расстыковок (незначительное и плавное уменьшение усилия расстыковки и значительное уменьшение разбросов усилия расстыковки в партии изделий).

Указанная зависимость наблюдалась только в области упругопластической деформации.

На фиг.1 представлен заявляемый узел стыка, где указаны следующие позиции: 1 - наружная деталь, 2 - внутренняя деталь, 3 - лепесток цанги, 4 - зацеп лепестка цанги, 5 - кольцевая проточка, 6 - заходная фаска.

Здесь также обозначено: α - угол между плоскостью, перпендикулярной оси цанги и скосом зацепов, l - длина лепестка цанги, b - ширина лепестка цанги, h - толщина лепестка цанги.

Особенности работы узла стыка заключаются в следующем. Стыковка осуществляется осевым перемещением частей 1 и 2 до автоматического защелкивания зацепов 4 лепестков 3 цанги в кольцевой проточке 5 при усилии, значительно меньшем усилия расстыковки за счет малого угла заходной фаски 6.

Расстыковка происходит также автоматически при достижении усилия расстыковки расчетного значения (от действия внутреннего давления).

Таким образом, использование изобретения позволяет решить задачи: - обеспечить расстыковку частей ракеты при заданной нагрузке и в заданное время;
- обеспечить надежное соединение частей ракеты при воздействии эксплуатационных нагрузок (транспортных и стартовых);
- обеспечить стыковку частей ракеты без доступа к месту стыка, что достигается отсутствием дополнительных деталей, устанавливаемых после стыковки (например, срезаемых штифтов, указанных в прототипе).

Формула изобретения

Узел стыковки частей ракеты, содержащий две телескопически соединенные с возможностью отделения под действием давления детали с элементами фиксации, отличающийся тем, что наружная деталь выполнена в виде кольцевой цанги с лепестками, снабженными зацепами, а внутренняя деталь-в виде втулки с ответной кольцевой проточкой и заходной фаской, при этом скосы зацепов и кольцевой проточки выполнены под углом 25^o - 30^o к плоскости, перпендикулярной оси цанги, а отношение площади поперечного сечения лепестка цанги к его длине составляет b·h/l ≃ 0,06 - 0,08, где в - ширина, h - толщина и l - длина лепестка цанги.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2