Устройство для разделения элементов конструкции

Изобретение относится к средствам мгновенного дистанционного разделения элементов конструкций ракетно-космической техники, но может быть также использовано в авиационной и других отраслях промышленности, где необходимо мгновенное дистанционное разделение элементов конструкций. Устройство для разделения элементов конструкции содержит корпус с внутренней полостью, дно которой выполнено сферическим. В корпусе расположены патронник с пиропатронами, мембрана, перемещающая шток, и отражатель. Отражатель установлен между патронником и мембраной с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса и выполнен в виде стакана со сферическим дном, обращенным к мембране. При этом внешний радиус дна отражателя равен радиусу дна внутренней полости корпуса, а наружный диаметр цилиндрической части отражателя равен внутреннему диаметру цилиндрической части мембраны. Техническим результатом изобретения является обеспечение безударного разделения элементов конструкции при полной защите мембраны от разрушения. 2 ил.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, может быть использовано в авиационной и других отраслях народного хозяйства, где необходимо мгновенное, дистанционное разделение элементов конструкций (связей ракет, сброс балласта и т.д.).

Известно устройство для разделения элементов конструкции [1], содержащее корпус с внутренней полостью, дно которой выполнено сферическим, и расположенные в корпусе патронник с пиропатронами, мембрану и шток.

Основным недостатком такого устройства является возможность разрушения (прожига) мембраны, так как газовые потоки пиропатронов направлены непосредственно на мембрану.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для разделения элементов конструкции [2], содержащее корпус с внутренней полостью, дно которой выполнено сферическим, расположенные в корпусе патронник с пиропатронами, мембрану, шток и отражатель, установленный между патронником и мембраной. При срабатывании пиропатронов под давлением газов происходит деформация мембраны и перемещение штока. В этом устройстве мембрана защищена от прямого воздействия газов отражателем. Отражатель выполнен в виде планки, установленной симметрично относительно линии, соединяющей центры отверстий в патроннике под пиропатроны. Отражатель жестко зажат в корпусе между патронником и мембраной.

Основными недостатками этого устройства является следующее:

1. Ударные перегрузки от срабатывания пиропатронов не гасятся, а передаются на разделяемую конструкцию. Отражатель установлен своим цилиндрическим буртиком на мембрану и опирается в этой области жестко на корпус устройства, поэтому ударные перегрузки, воздействующие на отражатель от срабатывания пиропатронов, передаются на корпус устройства и далее на разделяемую конструкцию.

2. Отражатель, выполненный в виде планки, не может перекрывать всю поверхность мембраны и, следовательно, полностью не защищает мембрану от воздействия газов, а также от мелких твердых частиц несгоревшего пиротехнического состава пиропатронов, которые обладают достаточно высокой кинетической энергией.

3. Опора отражателя на мембрану цилиндрическим буртиком не исключает "вырубки" мембраны этим буртиком за счет давления газов пиропаронов. В первоначальный момент до выравнивания давления в полости между патронником и мембраной на отражателе возникает усилие, равное произведению давления на площадь отражателя.

Задачей, решаемой предлагаемым устройством, является обеспечение безударного разделения элементов конструкции при полной защите мембраны от разрушения.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для разделения элементов конструкции, содержащем корпус с внутренней полостью, дно которой выполнено сферическим, установленные в корпусе патронник с пиропатронами, мембрану, перемещающую шток, и отражатель, размещенный между патронником и мембраной, отражатель выполнен в виде стакана со сферическим дном, обращенным к мембране, и установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса, при этом внешний радиус дна отражателя равен радиусу дна внутренней полости корпуса, а наружный диаметр цилиндрической части отражателя равен внутреннему диаметру цилиндрической части мембраны.

Изобретение поясняется с помощью фигур 1 и 2. На фиг.1 представлено устройство в исходном положении; на фиг.2 - после срабатывания пиропатронов.

Устройство для разделения элементов конструкции состоит из корпуса 1 с внутренней полостью 2, дно 3 которой выполнено сферическим. Корпус 1 закреплен на разделяемых элементах конструкции (не показаны). Во внутренней полости 2 корпуса 1 установлены патронник 4 с пиропатронами 5, отражатель 6, мембрана 7 и шток 8. Мембрана 7 жестко зажата патронником 4 в полости 2, при этом сферическое дно 3 внутренней полости 2 является ограничивающей опорой для деформации мембраны 7. Отражатель 6 выполнен в виде стакана со сферическим дном 9, обращенным к мембране 7 и опирающимся на нее. Внешний радиус дна 9 отражателя 6 равен радиусу дна 3 внутренней полости 2 корпуса 1. Отражатель 6 установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси 10 корпуса 1. Наружный диаметр цилиндрической части отражателя 6 равен внутреннему диаметру цилиндрической части мембраны 7.

Устройство работает следующим образом. При подаче на устройство электрического тока срабатывают пиропатроны 5. Горячие струи газа, а также мелкие твердые частицы несгоревшего пиротехнического состава пиропатронов 5 устремляются на мембрану 7. Разлет твердых частиц. обладающих достаточно высокой кинетической энергией, происходит неорганизованно, а ввиду ограниченности пространства между патронником 4 и мембраной 7 сфера действия газовых струй не может быть определена, поэтому воздействие как твердых частиц, так и газовых струй на мембрану 7 происходит по всей ее поверхности. Возникает необходимость защиты мембраны 7 по всей ее поверхности. Эту защиту и осуществляет предлагаемый отражатель 6. Под действием газовых струй отражатель 6 перемещается вдоль продольной оси 10 корпуса 1 в сторону мембраны 7. Отражатель 6 защищает мембрану 7 в течение всего времени работы устройства, так как внутренний диаметр цилиндрической стенки мембраны 7 и наружный диаметр цилиндрической части отражателя 6 равны. Кроме того, по этой же причине отражатель принимает на себя ударные перегрузки от срабатывания пиропаронов и передает их не на корпус 1 устройства, а на мембрану 7, которая и гасит их. В конце работы устройства мембрана 7 деформируется, принимая форму дна отражателя 6, и устанавливается вместе с ним на поверхность дна 3 полости 2, перемещая шток 8. Конструкция замка, раскрываемого движением штока 8, не приведена. Таким образом, полностью исключается повреждение мембраны 7 и снимаются ударные перегрузки от срабатывания пиропатронов 5.

Источники информации

1. Патент РФ №2144892.

2. Патент РФ №2167796.

Устройство для разделения элементов конструкции, содержащее корпус с внутренней полостью, дно которой выполнено сферическим, расположенные в корпусе патронник с пиропатронами, мембрану, перемещающую шток, и отражатель, установленный между патронником и мембраной, отличающееся тем, что отражатель выполнен в виде стакана со сферическим дном, обращенным к мембране, и установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса, при этом внешний радиус дна отражателя равен радиусу дна внутренней полости корпуса, а наружный диаметр цилиндрической части отражателя равен внутреннему диаметру цилиндрической части мембраны.