Устройство для разделения элементов конструкции
Владельцы патента RU 2304073:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)
Изобретение относится к ракетно-космической технике, но может быть использовано и в других областях, где необходимо быстрое дистанционное разделение элементов конструкций (ступеней ракет, секций трубопроводов и др.). Предлагаемое устройство содержит закрепленный на разделяемом элементе корпус с расположенными в нем кольцевым удлиненным кумулятивным зарядом и электродетонатором. На концах удлиненного заряда установлены защитные колпачки, донышки которых выполнены со скосом и образуют между собой зазор в виде клина. Основание клина направлено на разделяемый элемент конструкции в плоскости его разделения. Электродетонатор расположен диаметрально противоположно колпачкам на одной оси с клином. При срабатывании устройства кумулятивные струи от кольцевого заряда и от клина колпачков направлены на разделяемый элемент конструкции. Одновременное воздействие на данный элемент двух кумулятивных струй обеспечивает полное его разрезание по плоскости разделения. Техническим результатом изобретения является повышение надежности разделения элементов, а также исключение повреждения окружающих устройств, например на борту космического корабля. 3 ил.
Изобретение относится к ракетно-космической технике, может быть использовано в авиационной, нефтяной и других отраслях народного хозяйства, где необходимо мгновенное дистанционное разделение элементов конструкций (связей ракет, трубопроводов и т.д.).
Известно устройство для разделения элементов конструкции [1], содержащее кольцевой детонирующий шнур, расположенный в кольцевой проточке разделяемого элемента конструкции, и электродетонатор. В подобных устройствах используют удлиненные кумулятивные заряды, свернутые в кольцо из прямого отрезка, при этом между концами заряда образуется зазор из-за неодинаковости диаметра посадочного места под заряд и диаметра самого кольца. Основным недостатком такого устройства является недорез преграды в районе зазора между концами заряда в кольце.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для разделения элементов конструкции [2], содержащее закрепленный на разделяемом элементе конструкции корпус с расположенными в нем кольцевым удлиненным кумулятивным зарядом и электродетонатором, Корпус образован кольцевой проточкой в разделяемом элементе и навинченной гайкой, защищающей заряд от внешних воздействий. При срабатывании кумулятивный заряд разрезает в поперечном сечении цилиндрическую преграду. Так как между концами заряда имеется зазор, то стенка отделяемой преграды на величину зазора остается недорезанной. Поэтому происходит либо неполное разделение преграды, либо при достаточном давлении на конструкцию дорывается оставшаяся перемычка, отделенный элемент конструкции летит в непредсказуемом направлении, что может привести к серьезным повреждениям конструкций, расположенных в районе разделения.
Задачей прелагаемого технического решения является обеспечение надежного разделения преграды по всему диаметру разделяемого элемента конструкции и, как следствие, обеспечение полета отделенного элемента по заданной траектории.
Это достигается тем, что в устройстве для разделения элементов конструкции, содержащем закрепленный на разделяемом элементе корпус с размещенными в нем электродетонатором и кольцевым удлиненным кумулятивным зарядом, на концах кольцевого удлиненного кумулятивного заряда установлены защитные колпачки, донышки которых выполнены со скосом и образуют между собой зазор в виде клина, основание которого направлено на разделяемый элемент конструкции в плоскости его разделения, а электродетонатор расположен на диаметрально противоположной стыку колпачков стороне соосно с вершиной клина.
Техническим результатом является исключение повреждения окружающих устройств, приборов, элементов конструкций, например космического корабля.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - общий вид устройства;
фиг.2 - сечение А-А в плоскости разделения элемента конструкции;
фиг.3 - на выносном элементе I приведены колпачки с образуемым их донышками углом.
Устройство содержит корпус 1, закрепленный на разделяемой преграде в виде цилиндрического участка элемента конструкции 2. В корпусе 1 размещены электродетонатор 3 и кольцевой удлиненный кумулятивный заряд 4, расположенный в кольцевой проточке 5 корпуса 1. На концах заряда 4 установлены защитные колпачки 6, донышки которых выполнены скошенными и образующими между собой в плоскости разделения преграды клин с углом при вершине α с биссектрисой Б, при этом основание клина направлено на разделяемую преграду. Внутри колпачков 6 размещено взрывчатое вещество заряда 4. Электродетонатор 3 расположен диаметрально противоположно колпачкам 6 на концах заряда 4, при этом ось электродетонатора 3 совпадает с биссектрисой Б угла α.
Устройство работает следующим образом. После подачи электрического тока на электродетонатор 3 последний срабатывает и инициирует удлиненный кумулятивный заряд 4. Кумулятивная струя при подрыве заряда 4 разрезает цилиндрический элемент конструкции 2. Кумулятивная струя от клина колпачков 6 также направлена на разделяемый элемент конструкции 2. Полное разрезание преграды обеспечивается практически одновременным воздействием на нее двух кумулятивных струй: от заряда 4 и от колпачков 5. Первая из этих струй формируется за счет кумулятивной канавки заряда 4, а вторая - за счет клина между колпачками 5, основание которого направлено на разделяемую преграду. Так как клин с углом α расположен диаметрально противоположно электродетонатору 3 на одной с ним оси, то детонация в обоих колпачках 6 происходит одновременно, что и вызывает образование кумулятивной струи.
Таким образом, обеспечиваются надежное и полное разрезание преграды, полет отделенного элемента конструкции по заранее предусмотренной траектории и устраняется возможность повреждения окружающих устройство приборов, элементов конструкций, например космического корабля.
Литература:
1. Синюков А.М., Волков Л.И., Львов А.И., Шишкевич А.М. Баллистическая ракета на твердом топливе. М., Воениздат, 1972, с.50.
2. Винницкий А.М., Волков В.Т., Волковицкий И.Г., Холодилов С.В. Конструкция и отработка РДТТ. М., Машиностроение, 1980, с.39.
Устройство для разделения элементов конструкции, содержащее закрепленный на разделяемом элементе корпус с расположенными в нем кольцевым удлиненным кумулятивным зарядом и электродетонатором, отличающееся тем, что на концах кольцевого удлиненного кумулятивного заряда установлены защитные колпачки, донышки которых выполнены со скосом и образуют между собой зазор в виде клина, основание которого направлено на разделяемый элемент конструкции в плоскости его разделения, а электродетонатор расположен диаметрально противоположно колпачкам на одной оси с клином.
