Отсек ракеты-носителя
Владельцы патента RU 2361787:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (RU)
Изобретение относится к ракетной технике, в частности к конструкции «сухих» отсеков ракет-носителей, например межбаковых и хвостовых, в которых могут быть размещены приборы, аппаратура различных систем ракет-носителей (системы управления, телеметрического контроля и др.). Отсек ракеты-носителя содержит оболочку с вырезом под люк, крышкой, закрепленной по периметру этого выреза, поперечный силовой набор в виде шпангоутов и продольный силовой набор в виде стрингеров. Оболочка снабжена кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям выреза и каждого соединительного элемента с регулируемой длиной, закрепленного в упомянутых кронштейнах посредством резьбовых законцовок. Соединительный элемент выполнен конструктивно объединенным с крышкой люка, с возможностью повышения их несущей способности. Техническим результатом изобретения является снижение массы конструкции, упрощение технологии изготовления, удобство обслуживания и замены приборов, размещенных внутри отсека. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к ракетной технике, в частности к конструкции «сухих» отсеков ракет-носителей, например межбаковых и хвостовых, в которых могут быть размещены приборы, аппаратура различных систем ракет-носителей (системы управления, телеметрического контроля и др.).
Из технической литературы известна конструкция отсека ракеты-носителя, состоящая из обшивки (оболочки), стрингеров, промежуточных и торцевых шпангоутов, образующих продольный и поперечный силовые наборы соответственно. В обшивке отсека имеются вырезы под люки (см., например, «Ракеты-носители» под редакцией Осипова, Военное издательство мин. обороны СССР, М., 1981, с.171-173, рис. 5.3 - прототип).
Однако для крупногабаритных люков традиционное конструктивное оформление вырезов при помощи окантовок и усиленных стрингеров значительно увеличивает массу конструкции и усложняет технологию изготовления отсека.
Из патентной литературы известен отсек ракеты-носителя, содержащий оболочку с вырезами под люки, поперечный силовой набор в виде шпангоутов и продольный силовой набор в виде стрингеров, перерезанных в районе вырезов, при этом места разрыва соединены между собой с помощью продольных соединительных силовых элементов с регулируемой длиной. При этом продольные соединительные силовые элементы выполнены в виде стержней и снабжены резьбовыми законцовками с использованием сферических шарниров в местах соединения силовых элементов со стрингерами (см., например, патент РФ №2209156, кл. B64C 1/22, F42B 15/36, от 22.11.01).
Однако наличие люка приводит к исключению целого ряда продольных силовых элементов из конструктивно-силовой схемы отсека, а дополнительные силовые элементы в районе люков оказываются сами довольно неустойчивыми и недостаточно укрепляют силовую схему отсека.
Задачей изобретения является создание отсека ракеты-носителя, техническим результатом которого является снижение массы конструкции, упрощение технологии изготовления, удобство обслуживания и замены приборов, размещенных внутри отсека.
Технический результат достигается тем, что в отсеке ракеты-носителя, содержащем оболочку с вырезом под люк, крышку, закрепленную по периметру этого выреза, поперечный силовой набор в виде шпангоутов и продольный силовой набор в виде стрингеров, при этом оболочка снабжена кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям выреза и соединительного элемента с регулируемой длиной, закрепленного в упомянутых кронштейнах посредством резьбовых законцовок, в соответствии с изобретением, по крайней мере, один соединительный элемент выполнен конструктивно объединенным с крышкой люка. В, по крайней мере, одном кронштейне выполнен, по крайней мере, один фигурный паз для размещения законцовки с возможностью обеспечения компенсации взаимных смещений кронштейна и соединительного элемента в окружном и радиальном направлениях оболочки. По крайней мере, один соединительный элемент снабжен в месте крепления к кронштейну, по крайней мере, одним фитингом с фигурным пазом для размещения законцовки с возможностью обеспечения компенсации взаимных смещений кронштейна и соединительного элемента в окружном и радиальном направлениях оболочки. По крайней мере, один паз снабжен, по крайней мере, одним выступом для обеспечения удержания от выпадания законцовки. По крайней мере, одна законцовка выполнена в виде специальной шпильки с правой и левой резьбами по противоположным концам. По крайней мере, одна законцовка выполнена в виде специального болта.
Далее предлагаемое техническое решение поясняется подробно с использованием прилагаемых чертежей, где на фиг. 1 показан общий вид отсека ракеты-носителя, на фиг. 2 показано поперечное сечение отсека ракеты-носителя, на фиг. 3 показан вид А фиг. 1, на фиг. 4 показан вид В фиг. 1.
Отсек ракеты-носителя содержит цилиндрическую оболочку (обшивку) 1, подкрепленную стрингерами 2 и шпангоутами 3. При этом стрингеры 2 могут размещаться как на наружной стороне оболочки 1 (показано на фиг. 1, 2, 3, 4), так и на внутренней ее стороне. В оболочке 1 выполнен относительно «большой» или крупногабаритный вырез 4, образующий люк, через который в отсеке монтируются и контролируются приборы, аппаратура различных систем ракеты-носителя. Вырез 4 закрывается крышкой 5, которая по периметру выреза 4 крепится к оболочке 1, например, болтами 6. При этом возможна, например, герметизация выреза 4.
По противоположным краям выреза 4 оболочка 1 снабжена двумя закрепленными на ней кронштейнами 7. В кронштейнах 7 закреплен соединительный элемент 8 с регулируемой длиной.
Соединительный элемент 8 выполнен конструктивно объединенным с крышкой 5 с помощью, например, болтов 9. При этом соединительный элемент 8 и крышка 5 совместно воспринимают весь комплекс действующих на них нагрузок, например сжимающих, растягивающих, сдвиговых и др., повышая несущую способность и крышки 5, и соединительного элемента 8. Кроме того, что особенно важно для «сухих» отсеков ракет-носителей, крепление крышки 5 к оболочке 1 существенно повышает критические напряжения сжатия соединительных элементов 8.
Соединительный элемент 8 снабжен в месте крепления к кронштейнам 7, например, фитингами 10.
Посредством резьбовых законцовок 11 соединительный элемент 8 закрепляется в кронштейнах 7.
В кронштейнах 7 может быть выполнен, например, фигурный паз 12 для размещения законцовки 11 с возможностью обеспечения компенсации взаимных смещений кронштейна 7 и соединительного элемента 8 в окружном и радиальном направлениях оболочки 1.
В фитингах 8 может быть выполнен, например, фигурный паз 13 для размещения законцовки 11 с возможностью обеспечения компенсации взаимных смещений кронштейна 7 и соединительного элемента 8 в окружном и радиальном направлениях оболочки 1.
Резьбовые законцовки 11 могут быть вставлены в пазы 12 и 13 и быть легкосъемными.
Резьбовые законцовки 11 могут быть выполнены, например, в виде специальной шпильки 14 или, например, специального болта 15.
Шпилька 14, например, выполнена с правой и левой резьбой на концах, что обеспечивает затяжку ее при вращении за центральную часть, удерживая при этом самоконтрящуюся гайку 16, установленную в паз 13 (гайка 17 с левой резьбой специальной формы фиксируется от поворота в пазу 12). Возможно использование двух специальных гаек 17, 18, устанавливаемых в пазах 12 и 13 соответственно и фиксируемых от поворота в этих пазах. В обеспечение передачи продольной нагрузки через центральную часть шпильки 14 в обоих направлениях последняя может быть снабжена, например, двумя дополнительными гайками 19 и 20, которые затягиваются фиксированным крутящим моментом. В пазах 12, 13 могут быть выполнены выступы (условно не показаны), обеспечивающие невозможность выпадания шпильки 14, например, в случае ослабления затяжки гаек 16, 17, 18, 19, 20.
Возможно использование специального болта 15. При этом болт 15, например, непосредственно вкручивается в кронштейн 7 и, например, распирается гайками 21 и 22.
Гайки 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 могут быть снабжены, например, сферическими шайбами 23, обеспечивающими компенсацию угловых смещений.
В целом, предлагаемое конструктивное оформление выреза 4 обеспечивает существенное снижение массы отсека за счет исключения влияния выреза 4 на несущую способность отсека.
Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет упростить технологию установки соединительных элементов 8.
1. Отсек ракеты-носителя, содержащий оболочку с вырезом под люк, крышкой, закрепленной по периметру этого выреза, поперечный силовой набор в виде шпангоутов и продольный силовой набор в виде стрингеров, при этом оболочка снабжена кронштейнами, закрепленными на ней по противоположным краям выреза и каждого соединительного элемента с регулируемой длиной, закрепленного в упомянутых кронштейнах посредством резьбовых законцовок, отличающийся тем, что, по крайней мере, один соединительный элемент выполнен конструктивно объединенным с крышкой люка, с возможностью повышения их несущей способности.
2. Отсек по п.1, отличающийся тем, что в, по крайней мере, одном кронштейне выполнен, по крайней мере, один фигурный паз для размещения законцовки с возможностью обеспечения компенсации взаимных смещений кронштейна и соединительного элемента в окружном и радиальном направлениях оболочки.
3. Отсек по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по крайней мере, один соединительный элемент снабжен в месте крепления к кронштейну, по крайней мере, одним фитингом с фигурным пазом для размещения законцовки с возможностью обеспечения компенсации взаимных смещений кронштейна и соединительного элемента в окружном и радиальном направлениях оболочки.
4. Отсек по п.2, отличающийся тем, что, по крайней мере, один паз снабжен, по крайней мере, одним выступом для обеспечения удержания от выпадения законцовки.
5. Отсек по п.2, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна законцовка выполнена в виде шпильки с правой и левой резьбами по противоположным концам.
6. Отсек по п.2, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна законцовка выполнена в виде болта.
