Устройство для разделения элементов конструкции
Владельцы патента RU 2441823:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)
Изобретение относится к средствам разделения элементов конструкции космических кораблей и их частей. Устройство для разделения элементов конструкции содержит составной корпус, установленные в одну часть корпуса патронник с пиропатронами и мембрану с хвостовиком, а в другую часть корпуса шток, выступы которого контактируют с выступами вкладышей, проточки которых взаимодействуют с проточками частей корпуса, объединяя их. Дополнительный пиропатрон установлен во второй части корпуса, в поршень с каналами отвода газа в поршневую камеру. С одной стороны шток контактирует с хвостовиком мембраны, а с другой - с ограничителем в виде гайки, установленной во второй части корпуса. Достигается повышение надежности срабатывания устройства разделения. 4 ил.
Изобретение относится к средствам мгновенного разделения элементов конструкции космических кораблей и их частей и может быть использовано в авиационной, нефтяной и других отраслях промышленности, где необходимо мгновенное дистанционное разделение элементов конструкций.
Известно устройство для соединения разделяемых элементов космического аппарата, содержащее корпус, в котором установлены патронник с пиропатронами, мембрана, гильза, шток и вкладыши с опорными буртиками [1]. При срабатывании пиропатронов под давлением газов происходит деформация мембраны и перемещение штока. Опорные буртики вкладышей западают в кольцевые проточки штока, освобождая стягивающую разделяемые элементы гильзу.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для разделения элементов космического аппарата [2]. Данное устройство содержит составной корпус, вторая часть которого выполнена в виде гильзы. В одну часть корпуса установлены патронник с пиропатронами и мембрана с хвостовиком, на который жестко закреплен шток, установленный в гильзу посредством вкладышей, на внешней стороне которых так же, как и на внутренней стороне гильзы, имеются проточки, а на внутренней стороне вкладышей и на штоке имеются опорные буртики, взаимодействующие между собой.
Недостатком данных устройств является то, что сигнал на срабатывание может быть подан только со стороны одного из разделяемых элементов.
Задачей изобретения является повышение надежности срабатывания устройства разделения.
Техническим результатом изобретения является наличие дополнительного пиропатрона и второго канала его подрыва, что обеспечивает возможность подачи сигнала на разделение со стороны любого из разделяемых объектов.
Технический результат достигается тем, что в устройство для разделения элементов конструкции, содержащее составной корпус, установленные в одну часть корпуса патронник с пиропатронами и мембрану с хвостовиком, а в другую часть корпуса шток, выступы которого контактируют с выступами вкладышей, проточки которых взаимодействуют с проточками частей корпуса, объединяя их, введен дополнительный пиропатрон, установленный в поршень с каналами отвода газа в поршневую камеру, выполненную во второй части корпуса, при этом с одной стороны шток контактирует с хвостовиком мембраны, а с другой - с ограничителем в виде гайки, установленной во второй части корпуса.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид устройства в состыкованном состоянии.
На фиг.2 представлен общий вид устройства после прохождения сигнала на разделение со стороны первого разделяемого элемента.
На фиг.3 представлен общий вид устройства после прохождения сигнала на разделение со стороны первого разделяемого элемента и разделение элементов.
На фиг.4 представлен общий вид устройства после прохождения сигнала на разделение со стороны второго разделяемого элемента и разделение элементов.
Устройство для разделения элементов конструкции, преимущественно разделяемых в полете космических аппаратов, содержит составной корпус:
первую часть корпуса 1 и вторую часть корпуса в виде гильзы 2, закрепленные в разделяемых элементах конструкции 3, 4. В первую часть корпуса 1 установлены патронник 5 с пиропатронами 6 и 7 и мембрана 8 с хвостовиком 9. В гильзу 2 установлен шток 10 посредством вкладышей 11, при этом проточки вкладышей 12 с их внешней стороны контактируют с проточками гильзы 13, выполненными на ее внутренней стороне. На внутренней стороне вкладышей имеются опорные буртики 14, которые взаимодействуют с опорными буртиками штока 15. Введен дополнительный пиропатрон 16, установленный в поршень 17, с каналами отвода газа 18 в поршневую камеру 19, которая выполнена в гильзе 2. В другую часть корпуса 1 шток 10 установлен также посредством вкладышей 11, проточки 12 которых, выполненные с их внешней стороны, контактируют с проточками 20 первой части корпуса 1, выполненными на ее внутренней стороне, а на вкладыши надето фиксирующее пружинное кольцо 21. При этом с одной стороны шток 10 контактирует с хвостовиком 9 мембраны, а с другой - с ограничителем в виде гайки 22, установленной во второй части корпуса. В отличие от прототипа шток 10 отсоединен от хвостовика 9 мембраны 8.
При подаче сигнала на разделение со стороны разделяемого элемента 3 подрываются пиропатроны 6 и 7. Мембрана 8 под воздействием продуктов подрыва перемещается, хвостовиком перемещает шток 10 в направлении стрелки А. Под действием радиальных сил в зацеплении комплекта вкладышей 11, корпуса 1 и гильзы 2 и радиального усилия в пружинном кольце 21 опорные буртики 14 комплекта вкладышей 11 западают в область между опорными буртиками 15 штока. Механическая связь между корпусом 1 и гильзой 2 прекращается. Разделение между элементами 3 и 4 происходит, например, за счет толкателей (не показаны).
При подаче сигнала на разделение со стороны разделяемого элемента 4 подрывается пиропатрон 16. При подрыве пиропатрона 16 газы по каналам отвода газа 18 поступают в поршневую камеру 19 и выталкивают поршень 16 вместе со штоком 10 в направлении стрелки А. Под действием радиальных сил в зацеплении комплекта вкладышей 11, корпуса 1 и гильзы 2 и радиального усилия в пружинном кольце 21 опорные буртики 14 комплекта вкладышей 11 западают в область между опорными буртиками 15 штока. Механическая связь между корпусом 1 и гильзой 2 прекращается. Разделение между элементами 3 и 4 происходит, например, за счет толкателей (не показаны).
При срабатывании пиропатронов с любой стороны стыка происходит перемещение штока, что позволяет опорным буртикам комплекта вкладышей попасть в область между опорными буртиками штока, при этом вкладыши выпадают из проточек частей корпуса, происходит прекращение механической связи между корпусом и гильзой и разделение элементов конструкции.
Изобретение обеспечивает высокую надежность разделения за счет отсутствия ограничений по нагрузкам на стык в момент подачи команды на разделение и возможность подачи сигнала на разделение со стороны любого из разделяемых объектов.
Литература
1. Патент RU 2144892 С1, кл. В640 1/64, F15В 2/16, 27.01.2000.
2. Патент RU 2167796 C1, кл. B64G 1/64, F16B 2/16, 24.04.2000.
Устройство для разделения элементов конструкции, содержащее составной корпус, установленные в одну часть корпуса патронник с пиропатронами и мембрану с хвостовиком, а в другую часть корпуса - шток, выступы которого контактируют с выступами вкладышей, проточки которых взаимодействуют с проточками частей корпуса, объединяя их, отличающееся тем, что введен дополнительный пиропатрон, установленный в поршень с каналами отвода газа в поршневую камеру, выполненную во второй части корпуса, при этом с одной стороны шток контактирует с хвостовиком мембраны, а с другой - с ограничителем в виде гайки, установленной во второй части корпуса.
