Устройство передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта
DEVICE FOR TRANSMITTING ELECTRICAL SIGNALS FROM THE ELECTRICAL SYSTEM OF THE LAUNCHER TO THE ELECTRICAL SYSTEM OF THE SEPARATED OBJECT

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в конструкции беспилотных летательных аппаратов, снабженных устройством расстыковки электрических коммуникаций беспилотного летательного аппарата с транспортно-пусковой установкой.
Известно устройство, патент №2247919, для передачи электрических сигналов из электросистемы транспортно-пускового контейнера (пусковой установки) в электросистему ракеты (отделяемого объекта) содержащее электроразъем, состоящий из двух состыкованных частей, одна из которых установлена на пусковой установке и сообщена электрической связью с ее электросистемой, а другая установлена на отделяемом объекте и сообщена электрической связью с его электросистемой, а также содержащее отжимное упругое устройство прижатия части электроразъема пусковой установки к части электроразъема отделяемого объекта, закрепленное, одним концом на корпусе пусковой установки над отделяемым объектом за частью электроразъема отделяемого объекта по направлению отделения, а вторым концом на части электроразъема пусковой установки, и выполненное с возможностью расфиксации прижатия и расстыковки частей электроразъема в процессе отделения. Отжимное упругое устройство для прижатия и расстыковки колодок частей электроразъема, выполнено в виде двух симметрично расположенных пружин кручения, установленных на оси в выемке корпуса пусковой установки. У каждой из пружин один конец соединен с корпусом пусковой устацовки, а другой выполнен Г-образным, расположенным перпендикулярно продольной оси ракеты между корпусом пусковой установки и отделяемым объектом. На Г-образных концах пружин выполнено плечо, изогнутое в направлении движения ракеты и жестко соединенное с частью электроразъема. При этом выемка в корпусе пусковой установки выполнена в направлении носа ракеты по габаритам устройства расстыковки с отстыкованной частью электроразъема.
Существенные признаки предлагаемого устройства, совпадающие с признаками прототипа следующие: устройство передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта, содержащее электроразъем, состоящий из двух состыкованных частей, одна из которых установлена на пусковой установке и сообщена электрической связью с ее электросистемой, а другая установлена на отделяемом объекте и сообщена электрической связью с его электросистемой, а также содержащее отжимное упругое устройство прижатия части электроразъема пусковой установки к части электроразъема отделяемого объекта, закрепленное, одним концом на корпусе пусковой установки над отделяемым объектом за частью электроразъема отделяемого объекта по направлению отделения, а вторым концом на части электроразъема пусковой установки, и выполненное с возможностью расфиксации прижатия и расстыковки частей электроразъема в процессе отделения.
Прототип имеет следующие недостатки:
- сложность конструкции отжимного упругого устройства прижатия частей электроразъема;
- жесткие требования к взаимному расположению частей электроразъема на отделяемом объекте и пусковой установке из-за ограниченной возможности компенсации неточностей установки частей электроразъема по угловому развороту и линейным отклонениям по осям X, Y, Z за счет конструкции устройства расстыковки;
- большие нагрузки на контакты частей электроразъема при расстыковке, уменьшающие срок их службы.
Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение является упрощение конструкции отжимного упругого устройства прижатия частей электроразъема, обеспечение стыковки и расстыковки частей электроразъема при большей неточности установки отделяемого объекта в пусковой установке, а также увеличение срока службы частей электроразъема.
Для достижения названного технического результата в устройстве передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта содержащем электроразъем, состоящем из двух состыкованных частей, одна из которых установлена на пусковой установке и сообщена электрической связью с ее электросистемой, а другая установлена на отделяемом объекте и сообщена электрической связью с его электросистемой, а также содержащем отжимное упругое устройство прижатия части электроразъема пусковой установки к части электроразъема отделяемого объекта, закрепленное, одним концом на корпусе пусковой установки над отделяемым объектом за частью электроразъема отделяемого объекта по направлению отделения, а вторым концом на части электроразъема пусковой установки, и выполненном с возможностью расфиксации прижатия и расстыковки частей электроразъема в процессе отделения, отжимное упругое устройство прижатия частей электроразъема выполнено в виде протяженного упругого элемента изогнутого при их стыковке, при этом его длина выбрана избыточной исходя из условия обеспечения необходимого усилия прижатия после стыковки. Для расширения технических возможностей, протяженный упругий элемент выполнен в виде плетеного металлического троса. С этой же целью, протяженный упругий элемент снабжен П-образным изгибом; протяженный упругий элемент выполнен в виде витой пружины сжатия ограниченного хода с переходом в состояние растяжения в процессе отделения.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа является то, что отжимное упругое устройство прижатия частей электроразъема выполнено в виде протяженного упругого элемента изогнутого при их стыковке, при этом его длина выбрана исходя из условия обеспечения необходимого усилия прижатия после стыковки; протяженный упругий элемент выполнен в виде плетеного металлического троса; протяженный упругий элемент снабжен ^-образным изгибом; протяженный упругий элемент выполнен в виде витой пружины сжатия ограниченного хода с переходом в состояние растяжения в процессе отделения.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными, достигается следующий технический результат:
- имеется доступ ко всем элементам отжимного упругого устройства прижатия и возможность визуального контроля правильной стыковки частей электроразъема, упрощается техническое обслуживание;
- обеспечивается компенсация больших неточностей взаимной установки по угловому развороту и линейным отклонениям по осям X, Y, Z части электроразъема пусковой установки относительно части электроразъема отделяемого объекта;
- увеличивается срок службы частей электроразъема, надежность работы устройства стыковки и срок его эксплуатации до технического обслуживания;
- упрощается конструкция отжимного упругого устройства прижатия частей электроразъема;
- расширяются технические возможности реализации упругого устройства прижатия частей электроразъема.
Предложенное техническое решение может найти применение в конструкции пусковых устройств для запуска беспилотных летательных аппаратов с наземных установок, кораблей и самолетов носителей, а также в системах отделения сбрасываемых элементов конструкции летательного аппарата.
Устройство передачи электрических сигналов от пусковой установки к отделяемому объекту представлено на фиг. 1-12:
- на фиг. 1 и фиг. 2 - показано состыкованное состояние устройства передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта, содержащего протяженный упругий элемент изогнутый при стыковке;
- на фиг. 3 и фиг. 4 - показано расположение в пусковой установке протяженного упругого элемента до установки отделяемого объекта и после его отделения;
- на фиг. 5 и фиг. 6 - показано состыкованное состояние устройства передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта, содержащего протяженный упругий элемент снабженный Ω-образным изгибом;
- на фиг. 7 и фиг. 8 - показано расположение в пусковой установке протяженного упругого элемента, снабженного Ω-образным изгибом, до установки отделяемого объекта и после его отделения;
- на фиг. 9 и фиг. 10 - показано состыкованное состояние устройства передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта, содержащего протяженный упругий элемент выполненный в виде витой пружины сжатия ограниченного хода, с переходом в состояние растяжения в процессе отделения;
- на фиг. 11 и фиг. 12 - показано расположение в пусковой установке протяженного упругого элемента, выполненного в виде витой пружины сжатия ограниченного хода, с переходом в состояние растяжения в процессе отделения, до установки отделяемого объекта и после его отделения.
Предлагаемое устройство передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки 1 в электросистему отделяемого объекта 2, содержит электроразъем, состоящий из двух состыкованных частей 3 и 4, одна из которых (4) установлена на пусковой установке 1 и сообщена электрической связью (жгутом проводов) 5 с ее электросистемой, а другая (3) установлена на отделяемом объекте 2 и сообщена электрической связью с его электросистемой, а также содержит отжимное упругое устройство прижатия части 4 электроразъема пусковой установки 1 к части 3 электроразъема отделяемого объекта 2, выполненное в виде протяженного упругого элемента 6 изогнутого при стыковке частей 3 и 4 электроразъема, при этом его длина выбрана избыточной исходя из условия обеспечения необходимого усилия прижатия частей 3 и 4 электроразъема после стыковки. Протяженный упругий элемент 6 закреплен, одним концом на корпусе пусковой установки 1 к кронштейну 7 над отделяемым объектом 2 за частью 3 электроразъема отделяемого объекта 2 по направлению отделения, а вторым концом на кожухе 8 части 4 электроразъема пусковой установки 2. С целью защиты от внешних факторов зона размещения устройства закрыта защитной крышкой 9 с уплотнением 10 в месте выхода жгута 5 проводов. Для расширения технических возможностей, протяженный упругий элемент 6 может быть выполнен в виде плетеного металлического троса (на рисунке не показан). С этой же целью, протяженный упругий элемент 6 при отстыкованном состоянии может быть:
- снабжен Ω-образным изгибом 11;
- выполнен в виде витой пружины сжатия ограниченного хода 12 с переходом в состояние растяжения в процессе отделения.
Работает устройство передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта следующим образом: после установки отделяемого объекта 2 в пусковую установку 1, производится стыковка части 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответной части 3 электроразъема отделяемого объекта 2 за счет отжатия протяженного упругого элемента 6 (металлического троса; протяженного упругого элемента снабженного Сообразным изгибом 11; витой пружины сжатия ограниченного хода 12 с переходом в состояние растяжения в процессе отделения; возможно применение упругих металлических, пластиковых или композитных материалов, проволоки круглого и прямоугольного сечения) путем его изгиба до состояния, в котором между торцами части 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответной части 3 электроразъема отделяемого объекта 2 появляется зазор, достаточный для соосного расположения, и, после их взаимной ориентации, под действием усилия создаваемого за счет упругости протяженного упругого элемента, осуществляется стыковка частей 3 и 4 электроразъема. При этом фиксация части 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответной части 3 электроразъема отделяемого объекта 2 обеспечивается протяженным упругим элементом 6, который за счет наличия избыточной длины создает необходимое усилие прижатия при изгибе, которое не допускает случайной расстыковки части 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответной части 3 электроразъема отделяемого объекта 2 при эксплуатации. Одновременно за счет упругости протяженного упругого элемента 6 компенсируются вибрации и ударные нагрузки передаваемые с пусковой установки 1 через кронштейн 7 на часть 4 электроразъема пусковой установки 1, благодаря чему контакты части 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответной части 3 электроразъема отделяемого объекта 2 не деформируются и их функциональность не нарушается, что увеличивает надежность работы пусковой установки и срок ее эксплуатации. Процедура расстыковки заключается в том, что при выходе отделяемого объекта 2 из пусковой установки 1 сначала часть 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответная часть 3 электроразъема отделяемого объекта 2 двигаются вместе, выбираются упругие деформации протяженного упругого элемента 6, при этом перемещение обеспечивается за счет изменения кривизны его изгиба, после чего он срабатывает как ограничитель перемещения и, за счет взаимодействия кронштейна 7 и кожуха 8 части 4 электроразъема пусковой установки 1 через протяженный упругий элемент 6, происходит расстыковка части 4 электроразъема пусковой установки 1 и ответной части 3 электроразъема отделяемого объекта 2. Кожух 8 с частью 4 электроразъема пусковой установки 1 под действием упругого элемента 6 убираются в зону защитной крышки 9 и не выступают за внутренний диаметр трубы пусковой установки 1. При этом габариты защитной крышки 9 выбраны из условия размещения в ней отведенного кожуха 8 с частью 4 электроразъема пусковой установки 1 и выходящим из него жгутом 5 проводов. Благодаря наличию протяженного упругого элемента 6, в отличии от прототипа, исключается наличие двух пружин кручения с осью, что упрощает конструкцию и трудоемкость ее изготовления. Благодаря наличию доступа ко всем элементам устройства передачи электрических сигналов из электросистемы пусковой установки в электросистему отделяемого объекта при снятии защитной крышки 9, а также возможности стыковки и расстыковки при установленном отделяемом объекте 2 частей 3 и 4 электроразъема за счет деформации протяженного упругого элемента 6 обеспечивается упрощение сборки и обслуживания. Благодаря возможности деформации в различных направлениях протяженного упругого элемента 6 обеспечивается компенсация больших неточностей взаимной установки по угловому развороту и линейным отклонениям по осям X, Y, Z части 4 электроразъема пусковой установки относительно части 3 электроразъема отделяемого объекта. Благодаря тому, что упругий элемент 6 выбран протяженным, при расстыковке частей 3 и 4 электроразъема, обеспечивается возможность параллельного движения их электрических контактов за счет изменения радиуса кривизны протяженного упругого элемента 6, вследствие этого, уменьшаются силы взаимодействия контактов частей 3 и 4 электроразъема при их расстыковке в процессе отделения объекта 2 из пусковой установки 1, что обеспечивает увеличение срока службы частей 3 и 4 электроразъема.