УСТРОЙСТВО УДЕРЖАНИЯ МАГИСТРАЛИ ЗАПРАВКИ И СЛИВА ОКИСЛИТЕЛЯ РАКЕТНОГО РАЗГОННОГО БЛОКА
DEVICE TO HOLD OXIDISER FILLING AND DISCHARGING PIPELINE OF ROCKET BOOST VEHICLE

Изобретение относится к ракетно-космической технике.
Известен ракетный разгонный блок по патенту RU 2153447, B64G 1/40, 1/00, 1/16, содержащий приборный отсек, бак окислителя, верхний переходник, межбаковый отсек, маршевый двигатель, бак горючего, средний переходник, устройство захвата отделяемых частей разъемных соединений и нижний переходник, при помощи которого ракетный разгонный блок стыкуется с ракетой-носителем.
При отделении ракетного разгонного блока от ракеты-носителя нижний переходник остается на ракете-носителе.
Разъемные соединения пневмогидравлических связей ракетного разгонного блока с ракетой-носителем размещены на нижнем днище бака горючего блока.
Устройство захвата представляет собой механизм, который закреплен на нижнем переходнике и служит для захвата и удержания в заданной зоне отделяемых частей разъемных соединений вместе с присоединенными к ним трубопроводами в процессе отделения разгонного блока от ракеты-носителя с тем, чтобы не произошло соударение отделяемых элементов конструкции с сопловым насадком маршевого двигателя блока.
Недостатком этого решения является то, что применение на ракетном разгонном блоке устройства захвата в виде механизма, который включает в себя конструкцию захвата и удержания отделяемых частей РБ в заданной зоне нижнего переходника, а также элементы компенсации, отслеживающие взаимные технологические и рабочие перемещения корпуса нижнего переходника (на котором закреплено устройство захвата) и отделяемых частей, закрепленных на нижнем днище бака горючего, приводит к необходимости закладывать в ракетном разгонном блоке избыточную массу.
Известно устройство по отделению электроразъема бортового кабеля ракеты-носителя по патенту JP 1112110 А, H01R 13/70, B64G 1/66, H01R 13/73, 30.04.1999, 6 с., отделяемая часть которого соединена отрывными тросами с отделяемым от космического аппарата переходником ракеты-носителя, при этом в процессе отделения космического аппарата от ракеты-носителя тросы тянут отделяемую часть электроразъема, принудительно расстыковывают электроразъем, не нагружая отрывной кабель отделяемой части электроразъема.
Недостатком этого технического решения является то, что из-за малой жесткости тросов и отрывного кабеля траектория движения отделяемых частей произвольна, по этому не исключается соударение отделяемых частей электроразъема с близлежащей конструкцией в любом направлении в пределах длины тросов и кабеля, что не обеспечивает безопасное разделение частей ракеты.
За прототип предложенного устройства принято устройство по патенту JP 1112110 A, H01R 13/70, B64G 1/66, H01R 13/73, 30.04.1999, 6 с.
Задачей предложенного устройства является при минимальных массовых затратах удержание магистрали заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока в зоне, исключающей возможность соударения магистрали с сопловым насадком маршевого двигателя ракетного разгонного блока в процессе отделения ракетного разгонного блока от ракеты-носителя.
Задача решается за счет того, что в устройство удержания магистрали заправки/слива окислителя ракетного разгонного блока, содержащее отрывные тросы, соединяющие магистраль заправки и слива окислителя с нижним переходником ракетного разгонного блока, отделяемого вместе с ракетой-носителем, введены: опора и вилка, причем опора жестко закреплена на нижнем переходнике ракетного разгонного блока с помощью болтового соединения и двух растягивающих тросов, ограничительная дуга, закрепленная к вилке, два ограничительных троса, удерживающие магистраль заправки и слива окислителя от движения в сторону соплового насадка ракетного разгонного блока, вилка закреплена к нижней части опоры с помощью оси, обеспечивающей ее регулировку относительно опоры.
На фиг.1 изображен общий вид устройства удержания магистрали заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока, на фиг.2 показано размещение опоры и тросов относительно магистрали заправки и слива окислителя, на фиг.3 представлены удерживающие тросы, на фиг.4 изображено шарнирное устройство отрывных тросов, на фиг.5 показано крепление вилки к нижнему переходнику и ограничительной дуги к вилке, где:
1. Опора
2. Вилка
3. Верхняя часть опоры
4. Магистраль заправки и слива окислителя
5. Нижний переходник
6. Болтовое соединение
7. Растягивающие тросы
8. Сферические шарниры
9. Ограничительная дуга
10. Ограничительные тросы
11. Сопловой насадок маршевого двигателя
12. Ракетный разгонный блок
13. Ракета-носитель
14. Отрывные тросы
15. Резьбовые наконечники
16. Сферический вкладыш
17. Гайки
18. Опорные сферические поверхности
19. Пазы
20. Шарниры
21. Гидравлическое разъемное соединение
22. Ось
23. Регулировочные элементы
24. Стык
25. Компенсационные элементы
В устройство удержания магистрали заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока, содержащее отрывные тросы 14, соединяющие магистраль заправки и слива окислителя 4 с нижним переходником 5 ракетного разгонного блока 12, отделяемого вместе с ракетой-носителем 13, введены:
- опора 1, жестко закрепленная на нижнем переходнике 5 с помощью болтового соединения 6 и двух растягивающих тросов 7, регулируемых по длине с помощью регулировочных элементов 23, со сферическими шарнирами 8 и шарнирами 20 на концах, при этом верхняя часть опоры 3 ограничивает движение магистрали заправки и слива окислителя 4 в сторону нижнего переходника 5;
- вилка 2, закрепленная к нижней части опоры 1 с помощью оси 22, обеспечивающей регулировку относительно опоры 1, к вилке 2 подсоединены два отрывных троса 14, регулируемые по длине и углу с помощью сферических шарниров 8, состоящих из резьбовых наконечников 15, сферического вкладыша 16 и гаек 17, а в гнездах вилки 2 выполнены опорные сферические поверхности 18, отрывные тросы 14 противоположными концами связаны с помощью шарниров 20 с отделяемой частью гидравлического разъемного соединения 21;
- ограничительная дуга 9, установленная на вилку 2;
- ограничительные тросы 10, ограничивающие движение магистрали заправки и слива окислителя 4 в сторону соплового насадка маршевого двигателя 11 ракетного разгонного блока 12, при этом одним концом ограничительные тросы 10 с помощью шарниров 20 соединены со средней частью опоры 1, а другим - с отделяемой частью гидравлического разъемного соединения 21 магистрали заправки и слива окислителя 4.
Между магистралью заправки и слива окислителя 4 и элементами устройства (опорой 1, ограничительной дугой 9) в процессе монтажа выдерживаются необходимые размеры регулировками опоры 1, ограничительной дуги 9 и длин тросов 10, 14 и 7 за счет соответственно пазов 19, резьбовых наконечников 15 и сферических шарниров 8 в соединениях тросов 10, 14 и тяг 7 с опорой 1 и вилкой 2.
Двумя растягивающими тросами 7 за счет регулировочных элементов 23 обеспечивается устойчивое жесткое закрепление опоры 1 на нижнем переходнике 5 ракетного разгонного блока 12.
Регулировками отрывных тросов 14 обеспечивается необходимая их слабина для разделения гидравлического разъемного соединения 21 после отделения ракетного разгонного блока 12 от ракеты-носителя 13 по стыку 24.
Магистраль заправки и слива окислителя 4 имеет в своем составе компенсационные элементы 25, которые используются как для стыковки к гидравлическому разъемному соединению 21, так и для компенсации относительных перемещений, и после разделения гидравлического разъемного соединения 21 магистраль заправки и слива окислителя 4 получает возможность отклоняться в любую сторону от первоначального положения за счет компенсационных элементов 25.
Предложенное устройство удержания магистрали заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока 4, содержащее отрывные тросы 14, связывающие магистраль заправки и слива окислителя 4 с нижним переходником 5 ракетного разгонного блока 12, отделяемого вместе с ракетой-носителем 13, функционирует следующим образом.
После отделения ракетного разгонного блока 12 от ракеты-носителя 13 по разделяемому стыку 24 в процессе движения отрывные тросы 14 (длина которых отрегулирована на необходимую величину с помощью наконечников 15 с навинченными на них гайками 17) выбирают заданную регулировкой слабину, тянут за отделяемую часть гидравлического разъемного соединения 21, расстыковывая его. Другая часть гидравлического разъемного соединения 21 остается на ракетном разгонном блоке 12. Магистраль заправки и слива окислителя 4 удерживается в заданной зоне опорой 1 и ограничительной дугой 9, кроме того, дополнительно страхуется ограничительными тросами 10, обеспечивая несоударение магистрали с соплом маршевого двигателя 11 ракетного разгонного блока 12.
Применение опоры 1, ограничительной дуги 9, растягивающих тросов 7, удерживающих тросов 10, отрывных тросов 14 с использованием сферических шарниров 8 и шарниров 20 позволяет свести к минимуму массовые затраты на устройство удержания магистрали заправки и слива окислителя 4 ракетного разгонного блока 12, а также исключить возможность ее соударения с сопловым насадком маршевого двигателя ракетного разгонного блока 12 в процессе отделения ракетного разгонного блока 12 от ракеты-носителя 13.