Узел стыковки отсеков ракеты
ASSEMBLY JOINT OF THE ROCKET COMPARTMENTS

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к узлам стыковки отсеков ракет, реактивных снарядов залпового огня.
Стыковочные узлы - наиболее ответственные элементы конструкции корпуса ракеты. Они обеспечивают заданную прочность, жесткость конструкции, определяют в основном технологические, эксплуатационные качества ракеты (удобство ремонта, допускающие снаружи доступ внутрь ракеты, заменяемости приборов за счет стыковки и расстыковки отсеков), а также обеспечивают заданное взаимное угловое расположение отсеков.
Наиболее широкое применение получили фланцевые узлы стыковки отсеков, соединительные конструктивные элементы которых представляют дисковые фланцы по всей окружности которых расположены отверстия для крепежа (болты, винты, шпильки, гайки).
Известно фланцевое соединение отсеков (см. Пенцак И.Н. Теория полета и конструкция баллистических ракет. М., Машиностроение, 1974, стр. 231, рис. 12.3в), которое принято авторами за аналог.
Общими признаками аналога с предлагаемым авторами узлом стыковки является наличие фланцев на стыкуемых отсеках, герметизирующих уплотнений и элементов крепления.
Данный узел крепления состоит из двух соединяемых отсеков с расположенными на торцевых поверхностях фланцев с герметизирующим уплотнением. На фланце одного из отсеков имеются резьбовые отверстия для установки шпилек, а на фланце другого - отверстия под шпильки и «карманы» для навинчивания гаек.
Рассматриваемое соединение отсеков конструктивно просто, обеспечивает достаточную жесткость корпуса ракеты, но в нем отсутствует выполнение основного требования, в нашем случае, необходимость регулировки точного взаимного углового положения отсеков относительно оси ракеты, что приводит к необходимости задания точных допусков и специальных конструктивных элементов, обеспечивающих заданное угловое положение отсеков, и, как следствие, удорожание стоимости ракеты.
А также внутренний диаметр фланца первого отсека ограничивает установку блоков с размерами большими его, что приводит к уменьшению коэффициента заполнения отсеков.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является узел стыковки отсеков ракеты (см. патент №2107252, опубл. 20.03.98 г., БИ. №8), принятый авторами за прототип.
В данном узле стыковки содержатся фланцы стыкуемых отсеков, шпильки, гайки, герметизирующие уплотнения, при этом фланец одного из отсеков выполнен съемным и установлен с помощью пружинных колец и возможностью проворота относительно оси ракеты.
Общими признаками прототипа с предлагаемым авторами узлом стыковки отсеков являются наличие фланцев соединяемых отсеков, герметизирующие уплотнения и крепление шпильками с гайками, при этом один из фланцев выполнен съемным, с возможностью проворота относительно продольной оси.
Задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции узла стыковки отсеков, позволяющего повысить устойчивость движения ракеты на траектории путем увеличения жесткости корпуса, а также повышения технико-экономических характеристик изготовления ракеты.
Увеличение упругих свойств корпуса ракеты улучшает устойчивость движения управляемой ракеты за счет разноса величин частоты собственных колебаний корпуса и частоты аэроупругих поперечных колебаний корпуса ракеты от воздействия набегающего потока воздуха, при сближении величин частот возможны резонансные явления с резким увеличением амплитуды колебаний.
К причинам, препятствующим достижению указанного выше технического результата, при использовании известного устройства, принятого за прототип относится снижение необходимой жесткости конструкции узла стыковки отсеков, и соответственно снижение устойчивости движения ракеты на траектории, кроме того такая конструкция более трудоемка в изготовлении, что снижает технико-экономические характеристики ракеты.
Сущность изобретения заключается в том, что в узле стыковки отсеков ракеты, содержащем фланцы стыкуемых отсеков, шпильки, гайки, герметизирующие уплотнения, в отличие от прототипа, согласно изобретению съемный фланец одного из отсеков закреплен в нем посредством резьбовой втулки с кольцевым уступом, взаимодействующим с торцевой поверхностью съемного фланца, тем самым увеличивая жесткость фланцевого соединения.
Новая совокупность конструктивных элементов, их взаимного расположения, а также наличие связей между ними позволяют (см. фиг. 1), за счет того, что:
- в съемный фланец 3 ввернуты шпильки 6, которые застопорены средством стопорения;
- резьбовая втулка 4 навинчена на отсек 1 с возможностью крепления съемного фланца 3, установленного между торцом отсека 1 и кольцевым уступом резьбовой втулки 4;
- герметизирующие уплотнения 2 и 5 выполнены между поверхностями резьбовой втулки 4 и стыкуемых отсеков 1,8;
- шпильки 6 одного отсека 1 совмещены с отверстиями другого отсека 8 с возможностью крепления отсеков шпильками 6 в указанных отверстиях посредством гаек 7;
обеспечить надежное сопряжение стыкуемых отсеков для повышения жесткости узла стыковки ракеты.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом. Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.
Конструкция предлагаемого изобретения поясняется на чертеже, где на фиг. 1 изображен узел стыковки отсеков ракет, который содержит: отсек 1, герметизирующие уплотнения 2, 5, съемный фланец 3, закрепленный к отсеку 1 резьбовой втулкой 4, шпильки 6, гайки 7, крепящие осек 8.
Устройство работает следующим образом.
Во фланец 3 вворачиваются шпильки 6, используя компаунд или другое средство стопорения, после чего фланец 3 крепится резьбовой втулкой 4 к отсеку 1. После этого проводится совмещение отверстий отсека 8 со шпильками 6 отсека 1 и навинчивание гаек 7. Окончательная затяжка гаек 7 до необходимого момента производится после выставки углового положения отсеков друг относительно друга.
По предлагаемому изобретению была разработана конструкторская документация, согласно нее были изготовлены опытные образцы отсеков ракеты, проведены лабораторно-стендовые испытания с положительными результатами. В дальнейшем предложенный узел стыковки отсеков ракеты предполагается использовать в одном из управляемых снарядов реактивных систем залпового огня.