УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА К НЕСУЩЕЙ ОБОЛОЧКЕ РАКЕТЫ

Полезная модель относится к области ракетной техники, а более конкретно к устройствам крепления внешнего защитного экрана к несущей оболочке космических летательных аппаратов.
В ракетной технике широко используются экраны, защищающие несущие элементы космических летательных аппаратов от метеоритных частиц, от высокоскоростного воздействия метеороидов, от средств нападения перед входом в верхние слои атмосферы, от вредного воздействия факторов внешней среды, от систем противоракетной обороны, работающих в инфракрасном диапазоне, от магнитных помех, от импульсных нагружений высокой интенсивности.
Одной из актуальных проблем использования указанных выше экранов является проблема их надежного крепления к несущей оболочке космических летальных аппаратов, при этом вес крепежных элементов должен быть по возможности минимальным.
Известна конструкция устройства защиты [1], содержащая взрывозащитный экран, закрепленный на корпусе защищаемой конструкции при помощи элементов крепления, причем экран выполнен из двух слоев и снабжен основанием, жестко закрепленным при помощи стоек на корпусе защищаемой конструкции, и уловителем, закрепленным на стойках и расположенным между экраном и защищаемой конструкцией, причем элементы крепления выбраны с условием их разрушения в момент воздействия внешнего импульса на экран, а один из слоев экрана закреплен на основании и расположен со стороны направления действия внешнего импульса, а второй слой экрана нанесен на тыльную поверхность первого слоя экрана, при этом уловитель выполнен в виде крупноячеистой решетки с возможностью свободного пролета осколков второго слоя, при чем прочность материала первого слоя экрана выше прочности материала второго слоя.
Недостаток конструкции состоит в сложности элементов крепления.
Известна также конструкция ферромагнитного экрана [2], который выполнен в виде двух коаксиальных обечаек из ферромагнитного материала в форме цилиндров разного диаметра, при этом цилиндры обечаек выполнены составными из перекрывающих одни другие частей цилиндров и снабжены размещенными между обечайками резьбовыми втулками типа винт-гайка из немагнитного материала, части цилиндров каждой обечайки соединены между собой указанными резьбовыми втулками, причем внутренние обечайки соединены между собой и закреплены на внешней обечайке посредством указанных резьбовых втулок, которые расположены между собой соосно и ориентированы в радиальном направлении относительно обечаек.
Недостаток указанной конструкции состоит в использовании большого количества резьбовых втулок типа винт-гайка, которые существенно утяжеляют конструкцию. Кроме того, элементы крепления выступают за внешние обводы несущей обечайки, что отрицательно сказывается на аэродинамических качествах ракеты. Несмотря на указанные недостатки, техническое решение, защищенное патентом [2], может быть принято в качестве прототипа, как наиболее близкий аналог.
Задачей настоящего изобретения разработка конструкции устройства крепления внешнего защитного экрана к несущей оболочке летательного аппарата, например ракеты, которая лишена указанных выше недостатков.
Поставленная задача решается тем, что устройство крепления внешнего защитного экрана к несущей цилиндрической оболочке ракеты с наружными перекрестными ребрами жесткости, выполнено в виде винтового соединения, при этом резьба под винты выполнена методом холодной накатки в глухих отверстиях, расположенных в специально образованных при изготовлении вафель утолщениях в местах пересечения ребер жесткости.
Крепежные винты выполнены с потайной головкой из прочного алюминиевого сплава типа D16T.
Такая конструкция устройства крепления защитного экрана при большом количестве крепежных элементов, в частности винтов, обладает повышенной надежностью крепления защитного экрана и обладает хорошими весовыми и аэродинамическими характеристиками.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическими материалами, где:
- на Фиг. 1 изображен вид А (вид на несущую оболочку со стороны экрана);
- на Фиг. 2 показан разрез Б-Б на Фиг. 1.
Устройство крепления (Фиг. 1 и Фиг. 2) внешнего защитного экрана 1 к несущей цилиндрической оболочке 2 (изготовленной преимущественно из алюминиевого сплава типа АМг6) ракеты (на чертежах не показана), снабженной наружными перекрестными ребрами жесткости 3 (так называемая вафельная конструкция по Гост 22350-91 [3]), выполнено в виде винтового соединения. Винты 4 с потайной головкой устанавливаются в глухие отверстия 5, которые выполнены в утолщениях 6 в местах пересечения ребер жесткости 3, что позволяет изготавливать резьбу в глухих отверстиях 5 методом холодной накатки.
При холодном способе накатки резьба получается более прочной и с минимальными отклонениями от заданных размеров, при этом не происходит разупрочнение материала, что так важно для нагартованного алюминиевого сплава АМг6, из которого изготавливают несущие оболочки современных ракет.
Утолщения 6 требуемого размера для изготовления резьбовых отверстий в местах пересечения ребер жесткости 3 получают при фрезеровке вафель 7 с заданной величиной радиуса R (Фиг. 1).
После монтажа защитного экрана 1 на несущей оболочке 2 его закрепляют винтами 4 с потайной головкой, которые устанавливаются заподлицо на внешней поверхности защитного экрана.
Для улучшения весовых характеристик устройства крепления защитного экрана используют винты 4, выполненные из прочного алюминиевого сплава типа D16T, что также исключает создание гальванической пары, приводящей при эксплуатации ракеты к коррозии в местах соединения оболочки и защитного экрана.
Патентуемая полезная модель упрощает конструкцию крепления внешнего защитного экрана к несущей оболочке ракеты, существенно упрощает технологию монтажа защитного экрана на корпусе ракеты и улучшает весовые, эксплуатационные и аэродинамические характеристики ракеты.
Источники информации:
1. Патент RU 2231138. Устройство защиты. Кл. МПК G12B 17/08, E04H 9/00, F42D 5/045. Опубликован 20.06.2004 г.
2. Патент RU 2012175. Ферромагнитный экран. Кл. МПК H05K 9/00, G12B 17/02. Опубликован 30.04.1994 г.
3. ГОСТ 22350-91. Корпус ракеты на жидком топливе. (Термины и определения).