БЫСТРОРАЗЪЕМНЫЙ АГРЕГАТ
QUICK-SPLIT UNIT

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам, обеспечивающим экстренное разделение межблочных и наземных пневмогидромагистралей при возникновении аварийной ситуации, и может быть использовано в машиностроении. Задачей изобретения является создание быстроразъемного агрегата, обеспечивающего надежное разделение бортовых и наземных штуцеров, в том числе при возникновении аварийных ситуаций.
Известен быстроразъемный агрегат (патент RU №2173428 С2, кл. F16L 37/40), включающий бортовую и наземную колодки соединенные замком, состоящим из захватывающего механизма в виде цанги с подвижной запирающей втулкой, пневмопривода с поршнем, при этом подвижная запирающая втулка снабжена ухом для крепления сдергивающего устройства, а в бортовой колодке выполнена замкнутая полость с обратным клапаном, которая соединена с системой подачи рабочего тела и Т-образным каналом с пневмоприводом.
Недостатком данной конструкции является передача нагрузок на ферму обслуживания, а также недостаточное быстродействие срабатывания замкового механизма.
Близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является быстроразъемный агрегат (патент RU №2216676 С2, кл.7 F16L 37/40), включающий бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, цанговый замок, пневмопривод с поршнем, запираюитую втулку, замкнутую полость с обратным клапаном и сдергивающее устройство. Пневмотолкатель установлен в замкнутой полости и соединен одним концом через уплотнительные элементы со сдергивающим устройством, а другим концом связан через ограничитель хода с запирающей втулкой.
Недостатком данной конструкции является передача нагрузок на ферму обслуживания, а также отсутствие быстродействия срабатывания замкового механизма при необходимости быстрого отвода заправочно-дренажных матч (ЗДМ).
Техническим результатом предлагаемой конструкции является увеличение быстродействия срабатывания замкового механизма и уменьшение нагрузок на ЗДМ при разделении бортовых и наземных штуцеров.
Технический результат заключается в том, что в составе наземной колодки пневмотолкатель, установленный на корпусе пневмопривода, выполнен в виде поршня. При этом минимальное усилие сдергивающего устройства и максимальное расталкивающее усилие от пневмопривода не передается на фермы ЗДМ.
Сущность изобретения заключается в том, что быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, цанговый замок, пневмопривод с поршнем, запирающую втулку, обратный клапан, сдергивающее устройство, пневмотолкатель, установленный на корпусе пневмопривода и соединенный одним концом со сдергивающим устройством пневмопривода, а другим концом соединенный с механизмом отвода заправочной фермы, выполнен в виде поршня с управляющей полостью, ход поршня превышает величину раскрытия стыка цанги, а в пневмоприводе сдергивающее устройство и ограничитель хода выполнены с ходом, величина которого превышает величину раскрытия стыка замка.
На фиг.1 изображен общий вид быстроразъемного агрегата в состыкованном состоянии.
На фиг.2 изображен общий вид быстроразъемного агрегата в расстыкованном состоянии.
Быстроразъемный агрегат состоит из наземной 1 и бортовой 2 колодок. Наземная колодка 1 состоит из плиты 3, в которой закреплен ряд заправочных штуцеров 4, соединенных с магистралями пневмогидросистем наземных коммуникаций или нижнего блока ракеты. В центре плиты 3 установлен цанговый замок 5, закрепленный гайкой 6. Пневмопривод 7 включает в себя запирающую втулку 8 с поршнем 9 и обратный клапан 10. К корпусу 11 пневмопривода 7 с помощью хомута 12 прикреплен пневмотолкатель 13, соединенный одним концом со сдергивающим устройством 14 пневмопривода 7, а другим концом с механизмом отвода 15 заправочной фермы. Пневмотолкатель 13 выполнен в виде поршня 16 с управляющей полостью 17, ход поршня 16 превышает величину раскрытия стыка цангового замка 5, а в пневмоприводе сдергивающее устройство 14 и ограничитель хода 18 выполнены с ходом, величина которого превышает величину раскрытия стыка цангового замка 5.
Быстроразъемный агрегат работает следующим образом.
Агрегат собирают в цехе-изготовителе и устанавливают при состыкованных блоках ракеты-носителя, где к агрегату с двух сторон (борта и Земли) подсоединяют пневмогидромагистрали. Штуцеры 4 и 19, 21 состыкованы. Цанговый замок 5 находится в зацеплении, т.е. лепестки 20 цангового замка 5 находятся на запирающей втулке 8. Надежность состыковки агрегата обеспечивают затяжкой расчетным моментом гайки 6 цангового замка 5. При испытании правильности состыковки штуцеров 19 и 4 и т.д. в цехе-изготовителе проверяют их герметичность воздухом или испытуемым газом. Воздух подводят к штуцеру 21, штуцер 4 глушат. В это время воздух отжимает клапан 10 и заполняет замкнутую полость 22 до давления, проходящего через эту магистраль. После проведения испытательных работ, не расстыковывая агрегат, воздух сбрасывают из замкнутой полости 22 через запирающий канал 23, открутив уплотнительную втулку 24 до выхода воздуха через сбрасывающее отверстие 25. После всех испытаний запирающий канал 23 глушат уплотнительной втулкой 24. Изделие вывозят на старт и производят заправку всех систем КК через штуцеры быстроразъемного агрегата. В процессе заправки баллонов КК к штуцеру 21 подают заправочное давление газа, который проходит через сквозной отборный трубопровод 26. Через штуцер 21 производят заправку баллонов борта изделия. В процессе заправки часть заправочного газа отбирают через штуцер 27 и, отжимая обратный клапан 10, заполняют замкнутую полость 22 до давления заправки баллонов КК. После заправки баллонов идет сброс давления из трубопровода 26. Обратный клапан 10 садится на седло штуцера 27 и запирает давление в полости 22. Уплотиительные элементы 28 установлены с большим расстоянием между собой, чем уплотнительные элементы 29, чтобы создать необходимое усилие удержания цангового замка 5 при работе двигателей КК.
При расстыковке по команде КП (команда пуск) изделие летит, а быстроразъемный агрегат находится в состыкованном состоянии и только при наборе высоты 50-60 мм подается команда КП на расстыковку. До набора этой высоты может произойти автоматическое отключение двигателей. Изделие опускается на стартовый стол, и пуск отменяется. Все коммуникации ракеты находятся в состыкованном состоянии. Проводятся проверочные работы и, если нет серьезных ошибок, их устраняют. Запуск производят вновь. После набора этой высоты выполняется команда «Пуск» и быстроразъемный агрегат должен расстыковаться за время не более 0,01 с без увеличения нагрузки на ЗДМ и ракету. Для этого подается команда на подрыв пиропатрона пневмотолкателя. При подрыве пиропатрона давление пороховых газов, необходимое для срабатывания, достигается за время не более 0,004 с и действуют на поршень 16, обеспечивая быстрое срабатывание пневмотолкателя 13. Движение поршня 16 происходит в замкнутой полости 17, поэтому нагрузка от срабатывания пиропатрона не передается на фермы ЗДМ и ракету. Ход поршня 16 превышает величину раскрытия цангового замка 5 и величину хода сдергивающего устройства и ограничителя хода - происходит раскрытие цангового замка 5, а сила действия пневмопривода 7 производит расстыковку колодок 1 и 2.