Устройство для разделения элементов конструкции под водой
DEVICE FOR SEPARATING STRUCTURAL ELEMENTS UNDER WATER

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к соединительным устройствам для многоступенчатых ракет, средствам разъединения.
Из патента РФ на изобретение №2 467 933 «Пирозамок», опубл. 27.11.2012 г., бюл. №33, МПК B64G 1/64, F42B 15/36, известна конструкция пирозамка, которая содержит цилиндрический корпус, крышку, стяжной элемент, рабочий поршень в виде стакана с днищем, соосно с ним расположенный ступенчатый валик с хвостовиком. Стяжной элемент выполнен в виде разрезной втулки с резьбой и гайкой на одном торце, венчиком с наружным конусом и зубом на торце разрезной части. Внутренняя поверхность корпуса имеет уступ. Венчик опирается зубом на уступ. Поршень днищем опирается на торец валика и имеет внутренний конус, ответный наружному конусу венчика. Хвостовик валика закреплен на крышке и имеет ослабленное сечение.
Использование такой конструкции позволяет обеспечить надежность отделения полезной нагрузки, однако конструкция пирозамка представляет собой достаточно сложное устройство и имеет большие габариты, что потребует дополнительного полезного места в конструкции носителя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату для заявляемого изобретения (прототипом) является патент РФ на изобретение №2726471 «Устройство для разделения элементов конструкции», опубл. 14.07.2020 г., бюл. №20, МПК B64G 1/64. Устройство для разделения элементов конструкции содержит пироболты и болты, стягивающие первый и второй разделяемые элементы конструкции через разрезные гайки. Разрезные гайки размещены в обоймах, в которых выполнены внутренние отверстия, соответствующие наружным поверхностям гаек. Обоймы жестко связаны между собой кольцом. Кольцо закреплено на первом разделяемом элементе конструкции винтами со срезными головками. При этом на втором разделяемом элементе конструкции неподвижно закреплены элементы ограничения перемещения обоймы гайки.
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройство соединяет разделяемые элементы конструкции. При подаче напряжения, пироболты срабатывают, разделяются сами и за счет своего импульса последствия перемещают в осевом направлении кольцо, срезая головки винтов. Кольцо увлекает за собой обоймы, которые сходят с разрезных гаек, навинченных на пироболты и болты. Разрезные гайки распадаются, освобождая все пироболты и болты, и разделяемые элементы конструкции расходятся.
Данное устройство устраняет возможность повреждения окружающих конструкций разделяемого элемента и позволяет уменьшить усилие для снятия обоймы с гаек, однако недостатком является сложность конструкции с множеством перемещающихся в сопряжениях деталей, что требует повышения точности выполнения размеров при изготовлении данного устройства, значительному увеличению трудоемкости изготовления, снижению надежности. Также отсутствует возможность применения данного устройства под водой, т.к. конструкция расположена на наружном обводе, а пироболты не защищены от воздействия воды.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение надежности разделения элементов конструкции под водой, а также упрощение конструкции.
Данная техническая задача решается посредством герметичного крепления элементов конструкции пироболтами через уплотнительное кольцо и размещением внутри одного из элементов датчиков, замеряющих гидростатическое давление, блока управления команд, пироболтов и пиропатрона, которые соединяются между собой посредством электрического жгута. Пиропатрон подведен к поршню, который закреплен отрывным винтом. Тем самым упрощается конструкция устройства, а также обеспечивается защита пиропатрона и пироболтов от воздействия воды.
Заявляемое изобретение «Устройство для разделения элементов конструкции под водой» представлено на Фиг. 1 - общий вид крепления элементов конструкции.
Заявляемое «Устройство для разделения элементов конструкции под водой» состоит из элементов конструкции 1 и 2, которые за счет не менее одного уплотнительного кольца 3 герметично соединены между собой пироболтами 4, дополнительно для выравнивания давления внутри элемента конструкции 1 с наружным давлением, установлен поршень 5, закрепленный отрывным винтом 6, с подведенным пиропатроном 7. Для срабатывания пироболтов 4 и пиропатрона 7 на заданной глубине, в элементе конструкции 1 установлены датчики 8, замеряющие гидростатическое давление. Пироболты 4 и пиропатрон 7 инициируются подачей на них напряжения через электрический жгут 9, соединяющий датчики 8 через блок управления команд 10 с пироболтами 4 и пиропатроном 7.
Заявляемое изобретение срабатывает следующим образом: при заглублении элементов конструкции носителя на определенную глубину, от замеряющих гидростатическое давление датчиков 8, через электрический жгут 9, подается напряжение на блок управления команд 10, который выдает команду на срабатывание пироболтов 4 и пиропатрона 7. В результате срабатывания пироболтов 4 элементы конструкции 1 и 2 между собой разделяются, одновременно при срабатывании пиропатрона 7 выстреливается поршень 5, происходит разгерметизация элемента конструкции 1 и внутреннее давление выравнивается с давлением среды. Далее элемент конструкции 1 заполняется водой и тонет, а элемент конструкции 2 с полезной нагрузкой всплывает за счет положительной плавучести для снятия информации с аппаратуры.
Предложенное техническое решение позволило разработать рациональную конструкцию крепления элементов носителя, обеспечивающее простоту и надежность закрепления элементов конструкции носителя.
Заявляемое изобретение может быть создано в условиях серийного производства с использованием современных материалов и технологий.