РАКЕТНЫЕ МЕЖСТУПЕНЧАТЫЕ ШАРОВЫЕ ЗАМКИ-ФИКСАТОРЫ
ROCKET INTERSTAGE BALL LOCKS-RETAINERS

Система фиксации и разделения ступеней и головной части относится к ракетостроению и иным летательным аппаратам и может применяться во всех видах ракет с отделяющимися ступенями и головной частью, а также в иных летательных аппаратах, где применен принцип отделения агрегатов и узлов.
Существующие узлы содержат в себе от четырех до десятков пирозамков (пироболтов), надежность работы которых не отвечает современным техническим условиям. Известны узлы (устройства) для разделения (соединения) ступеней ракет и головной части, содержащие натяжную ленту, охватывающую по окружности фланцы соединительными элементами с пироустройством (патент №2161111). В данных устройствах нет описания о наличии дублирующей системы включения (срабатывания). Техническими результатами, которые могут быть получены при использовании изобретения, являются: надежность фиксации ступеней и агрегатов, их отделение, снижение себестоимости узла, уменьшение размеров и веса пирозамков, упрощенная схема установки, сведение к минимуму аварийности изделий при эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что фиксация и разделение ступеней и головной части осуществляется по принципиально новой технологии фиксации ступеней между собой. Данная система имеет возможность включения разделения ступеней по команде, а при нештатной ситуации - автономного (принудительного) включения после запуска двигателей следующей ступени при помощи технологических каналов для нагрева пирозамков (фиг.2 (10)).
На нижней (первой) ступени изделия выполняется внешняя проточка в месте соединения ступеней под посадочное место второй ступени, (фиг.1 (4)), на ответной части которой выполнена внутри проточка, (фиг.1 (2)), исходя из расчетных нагрузок на изделие, тело узла и его параметры рассчитываются разработчиком. При совмещении ступеней узел первой ступени свободно совмещается посадочным местом с узлом второй, образуя единое целое (фиг.1 (4, 1, 2)). По окружности второй ступени делаются сквозные отверстия, а в ответной части первой делаются углубления в виде сферы, равные радиусу отверстия для шаров фиксаторов (фиг.2 (7, 8)). В отверстие второй ступени помещаются фиксаторы, выполненные в форме шара (фиг.2 (7)). Шаровые фиксаторы удерживаются в посадочных местах стальной лентой, устанавливаемой с помощью натяжного устройства, концы с проушинами которой скрепляются диаметрально расположенными пирозамками (фиг.1 (3)). Таким образом, сегменты образуют целую полосу ленты, соединенной пирозамками (фиг.2 (5)) (в виде обруча). Располагаются пирозамки на корпусе, болт перпендикулярен оси изделия в посадочных местах с доступом тепла от двигателей второй (следующей) ступени (фиг.2 (9, 10)).
Такое расположение дает возможность срабатывания пирозамков, как дублирующей системы. При срабатывании даже одного пирозамка нарушается целостность ленты, и шаровые фиксаторы высвобождаются с посадочных мест простейшим выталкиванием телом корпуса ступени, давая возможность произвести равномерное разделение ступеней без нарушения траектории полета ракеты (аппарата). Высвобождение шаровых фиксаторов производится за счет движения ступени корпуса ракеты, в месте фиксации тело первой ступени имеет сферическое углубление под шар (8). Перемещаясь, корпус выдавливает шаровые фиксаторы, освобожденные от фиксирующей ленты.
Источники информации
1. К.Э.Циолковский «Исследование мировых пространств реактивными приборами» - статья (1903 г.).
2. Б.И.Губанов «Триумф и трагедия «Энергии» - Журнал ракетная космическая техника (1983 г.).
3. Н.Л.Волковский «Ракета-носитель «Протон» - «Энциклопедия современного оружия и боевой техники» - Москва, СПб «АСТ», «Полигон». (2001 г.).
4. Журнал «Военное обозрение».