ПЕРЕХОДНОЙ ОТСЕК СБОРОЧНО-ЗАЩИТНОГО БЛОКА РАКЕТЫ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
TRANSFER COMPARTMENT OF SPACE MISSION VEHICLE ASSEMBLY-PROTECTIVE UNIT

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкции космических транспортных средств для доставки в составе космической головной части (КГЧ) крупногабаритных полезных грузов (ПГ) на заданные орбиты выведения.
Известен патент RU №2424953 на отделяемый крупногабаритный головной обтекатель ракеты-носителя, имеющий переходной отсек (ПхО) выполненный из двух конических оболочек: внешней для крепления створок головного обтекателя (ГО) и внутренней для крепления полезного груза с открытыми торцевыми шпангоутами, жестко соединенными между собой и ракетой-носителем (РН) внизу, и стыковочными с ПГ и ГО шпангоутами, жестко соединенными силовыми стержнями вверху.
Недостатками известного технического решения являются его ограниченные эксплуатационные возможности, так как переходной отсек не предназначен для крепления и отделения крупногабаритных ПГ со смещенным относительно продольной оси ПГ центром масс (ЦМпг), что снижает на последней ступени полета устойчивость и управляемость РКН.
Задачей предложенного технического решения является расширение эксплуатационных возможностей заявленного переходного отсека с обеспечением управляемости и устойчивости РКН в полете.
Задача решается тем, что переходной отсек сборочно-защитного блока ракеты космического назначения, содержащий внешнюю для крепления головного обтекателя и внутреннюю с промежуточным шпангоутом и продольно-поперечным силовым набором для крепления полезного груза конические оболочки с нижними и верхними торцевыми шпангоутами, жестко соединенными между собой, при этом верхние шпангоуты соединены между собой силовыми стержнями, и содержит также замки крепления и толкатели отделения полезного груза, отличающийся тем, что верхний шпангоут внутренней конической оболочки крепления полезного груза выполнен в поперечной плоскости переменного сечения, образуя смещение продольной оси ПхО относительно продольной оси полезного груза и имеет выемки под толкатели, охваченные хомутами, жестко закрепленными на внутренней конической оболочке, при этом замки крепления полезного груза посредством фитингов также закреплены в верхнем шпангоуте внутренней конической оболочки, которые, как и толкатели, размещены концентрично его внутреннему контуру, при этом продольно-поперечный силовой набор внутренней конической оболочки для обеспечения жесткости переходного отсека между верхним и промежуточным шпангоутами в местах крепления толкателей подкреплен косынками, в местах крепления замков - балками, выполненными переменными сечениями, причем под одной из выемок в месте меньшего поперечного сечения верхнего шпангоута на внутренней конической оболочке выполнен вырез под толкатель, а силовые стержни выполнены регулируемыми по своей длине.
Суть предложенного технического решения поясняется чертежами:
Фиг.1 - Основной вид (показано расположение полезного груза на ПхО СЗБ РКН).
Фиг.2 - Сечение А-А с фиг.1 (показано конструктивное исполнение ПхО в месте стыка верхнего шпангоута ПхО с полезной нагрузкой).
Фиг.3 - Сечение Б-Б с фиг.2 (показана внутренняя коническая оболочка с продольно-поперечным силовые набором).
Фиг.4 - Сечение В-В с фиг.2 (показан заулок крепления ПГ на верхнем шпангоуте внутренней конической оболочке ПхО).
Фиг.5 - Сечение Г-Г с фиг.2 (показан толкатель отделения ПГ на внутренней конической оболочке).
Фиг.6 - выносной элемент Д с фиг.2 (показан регулируемый силовой стержень).
Фиг.7 - Вид по стрелке Е с фиг.5 (показаны направляющий хомут, кронштейн для крепления толкателя отделения ПГ и вырез под толкатель).
Фиг.8 - выносной элемент Ж с фиг.1 (показано крепление ПхО с ракетой-носителем).
Заявленное устройство содержит переходной отсек 1 сборочно-защитного блока ракеты космического назначения, входящий в состав ракеты-носителя 2, внешнюю 3 для крепления головного обтекателя 4 и внутреннюю 5 с промежуточным шпангоутом 6 и продольно-поперечным силовым набором 7 для крепления полезного груза 8 конические оболочки.
Нижние 9, 10 и верхние 11, 12 торцевые шпангоуты внутренней 5 и внешней 3 конических оболочек жестко соединены между собой.
Верхние шпангоуты 11, 12 соединены между собой силовыми стержнями 13 регулируемыми по своей длине.
Переходной отсек 1 содержит также замки 14 крепления и толкатели 15 отделения полезного груза 8.
Верхний шпангоут 11 внутренней конической оболочки 5 крепления полезного груза 8 выполнен в поперечной плоскости переменного сечении, образуя смещение продольной оси 16 ПхО 1, совмещенной с осью РКН, относительно продольной оси 17 полезного груза 8.
Продольно-поперечный силовой набор 7 внутренней конической оболочки 5 для обеспечения жесткости и несущей способности переходного отсека 1 между верхними 11 и промежуточными 6 шпангоутами подкреплен продольными косынками 18 переменного сечения.
По местам расположения толкателей 15 на внутренней конической оболочке 5 жестко закреплены направляющие хомуты 19 для толкателей 15 и закрепленные на охватывающих толкатели 15 косынках 18 кронштейны 20 крепления толкателей 15.
Продольно-поперечный силовой набор 7 внутренней конической оболочки 5 для обеспечения жесткости и несущей способности переходного отсека 1 между верхним 11 и промежуточным 6 шпангоутами подкреплен по местам установки замков 14 продольными балками 21 переменного по их высоте продольными и поперечными сечениями, на которых посредством фитингов 22, размещенных также в верхнем шпангоуте 11 внутренней конической оболочки 5 концентрично его внутреннему контуру 23 закреплены замки 14 крепления полезного груза 8.
Размещение косынок 18 и продольных балок 21 между верхним 11 и промежуточным 6 шпангоутами исключает воздействие сосредоточенных нагрузок на шпангоут РН, приводящих к необходимости подкрепления и соответствующего увеличения массы продольно-поперечного силового набора 7 между промежуточным 6 и нижним 9 шпангоутами.
Толкатели 15 также размещены концентрично относительно внутреннего контура 23 верхнего шпангоута 11, в котором под толкатели 15 выполнены выемки 24.
Под выемкой 24 в месте меньшего поперечного сечения верхнего шпангоута 11 на внутренней конической оболочке 5 выполнен вырез 25.
Для подкрепления верхних шпангоутов 11, 12 без воздействия усилий, возникающих при монтаже из-за технологических погрешностей изготовления, силовые стержни 13 выполнены регулируемыми по длине.
Например, силовые стержни 13 могут быть выполнены из трубы 26, на одном конце которой за одно с трубой 26 выполнен кронштейн 27, а на другом резьбовом конце закреплен кронштейн 28 с возможностью перемещения по резьбе в процессе монтажа силовых стержней на ПхО 1, обеспечивая при этом возможность регулирования длины силового стержня 13 и углового положения его стыковочных с верхними шпангоутами 11, 12 поверхностей.
Устройство функционирует следующим образом.
Переходной отсек 1 сборочно-защитного блока ракеты космического назначения с верхним шпангоутом 11 внутренней конической оболочки 5 крепления полезного груза 8, выполненным в поперечной плоскости переменного сечения, образующим при этом смещение продольной оси 16 ПхО 1 относительно продольной оси 17 полезного груза 8, и с продольно-поперечным силовым набором 7 внутренней конической оболочки 5 между верхним 11 и промежуточным 6 шпангоутами, подкрепленным для обеспечения жесткости и несущей способности переходного отсека 1 продольными косынками 18 и продольными балками 21 переменного сечения по местам, концентрично расположенным относительно внутреннего контура верхнего шпангоута 11 толкателя 15, закрепленного на кронштейнах 20 и направляющих хомутах 19, замками 14, закрепленными на фитингах 22, позволяет эффективно использовать зону размещения полезного груза 8 внутри внутренней оболочки 5 переходного отсека 1 и головного обтекателя 4 для размещения с допустимым относительно продольной оси 16, совмещенной с осью РКН, значением эксцентриситета δ положения центра масс крупногабаритного полезного груза 8, обладающего габаритами и центром масс, значительно смещенными в поперечном направлении относительно его собственной продольной оси 17, относительно которой размещены замки 14 крепления и толкатели 15 полезного груза 8, взаимодействующие с верхним шпангоутом 11 переменного сечения ПхО 1;
Использование заявленного технического решения позволит расширить эксплуатационные возможности и эффективность использования переходного отсека для смещенного относительно ЦМ крупногабаритного полезного груза, сохраняя устойчивость и управляя РКП в полете.