ПИРОЗАМОК
SEPARATION CHARGE

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разделении ступеней летательных аппаратов или агрегатов ракеты.
Известно устройство для разделения по патенту РФ №2194944, кл. F42В 15/38 от 2002 г. В нем для разделения космического аппарата с ракетой используется разрывной пироболт. Для компенсации больших ударных воздействий, возникающих при срабатывании пироболта, устройство дополнительно снабжено «демпфером» с разъемным корпусом, в котором в качестве компенсирующих элементов используется набор пластин и тонкостенный цилиндр с чередующимися вырезами.
Достаточно большие габариты «демпфера» ограничивают применение этого устройства.
Наиболее близким по технической сущности является пирозамок по патенту РФ №2354923, кл. F42В 15/36 от 10.05.2009 г. Пирозамок содержит корпус, болт с проточкой, вложенные в проточку сухари, запирающие сухари гильзу, соосно расположенные с ней рабочий и промежуточный поршень. Здесь в качестве демпфера используется комбинация из пирогазового амортизатора в виде промежуточного поршня и тормозного устройства, состоящего из набора плоских разрезных колец.
Конструктивно пирозамок представляет собой достаточно сложное устройство (несколько десятков деталей) с обилием перемещающихся в сопряжениях деталей. Многие сопрягаемые детали имеют герметичное, с помощью кольцевых резиновых уплотнений, соединение. В связи с этим к деталям при изготовлении предъявляются повышенные требования по точности выполнения размеров и чистоте поверхности. Указанные обстоятельства значительно увеличивают трудоемкость изготовления пирозамка, снижают его надежность.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в пирозамке, имеющем 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, причем венчик опирается зубом на уступ, поршень днищем опирается на торец валика и имеет внутренний конус, ответный наружному конусу венчика, при этом хвостовик валика закреплен на крышке и имеет ослабленное сечение.
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показано устройство пирозамка в исходном (закрытом) положении;
на фиг.2 показано устройство пирозамка в конце хода рабочего поршня;
на фиг.3 показано устройство пирозамка, когда произошла расстыковка отделяемых частей летательного аппарата (ЛА).
Пирозамок (фиг.1) содержит крышку 1, корпус 4, рабочий цилиндр 5, ступенчатый валик 11, стяжной элемент 10, пиропатрон 3.
На крышке 1 установлен пиропатрон 3 и закреплен хвостовик 2 с ослабленным сечением Б ступенчатого валика 11. На торце В ступенчатого валика 11 соосно с ним установлен рабочий поршень 5, образующий с крышкой 1 рабочую полость А. Рабочая полость А каналом сообщается с полостью пиропатрона 3.
Стяжной элемент 10, выполненный в виде разрезной втулки, скрепляет отделяемые части ЛА 7 и 8, с одного торца опираясь зубом венчика 9 на уступ на внутренней поверхности корпуса 4, с другого торца поджимается гайкой 6. При этом ступенчатый валик, взаимодействуя с внутренней поверхностью венчика 9, фиксирует положение зуба венчика на уступе корпуса от перемещения к оси пирозамка.
На фиг.2 показан пирозамок, когда произошло разрушение хвостовика 2 по ослабленному сечению Б, и рабочий поршень 5 находится в положении конца рабочего хода, а зуб венчика 9 разрезной втулки 10 выведен из зацепления с уступом на внутренней поверхности корпуса.
Пирозамок работает следующим образом: при срабатывании пиропатрона 3 пороховые газы по каналу поступают в рабочую полость А (фиг.1). От воздействия пороховых газов рабочий поршень 5 совместно со ступенчатым валиком через взаимодействие по поверхности В перемещается вниз. При этом происходит следующее. По ослабленному сечению Б происходит разрушение хвостовика 2. Ступенчатый валик 11, перемещаясь вниз, выходит из взаимодействия по поверхности Е с внутренней поверхностью венчика и таким образом снимает фиксацию венчика в радиальном направлении (к оси пирозамка).
Вслед за этим происходит взаимодействие внутренней конической поверхности поршня с наружной конической поверхностью венчика, что приводит к перемещению венчика вовнутрь корпуса и, соответственно, к выходу зуба венчика из зацепления с уступом на внутренней поверхности корпуса. Ступенчатый валик, перемещаясь в нижнее положение (фиг.3), освобождает доступ пороховых газов через отверстие в рабочем поршне и пазы Д разрезной втулки в полость Г. После этого под воздействием высокого давления пороховых газов происходит расстыковка отделяемых частей 7, 8 летательного аппарата.
Сравнительная простота пирозамка позволит получить высокие показатели надежности.