Механические интерфейсы

Механические интерфейсы рассмотрим на примере системы разделения КА от РБ.

Система разделения предназначена для жесткого крепления КА к разгонному блоку в процессе вывода на рабочую орбиту и отделения его в заданный момент времени по сигналу системы управления, обеспечивая заданные характеристики отделения (линейные и угловые скорости и т.п.).

В системах разделения используются следующие виды энергии:

-энергия экзотермических химических реакций;

-энергия механических устройств;

-другие виды энергии (потенциальная энергия гидравлических и пневматических устройств, тепловая, магнитная, электромагнитная энергия).

Все большее распространение находят комбинированные системы разделения, использующие несколько видов энергии для выполнения различных функций. Например, в системах разделения может использоваться энергия горения пиротехнических составов и механическая энергия пружинных толкателей.

Выбор оптимальных вариантов систем разделения осуществляется на основании их оценки по таким критериям, как надежность функционирования, масса систем разделения, импульс развиваемой силы, габариты, радиационная и термическая стойкость, нечувствительность к динамическим факторам, величина возмущений, накладываемых на движение КА при разделении, а также экономические, технологические, эксплуатационные и др. показатели.

Наиболее эффективными в настоящее время являются следующие системы разделения:

-пиротехнические системы, состоящие из пороховых аккумуляторов давления, соединенных с замками-толкателями системой трубопроводов;

-автономные пиротехнические замки с пиропатронами и пружинные толкатели, или автономные замки-толкатели;

-автономные детонационные замки, соединенные трансляторами подачи команды, и пружинные толкатели.

Рассмотрим одну из систем, например, систему разделения, состоящую из детонационных замков, объединенных транслятором подачи команд и пружинных толкателей. Данная система по сравнению с пиротехнической системой отделения имеет меньшую массу и габариты, одинаковую надежность, меньшие величины возмущений, накладываемых на КА при разделении. Она также обеспечивает компенсацию продольных и боковых нагрузок при эксплуатации. Конструктивная схема системы разделения представлена на рисунке.

Система отделения КГЧ от РН: 1-замок-толкатель; 2- ПАД; 3- коллектор; 4- трубопровод; 5- контактный датчик.

Система отделения состоит из 8-ми замков-толкателей поз.1, 4-х пороховых аккумуляторов давления (ПАДов) поз.2, соединенных между собой коллектором поз.3 и восьми трубопроводов поз.4, двух контактных датчиков поз.5, фиксирующих факт разделения. Замок-толкатель служит для жесткой стыковки КГЧ к переходному отсеку разгонного блока. ПАД предназначен для получения рабочего газа высокого давления, который по коллектору, в котором происходит выравнивание давления, через трубопроводы поступает в замки-толкатели.

Пороховой аккумулятор давления (ПАД) состоит из прочного титанового корпуса поз.1 (см. рисунок), во внутреннюю полость которого, в сепараторе поз.2 установлены пиротехнические патроны поз.3. Пиропатроны поз.5 установлены в пирогнезде поз.4.

Пороховой аккумулятор давления: 1-корпус; 2-сепаратор; 3-патрон; 4-пирогнездо; 5-пиропатрон.

Процесс разделения происходит следующим образом: при поступлении электрического питания на мостики пиропатронов, последние срабатывают и инициируют пиротехнические патроны, которые создают основную массу рабочего газа. Газ через коллектор и трубопроводы поступает на поршни поз. 2 в замках-толкателях (см. рисунок).

Замок-толкатель: 1-корпус; 2- поршень; 3- шток; 4-шариковый замок; 5-гильза.

Поршень под действием газа перемещает шток поз. 3, последний перемещаясь, освобождает шарики поз. 4 и тем самым снимает силовую связь между гильзой поз. 5 и корпусом поз. 1. При дальнейшем движении поршень (на ходе 60 мм) через гильзу поз. 5 сообщает необходимую относительную скорость отделения головному блоку.

Детонационный замок. В данной конструкции используется детонационный замок тянущего типа (см. рисунок). Замок состоит из корпуса поз. 1, в котором в кольцевую канавку запрессовано эластичное взрывчатое вещество (ЭВВ) поз. 4, штока с разрывным элементом поз. 2, амортизатора поз. 3, упирающегося в гайку поз. 5. Стык затягивается гайкой поз. 6, между двумя стыковочными шпангоутами расположена специальная рифленая шайба поз. 8. С двух сторон к корпусу подводятся трансляторы детонации поз. 7.

Замок детонации:1-корпус; 2-шток; 3-амортизатор; 4-ЭВВ; 5-гайка; 6-гайка упорная; 7-трансляторы; 8-шайба рифленая.

Трансляторы детонации служат для передачи детонационного импульса от электродетонаторов к исполнительным элементам разрывных замков. Транслятор (см. рисунок) состоит из детонационного шнура в многослойной металлической оболочке поз.1, двух усилителей поз.4, расположенных в наконечниках поз.З, и служащих для надежной передачи детонации к заряду замка, и накидных гаек поз 2, с помощью которых транслятор соединяется с замками. При срабатывании транслятор детонации не разрушается и продукты детонации локализуются внутри конструкции.

Дата добавления: 2014-11-29