Результат интеллектуальной деятельности: Пирозамок

Изобретение относится к области ракетной и космической техники и может быть использовано для соединения и последующего разделения ступеней ракет, сброса головного обтекателя, отделения полезной нагрузки и т.д.

Известен пирозамок с пирогазовой амортизацией (патент RU №2354923), содержащий корпус, болт с проточкой, вложенные в проточку сухари, запирающую сухари гильзу, с возможностью блокирования обратного движения гильзы, пиропатроны с пирокамерами.

Известен безударный пирозамок (патент RU №2102696), содержащий корпус, пиропатроны с пирокамерой, стяжной болт с проточкой, в котором размещены вкладыши, гильзу, пружину, продольные каналы, сообщающие пирокамеру с радиальными каналами, тормозное устройство.

Недостатком известных пирозамков является сложность конструкции ввиду большого количества сопрягаемых деталей и сложности тормозного устройства.

Наиболее близким к изобретению является пирозамок (патент RU №2150413 - прототип), содержащий подпружиненный болт с проточкой и гайкой, расположенный в скрепляемых элементах с возможностью фиксации в отделяемом элементе, вложенные в проточку сухари, запирающую вкладыши гильзу, корпус с цилиндрическим отверстием, закрепленный на элементе, демпфирующий элемент, пиропатроны с пирокамерами.

Недостатками известного пирозамка являются сложность конструкции ввиду большого количества сопрягаемых деталей, сложности выполнения выступов на штоке и механизма закрепления пружины, а также недостаточная надежность ввиду того, что втулка вместе с демпфером ударяется в неподвижные элементы конструкции, а после его сминания, отбрасывается назад.

Задачей технического решения является упрощение конструкции и повышение надежности пирозамка.

Поставленная задача решается тем, что в пирозамке, содержащем шток с проточкой и гайкой, расположенный в скрепляемых элементах, вложенные в проточку вкладыши, втулку, запирающую вкладыши снаружи, корпус, зафиксированный от проворота на элементе, стержень, пружину, демпфирующий элемент, пиропатроны с пирокамерами, согласно изобретению, стержень своим выступом неподвижно закреплен в цилиндрическом углублении корпуса с помощью клея, а пружина, поджимающая шток, зафиксирована на фланце стержня, посредством захвата, лепестки которого обжимают опорный виток пружины, при этом на другом конце стержня выполнен паз, взаимодействующий с плоским выступом штока, а на хвостовике корпуса неподвижно закреплена пирокамера с двумя пиропатронами, на боковой конической поверхности которой выполнен демпфирующий элемент в виде кольцевых выступов, при этом полость пирокамеры сообщена с кольцевой герметичной полостью, образованной дном втулки и корпусом, посредством каналов, выполненных вдоль оси хвостовика и в радиальном направлении, а на наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности втулки выполнены кольцевые канавки с установленными в них кольцами из эластичного материала, а втулка с коническим участком и кольцевым пазом на внутренней поверхности своим торцом взаимодействует с кольцевым элементом стопора, закрепленного на пирокамере посредством резьбового соединения.

Поставленная задача также решается тем, что для расширения площади склеивания на выступе стержня предусмотрены два перпендикулярных оси отверстия.

На фиг. 1 изображен общий вид пирозамка в разрезе, на фиг. 2 - вид А с фиг. 1, на фиг. 3 - захват в аксонометрии.

Пирозамок (фиг. 1), скрепляющий элементы 1 и 2, содержит шток 3 с проточкой 4 и гайкой 5, вложенные в проточку 4 вкладыши 6, запирающую вкладыши 6 втулку 7, корпус 8, зафиксированный от проворота в элементе 2 посредством штифтов 9, стержень 10 с выступом 11 (фиг. 2), выполненным с двумя перпендикулярными оси отверстиями 12, неподвижно закрепленный в цилиндрическом углублении 13 корпуса 8 посредством клея 14, пружину 15 зафиксированную на фланце 16 стержня 10 с помощью захвата 17 (фиг. 3), лепестки 18 которого обжимают опорный виток 19 пружины 15. На другом конце стержня 10 выполнен паз 20, взаимодействующий с плоским выступом 21 штока 3. Корпус 8 имеет хвостовик 22, на котором посредством резьбы закреплена пирокамера 23 с двумя пиропатронами 24, на конической поверхности пирокамеры 23 выполнен демпфирующий элемент в виде кольцевых выступов 25. На ответной части втулки 7 выполнен конический участок 26 с кольцевым пазом 27, при этом торец втулки 7 взаимодействует с кольцевым элементом 28 стопора 29, закрепленного на камере 23, посредством резьбового соединения. Полость 30 под пороховые газы сообщена с кольцевой герметичной полостью 31, образованной дном втулки 7 и корпусом 8 каналами 32 и 33, выполненными вдоль оси хвостовика 22 и в радиальном направлении. На внутренней поверхности втулки 7 и наружной поверхности корпуса 8 выполнены кольцевые канавки, с установленными в них кольцами 34 из эластичного материала. В элементе 2 выполнен карман 35.

Пирозамок работает следующим образом.

При срабатывании пиропатронов 24 пороховые газы, проходя по каналам 32 и 33, попадают в герметичную полость 31 и воздействуют на дно втулки 7, которая, перемещаясь, срезает кольцевой элемент 28 и освобождает вкладыши 6. Под действием усилия затяжки и пружины 15 шток 3 разжимает вкладыши 6 в радиальном направлении, разрывая связь между элементами 1 и 2, после чего шток 3 выходит из отверстия элемента 1, освобождая его для дальнейшего отталкивания. Одновременно, втулка 7, продолжая движение, своим коническим участком 26 сминает кольцевые выступы 25 на пирокамере 23 и заклинивается в ней, а торец пирокамеры 23, сминаясь, заполняет кольцевой паз 27, предотвращая обратное движение втулки 7 по корпусу 8.

В конструкции пирозамка для предотвращения проворота штока 3 относительно корпуса 8 на стержне 10 выполнен паз 20, взаимодействующий с плоским выступом 21 на штоке 3, для закрепления пружины 15 на фланце 16 стержня 10 использован захват 17, лепестки 18 которого обжимают опорный виток 19, а на конце стержня 10 выполнен выступ 11, который неподвижно закреплен посредством клея в цилиндрическом углублении 13 корпуса 8, что позволяет исключить установку дополнительных крепежных элементов, а для увеличения площади склеивания на выступе 11 перпендикулярно его оси выполнены два отверстия 12, при этом для улавливания разлетающихся вкладышей используется карман 35 в элементе 2, - все это позволило упростить конструкцию пирозамка и уменьшить его габариты.

Повышение надежности работы пирозамка обеспечивается за счет применения демпфирующего элемента в виде кольцевых выступов 25 на конической поверхности пирокамеры 23 и ответной части втулки 7 с коническим участком 26 и кольцевым пазом 27, позволяющих при заклинивании втулки 7 на пирокамере 23 предотвратить ее обратное движение по корпусу 8.