Результат интеллектуальной деятельности: БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ОТСЕКОВ КОРПУСА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники, в частности к конструкциям герметичных разъемных соединений отсеков корпуса летательных аппаратов и, в особенности, к конструкциям герметичного соединения носового обтекателя с отсеком корпуса летательного аппарата.

Известны конструкции соединения отсеков корпуса летательного аппарата, например патент RU №2268405 МПК F16B 7/00, опубликованный 20.01.2006 г, где в качестве соединительного элемента применено резьбовое сочленение отсеков, каждый из которых выполнен с резьбой в стыковой части: один с наружной, а другой - с внутренней резьбой. Конструктивно внутренний резьбовой элемент выполнен в виде разрезного резьбового кольца, свободно размещенного в кольцевой проточке на конце отсека и телескопически охваченного замкнутым распорным кольцом по гладкой цилиндрической части разрезного резьбового кольца.

Кроме этого на распорном кольце и цилиндрической части разрезного кольца выполнены совмещенные друг с другом отверстия для монтажного инструмента при соединении или расстыковке отсеков.

Применение распорного кольца, взаимодействующего с разрезным резьбовым кольцом, обеспечивает при свинчивании беззазорное резьбовое соединение отсеков корпуса летательного аппарата, необходимую точность по перекосу осей отсеков и относительной угловой ориентации.

К недостаткам рассматриваемой конструкции следует отнести отсутствие стопорных элементов от развинчивания резьбы при эксплуатационной вибрации, а также отсутствие герметизирующего уплотнения стыка.

Кроме того, габариты резьбы в рассматриваемой конструкции соизмеримы с диаметрами сочленяемых отсеков. При больших габаритах отсеков монтаж и демонтаж в эксплуатационных условиях становится затруднительным вследствие ухудшения качества резьбы из-за воздействия факторов окружающей среды, например, коррозии или нерегламентированных механических деформаций.

Указанные недостатки значительно снижают область применения данной конструкции.

Наиболее близким устройством по совокупности технических признаков, выбранным в качестве прототипа, является техническое решение по патенту RU №2254270 МПК B64G 1/22, опубликованному 10.09.2004 г., включающее соединение отсеков корпуса летательного аппарата, образующих резьбовую пару, соединяющуюся встык торцевыми поверхностями. Наружная резьба выполнена на цилиндрическом выступе одного из отсеков, где предусмотрено резьбовое гнездо, в котором размещен фиксатор резьбовой пары. Резьбы в паре имеют продольные пазы глубиной больше высоты резьбы и длиной не менее, чем длина резьбы. В пазах свободно проходят соответствующие выступы наружной и внутренних резьб, а выступы свинчены друг с другом с совмещением их продольных плоскостей симметрии. Для герметизации стыкового соединения применено радиальное уплотнение, т.е. уплотняющее кольцо размещено в кольцевой канавке одного из отсеков и охватывает с расчетным натягом цилиндрическую гладкую поверхность второго отсека.

Причинами, ограничивающими применение данного изобретения, является то, что стыковое соединение осуществляется резьбовой парой большого диаметра, соизмеримой с габаритами отсеков, что исключает возможность частой сборки и разборки отсеков в эксплуатационных условиях из-за постепенно ухудшающегося качества резьб вследствие коррозии или механических деформаций. Эта проблема еще более усугубляется в случае, если одним из отсеков является обтекатель, т.е. отсек с одним заглушенным концом, где доступ к узлам соединения еще более ограничен. Только для выполнения операции соединения или демонтажа приходится вводить дополнительные конструктивные элементы, размещать их внутри отсеков и т.д. В ре-

зультате трудоемкость и сложность данной операции возрастает настолько, что применимость рассматриваемого соединения отсеков, в случае, когда одним из отсеков является обтекатель, становится практически нецелесообразной. Это подтверждается и на практике, где в подавляющем большинстве случаев крепление обтекателей к переходному отсеку осуществляется фланцевыми соединениями со шпильками и клиновым соединением, имеющие в первом случае большие габариты и массу, а во втором - недостаточную прочность стыкового соединения.

Задачей изобретения является создание быстроразъемного герметичного соединения отсеков корпуса летательного аппарата, в том числе и обтекателей, обеспечивающие одновременно выполнение всех технических требования к данному элементу конструкции по надежности соединения и упрощения монтажных работ при эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что предложено:

1. Быстроразъемное соединение отсеков корпуса летательного аппарата, включающее пару соединенных встык отсеков, фиксаторы резьбового соединения и уплотнительное кольцо, отличающееся тем, что соединение отсеков включает ряд зажимов с резьбовой головкой и коническим наконечником, установленных в резьбовых отверстия одного из отсеков и взаимодействующих своим коническом наконечником с ответным гнездом, выполненным во втором отсеке и снабженных фиксаторами резьбы, выполненными в виде стопоров, установленных в прорезях резьбовых головок зажимов, одним концом вставленных без зазора в кольцевой проточке, предусмотренной в резьбовом отверстии отсека, а другим концом опирающихся на шток крышки, закрывающей открытую снаружи полость зажима, при этом уплотнительное кольцо установлено на торце одного из отсеков.

2. Быстроразъемное соединение отсеков корпуса летательного аппарата по п. 1, отличающееся тем, что в ответном гнезде на втором отсеке свободно установлены вкладыши с коническим отверстием, согласованным с коническим наконечником зажима.

На фигурах 1-3 представлены:

- на фиг. 1 - общий вид быстроразъемного соединения отсеков корпуса летательного аппарата в увеличенном масштабе;

- на фиг. 2 - резьбовой зажим в разобранном состоянии в последовательности монтажной операции сборки;

- на фиг. 3 - резьбовой зажим в собранном виде с использованием промежуточного вкладыша в гнезде отсека.

Быстроразъемное соединение включает отсеки 1 и 2. На одном из отсеков, например, в отсеке 2, предусмотрено уложенное в канавку уплотнительное кольцо 3. Конструкция содержит не менее трех зажимов 4 равномерно распределенных по окружности. Стопоры 5, в количестве не менее двух, для обеспечения равномерного распределения действующей на них нагрузки выполнены из износостойкого материала. Стопоры укладывают в прорези 6, выполненные на резьбовой части зажимов, и одним концом фиксируются в кольцевой проточке 7. На боковой стенке проточки предусмотрен скос 8, согласованный с соответствующим профилем конца стопора. Крышка 9 закрывает открытую полость зажима для обеспечения аэродинамической обтекаемости и выполнена заодно с центральным коническим штоком с резьбовым концом, запирающим стопор в проточке, выполненной в резьбовом отверстии отсека.

Вкладыш 10 выполнен из износостойкого материала и устанавливается в ответное гнездо в случае, когда отсек изготовлен из недостаточного прочного материала.

Операция стыковки происходит в следующей последовательности: Отсеки 1 и 2 стыкуются по посадочным поверхностям. Вначале в канавку, предусмотренную в отсеке, закладывается уплотнительное кольцо 3. При стыковке одновременно обеспечивается совмещение резьбовых отверстий на одном отсеке с ответным коническим гнездом в другом отсеке. Затем при сориентированном положении отсеков завинчиваются резьбовые зажимы 4 монтажным ключом с профильным наконечником, повторяющим профиль внутренней полости корпуса зажима. Порядок завинчивания корпусов зажимов является общепринятым при затягивании герметизирующих колец, т.е. завинчиваются постепенно противоположно расположенные крепежные элементы.

При завинчивании резьбового зажима его конический наконечник взаимодействует с ответным коническим гнездом на стыкуемом отсеке. В силу того, что в первоначальном положении оси отверстий смещены на величину S, наконечник при углублении в ответное коническое отверстие производит одновременно сжатие уплотнительного кольца на величину S и перемещение отсеков до полного соприкосновения торцов.

Заключительной операцией сборки является установка стопоров 5 в прорезях 6 резьбовых головок зажимов и фиксация их в кольцевой проточке 7 без зазора путем, например, выполнения профиля проточки со скосом 8 на боковой стенке проточки и соответствующим профилем конца стопора. Затем ввинчивается крышка 9 со штоком и резьбовым концом, которая запирает стопоры в кольцевой проточке и одновременно закрывает открытую снаружи полость резьбовой головки зажима. При использовании в конструкции промежуточного вкладыша 10 операция сборки и разборки аналогична вышеописанному. Вкладыш 10, изготовленный из высокопрочного материала, повышает изностойкость соприкасаемых поверхностей и, соответственно, увеличивает ресурс работы соединения.

Достигнутым техническим результатом применения изобретения являются:

- сокращение времени эксплуатационного обслуживания в связи с уменьшением количества и снижением сложности монтажных операций, так как не требуется доступ внутрь отсеков;

- снижение габаритов и упрощение конструкции крепежных элементов;

- использование торцевого герметизирующего уплотнения вместо радиального, что значительно повышает число возможных операций демонтажа при сохранении качества герметизации.

Заявляемая конструкция быстроразъемного соединения отсеков корпуса летательного аппарата может быть использована в конструкциях летательных аппаратов всех типов и, в особенности, для соединения обтекателей с корпусом ракет различных классов.