Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ОТВОДА КОММУНИКАЦИЙ С РАЗЪЕМНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам отвода коммуникаций с разъемным соединением от борта ракеты, и может быть использовано в стартовых ракетно-космических комплексах.

Известно устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением по патенту России №2124464, МПК B65G 53/40.

Устройство состоит из поворотной стрелы, привода, уравновешивающего устройства. Разъемное соединение включает в себя бортовую плату и отделяемый блок.

Основным недостатком устройства является ручное подсоединение коммуникаций к отделяемому блоку, что не позволяет автоматизировать процессы стыковки и отвода коммуникаций.

Частично указанные недостатки устранены в устройстве отвода с разъемным соединением по патенту России №2185315, МПК 7 B65G 53/40.

Устройство содержит каретку, снабженную приводом, патрубок с коммуникациями, снабженный механизмом запирания стыка, и уравновешивающее устройство. Разъемное соединение включает в себя бортовую плату ракеты космического назначения (РКН) и отделяемый блок. В указанном устройстве обеспечена автоматизация процессов стыковки и отвода коммуникаций.

Недостатком устройства является отсутствие определенного фиксированного положения коммуникаций в состыкованном, отведенном положении, что в процессе ускоренного отвода может привести к недопустимым изгибам коммуникаций и значительным нагрузкам на стыкуемый патрубок и бортовое разъемное соединение РКН.

Отстыковка и отвод отделяемого блока с патрубком и коммуникациями проводится на начальном участке подъема РКН, при этом для отвода на безопасное расстояние в помещение пускового стола необходим ускоренный режим отвода. В связи с этим, после отстыковки происходит ускоренное перемещение отделяемого блока с патрубком и коммуникациями и значительное ударное нагружение подвижных частей и коммуникаций, при этом в процессе ускоренного отвода движение коммуникаций осуществляется по закону затухающих колебаний механической системы с несколькими степенями свободы.

Эти недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что на гибких коммуникациях предусмотрены жесткие переходники, закрепленные хомутами в кронштейне, шарнирно установленном на подвижной каретке, причем концевые участки переходников выполнены под углом друг к другу.

Таким образом, в предлагаемом устройстве:

- обеспечена фиксация коммуникаций в процессе их ускоренного отвода, при этом исключается их соударение;

- обеспечена пространственная ориентация коммуникаций в состыкованном и отведенном положениях устройства;

- обеспечено снижение нагрузок на коммуникации за счет изменения угла наклона коммуникаций в зависимости от жесткости в процессе движения каретки;

- обеспечены допустимые радиусы изгиба коммуникаций за счет разворота кронштейна с жесткими переходниками в состыкованном и отведенном положениях каретки, а также за счет введения хомутов обеспечена регулировка продольного положения коммуникаций относительно каретки;

- снижены нагрузки на патрубок и бортовое разъемное соединение РКН за счет шарнирного крепления кронштейна с жесткими переходниками коммуникаций на каретке.

На приведенных чертежах изображены:

- фиг.1 - размещение коммуникаций на устройстве отвода в отведенном положении;

- фиг.2 - размещение коммуникаций на устройстве отвода в состыкованном положении;

- фиг.3 - А (фиг.1), Б (фиг.2);

- фиг.4 - В-В (фиг.3).

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением состоит из патрубка 1 (фиг.1, 2), установленного посредством уравновешивающего устройства на каретке 2. Каретка 2 установлена в катках 3, жестко закрепленных на боковых стенках помещения в опорах пускового стола (ПС) 4, и снабжена приводом 5, шток которого шарнирно связан с кареткой 2, а корпус шарнирно связан с опорой ПС 4. Патрубок 1 снабжен направляющими штырями 6 и захватами 7. К патрубку 1 крепятся гибкие коммуникации 9, на которых установлены жесткие переходники 8 (фиг.3, 4), закрепленные в кронштейне 10, установленном на осях 11 (фиг.4). На жестких переходниках 8 (фиг.3, 4) размещены хомуты 12 (фиг.3) для крепления и регулировки продольного положения коммуникаций 9. На борту РКН 13 (фиг.2) установлено бортовое разъемное соединение, включающее в себя бортовую плиту 14 и отделяемый блок 15. Коммуникации 9 уложены в гнезда кронштейна 10. В исходном положении каретка 2 (фиг.1) с патрубком 1 и коммуникациями 9 находится в отведенном положении. Операции по стыковке коммуникаций выполняются в автоматическом режиме. Подается сжатый воздух в штуцер привода 5 на подвод каретки. В процессе движения каретки 2 происходит изменение радиусов изгиба и конфигурации петли коммуникаций 9, которые компенсируются поворотом кронштейна 10 в осях 11 (фиг.4), от угла «а» (фиг.3) в отведенном положении до угла «б» в состыкованном положении коммуникаций 9, после чего захваты 7 (фиг.2) закрываются, обеспечивая необходимое усилие герметизации состыкованных магистралей патрубка 1 и отделяемого блока 15. После этого проводится заправка РКН. Отстыковка и отвод коммуникаций проводятся на начальном участке подъема РКН. За некоторое время до запуска ракетных двигателей подается сжатый воздух в привод 5 каретки 2 в направлении отвода, при этом отстыковка не производится в связи с тем, что отделяемый блок 15 и бортовая плита 14 РКН 13 связаны замком, а патрубок 1 заперт относительно отделяемого блока 15 захватами 7. В этом положении устройство находится в режиме готовности к отстыковке, при этом на борт РКН продолжают поступать по коммуникациям необходимые газы. После запуска ракетных двигателей и начала подъема РКН на некоторой высоте подъема срабатывают пиросредства бортовой плиты 14, открывается замок, соединяющий бортовую плиту 14 и отделяемый блок 15 с патрубком 1 и коммуникациями 9, и отделяемый блок 15 с патрубком 1 и коммуникациями 9 в ускоренном режиме перемещаются в направлении отвода. В процессе движения каретки 2 происходит изменение радиусов изгиба коммуникаций 9 в допустимых пределах за счет поворота кронштейна 10 в осях 11 (фиг.4) от угла «б» (фиг.3) до угла «а». Фиксированное крепление жестких переходников 8 (фиг.3, 4) на каретке 2 (фиг.1, 2) исключает массу коммуникаций 9 на участке от кронштейна 10 до стационарных трубопроводов ПС 4, что снижает нагрузки, передаваемые от гибких коммуникаций 9 на бортовое разъемное соединение.

Таким образом, в предлагаемом устройстве:

- исключается соударение подвижных коммуникаций при ускоренном отводе отделяемого блока бортового разъемного соединения;

- снижаются нагрузки на коммуникации за счет изменения угла наклона жестких переходников, закрепленных в поворотном кронштейне;

- обеспечиваются допустимые радиусы изгиба коммуникаций в состыкованном и отведенном положениях каретки за счет концевых участков жестких переходников, выполненных под углом друг к другу;

- снижаются нагрузки на патрубок и бортовое разъемное соединение.