многоштуцерный разъемный агрегат

Формула изобретения

Многоштуцерный разъемный агрегат, содержащий бортовую и наземную платы с дренажными и заправочными магистралями и с их уплотнениями, запорные элементы и размещенные в наземной плате центрирующие штыри, отличающийся тем, что он снабжен центральным замковым механизмом, переходником, подпружиненными насадком и стаканом, установленными в дренажной магистрали бортовой платы, при этом стакан установлен с возможностью контактирования наружным торцом с наземной платой и выполнен с канавкой на внутренней поверхности и наружным опорным уступом, переходник герметично скреплен с бортовой платой, выполнен со сквозными радиальными отверстиями и кольцевой проточкой на внутренней поверхности, насадок выполнен с дном, имеющем на внутренней поверхности рассекатель, а на наружной боковой поверхности насадка выполнены кольцевая отбортовка, канавка и равномерно расположенные и выполненные перпендикулярно оси насадка между этой канавкой и дном сквозные пазы, запорные элементы, контактирующие с канавкой стакана, установлены в радиальных отверстиях переходника с возможностью взаимодействия с канавкой насадка, в дренажной магистрали наземной платы выполнен центральный упор, взаимодействующий с наружным торцем дна насадка, центральный замковый механизм выполнен с возможностью контролируемого стягивания бортовой и наземной плат с образованием между ними герметичной полости, выполненной с возможностью продувки ее нейтральным газом, уплотнения магистралей и герметичной полости выполнены торцевыми с величиной выступания за плоскость стыка в расстыкованном состоянии меньше величины выступания центрирующих штырей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для стыковки и последующей расстыковки дренажных и заправочных магистралей преимущественно последних ступеней ракетно-космических систем.

Наиболее близким к заявленному является агрегат, содержащий бортовую и наземную платы с дренажными и заправочными магистралями и с их уплотнениями, запорные элементы и размещенные в наземной плате центрирующие штыри (патент Российской Федерации 2135878, F 16 L 37/00, приоритет 18.11.97 г.)

Однако реактивная сила струи дренируемого компонента после расстыковки плат этого агрегата оказывает влияние на траекторию движения системы, особенно ее последней ступени, а наличие радиальных уплотнений, приводящих при стыковках к появлению утечек и образованию застойных зон паров заправочных компонентов, снижает пожаровзрывобезопасность агрегата.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является исключение влияния реактивной силы струи дренируемого компонента на траекторию движения преимущественно последней ступени ракетно-космической системы в автономном полете и повышение пожаровзрывобезопасности заявленного агрегата.

Технический результат достигается тем, что многоштуцерный разъемный агрегат, содержащий бортовую и наземную платы с дренажными и заправочными магистралями и с их уплотнениями, запорные элементы и размещенные в наземной плате центрирующие штыри, в соответствии с предлагаемым изобретением снабжен центральным замковым механизмом, переходником, подпружиненными насадком и стаканом, установленными в дренажной магистрали бортовой платы, при этом стакан установлен с возможностью контактирования наружным торцом с наземной платой и выполнен с канавкой на внутренней поверхности и наружным опорным уступом, переходник герметично скреплен с бортовой платой, выполнен со сквозными радиальными отверстиями и кольцевой проточкой на внутренней поверхности, насадок выполнен с дном, имеющем на внутренней поверхности рассекатель, а на наружной боковой поверхности насадка выполнены кольцевая отбортовка, канавка и равномерно расположенные и выполненные перпендикулярно оси насадка между этой канавкой и дном сквозные пазы, запорные элементы, контактирующие с канавкой стакана, установлены в радиальных отверстиях переходника с возможностью взаимодействия с канавкой насадка, в дренажной магистрали наземной платы выполнен центральный упор, взаимодействующий с наружным торцом дна насадка, центральный замковый механизм выполнен с возможностью контролируемого стягивания бортовой и наземной плат с образованием между ними герметичной полости, выполненной с возможностью продувки ее нейтральным газом, уплотнения магистралей и герметичной полости выполнены торцевыми с величиной выступания за плоскость стыка в расстыкованном состоянии меньше величины выступания центрирующих штырей.

На фиг. 1 изображен общий вид многоштуцерного разъемного агрегата, на фиг. 2 и фиг.3 изображен выносной элемент Б в момент касания плат при стыковке и в состыкованном положении соответственно. На фиг.4 и фиг.5 показан выносной элемент В соответственно в состыкованном и расстыкованном положении плат. На фиг.6 изображено положение насадка после расстыковки плат.

Многоштуцерный разъемный агрегат содержит бортовую 1 и наземную 2 платы. Бортовая плата 1 выполнена с дренажными 3, 4 и заправочными 5, 6 магистралями. Наземная плата 2 снабжена соответствующими им дренажными 7, 8 и заправочными 9, 10 магистралями. Разъемный агрегат снабжен центральным замковым механизмом, состоящим из цанги 11, гайки 12, расположенного внутри цанги штока 13 с буртиком, выполненным с возможностью перемещения во втулке 14 и взаимодействия с ее дном. Втулка 14 закреплена в цанге 11, а шток 13 зафиксирован в этой втулке стопором 15. Дренажная магистраль 3 бортовой платы 1 агрегата снабжена герметично скрепленным с ней переходником 16 и выполненными с обеспечением наименьшего гидравлического сопротивления потоку насадком 17 и стаканом 18 с пружинами 19 и 20. Стакан 18 выполнен с наружным торцом 21, опорным уступом 22 и канавкой 23. Переходник 16 выполнен со сквозными радиальными отверстиями 24 и кольцевой проточкой 25. Насадок 17 имеет дно с рассекателем 26, кольцевую отбортовку 27, канавку 28 и равномерно расположенные и выполненные перпендикулярно оси насадка между этой канавкой и дном сквозные пазы 29. В отверстиях 24 переходника 16 установлены запорные элементы 30. В дренажной магистрали 7 наземной платы 2 выполнен центральный упор 31. Бортовая 1 и наземная 2 платы образуют между собой уплотненную при помощи уплотнения 32 полость 33, в которой расположены закрепленные в наземной плате 2 торцевые уплотнения 34, 35 соответственно магистралей и замкового механизма. Полость 33 сообщена с системами подачи нейтрального газа посредством патрубков 36 и 37. В наземной плате 2 установлены центрирующие штыри 38, а в бортовой плате 1 выполнены соответствующие им отверстия так, чтобы исключить неправильное соединение плат при стыковке. При этом величина выступания за плоскость стыка А уплотнений магистралей и герметичной полости ₁ меньше величины выступания ₂ центрирующих штырей в расстыкованном положении.

Работает многоштуцерный разъемный агрегат следующим образом.

Перед стыковкой плат насадок 17 находится внутри дренажной магистрали 3, стакан 18 упирается опорным уступом 22 в бортовую плату 1. При стыковке центрирующие штыри 38 наземной платы 2 входят в соответствующие отверстия бортовой платы 1, в центральном отверстии которой размещается цанга 11 и шток 13. Втулка 14 закрепляется в цанге 11, а шток фиксируется во втулке 14 стопором 15. На. поясок цанги 11 наворачивается гайка 12 с таким расчетом, чтобы обеспечить контролируемое усилие стягивания плат, необходимое для сжатия уплотнений 32, 34, 35 и исключения влияния внешних нагрузок. Наземная плата 2, нажимая на наружный торец 21, перемещает стакан 18 внутрь дренажной магистрали 3. Запорные элементы 30 входят в канавку 23, фиксируя стакан 18 и расфиксируя насадок 17, дальнейшее перемещение которого ограничивается центральным упором 31. Подача заправочных и сброс дренируемых компонентов сопровождается продувкой полости 33 нейтральным газом, что исключает образование застойных зон и взрывоопасных смесей. После прекращения подачи компонентов шток 13 усилием расстыковки срезает стопор 15 и, перемещаясь, выводится из зацепления с цангой 11, которая при дальнейшем движении штока 13 и взаимодействии его с гайкой 14 выходит из бортовой платы 1. Наземная плата 2 отводится силами наземного сооружения. При этом центрирующие штыри 38 выходят из отверстий платы 1 позднее отстыковки уплотнений, что исключает повреждение последних и дает возможность повторной стыковки в случаях, например, отмены старта.

Насадок 17, следуя за центральным упором 31 наземной платы 2, выходит из дренажной магистрали и после расстыковки плат опирается кольцевой отбортовкой 27 на кольцевую проточку 25 переходника 16, что обеспечивает дренаж компонента в свободное пространство через сквозные пазы 29.

Все это позволяет исключить влияние реактивной силы струи дренируемого компонента, обеспечить надежность соединения бортовой и наземной плат, исключить повреждение конструкции и повысить ее пожаровзрывобезопасность.