RU2564458C1

RU2564458C1 - Космическая головная часть

Info

Publication number: RU2564458C1
Application number: RU2014125972/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Воронин; Николай Егорович Гребнев; Юрий Михайлович Иванеко; Владимир Сергеевич Солунин; Сергей Анатольевич Филатов
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное космическое агентство; Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс")
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2015-10-10

Abstract

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в головных частях ракет. Космическая головная часть содержит полезную нагрузку, головной обтекатель, переходный отсек с нижним стыковочным шпангоутом и верхним стыковочным шпангоутом с кольцевой перегородкой в виде жёстко соединённых между собой поперечных стенок под разъемные торцевые соединения, продольно-поперечные силовые наборы, кольцевой шпангоут. Изобретение позволяет упростить конструкцию верхнего стыковочного шпангоута. 3 ил.

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции космической головной части (КГЧ), входящей в состав ракет космического назначения (РКН), предназначенных для выведения на рабочие энергетические орбиты различных космических полезных нагрузок (ПН).

Известна КГЧ, содержащая космический аппарат (КА), головной обтекатель (ГО) и переходный отсек (ПхО). Переходный отсек вместе с КА и ГО обеспечивает стыковку с ракетой-носителем (РН). Стыковочный диаметр ГО больше стыковочного диаметра последней ступени РН. Переходный отсек состоит из нижнего и верхнего усеченных конических корпусов, состыкованных друг с другом по большему диаметру. Нижний шпангоут нижнего корпуса состыкован с корпусом последней ступени РН. Верхний шпангоут верхнего корпуса состыкован с помощью торцевого разъемного, разделяемого в полете соединения с КА. К верхнему шпангоуту нижнего корпуса пристыкован с помощью торцевого разъемного, разделяемого в полете соединения головной обтекатель (см. патент RU №2478531) - аналог.

Известна КГЧ, содержащая КА, ГО и ПхО, который обеспечивает стыковку с РН. Стыковочный диаметр ГО больше стыковочного диаметра последней ступени РН. Переходный отсек имеет наружный и внутренний силовые контуры для передачи силовой нагрузки от ГО и КА к корпусу РН соответственно. Наружный силовой контур ПхО выполнен в виде конического корпуса, на верхний шпангоут которого с помощью торцевого разъемного, разделяемого в полете соединения установлен ГО. Внутренний силовой контур выполнен в виде цилиндрического корпуса, нижний шпангоут которого соединен с нижним шпангоутом конического корпуса. Верхний шпангоут цилиндрического корпуса состыкован с помощью торцевого разъемного, разделяемого в полете соединения с КА. Верхние шпангоуты конического и цилиндрического корпусов ПхО связаны между собой силовыми стержнями, (см. патент RU №2478532) - аналог.

К недостаткам аналогов следует отнести излишнюю массу конструкции, соединяющей корпуса переходного отсека.

Известно устройство (патент RU №2478533 - прототип), в котором космическая головная часть, входящая в состав РКН, состоит из ГО и ПН. В состав КГЧ введен ПхО, обеспечивающий с помощью разделяемых в полете соединений связь ПН с РН и ГО. Агрегатная часть ПН размещена во внутренней полости ПхО и находится вне пределов зоны схода ПхО, отделяемого от ПН вместе с ракетой-носителем. В верхнем шпангоуте промежуточного отсека совмещены два торцевых разъемных соединения, разделяемых в полете, соединяющих этот отсек с ГО и с ПН соответственно.

В известном техническом решении для размещения совмещенных торцевых разъемных соединений в верхнем стыковочном шпангоуте выполнены закрывающиеся ниши, что ведет к усложнению его конструкции.

Задачей технического решения является упрощение конструкции верхнего стыковочного шпангоута, упрощающего также конструкцию КГЧ в целом.

Поставленные задачи решаются тем, что в космической головной части, входящей в состав РКН и состоящей из полезной нагрузки, головного обтекателя и переходного отсека, с нижним и верхним стыковочными шпангоутами, обеспечивающими стыковку с ракетой-носителем и соединение разделяемыми в полете торцевыми разъемными соединениями с головным обтекателем и полезной нагрузкой, на верхнем стыковочном шпангоуте переходного отсека закреплена кольцевая перегородка под разъемные торцевые соединения, которая выполнена в виде набора поперечных стенок, жестко соединенных между собой, причем перегородка с внутренней стороны переходного отсека подкреплена продольно-поперечным силовым набором, а торцевое разъемное соединение со стороны полезной нагрузки смещено в пределы зоны внутренней полости переходного отсека и закреплено на перегородке посредством кольцевого шпангоута, при этом стыки торцевых разъемных соединений ПН с ПхО и ГО с ПхО расположены в одной плоскости.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- на фиг. 1 показан общий вид космической головной части;

- на фиг. 2 показана кольцевая перегородка (сечение А-А с фиг. 1);

- на фиг. 3 показано расположение торцевых разъемных соединений на кольцевой перегородке (сечение Б-Б с фиг. 1), где:

1. полезная нагрузка;

2. головной обтекатель;

3. переходной отсек;

4. нижний стыковочный шпангоут;

5. верхний стыковочный шпангоут;

6. ракета-носитель;

7. торцевое разъемное соединение с головным обтекателем;

8. торцевое разъемное соединение с полезной нагрузкой;

9. кольцевая перегородка;

10. поперечная стенка;

11. продольно-поперечный силовой набор;

12. кольцевой шпангоут;

13. стык торцевого разъемного соединения полезной нагрузки с переходным отсеком

14. стык торцевого разъемного соединения головного обтекателя с переходным отсеком.

Космическая головная часть состоит из полезной нагрузки 1, головного обтекателя 2 и переходного отсека 3 с нижним и верхним стыковочными шпангоутами 4, 5, при этом нижний стыковочный шпангоут 4 переходного отсека 3 крепится к последней ступени ракеты-носителя 6, а верхний стыковочный шпангоут 5 служит для установки на него головного обтекателя 2 и полезной нагрузки 1. Крепление полезной нагрузки 1 и головного обтекателя 2 к верхнему шпангоуту 5 переходного отсека 3 осуществляется при помощи торцевого разъемного соединения с головным обтекателем 7 и торцевого разъемного соединения с полезной нагрузкой 8 посредством кольцевой перегородки 9, которая выполнена в виде набора поперечных стенок 10, жестко соединенных между собой.

Торцевые разъемные соединения с головным обтекателем и с полезной нагрузкой 7, 8 разнесены посредством смещения торцевого разъемного соединения с полезной нагрузкой 8 в пределы зоны внутренней полости переходного отсека 3.

Для обеспечения заданной жесткости и прочности кольцевой перегородки 9 она подкреплена с внутренней стороны переходного отсека 3 продольно-поперечным силовым набором 11, который может быть выполнен, например, в виде фитингов, кронштейнов, стрингеров, балок (на чертеже не показано), которые распределяют действие на кольцевую перегородку 9 сосредоточенных усилий на весь корпус переходного отсека 3. Крепление полезной нагрузки 1 к кольцевой перегородке 9 осуществляется посредством кольцевого шпангоута 12, при этом стык торцевого разъемного соединения полезной нагрузки с переходным отсеком 13 и стык торцевого разъемного соединения головного обтекателя с переходным отсеком 14 расположены в одной плоскости.

Использование заявленного технического решения позволит упростить конструкцию верхнего стыковочного шпангоута за счет введения кольцевой перегородки, позволяющей разнести разъемные торцевые соединения без использования закрывающихся ниш.

Claims

Космическая головная часть, входящая в состав РКН и состоящая из полезной нагрузки (ПН), головного обтекателя (ГО) и переходного отсека (ПхО) с нижним и верхним стыковочными шпангоутами, обеспечивающими стыковку с ракетой-носителем и соединение разделяемыми в полете торцевыми разъемными соединениями с головным обтекателем и полезной нагрузкой, отличающаяся тем, что на верхнем стыковочном шпангоуте переходного отсека закреплена кольцевая перегородка под разъемные торцевые соединения, которая выполнена в виде набора поперечных стенок, жестко соединенных между собой, причем перегородка с внутренней стороны переходного отсека подкреплена продольно-поперечным силовым набором, а торцевое разъемное соединение со стороны полезной нагрузки смещено в пределы зоны внутренней полости переходного отсека и закреплено на перегородке посредством кольцевого шпангоута, при этом стыки торцевых разъемных соединений ПН с ПхО и ГО с ПхО расположены в одной плоскости.