КЛА ЭКЗик / 46

Системы разделения отсеков КА.

В состав КА входит, как правило, несколько систем разделения, обеспечивающих раскрытие солнечных батарей, антенн, отстрел люков и т.п., а также, обеспечивающих отвод отделившихся частей на безопасное расстояние от КА

К системам разделения предъявляются следующие требования:

1. небольшая масса;

2. надежность в работе;

3. малые возмущения, передаваемые на КА при разделении;

4. увод отделившихся конструкций на расстояние исключающее возможность столкновения с КА.

В качестве источника энергии, приводящей к срабатыванию механизмов разделения, используются: пиротехника, сжатый газ, энергия сжатых или растянутых пружин, химическая энергия топлива и электроэнергия. Классификация механизмов разделения.

Линейная скорость разделения находится в пределах 1,0…1,7 м/с. Угловые скорости приобретаются по тем же причинам и в результате неравномерного срабатывания пиротолкателей. Прирост угловых скоростей относительно продольной оси для КА массой 1000…2000 кг превышает 0,1 град/с (0,0017 1/с). Как правило, угловая скорость, приобретаемая разделяющимися конструкциями, находится в предела

.

Пиромеханизмы.

Механизмы, в которых в качестве источника энергии используется пиротехника, получили название пиромеханизмов. Источником энергии в этих механизмах служат: пиропатроны, удлиненные кумулятивные заряды (УКЗ) и детонирующие шнуры. Пиропатроны различаются по принципу действия: пиропатроны с применением взрывающегося проволочного мостика и пиропатроны с нитью накаливания.

Тип пиропатрона	Масса навески ВВ, г.	Давление при срабатывании в камере объемом 5 см3 , МН/м2
ДП4 – 1	0,55	35,0 + 7,0
ДП4 – 2	0,78	47,5 + 9,5
ДП4 – 3	1,15	70,0 + 14,0
ДП4 – 4	1,5	90,0 + 18,0
ДП4 – 5	1,8	110,0 + 22,0

Для скрепления разделяемых элементов конструкций применяют пироболты. Известны два конструктивных решения конструкции пироболта.

Первый – основан на том, что при подрыве заряда пиропатрона разрушается корпус болта, ослабленный глубоким надрезом. Известно, что чем более хрупкой является сталь, из которой изготовлен болт, тем легче он разрушается. Важную роль играет место расположения надреза, он должен размещаться в плоскости дна камеры в которой находится пирозаряд.

.Разрывной пироболт

Второй – конструкция пироболта представляет из себя пирозамок.

Пирозамок

1 – Пиропатрон; 2 – Поршень; 3 – Гильза; 4 – Сухари; 5 – Болт.

При срабатывании пиропатрона (1) под давлением газов перемещается поршень (2) и гильза (3), перемещение происходит в противоположных направлениях. Гильза перемещаясь освобождает сухари (4), фиксирующие болт, которые отбрасываются к стенке корпуса освобождая болт.

Одним из распространенных элементов крепления являются пирозамки. Существует множество конструктивных решений пирозамка. Конструкция пирозамка определяется величиной воспринимаемой им нагрузки, наличием дублирования и т.п. При осевых нагрузках менее 100 кН применяются шариковые пирозамка, основным элементом, воспринимающим нагрузки является шарик. Если, нагрузки действующие на замок превышают 100кН, то вместо шариков используют вкладыши эти замки практически не имеют ограничений по величина осевой нагрузки. Пирозамки, обладают следующими преимуществами:

• отсутствуют осколки, образующиеся при срабатывании пиросредств;

• незначительные ударные нагрузки на близлежащие элементы конструкции;

• выделяющиеся, при срабатывании пиропатронов газы, удерживаются внутри замка и не загрязняют близлежащее оборудование.

К недостаткам пирозамков можно отнести их конструктивную сложность и пониженную надежность.

1 – Пиропатрон, 2 – казенник, 3 – корпус, 4 – поршень, 5 – чека, 6 – гайка, 7 – шток, 8 и 9 – соединенные детали, 10 – шарик, 11 – гильза, А – плоскость разделения.

Пирозамок с резьбовыми вкладышами а – закрытое положение; в – положение после срабатывания.

1 – пиропатрон; 2 – корпус; 3 – резьбовые вкладыши; 4 – гильза; 5 – шток; 6 – выжимной корпус; 7 – поршень.

Крепление небольших элементов конструкций (антенны, солнечные батареи и т.п.) применяются пирочеки, они отличаются простотой конструкции и высокой надежностью. Недостатком пирочеки можно считать сложность компоновки на КА и наличие силового элемента, работающего на срез, при неправильном выборе материала (пальца и проушины), в случае вибрации, возможны намины на пальце чеки, возникающие из-за вибраций на участке выведения.

Пирочека

1 – пиропатроны; 2 – поршень со штоком-пальцем; 3 – корпус; 4 – тяга раскрываемой конструкции; 5 – фиксатор

Пирочека.

1 – пиропатрон, 2 – пршень со штоком, 3 – корпус, 4 - удерживаемая конструкция, 5 – седло