Высокоэнергетические материалы в системах детонационной автоматики аэрокосмических аппаратов

1. 1

ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
В СИСТЕМАХ ДЕТОНАЦИОННОЙ АВТОМАТИКИ
АЭРОКОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Преимущества использования взрывчатых веществ:
- надежность и стойкость к факторам космического пространства;
- помехозащищенность;
- длительные гарантийные сроки эксплуатации;
- простота в исполнении устройств;
- быстродействие и синхронность работы исполнительных элементов;
- независимость их действия от давления и температуры

2. 2

Недостатками большинства известных устройств, снаряженных
традиционными порошкообразными ВВ, являются:
- высокие динамические воздействия на конструкцию и аппаратуру;
- негерметичность и разрушение устройств в процессе их функционирования.
Успешным решением проблемы снижения динамического воздействия на летательный аппарат при срабатывании
взрывных систем разделения является использование нового
типа взрывчатых веществ – эластичных ВВ (ЭВВ)

3.

3
ЭВВ
позволяют
изготавливать
монолитные
“миниатюрные” заряды сложной конфигурации, работающие
с высокой надежностью и точностью, совершенствовать
системы
детонационной
принципиально
новые
автоматики,
конструкции
создавать
исполнительных
и
передаточных устройств, существенно уменьшать массу и
размеры элементов и узлов и, как следствие, снижать уровень
их динамического воздействия на аппараты

4.

4
В последние 30 лет СПбГТИ(ТУ), СКТБ “Технолог” и НПО
им. С.А. Лавочкина:
- предложено, обосновано и практически реализовано научно-техническое направление развития взрывных систем разделения
на основе взрывчатых материалов нового типа, приведшее к существенному снижению динамического воздействия на конструкции космических аппаратов при срабатывании таких систем;
- разработаны, испытаны и приняты в штатную эксплуатацию эластичные взрывчатые материалы с высокой детонационной
способностью для аэрокосмической техники и неразрушающиеся при
функционировании устройства и системы разделения на их основе.

5.

5
Разработанные системы
- обеспечили быстрый синхронный разрыв множества
механических связей;
- исключили выпуск продуктов взрыва из систем в космический аппарат и образование осколков;
- подтвердили свою высокую эффективность в ряде международных межпланетных и астрофизических космических
проектов.

6.

6
Разрывной болт на основе ЭВВ
1 - электродетонатор, 2 - заряд-усилитель, 3 - транслятор детонации,
4 - корпус, 5 - поршень, 6 - болт, 7 - заряд ЭВВ-75В

7.

7
Разрывной болт, соединенный
с двумя трансляторами детонации
1 - корпус, 2 - болт, 3 - поршень, 4 - демпфер,
5 - заряд ЭВВ-75В, 6 - транслятор детонации

8.

8
Детонационный замок на основе ЭВВ
1 - электродетонатор, 2 - заряд-усилитель, 3 - транслятор детонации,
4 - корпус, 5 - поршень (шток), 6 - заряд ЭВВ-75В, 7 - демпфер

9.

9
Комбинированный детонационный замок на основе ЭВВ
1 - корпус, 2 - гильза со штоком, 3 - поршень, 4 - штуцер снаряженный, 5 - каналы дросселирующие, 6 - демпферы, 7 - заряд ЭВВ, 8 - шпангоут замка, 9 - шпангоут космического аппарата

10.

10
Шариковый детонационный замок на основе ЭВВ
на большие осевые и боковые нагрузки
1 - заряд-усилитель, 2-– транслятор детонации, 3 - корпус,
4 - поршень, 5 - заряд ЭВВ-75В, 6 - шток, 7 - пружина

11.

11
ТРАНСЛЯТОРЫ ДЕТОНАЦИИ
На основе ЭВВ “Транелит” были разработаны
многослойные неразрушаемые
трансляторы детонации (транеры) с малым наружным диаметром 3,6- 4,8 мм и небольшой
удельной массой 20-60 г/м, содержащие нить ЭВВ (0,3-0,5 г/м). Транеры выпускаются двух
видов: в пластичной металлической оболочке (алюминий, нержавеющая сталь), удобной
для монтажа в космическом аппарате, и кабельный вариант.
1 - удлиненный заряд (нить ЭВВ в металлической оболочке) , 2 - покрытие из высокопрочных синтетических нитей, 3 - наружная
трубка из алюминия или нержавеющей
стали, 4 - заряд - усилитель, 5 - наконечник , 6 - шарик, 7 - запирающий конус,
8 - гайка
Неразрушаемый гибкий транслятор детонации (транер)

12.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СИСТЕМ
12
В НПО им. С.А. Лавочкина и СКТБ “Технолог” организовано совместное производство разработанных устройств и систем детонационной автоматики для выполнения отечественных и международных космических программ и
коммерческих проектов. Созданные системы успешно прошли государственные испытания, приняты в штатную эксплуатацию и используются в автоматических космических аппаратах. Они подтвердили свою высокую эффективность в ряде международных проектов: “Венера - комета Галлея”, “Фобос”,
“Скиппер”, “Марс-96”, “Интербол” и др.
В настоящее время создаются и отрабатываются новые устройства и системы разделения на основе ЭВВ в рамках космических проектов “Спектр - Р”,
“Спектр-РГ”, “Спектр-УФ”, “Аркон”, “Фобос-грунт”, “Электро” и др.

13.

13
Некоторые космические аппараты, содержащие разработанные системы детонационной автоматики
Космический аппарат Вега
(проект “Венера – комета Галлея”)
Космический аппарат Фобос

14.

14
Космический аппарат Аркон-1
(дистанционное зондирование
земной поверхности)
Космический аппарат Спектр-Р
(исследование космических
радиоисточников)

15.

15
Универсальный разгонный блок Фрегат
(космический буксир)
2000-2008 гг

16.

16
Заключение
Разработанные ЭВВ, устройства и системы разделения на их
основе успешно прошли наземные и летные испытания и приняты в штатную эксплуатацию. Получен многолетний опыт их
применения в космических аппаратах. Во всех новых проектируемых НПО им. С.А. Лавочкина аппаратах для планетных и
астрофизических исследований используются разработанные
системы детонационной автоматики.