Хрупкий орех

Хрупкая гайка — это компонент, используемый во многих отраслях промышленности, но чаще всего в НАСА. ^{[ нужна ссылка ]}, для разрыва механических соединений. По определению, это взрыво-раскалывающийся орех . Болт остается целым , в то время как сама гайка расколота на две или более частей. ^{[ 1 ]}

Космический шаттл

Система удержания твердотопливного ракетного ускорителя

Хрупкие гайки крепили твердотопливные ракетные ускорители (SRB) космического корабля "Шаттл" , которые были прикреплены болтами к мобильной пусковой платформе (MLP) до момента старта. На «Шаттле» их разделяли с помощью стандартных детонаторов НАСА (НСД) и взрывных бустерных патронов. На космическом шаттле использовались два NSD и вспомогательные картриджи для хрупкой гайки на каждой из четырех шпилек длиной 28 дюймов (71 см) и диаметром 3,5 дюйма (8,9 см), крепящих каждый SRB к MLP. Как только произошел взрыв, шаттл оторвался от MLP. Сломанная гайка и все осколки от взрыва были уловлены энергопоглощающим материалом, таким как металлическая пена , заключенным в взрывозащитный контейнер, чтобы предотвратить повреждение шаттла. В случае выхода из строя NSD или неполного зазора гайки с болтом у SRB было достаточно тяги, чтобы сломать сам болт и беспрепятственно запустить его.

При запуске два пиротехнических, или взрывных, устройства «разламывают» хрупкую гайку на две половины, позволяя шпильке, находящейся под высоким напряжением, вылететь в систему прижимных стоек и освободить космический челнок от MLP. Ряд факторов замедляет или прерывает скорость выброса шипа. При старте шпилька, не выброшенная до первого движения космического корабля, которое происходит примерно через 200–250 миллисекунд после зажигания, застревает и/или защемляется, что приводит к зависанию. ^{[ 2 ]}

Каждая хрупкая гайка имеет две выемки, расположенные на расстоянии 180 градусов друг от друга, в которых установлены пиротехническое устройство, или бустерный патрон, и детонатор. При взлете каждый детонатор получает сигнал «огонь», который, в свою очередь, запускает бустерные патроны, вызывая разрушение хрупкой гайки. Хотя на самом деле для выстрела и разрушения хрупкой гайки требуется только один, для резервирования используются два бустерных патрона/детонатора. Было установлено, что разница во времени работы вспомогательного картриджа с двух сторон снижает начальную скорость шпильки и является основной причиной зависания шпильки. ^{[ 2 ]}

Хрупкая гайка была модифицирована и включает в себя перекрестный узел, который пиротехнически «связывает» два бустерных картриджа/детонатора в каждой хрупкой гайке, что приводит к детонации обеих сторон в течение 50 микросекунд или меньше, по сравнению с типичной разницей примерно в 250 микросекунд, наблюдавшейся до этого. это модификация конструкции. При сокращении времени достигается большая начальная скорость, тем самым снижается вероятность зависания шпильки. После завершения обширной квалификации компонентов и сертификационных испытаний системы, подтверждающих достижение проектной цели в 50 микросекунд или меньше, конструкция кроссовера была одобрена для полета. Первый полет с использованием этой новой конструкции произошел на STS-126 . Система кроссовера была установлена во всех восьми местах крепления твердотопливных ракетных ускорителей. ^{[ 2 ]}

Внешнее разделение резервуара

Хрупкие гайки также использовались для разделения двух кормовых конструктивных узлов внешнего бака перед выводом на орбиту. Болты крепления приводились в движение взрывной силой НСД и пружины в полость стойки бака. Гайки и все оставшиеся части НСД оказались зажаты в крышке шаттла.

Ссылки

^ «Переходная система с хрупкими гайками» (PDF) . НАСА . Проверено 17 октября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Твердотопливный ракетный ускоритель космического корабля «Шаттл» — переходная система с хрупкими гайками» (PDF) . Центр космических полетов Джорджа Маршалла, НАСА . Проверено 18 декабря 2020 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

Эта статья на тему машиностроения незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] «Переходная система с хрупкими гайками» (PDF) . НАСА . Проверено 17 октября 2023 г.

[NASA-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Твердотопливный ракетный ускоритель космического корабля «Шаттл» — переходная система с хрупкими гайками» (PDF) . Центр космических полетов Джорджа Маршалла, НАСА . Проверено 18 декабря 2020 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .

[ 1 ]

[ 2 ]