Баллистическая возвращаемая капсула

 

Использование: доставка полезного груза с космического объекта на Землю, Сущность изобретений: капсула содержит корпус, снабженный сбрасываемой теплозащитой (ТЗП), надувную теплоизолирующую оболочку, размещенную между корпусом и ТПЗ, парашютную систему, снабженную двигателем мягкой посадки (ДМП), и механизм включения ДМП, выполненный в виде развертываемого щупа-высотомера , снабженного датчиками преграды и размещенного между ТЗП и теплоизолирующей оболочкой. Развертывание щупа-высотомера осуществляется в процессе сбрасывания ТЗП с помощью гибкого элемента , один конец которого связан с щупомвысотомером, а другой связан с возможностью отделения с ТЗП. 10 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з 8 64 G 1/62

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ,СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4892393/23, 4893172/23 (22) 20.12,90 (46) 30.05.93. Бал. М 20 (71) Конструкторское бюро "Салют" (72) В.Ю. Катушкин, Н.А. Есипов, Г.М, Иванов, С,В. Антоненко и А.А. Пашовкина (56) Mayer й. „Мозез", J. Spacecraft эпс!

Rosters, 20„М 2, 1983, р. 158-163.

Елисеев А.С. Техника космических поле. тов. М;: Машиностроение, 1983, с. 258-260. (54) БАЛЛИСТИ !ЕСКА (З РА@АЕ1 !АЯ

КАПСУЛА (57) Использование: доставка полезного груза с космического объекта на Землю.

Сущность изобретения: капсула содержит

Изобретение относится к космическим аппаратам для возвращения в атмосферу

Земли, торможения и посадки, Целью изобретения является повышение сохранности полезной загрузки «апсулы при приземлении путем повышения надежности развертывания и работы меха. низма включения двигателей мягкой посадки..

Нэ фиг. 1 представлен общий вид капсулы s o«o HoM o o aH ; на фиг. 2,э— общий вид капсулы после отделения тормозного двигателя, двигателей стабилизации и сброса теплозащиты: на фиг, 2,6— сечение I-! на фиг. 2а; иэ фиг. 3 — механизм включения двигателей мягкой посадки в исходном положении; на фиг. 4 вид по стрелке А нэ фиг. 3; на фиг. 5 — разрез 8-8 иа фиг.

4; на фиг, 6 — вид по стрелке Б иа фиг. 4; иэ . фиг. 7 - продольный разрез механизма

„„Щ„„1818283 А1 корпус, снабженный сбрасываемой теплозащитой (ТЗГ!), надувную теплоизолирующую оболочку, размещенную между корпусом и ТПЗ, парашютную систему, снабженную двигателем мягкой посадки (ДМП), и механизм включения ДМП, выполненн ый в виде развертываемого щупа-высотомера, снабженного датчиками преграды и размещенного между ТЗП и теплоизолирующей оболочкой. Развертывание щупа-высотомера осуществляется в процессе

Сбрасывания ТЗП с помощью гибкого элемента, один конец которого связан с щупомвысотомером, а другой связан с возможностью отделения с ТЗП. 10 ил, включения двигателей мягкой посадки; на фиг. 8 — вид по стрелке Г на фиг. 7; на фиг. 9 — конструктивное выполнение"корневой опоры штанги механизма включения двигателей мягкой посадки; на фиг. 10,а — конструктйвное выполнение контактного устройства щупа-высотомера; на фиг, 10,6 и

10,в — соответственно сечения !!(-!!! и IV-kV на фи-, 10, а.

Баллистическая возвращаемая капсула

1 включает в себя корпус 2 со сбрасываемой теплозащитой 3, между которыми размещенатеплоизолирующы надувная оболочка 4, связанная с источником давления 5. Корпус

2 включает в себя корпус 6 отсека полезной нагрузки 7 и хвостовую юбку 8, Корпус 6 отсека полезной нагрузки 7 имеет фланец 9 для крепления теплозащиты 3. хвостовой юбки 8 и гермоднища 10, являющегося донной частью хвостовой юбки 8.

1818283

Внешняя форма капсулы 1 образована такт(пластину)39.Стакан38имеетвыступацилиндром (или слабым конусом) 11, при- ющуючасть40,взаимодействующуюсрезьтупленным по сфере 12, с конической юбкой. бовой втулкой 41. связанной резьбой с

13. концевиком 42, Концевик 42 двухступенчаВ хвостовой юбке 8 размещены тормоз- 5 тый, имеющий резьбу по большому диаметная двигательная установка 14, двигатели ру. На торце концевика 42 закреплены стабилизации положения капсулы 15, пара- электрические контакты 43, связанные с ш ютная система 16, системы автоматики 17, проводниками электрического кабеля 44. электропитания 18, поиска капсулы 19, дви- Концевик 42 подпружинен к стакану 38 при гатели мягкой посадки 20.Двигатели 14 и 15 "0 помощи пружины 45. размещены на отделяемой раме 21, Во внутренней полости стакана 38 разВ хвостовой юбке 8 предусмотрены си- мещен шарик 46, связанный при помощи ловые шпангоуты 22, 23, 24 для крепления троса 47 со сбрасываемой теплозащитой 3. юбки к корпусу 6 отсека полезной нагрузки Шарик 46 удерживается в стакане 38 при

7, крепления перечисленных eblUle систем. 15 помощи пластины 48, закрепленной на сфеОтделение рамы 21 с двигателями 14 и рическом сегменте 34.

15 осуществляется при помощи устройства По образующей концевика 42 (по его отделения 25. меньшему диаметру) жестко закреплен

На фиг. 2 представлен общий вид капсу- один конец ленты 49, образующей после лы 1 после отделения рамы 21 сдвигателями 20 высвобождения штангу 28. Диаметр (мень14 и 15, сброса теплозащиты 3, задейство- ший) концевика 42 выбран из расчета, чтобы вания парашютной системы 16 и системы лента 49 при его обхвате полностью закры.поиска 19 капсулы 1 (радиотехническая си- вала его, образуя .трубку, внутри которой стема, светомаяк и дипольные отражатели). располагается концевик 42 (меньшим диаТеппоизолирующая надувная оболочка 25 метром).

4 разбита в продольном и поперечном на- Нефиг.8 представлен видсбоку на конправленияхнасекции27, связанные между цевик 42. Резьбовая втулка 41 в исходном собой калиброванными отверстиями или положении располагается во входном патклапанами(не показаны), Штанги 28 выпол- рубке 50 корпуса 20 (командно-исполнинены в виде, например, трехдлинных лент 30 тельного устройства с датчиком высоты), изупругого.материала, принимающих после являющегося корневой опорой штанги 28 и освобождения формутрубок. выполненного в виде, например, рулетки

На фиг. 3 представлен общий вид ко- (фиг. 9). мандно-исполнительного устройства в ис- В центре рулетки на оси 51, являющейся ходном положении. 35 крепежным винтом, установлена подвижКорпус 29, являющийся одновременно ная катушка 52, выполненная, например, из корневой опорой штанги 28, имеет выстуйа- стеклопластика. На катушке 52 намотана ющее основание 30, которое йеобходимо лента 49, Число витков намотки 53 ленты 49 для закрепления устройства на теплоизоли- определяется необходимой длиной штанги рующей оболочке 4 (фиг, 4). Для этого на 40 28(фиг. 2). В среднейчасти ленты 49эакрепоболочке 4 предусмотрен карман 31, в кото- лены проводники 54 электрокабеля 44 (фиг. рый вводится основание 30 корпуса 29. Для 9 и 7). Проводники 54 соединены со щетками исключения выхода основания 30 йз карма- 55, размещенными в каналах 56 катушки 52 на 31 в последнем предусмотрены выход- и подпружиненными пружинами 57 к электныеуплотненйя 32(фиг. 4 и 5). На свободных 45 рйческим контактам 58. Последние связаны концах штанг 28 (фиг. 2) предусмотрены дат- проводниками 59 с электрическим кабелем чики преграды 33 в виде,. например, сфери- 60; проходящим по наружной поверхности ческого сегмента 34 (фиг. 3 и 4) с теплоизолирующей надувной оболочки к сирадиальными прорезями 35 (фиг. 6). Сфери- стемам электропитания 18 и автоматики 17, ческие сегменты 34 выполнены из эластич- 50 расположенным в хвостовой юбке 8.,Рулетного материала, позволяющего складывать ка закрыта крышкой 61, их при укладке теплоизолирующей надув- Капсула 1 при помощи подвесок 62 соеной оболочки 4 между теплоэащитой 3 и динена с парашютной системой 16 (фиг. 23. корпусом 2 капсулы (фиг. 1). Для обеспече- Работает устройство следующим обрания жесткости опоры сферического сегмен- 55 зом. та 34 о преграду предусмотрейа подкладка По команде системы управления КА бал36(фиг, 3,4, 6), имеющая резьбовой фланец листическая возвращаемая капсула 1 отде37 (фиг. 7), при помощи которого сфериче- ляется 0T KA с заданной скоростью. После ский сегмент 34 закреплен на стакане 38, отхода капсулы 1 от КА на безопасное расимеющем центральный электрический кон- стояние система автоматики 17 включает

1818283 тормозную двигательную установку 14, При касании от грунт сферического сег- . обеспечивающую сход капсулы с орбиты. мента 34 стакан 38 перемещается во внутНа участке отхода от КА и во время работу. ренней полости резьбовой втулки 41, ТДУ двигатели 15 обеспечивают стабилиза- преодолевая сопротивление пружины 45, цию положения капсулы в пространстве. 5 пока электрический контакт(пластина) 39 не

После окончания работы ТДУ двигатели 14 упрется в электрические контакты 43, замыи 15 вместе с рамой 21 отделяются от кап- кая их. Замыкание контактов 43 приводит к сулы при помощи устройства отделения 25. задействованию электрической цепи, свяНа нисходящем участке траектории зывающей системы электропитания 18 с сипроизводится раскрытие парашютной сис- 10 стемой автоматики 17, в результате чего темы 16, включающей тормозной (Н 18...20 запускаются двигатели мягкой посадки 20, км) и основной (Н 10 км) парашюты. При обеспечивающие гашение скорости устанораскрытии основного парашюта одновре- вившегося спуска на основном парашютедо менно сбрасывается теплозащита 3, надду- нуля (без учета случайной составляющей вается теплоизолирующая оболочка 4, 15 ветра у земли), задействуется система поиска капсулы, Система работает при касании о грунт включающая в себя радиотехническую сис- любой из штанг 28 капсулы 1, что повышает тему, светомаяк с фотоэлементом и диполь- надежность работы системы. ные отражатели в виде, например, трех Наличие щеток 55 и электрических конкассет, 20 тактов 58 позволяет разрешить проблему

При сбросе теплозащиты последняя, обеспечения электрической связи вращаюимея лучшие аэродинамические характери- щейся (проводники 54) и неподвижной (простики, чем капсула вместе с основным пара- водники 59 и кабель 60) частей устройства

LUIoToM, уходит вперед, натягивая тросы 47 при минимуме их массы. на каждом из датчиков преграды, и за счет 25 Таким образом. предложенное констразницы в аэродинамических силах сопро- руктивное решение устройства, баллистичетивленияиперегрузоквытягиваетстакан.38 ской возвращаемой капсулы, позволяет . с втулкой 41 из входного патрубка 50рулет- повысить сохранность полезной нагрузки ки, а вместе с ними и ленту 49. Последняя капсулы при приземлении путем повышепосле выхода из щели рулетки, т. е, после 30 ния надежности развертывания и работы снятия ограничения, принимает первона- механизма включения двигателей мягкой чальную форму, скручивается в трубку. При посадки. этом, в первую очередь, трубка охватывает Формула изобретения цилиндрическую часть {малого диаметра) Баллистическая возвращаемая капсула, концевика42. Придальнейшемвыходелен- 35 содержащая корпус с установленным на ты 49 из корпуса 29 рулетки постепенно вся нем теплозащитным покрытием, парашютлента свернется в трубку. Длина выходного ную систему с двигателями мягкой посадки патрубка 50 выбирается такой, чтобы лента и механизм включения двигателей мягкой

49 гарантированно свернулась в трубку в посадки, включающий в себя выдвижной его пределах. Для облегчения решения этой 40 щуп-высотомер, установленный на корпусе задачи концевая частьленты49,3адвтйнная капсулы, и контактное устройство, о т л ив катушку 52,.и прилегающая к ней часть ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения имеют ширину, меньшую ширины осталь- сохранности полезной нагрузки капсулы ной части ленты 49. при приземлении путем повышения надежПосле полного вытягивания ленты 49 и 45 ности развертывания и работы механизма образования штанг 28 теплозащиты 3 вытя- - включения двигателей мягкой посадки, тепгивает через тарированнсе отверстие 63>- лозащитноепокрытиевыполненосбрасывапластинй 48 шарик 46 из полости стакана емым, а механизм включения двигателей

38, полностью освобождаясь от связи с кор- мягкой посадки размещен между теплоза50 щитным покрытием и корпусом капсулы, Под действием пружины 45 электриче- причем щуп-высотомер снабжен приводом ский контакт (пластина) 39 отходит от алек- его развертывания, выполненным в виде трических контактов 43, размыкая ибкого элемента, один конец которого эаэлектрическую цепь запуска двигателей креплен натеплозащитном покрытии, а друмягкой посадки, 55 гой связан с возможностью отделения со свободным концом щупа-высотомера.

i818283

1818283

1818283

К7 A Я

Фиг.9.

rT ii7

Составитель Ю.Кудакаев

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М, Милюкова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1923 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5