Мягкая оболочка скафандра и способ ее крепления к жестким узлам скафандра
Владельцы патента RU 2501721:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Звезда" имени академика Г.И. Северина" (RU)
Изобретение относится к авиационной и космической технике, а именно к мягкой оболочке скафандра и к способу ее крепления к жестким узлам скафандра. Мягкая оболочка состоит из внутренней герметичной и наружной силовой оболочек. Законцовка герметичной оболочки выполнена в виде формованного из термопласта жесткого фланца. В силовую оболочку вшиты кольцевые законцовки из армированного термопласта. Способ крепления мягкой оболочки заключается в соединении силовой оболочки с герметичной оболочкой посредством приварки переходника к фланцу и герметизации соединения прижатием фланца к герметизирующему ножу. Достигается обеспечение взаимозаменяемости частей конструкции мягкой оболочки скафандра. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к авиационной и космической технике, а именно к сложным герметичным конструкциям, включающим в себя как мягкие, так и жесткие гермосоединения.
Такие конструкции широко применяются, например, в высотных скафандрах, которые состоят из мягких оболочек, обеспечивающих сгибание-разгибание частей тела оператора, соединенных между собой гермоподшипниками для вращательного движения.
Известна конструкция мягкой оболочки, которая состоит из внутренней герметичной оболочки, обеспечивающей герметичность конструкции, и наружной силовой оболочки, воспринимающей нагрузки от избыточного давления (И.П. Абрамов, М.Н. Дудник, В.И. Сверщек, Г.И. Северин, А.И. Скуг, А.Ю. Стоклицкий. Космические скафандры России. Москва, ОАО «НПП «Звезда», 2005 г.).
Известны также способы соединения мягких и жестких узлов скафандра, заключающиеся либо в раздельном креплении силовой и герметичной оболочек к жестким узлам (российские скафандры) (И.П. Абрамов, М.Н. Дудник, В.И. Сверщек, Г.И. Северин, А.И. Скуг, А.Ю. Стоклицкий. Космические скафандры России. Москва, ОАО «НПП «Звезда», 2005 г.), либо в объединенном креплении (американские скафандры) (NASA EXTRAVEHICULAR MOBILITY UNIT (EMU) LSS/SSA DATA BOOK. February, 1997).
Недостатком способа соединения мягких и жестких узлов в российских скафандрах, принятого за прототип, является то, что, обеспечивая минимизацию размеров, российские конструкции используют для силовых оболочек технологии пришивки, для герметичных оболочек -технологии приклейки, что приводит к увеличению трудоемкости и длительности демонтажа мягких оболочек с жестких узлов скафандра во время ремонтных работ и не обеспечивает возможности замены отдельных частей в эксплуатации.
Недостатком способа соединения мягких и жестких узлов в американских скафандрах является то, что, обеспечивая взаимозаменяемость частей, такой способ существенно увеличивает габаритные размеры конструкции.
Недостатком конструкции мягкой оболочки является относительно невысокая прочность в месте ее соединения с жесткими узлами из-за применения резины и прорезиненных материалов для герметичной оболочки.
Задачей изобретения является обеспечение взаимозаменяемости частей конструкции мягкой оболочки при сохранении минимальными ее веса и размеров, повышение прочностных характеристик герметичной оболочки и соединения мягкой оболочки с жесткими узлами скафандра.
Поставленная задача решается конструкцией мягкой оболочки, в которой законцовка герметичной оболочки выполнена в виде приваренного жесткого фланца, формованного из термопласта (например, полиуретана).
Этот фланец является упором, передающим на жесткий узел конструкции нагрузку от герметичной оболочки. Крепление фланца к жесткому узлу оболочки не обеспечивает восприятие рабочих нагрузок.
Силовая оболочка имеет вшитые кольцевые законцовки (переходники), изготовленные из армированного термопласта, которые при сборке силовой и герметичной оболочек между собой путем сварки образуют прочное соединение.
Заявляемая конструкция представлена фигурами 1, 2.
Фиг.1 представляет конструкцию вваренного фланца - законцовки оболочки с болтовым способом крепления к жестким узлам конструкции.
Фиг.2 представляет конструкцию вваренного фланца - законцовки оболочки с креплением посредством гайки к жестким узлам скафандра.
Отформованный из термопласта фланец 1 приваривается к мягкой герметичной оболочке 3, изготовленной из армированного термопласта, а внешняя силовая оболочка 4 по концам имеет вшитые переходники 5, изготовленные из того же армированного термопласта, что и герметичная оболочка 3.
При сборке оболочек переходник 5 приваривается к фланцу 1 (законцовка герметичной оболочки), образуя неразъемное силовое соединение.
Мягкая оболочка при сборке конструкции вставляется в жесткий узел 6.
Герметизация соединения осуществляется прижатием термопластового фланца к герметизирующему ножу 10. Это может осуществляться двумя способами:
- винтами 7 или винтами 7 с прижимной шайбой 2 (фиг.1);
- прижимной гайкой 8 с фиксацией стопорными винтами 9 (фиг.2). При данной схеме сборки возможна достаточно простая замена как жестких, так и мягких узлов оболочки независимо друг от друга.
Таким образом, предлагаемая конструкция оболочки и способ ее крепления к жестким узлам скафандра позволяют повысить уровень технологичности новых узлов и заделок оболочки: снизить вес изделия, обеспечить ремонтопригодность узлов без повреждения их составляющих, отказаться от трудоемких работ по монтажу мягких частей оболочки на жесткие узлы скафандра.
1. Мягкая оболочка, состоящая из внутренней герметичной и наружной силовой оболочек, отличающаяся тем, что законцовка герметичной оболочки выполнена в виде формованного из термопласта жесткого фланца, а в силовую оболочку вшиты кольцевые законцовки (переходники) из армированного термопласта.
2. Способ крепления мягкой оболочки, состоящей из внутренней герметичной и наружной силовой оболочек, к жестким узлам скафандра, заключающийся в неразъемном соединении оболочек, отличающийся тем, что силовую оболочку соединяют с герметичной оболочкой посредством приварки переходника к фланцу, а герметизацию соединения осуществляют прижатием фланца к герметизирующему ножу.
