Устройство герметизации люков космических объектов и способ его эксплуатации

Изобретения относятся к устройству герметизации люков космических объектов и к способу его эксплуатации. Устройство герметизации люков космических объектов содержит средство герметизации, выполненное в виде герметичного рукава из эластичного газонепроницаемого материала. Рукав герметично присоединен по периметру к жесткой обечайке посредством клея-герметика. Жесткая обечайка герметично установлена концентрично относительно люка на корпусе внутри космического объекта. На обрезе герметичного рукава прикреплен элемент фиксации. В исходном состоянии герметичный рукав уложен на жесткой обечайке в виде кольцевой скатки и закреплен бандажом. Способ эксплуатации устройства герметизации люков космических объектов включает снятие бандажа крепления с герметичного рукава, разворот герметичного рукава, сборку рукава в жгут-скрутку, бандаж и завязку жгута-скрутки элементом фиксации, а также наддув герметизируемого отсека космического объекта. Достигается упрощение герметизации люка. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения герметичности космических объектов.

В космической технике известно применение резиновых уплотнителей разъемных соединений, как то: фланцев, проходных электроразъемов, клапанов, иллюминаторов, стыковочных устройств (патент РФ №6249517 МПК 7: B64G, 1/64), люков между отсеками, модулями, люков шлюзовых отсеков, через которые осуществляется выход экипажа в открытое космическое пространство. Это кольцевые прокладки прямоугольного, круглого или фигурного сечения, например патент РФ №2428612 МПК 7: F16J 13/16.

Для обеспечения надежности уплотнение выполняется дублированным в виде двух кольцевых концентрических прокладок с обжатием по торцам контактной металлической поверхностью крышки люка [1] (прототип).

Прототип способа не выявлен.

Из практики космических полетов следует, что не исключено ухудшение эксплуатационных свойств такого типа уплотнений по следующим причинам:

- механические повреждения и загрязнения как резиновых прокладок, так и металлической контактной поверхности, в том числе при проходе космонавтов и проносе оборудования через люки;

- воздействие условий космического пространства (температура, вакуум, различные виды излучений) на материал прокладок;

- повреждение резиновых прокладок вследствие адгезии после длительного пребывания в обжатом состоянии;

- снижение и недостаточность сил обжатия прокладок ввиду деформации конструкции под воздействием внешних сил.

Под воздействием любой из указанных причин может произойти снижение или утрата герметизирующих свойств прокладок по периметру люка, иллюминатора в структуре люка или разрушение его остекления, в результате чего наступит превышение допустимого уровня утечек или полная потеря герметичности объекта.

Очевидно, что особое значение приобретает потеря герметичности выходного люка шлюзового отсека при обратном шлюзовании после завершения экипажем внекорабельной деятельности. Такая нештатная ситуация определяется как катастрофическая и ведет к гибели экипажа, так как средств спасения нет.

Известен эпизод, имевший место на орбитальном комплексе «Мир», когда при нештатном (по ошибке экипажа) открытии крышки выходного люка шлюзового специального отсека (ШСО) модуля «Квант-2» произошел перекос петель подвески крышки, вследствие чего герметичность люка была утрачена. Однако в составе модуля «Квант-2» имелся смежный, изолированный от других, отсек, который можно было разгерметизировать и использовать в качестве резервного. В данном эпизоде экипаж успел перейти в этот отсек и выполнить повторно обратное шлюзование. Но при этом шлюзовой отсек остается разгерметизированным, ставиться под вопрос или чрезвычайно усложняется задача осуществления последующих выходов в открытое пространство, значительно увеличиваются непродуктивные затраты времени и энерготраты космонавтов. Такого типа ситуация рассматривается как критическая и исход ее определяется располагаемым временем обеспечения жизнедеятельности космонавтов, то есть ресурсами скафандра.

В случае отсутствия запасов времени и ресурсов скафандра для перехода в резервный отсек для повторного шлюзования ситуация также определяется как катастрофическая.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение аварийной герметизации люков космических объектов силами экипажа при выходе из строя штатных средств герметизации, и, как следствие, спасение жизни космонавтов, а также продолжение программы полета.

Технический результат достигается тем, что средство герметизации выполнено в виде герметичного рукава из эластичного газонепроницаемого материала, который герметично присоединен по периметру к жесткой обечайке посредством клея-герметика, при этом жесткая обечайка герметично установлена концентрично относительно люка на корпусе внутри космического объекта, на обрезе герметичного рукава прикреплен элемент фиксации, а в исходном состоянии герметичный рукав уложен на жесткой обечайке в виде кольцевой скатки и закреплен бандажом.

Способ эксплуатации устройства заключается в следующем: космонавты, находящиеся в шлюзовом отсеке, снимают бандаж, удерживающий скатку герметичного рукава на жесткой обечайке, разворачивают герметичный рукав, собирают его в жгут-скрутку, бандажируют и завязывают элементом фиксации, затем производят наддув шлюзового отсека по штатной циклограмме обратного шлюзования, вследствие чего герметичный рукав прижимается давлением наддува к внутренней стороне крышки люка, которая воспринимает нагрузку от давления в отсеке, в результате чего исключается нагрузка на герметичный рукав.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства в исходном состоянии, когда герметичный рукав сформирован в виде кольцевой скатки на жесткой обечайке.

На фиг.2 показано промежуточное развернутое состояние герметичного рукава.

На фиг.3 показан герметичный рукав в состоянии со сформированным жгутом-скруткой.

На фиг.4 показано предлагаемое устройство в рабочем положении.

На чертежах:

1 - жесткая обечайка;

2 - корпус космического объекта;

3 - герметичный рукав;

4 - клей-герметик;

5 - бандаж;

6 - элемент фиксации;

7 - прокладка;

8 - контактная поверхность крышки люка;

9 - иллюминатор со стеклом;

10 - крышка люка.

Жесткая обечайка 1 герметично закреплена, например приварена, внутри к корпусу космического объекта 2 концентрично относительно люка. К жесткой обечайке 1 по периметру герметично присоединен герметичный рукав 3 из эластичного газонепроницаемого материала, например, прорезиненной ткани 415 ТУ-115 1176-87, посредством клея-герметика 4, например, клея СВ-1 ТУ-38305-8-316-92.

Герметичный рукав 3 сформирован в виде кольцевой скатки, уложен на жесткой обечайке 1 и закреплен бандажом 5, например, резиновым кольцом. Штатные прокладки 7, например резиновые, обжаты контактной поверхностью крышки люка 8, в которую встроен иллюминатор со стеклом 9.

Устройство используется следующим способом. При установлении факта негерметичности люка космонавты, находящиеся в шлюзовом отсеке, снимают бандаж 5 (фиг.1), разворачивают герметичный рукав 3 (фиг.2), собирают и скручивают его в жгут-скрутку (фиг.3), бандажируют и завязывают последний элементом фиксации 6, например шнуром ШХБ хлопчатобумажным (фиг.3). Далее производится наддув отсека по штатной циклограмме обратного шлюзования. По мере возрастания давления наддува герметичный рукав 3 со жгутом-скруткой прижимается к внутренней стороне крышки люка 10 (фиг.4), которая и воспринимает давление атмосферы в отсеке, в результате чего исключается нагрузка на герметичный рукав 3.

Свойства эластичного материала с высокой газонепроницаемостью, клея-герметика, герметичность сварного шва, плотное прилегание слоев материала герметичного рукава в жгуте-скрутке обеспечивает герметичность всего устройства. Как следствие, выполнена герметизация отсека, произведен штатный наддув отсека, то есть обеспечено спасение жизни экипажа и дальнейшее выполнение программы полета.

Действия при осуществлении указанного способа доступны для выполнения космонавтом в скафандре под избыточным давлением в условиях вакуума, что следует из опыта реализации операций внекорабельной деятельности.

1. Устройство герметизации люков космических объектов, содержащее средство герметизации, отличающееся тем, что в нем средство герметизации выполнено в виде герметичного рукава из эластичного газонепроницаемого материала, который герметично присоединен по периметру к жесткой обечайке посредством клея-герметика, при этом жесткая обечайка герметично установлена концентрично относительно люка на корпусе внутри космического объекта, на обрезе герметичного рукава прикреплен элемент фиксации, а в исходном состоянии герметичный рукав уложен на жесткой обечайке в виде кольцевой скатки и закреплен бандажом.

2. Способ эксплуатации устройства герметизации люков космических объектов, отличающийся тем, что снимают бандаж крепления с герметичного рукава, находящегося в исходном состоянии в виде кольцевой скатки на жесткой обечайке, разворачивают герметичный рукав, собирают последний в жгут-скрутку, бандажируют и завязывают жгут-скрутку элементом фиксации, после чего производят наддув герметизируемого отсека космического объекта, при этом герметичный рукав в рабочем положении прижимается давлением наддува к внутренней стороне крышки люка, а нагрузка на герметичный рукав от давления атмосферы в отсеке воспринимается крышкой люка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационно-космической технике. Система отделения отсека летательного аппарата содержит устройство крепления, состоящее из разрывных болтов и направляющих шпилек, и устройство отделения в виде пневматического механизма отделения, состоящего из баллона с газом, пневмотолкателя со штоком, продольная ось которого совпадает с продольной осью отделяемой части.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкции космических транспортных средств для выведения на околоземную орбиту полезных грузов.

Изобретение относится к лазерным локационным системам (ЛЛС), используемым, в частности, в процессе стыковки космических аппаратов (КА). Способ включает сканирование пространства путем разворота активного КА с жестко установленной на нем ЛЛС по каналу тангажа или курса до обнаружения пассивного КА.

Заявленное устройство может быть использовано в областях машиностроения, где необходимо осуществить разделение элементов конструкций. Устройство разделения элементов конструкций, содержащее корпус с цилиндрической полостью, поршень, хвостовик, канал подведения сжатого газа, а так же разделяемый элемент, отличающееся тем, что во внутренних цилиндрических полостях размещены два дополнительных поршня, расположенные симметрично относительно оси устройства и включающие двухсторонние штоки, при этом на штоках, обращенных к оси устройства, выполнены скошенные участки, сопрягаемые с замковым элементом, выполненным в виде усеченного конуса, образующие которого параллельны скошенным участкам штоков, а замковый элемент связан хвостовиком с разделяемым объектом, при этом поршни взаимодействуют с пружинами, которые упираются в крышки корпуса, а на штоках, выходящих из цилиндра наружу, с двух сторон выполнены лыски, при этом ход поршней определяется зависимостью хП=12-11 а значение хода удовлетворяет условию: xП>δ, где: 11 и 12 - расстояние от оси симметрии устройства до вершины скоса штока соответственно до и после разделения конструкции; δ - величина перекрытия поверхности сопрягаемого элемента с цилиндрической поверхностью скошенного штока; при этом между корпусом и замковым элементом выполнен зазор Δ.

Изобретение относится к космической технике (КТ) и может быть использовано для расчековки элементов КТ. Расфиксатор содержит перфорированный теплопроводящий цилиндрический корпус, крышку, линейно перемещаемый подвижный элемент в виде подпружиненного поршня, стопор из двух термопластичных вставок, пружину, направляющую, подвижный элемент (ПЭ), зуб ПЭ, чеку с возможностью линейного перемещения вдоль направляющей.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. .

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для управления космическим кораблем при причаливании. .

Изобретение относится к способам управления разделением космических аппаратов (КА), в частности КА и отделяемого от него разгонного ракетного блока (РРБ). .

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в конструкциях ракет для разделяемых ступеней и составных частей. .

Изобретение относится к космической технике и предназначено для одновременного выведения нескольких наноспутников, установленных на верхней ступени ракеты-носителя.

Изобретение относится к остеклению кабины экипажа летательного аппарата и касается защиты от проникновения электромагнитных помех. Остекление кабины экипажа содержит множество прозрачных пакетированных панелей остекления, внутренний и внешний держатели, уплотнение, предохраняющее от атмосферных осадков, пленочный электромагнитный экран, соединительную пленку.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Люк обслуживания космической головной части включает головной обтекатель со створками, на которых размещены блистеры под полезный груз, а сам люк имеет крышку.

Изобретение относится к пневматическим устройствам для перемещения органов из одного положения в другое. .

Изобретение относится к запирающим механизмам створок. .

Изобретение относится к системам эксплуатационного открытия-закрытия и аварийного сброса фонаря самолета. .

Изобретение относится к окну для транспортного средства, в частности для самолета. .

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к авиационному люку, содержащему панель обшивки (1) авиационной конструкции, наружную дверь (6) и внутреннюю дверь (5) авиационного люка, расположенные на панели обшивки (1), и дополнительно содержит стрингеры (3), установленные на панели обшивки (1) с расположением и прикреплением к обшивке (1), крепежные края (8), частично выступающие через люк со стороны размещения наружной двери (6) и внутренней двери (5), дополнительно содержащие элементы (4) усиления, размещенные между наружной дверью (6) и внутренней дверью (5), которые прикреплены к обшивке (1), причем указанные (4) элементы образуют крепежные края (8) на одной из ее сторон, и полость (7), расположенную в обшивке (1) с обеспечением возможности установки наружной двери (6).

Изобретение относится к конструкции фюзеляжа самолета, в частности к системам запирания дверей герметичных отсеков. .

Изобретение относится к двери, предназначенной для герметизированного летательного аппарата. .

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для сброса давления из полости летательного аппарата или отдельного его узла. .

Изобретение относится к интерфейсу (устройству сопряжения) нагрузок конструкции летательного аппарата (ЛА) и касается дверных конструкций ЛА. Интерфейс нагрузок содержит решетчатую конструкцию, выполненную из армированного волокном пластика, и передающий нагрузки фланец. Решетчатая конструкция содержит краевую деталь и балку. Краевая деталь адаптирована к балке. Фланец адаптирован и установлен на краевой детали. Фланец снабжен угловой верхней передаточной плоскостью и угловой нижней передаточной плоскостью, чтобы передавать поперечные усилия и изгибающие моменты, возникающие в результате передачи поперечных усилий в передающем нагрузки фланце, и/или чтобы передавать круговые и/или продольные усилия и торсионные/изгибающие моменты, возникающие в результате передачи круговых и/или продольных усилий в передающем нагрузки фланце. Краевая деталь снабжена одной нижней и/или верхней передающей плоскостью. Нижняя или верхняя передающая плоскость угловой краевой детали является параллельной угловой верхней передающей плоскости или угловой нижней передающей плоскости фланца. Угловая верхняя и нижняя передаточные плоскости ориентированы относительно друг друга под углом 90°. Решетчатая конструкция ориентирована относительно краевой детали под углом 90°. Достигается плавная передача концентрированной сосредоточенной нагрузки в несущую конструкцию, выполненную из армированного волокном пластика, и из нее. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх