Безимпульсное устройство расфиксации подвижных элементов космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для закрепления и расфиксации подвижных элементов конструкции (ПЭК) космических аппаратов (КА) без воздействия ударных импульсов. Безымпульсное устройство расфиксации ПЭК КА содержит корпус с основным и дублирующим исполнительным элементами в виде подвижных цилиндров с возможностью возвратно-поступательного движения, подпружиненную собачку с собственной осью. На подвижных цилиндрах насажены диски из изолирующего материала, в которых с двух сторон выполнены прорези под намотку проволок из материала с эффектом памяти формы, на которые периодически подается напряжение и концы которых зафиксированы на крайних дисках каждого цилиндра, при этом один из крайних дисков закреплен неподвижно относительно подвижного цилиндра, а другой неподвижно относительно корпуса, причем внутри каждого подвижного цилиндра установлена возвратная пружина, одним концом закрепленная на корпусе, а другим взаимодействует с подвижным цилиндром, при этом в корпусе и в хомутах, охватывающих корпус с двух сторон, выполнены соосные отверстия под шарики, а в цилиндрах выполнены вырезы со смещением относительно соосных отверстий, при этом качалка шарнирно закреплена на подпружиненной собачке, которая своими концами взаимодействует с выступами, выполненными на хомутах, причем между корпусом и хомутами с двух сторон установлена пружина. Изобретение позволяет исключить ударный импульс при срабатывании пиросредств. 10 ил.

 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для закрепления и расфиксации подвижных элементов конструкции (ПЭК), в которых не допускается воздействие ударных импульсов.

Применяемые ранее и в настоящее время устройства для закрепления (ПЭК) на участке выведения космического аппарата и расфиксации на орбитальном участке разработаны на основе пиротехнических средств. В зависимости от назначения это могут быть пироболты, пирозамки, пирорезаки, пирочеки и т.д., в которых исполнительным элементом являются пиропатрон, а для увеличения-надежности ставили по два пиропатрона. При правильной эксплуатации они показали высокую надежность и в дальнейших разработках (КА) они будут являться основным средством для закрепления и расфиксации (ПЭК), разделения ступеней ракет и отделения спутников. Но все они обладают существенным недостатком - большим импульсом при срабатывании пиросредсв. Причем возмущения на конструкцию возникают не в момент взрыва пирозаряда, а вследствие перемещения и мгновенной остановки поршня или откидных прижимающих элементов, обязательных деталей всех пиротехнических средств.

В процессе разработок КА постоянно искались способы уменьшения возмущений при помощи прокладок, установкой амортизаторов или ставили пироустройства в максимальном удалении от чувствительной аппаратуры. Но исключить ударный импульс не удалось. Кроме того к разрабатываемым современным космическим аппаратам (КА) предъявляются дополнительные требования при транспортировании КА, в которых не допускается наличие пиротехнических средств.

Известно устройство для соединения разделяемых в полете элементов летательного аппарата (патент RU №2096275), содержащее корпус, жестко связанный с носителем, в котором размещены болт, рычаг, поршень с уплотнителем, пиропатрон, причем на стяжной болт навернута гайка, а втулка, установленная на отделяемом элементе, взаимодействует со стяжным болтом, при этом поршень связан с рычагом.

Известно также устройство расфиксации подвижного элемента КА (патент RU №2207307 - прототип), которое содержит корпус основного и дублирующего пироэлементов, расположенных в корпусе устройства, подпружиненную собачку, имеющую собственную ось, установленную в корпусе и поджимающий подвижный элемент КА, при этом устройство снабжено боковыми осями и рычагом, который взаимодействует с подпружиненным толкателем, установленным в корпусе устройства.

Недостатками известного устройства, а также вышеописанного являются значительные ударные импульсы при срабатывании пирозарядов, а также являются источником пожара или взрыва при транспортировании.

Задачами заявленного технического решения является исключение ударного импульса при срабатывании пиросредств и пожароопасности при транспортировании за счет исключения пиросредств.

Поставленная задача достигается тем, что в безымпульсном устройстве расфиксации подвижных элементов конструкции космического аппарата (БУР ПЭ КА), состоящем из корпуса, основного и дублирующего исполнительных элементов, расположенных в корпусе, подпружиненной собачки, имеющей собственную ось, которая установлена в корпусе замка, при этом исполнительные элементы выполнены в виде подвижных цилиндров с возможностью возвратно-поступательного вращения, на которые насажены диски из изолирующего материала, в которых с двух сторон выполнены прорези под намотку проволок из материала с эффектом памяти формы, на которые периодически подается напряжение и концы которых зафиксированы на крайних дисках каждого цилиндра, при этом один из крайних дисков закреплен неподвижно относительно подвижного цилиндра, а другой неподвижно относительно корпуса, причем внутри каждого цилиндра установлена возвратная пружина, одним концом закрепленная на корпусе, а другим взаимодействует с подвижным цилиндром, при этом в корпусе и в хомутах, охватывающих корпус с двух сторон, выполнены соосные отверстия под шарики, а в цилиндрах выполнены вырезы со смещением относительно соосных отверстий, при этом качалка шарнирно закреплена на подпружиненной собачке, которая своими концами взаимодействует с выступами, выполненными на хомутах, причем между корпусом и хомутами с двух сторон установлена пружина.

На фиг.1 изображен главный вид БУР ПЭ КА и положение деталей в исходном положении до срабатывания.

На фиг.2 изображен БУР ПЭ КА сверху и показано положение качалки до его срабатывания.

На фиг.3 изображен БУР ПЭ КА слева и видны электросоединители.

На фиг.4 показан общий вид БУР ПЭ КА с разрезом деталей.

На фиг.5, 6, 7 показан процесс поворота цилиндров с дисками, перемещение (вдавливание) шариков в каналы и повернутое положение хомутов.

На фиг.8 показан один из подвижных дисков и размещение электросоединителей.

На фиг.9 показано устройство после срабатывания с откинутой собачкой.

На фиг.10 показан способ закрепления концов проволоки из ЭПФ.

Безымпульсное устройство расфиксации подвижныхэлементов космического аппарата (БУР ПЭ КА) состоит из корпуса 1 с основным и дублирующим исполнительными элементами, в виде подвижных цилиндров 2, на которых насажены диски 3 из изолирующего материала. На корпусе 1 закреплена подпружиненная собачка 4, ось 5 которой закреплена в корпусе 1. В дисках 3 с двух сторон выполнены прорези 6 под намотку проволок 7 из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ), на которые периодически подается напряжение, при этом концы проволок 7 закреплены на крайних дисках каждого подвижного цилиндра 2, причем один из крайних дисков 3 закреплен неподвижно относительно подвижного цилиндра 2, а другой неподвижно относительно корпуса 1. Внутри каждого подвижного цилиндра 2 установлены возвратные пружины 8, концы которых связаны с корпусом 1 и подвижным цилиндром 2. В хомутах 9, охватывающих корпус 1, а также в самом корпусе 1 выполнены соосные отверстия 10 под шарики 11, удерживаемые от выпадания пробками 12. В подвижных цилиндрах 2 выполнены вырезы 13 со смещением относительно соосных отверстий 10. На подпружиненной собачке 4 шарнирно закреплена качалка14, концы которой упираются в выступы 15 хомутов 9. Между корпусом 1 и хомутами 9 установлена пружина 16. Концы проволок 7 зафиксированы на крайних дисках подвижных цилиндров 2 и подключены к электросоединителям 17.

Для расфиксации и раскрытия, например, БС по команде от системы управления КА подается питание на все проволоки 7 из металла ЭПФ, которые начинают греться и сжиматься, поворачивая подвижный цилиндр 2, преодолевая сопротивление возвратных пружин 8, сопротивление трения между шариками 11 и подвижным цилиндром 2, (фиг 5, 6 и 7). В процессе вращения подвижного цилиндра 2 все шарики 11 постоянно подавливаются хомутом 9 усилиями пружины 16 (фиг.4) до совмещения с вырезами 13 (гнездами) в подвижном цилиндре 2, причем перемещение шариков 11 происходит медленно в связи с тем, что нагревается проволока 7 из ЭПФ за время большее 5 с, и, следовательно, исключается мгновенное откидывание подпружиненной собачки 4 и ее удар в конце вращения. Если происходит отказ при повороте одного из подвижных цилиндров 2, его заклинивание или непрохождение команды для нагревания проволоки 7, то в этом случае может сработать второй подвижный цилиндр, т.к. шарнирная качалка 14 обеспечивает свободное откидывание подпружиненной собачки 4.

Таким образом, при укорачивании нагреваемой проволоки каждый диск поворачивается на определенный угол Δα, и конечный подвижный диск повернется на угол α=ΣΔα. Величина конечного угла может быть задана и зависит от длины проволоки.

В данной конструкции заложены две проволоки, для того чтобы исключить потери на трение при вращении дисков, т.е. усилие сдавливания диска от натяжения проволоки и противодействия возвратной пружины находятся на противоположных сторонах диска и воспринимаются самим диском.

Предложенная конструкция безымпульсного устройства расфиксации подвижных элементов космического аппарата позволит исключить ударный импульс, влияющий на работу чувствительной аппаратуры КА и пожароопасность при транспортировании изделия, за счет исключения из конструкции пиросредств, а также позволит проводить проверочные испытания при комплексных предстартовых испытаниях КА.

Безымпульсное устройство расфиксации подвижных элементов конструкции космического аппарата (КА), состоящее из корпуса, основного и дублирующего исполнительных элементов, расположенных в корпусе, подпружиненной собачки, имеющей собственную ось, которая установлена в корпусе, отличающееся тем, что исполнительные элементы выполнены в виде подвижных цилиндров с возможностью возвратно-поступательного вращения, на которых насажены диски из изолирующего материала, в которых с двух сторон выполнены прорези под намотку проволок из материала с эффектом памяти формы, на которые периодически подается напряжение и концы которых зафиксированы на крайних дисках каждого цилиндра, при этом один из крайних дисков закреплен неподвижно относительно подвижного цилиндра, а другой неподвижно относительно корпуса, причем внутри каждого подвижного цилиндра установлена возвратная пружина, одним концом закрепленная на корпусе, а другим взаимодействует с подвижным цилиндром, при этом в корпусе и в хомутах, охватывающих корпус с двух сторон, выполнены соосные отверстия под шарики, а в цилиндрах выполнены вырезы со смещением относительно соосных отверстий, при этом качалка шарнирно закреплена на подпружиненной собачке, которая своими концами взаимодействует с выступами, выполненными на хомутах, причем между корпусом и хомутами с двух сторон установлена пружина.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам стыковки летательных аппаратов. Способ отделения отсека летательного аппарата заключается в расфиксации устройства крепления отсека и воздействии усилием толкателя устройства отталкивания на контактную поверхность упорного элемента отделяемого отсека по направлению к положению его центра тяжести до отделения.

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к средствам стыковки космических объектов и их отделения друг от друга. Система отделения космического аппарата (КА), установленная между несущей конструкцией ракеты-носителя и КА, содержит корпус с замками, толкателем и узлами крепления крыла солнечной батареи.

Группа изобретений относится к устройствам захвата свободно летящих объектов, устанавливаемым на борту космического аппарата (КА), в частности космического корабля.

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.

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 узлу взаимодействия для внесения сосредоточенных нагрузок в оболочковую армированную волокном композиционную конструкцию, упрочненную решеткой, в частности к узлу взаимодействия нагрузок для двери прислонного типа летательного аппарата.

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.

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.

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).

Замок носового обтекателя самолета содержит механизм замка с крюком, предназначенный для закрепления на обтекателе, и ответную часть с вилкой под крюк замка, предназначенную для закрепления на внутренней стороне шпангоута самолета. Ответная часть замка выполнена в виде корпуса, в центральной части которого образовано отверстие под резьбовой элемент, установленный с возможностью поступательного перемещения. Резьбовой элемент зафиксирован от вращения относительно корпуса стопорным элементом, имеющим возможность поступательного перемещения в боковой прорези, выполненной в крышке корпуса. В отверстии центральной части корпуса размещено уплотнительное кольцо, взаимодействующее с резьбовым элементом. С внешней стороны корпуса на резьбовом элементе выполнена вилка под крюк механизма замка, а с внутренней стороны на резьбовой элемент навинчена регулировочная гайка, имеющая возможность вращения. Корпус и его крышка выполнены с отверстиями овальной формы под элементы крепления к шпангоуту с возможностью регулировки положения корпуса. Изобретение направлено на повышение надежности работы замка, улучшение эксплуатационных качеств, удобство сборки и упрощение регулировки. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для закрепления и расфиксации подвижных элементов конструкции космических аппаратов без воздействия ударных импульсов. Безымпульсное устройство расфиксации ПЭК КА содержит корпус с основным и дублирующим исполнительным элементами в виде подвижных цилиндров с возможностью возвратно-поступательного движения, подпружиненную собачку с собственной осью. На подвижных цилиндрах насажены диски из изолирующего материала, в которых с двух сторон выполнены прорези под намотку проволок из материала с эффектом памяти формы, на которые периодически подается напряжение и концы которых зафиксированы на крайних дисках каждого цилиндра, при этом один из крайних дисков закреплен неподвижно относительно подвижного цилиндра, а другой неподвижно относительно корпуса, причем внутри каждого подвижного цилиндра установлена возвратная пружина, одним концом закрепленная на корпусе, а другим взаимодействует с подвижным цилиндром, при этом в корпусе и в хомутах, охватывающих корпус с двух сторон, выполнены соосные отверстия под шарики, а в цилиндрах выполнены вырезы со смещением относительно соосных отверстий, при этом качалка шарнирно закреплена на подпружиненной собачке, которая своими концами взаимодействует с выступами, выполненными на хомутах, причем между корпусом и хомутами с двух сторон установлена пружина. Изобретение позволяет исключить ударный импульс при срабатывании пиросредств. 10 ил.

Наверх