Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры



Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры
Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры
Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры
Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры
Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры

 


Владельцы патента RU 2534211:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (ОАО "РКЦ "Прогресс") (RU)

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для разворота и фиксации оборудования, размещенного на КА. Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры содержит подвижную раму с упорами, основание с опорной площадкой для гермоконтейнера, привод разворота подвижной рамы, дублирующий привод, зубчатое колесо, кривошип, подпружиненную тягу, шестерню, гермоконтейнер со сферическими опорами, кронштейны, зубчатый сектор. Изобретение позволяет увеличить надежность разворота и фиксации оборудования, размещенного на КА. 5 ил.

 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для закрепления и расфиксации подвижных элементов конструкции (ПЭК) (контейнеров научной аппаратуры, антенных устройств и т.д.), которые в процессе транспортирования и работы не допускают воздействия внешних ударных импульсов.

Известно подъемно-мачтовое устройство (патент RU №2373618 - прототип) с обеспечением быстрого развертывания-свертывания антенны, в котором при помощи телескопической мачты антенна может выдвигаться в рабочее положение, фиксироваться, расфиксироваться и переходить в свернутое положение.

Известная конструкция развертывания и свертывания антенны имеет ограниченные эксплуатационные возможности из-за сложности выдвижной телескопической мачты, включающей большое количество конструктивных элементов (карданный подвес, рычажный привод, винтовой привод и т.д.), что неприемлемо в космической технике из-за весовых характеристик.

Использование в конструкции дисковой кулачковой муфты, обеспечивающей в процессе выдвижения мачты разрыв кинематической связи с рычажным приводом, а в процессе свертывания мачты ее восстановление, значительно снижает надежность устройства, так как из-за угловых люфтов, присутствующих в любых кинематических связях, ввести в зацепление кулачковую муфту проблематично.

Задачей технического решения является расширение эксплуатационных возможностей устройства с обеспечением простоты и надежности разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры.

Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры, установленное на КА, содержащее подвижную раму, установленную на основании, имеющую опорную площадку для гермоконтейнера научной аппаратуры, привод разворота подвижной рамы, отличающееся тем, что привод разворота подвижной рамы кинематически, посредством зубчатого колеса, связан с дублирующим приводом и оба они установлены неподвижно на основании, ось зубчатого колеса также установлена на основании и жестко связана с кривошипом, который шарнирно взаимодействует с подпружиненной тягой, другой конец которой шарнирно связан с зубчатым сектором, шарнирно закрепленным на основании, и кинематически посредством шестерни, шарнирно закрепленной также на основании, связан с осью вращения подвижной рамы, закрепленной на основании, при этом гермоконтейнер имеет сферические упоры, установленные симметрично его продольной оси и взаимодействующие с ответными контактными поверхностями, закрепленными на корпусе КА в исходном положении, а подвижная рама снабжена упорами, контактная поверхность одного из них выполнена плоской, другая - зубчатой, взаимодействующими в рабочем положении гермоконтейнера с соответствующими опорными поверхностями кронштейнов, жестко установленными на КА.

Конструктивное решение предполагаемого изобретения приведено на чертежах:

Фиг.1 - общий вид УРФГ в транспортном и рабочем положениях;

Фиг.2 - вид А с фиг.1;

Фиг.3 - разрез Б-Б с фиг.2;

Фиг.4 - разрез В-В с фиг.1;

Фиг.5 - разрез Г-Г с фиг.1.

Конструкция УРФГ НА состоит из подвижной рамы 1, установленной на основании 2 и имеющую опорную площадку 3 для установки гермоконтейнера научной аппаратуры (ГК НА) 4, привода 5 разворота подвижной рамы 1, который кинематически посредством зубчатого колеса 6 связан с дублирующим приводом 7, и оба они установлены неподвижно на основании 2, ось 8 зубчатого колеса 6 также установлена на основании 2 и жестко связана с кривошипом 9, который шарнирно связан с подпружиненной тягой 10, другой конец которой шарнирно связан с зубчатым сектором 11, который шарнирно закреплен на основании и кинематически посредством шестерни 12, шарнирно закрепленной на основании 2, связан с осью вращения 13 подвижной рамы 1, закрепленной на основании 2, при этом гермоконтейнер научной аппаратуры 4 имеет сферические упоры 14, установленные симметрично его продольной оси и взаимодействующие с ответными контактными поверхностями 15 (например, коническими), закрепленными на корпусе КА в исходном положении, а подвижная рама 1 снабжена упорами 16, контактная поверхность одного из них выполнена плоской 17, другая - зубчатой 18, взаимодействующими в рабочем положении гермоконтейнера научной аппаратуры 4 с соответствующими опорными поверхностями 19 и 20 кронштейнов 21, жестко установленными на КА.

В исходном положении ГК НА уложен вдоль КА, сферические упоры 14 ГК НА 4 входят в контактные поверхности 15 (конические) КА. Кривошип 9 не доходит до мертвой точки на угол 2°, подпружиненная тяга 10 растянута и с заданным усилием прижимает сферические упоры 14 ГК НА к контактным поверхностям 15 КА, которые, в свою очередь, за счет формы своих контактных поверхностей «сфера-конус» удерживают подвижную раму 1 с ГК НА 4 в исходном положении от внешних возмущающих факторов на участке выведения КА.

Отвод ГК НА 4 в рабочее положение производится в следующей последовательности. В соответствии с программой работы КА подается команда на включение приводов 5 (разворота подвижной рамы) и 7 (дублирующего), закрепленных в основании 2. Зубчатое колесо 6 с кривошипом 9 начинает вращаться. Направление вращения кривошипа 9 в сторону «мертвой» точки. После прохождения кривошипом 9 «мертвой» точки усилие, развиваемое подпружиненной тягой 10, уменьшается и при повороте кривошипа 9 на угол 5°, после «мертвой» точки, становится равным нулю. В этот момент подпружиненная тяга 10 как жесткий элемент передает усилие на шарнирно связанный с ней зубчатый сектор 11, который, в свою очередь, передает крутящий момент на ось 13 подвижной рамы 1 через шестерню 12. Начинается движение подвижной рамы 1 с ГК НА 4. При достижении подвижной рамы 1 с ГК НА 4 рабочего положения подвижная рама 1 контактными поверхностями 17(плоская) и 18 (зубчатая) своих упоров 16 касается опорных поверхностей 19 и 20 кронштейнов 21 КА. В этом положении кривошип 9 с шестерней 12 повернулся на угол, не доходя до противоположной «мертвой» точки на 5°. Срабатывают телеметрические датчики (на чертеже не показаны), сигнализируя о том, что ГК НА 4 коснулся упоров рабочего положения. Продолжая вращаться, кривошип 9 начинает сжимать штоки подпружиненной тяги 10, обеспечивая необходимое усилие прижатия подвижной рамы 1 с ГК НА 4 к опорным поверхностям КА. Контактная поверхность 17 (плоская) упора 16 позволяет подвижной раме 1 компенсировать возможные температурные деформации в контакте с опорной поверхностью 19 кронштейна 21 КА, а контактная поверхность 18 (зубчатая) упора 16 удерживает подвижную раму 1 в поперечном направлении от внешних возмущающих воздействий. Усилие, развиваемое подпружиненной тягой 10, гарантированно прижимает подвижную раму 1 с ГК НА 4 к опорам КА. При повороте кривошипа 9 в положение, не доходя 2° до «мертвой» точки, срабатывают датчики управления, выдающие команду на выключение приводов 5 (разворота подвижной рамы) и 7 (дублирующего).

При необходимости коррекции орбиты КА гермоконтейнер НА переводится в исходное положение. Операции по переводу гермоконтейнера НА в исходное положение проводятся в обратной последовательности.

Использование предложенного технического решения позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства с обеспечением надежности разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры за счет исключения из его состава сложных и ненадежных элементов конструкции, таких как телескопическая штанга, рычажный и винтовой приводы, муфты, разрывающие и восстанавливающие кинематическую связь в процессе работы, а также за счет введения в конструкцию УРФГ НА кривошипно-рычажного механизма совместно с подпружиненной тягой позволяет обеспечить надежное прижатие гермоконтейнера научной аппаратуры к упорам в уложенном и рабочем положениях. Введение в конструкцию УРФГ НА параллельно приводу разворота рамы дублирующего привода дало возможность качественно повысить надежность механической системы.

Устройство разворота и фиксации гермоконтейнера научной аппаратуры, установленное на КА, содержащее подвижную раму, установленную на основании, имеющую опорную площадку для гермоконтейнера научной аппаратуры, привод разворота подвижной рамы, отличающееся тем, что привод разворота подвижной рамы кинематически, посредством зубчатого колеса, связан с дублирующим приводом и оба они установлены неподвижно на основании, ось зубчатого колеса также установлена на основании и жестко связана с кривошипом, который шарнирно взаимодействует с подпружиненной тягой, другой конец которой шарнирно связан с зубчатым сектором, шарнирно закрепленным на основании, и кинематически посредством шестерни, шарнирно закрепленной также на основании, связан с осью вращения подвижной рамы, закрепленной на основании, при этом гермоконтейнер имеет сферические упоры, установленные симметрично его продольной оси и взаимодействующие с ответными контактными поверхностями, закрепленными на корпусе КА в исходном положении, а подвижная рама снабжена упорами, контактная поверхность одного из них выполнена плоской, другая - зубчатой, взаимодействующими в рабочем положении гермоконтейнера с соответствующими опорными поверхностями кронштейнов, жестко установленными на КА.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для доставки сферических объектов экипажем пилотируемого космического аппарата (КА) из рабочего отсека КА на внешнюю поверхность КА и далее на целевую орбиту объекта.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения состояния поверхности космического аппарата, а также других поверхностей в нанометровом диапазоне.

Изобретение относится к космической технике, в частности к ручным инструментам, используемым космонавтом, снаряженным в скафандр, в условиях невесомости при выполнении технологических операций в процессе внекорабельной деятельности.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для забора проб грунта, например замерзших кусков льда и т.п., и может быть использовано при изучении планет, комет и других небесных тел.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для забора проб грунта, например замерзших кусков льда и т.п., и может быть использовано при изучении планет, комет и других небесных тел.

Изобретение относится к спутниковым системам для производства и исследования материалов с уникальными свойствами в условиях низкой микрогравитации. .

Изобретение относится к космической технологии, конкретнее - к технике объемной (3D) печати по принципу послойного наращивания твердой геометрической фигуры пучком электронов.

Изобретение относится к космической технологии и может быть применено для изготовления бесшовных цилиндрических оболочек, используемых в качестве основы для строительства жилых, производственных и складских помещений.

Изобретение относится к механике, может использоваться, в частности, в космической технике, а именно в вопросах обслуживания внутренней полости собранного изделия без расстыковки пневмогидравлических магистралей.

Изобретение относится к защитным средствам при транспортировке и стыковке/отделении изделий ракетно-космической техники и их частей, в частности применительно к аппаратуре (пикоспутнику - ПС) типа CubeSat. Корпус (1) контейнера включает четыре боковые стенки с направляющими C-образного поперечного сечения на внутренней поверхности двух противоположных стенок. Направляющие при транспортировке охватывают боковые ребра ПС. На задней стенке (3) с ручкой (6) для переноски контейнера установлены невыпадающие винты (7), фиксирующие ПС внутри корпуса. Поворотная крышка (5) закреплена на корпусе (1) с помощью заходной рамки и снабжена технологической крышкой (17). В закрытом положении крышка (5) фиксируется невыпадающими винтами (8), а в открытом положении - постоянным магнитом с кронштейном (10). На противоположной стенке установлен компенсационный магнит (12) встречной полярности. По доставке ПС в контейнере на борт, в частности МКС производится тестирование и вынос ПС за пределы герметичного отсека станции для проведения длительного эксперимента в открытом космосе. По его завершении ПС загружают в контейнер и возвращают на Землю. Для запуска ПС в окружающее пространство открывают поворотную крышку (5), фиксируя ее магнитом. Далее космонавт производит толчковое движение рукой в скафандре за ручку (6) контейнера в направлении отделения ПС. Технический результат изобретения состоит в повышении эксплуатационных и технологических характеристик защитного контейнера. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится преимущественно к инструментам, используемым космонавтом в открытом космосе. Устройство содержит корпус из химически, термически, механически устойчивого и γ-проницаемого материала. В корпусе выполнены одна или более глухих полостей с резьбой и конической поверхностью на входе. В полость ввернут пробоотборник с ответной конической поверхностью, обеспечивающей герметизацию полости при контакте обеих конических поверхностей. К корпусу прикреплена металлическая пластина, вырез в которой образует ручку для захвата корпуса наддутой перчаткой скафандра космонавта. На Земле устройство в собранном и загерметизированном виде стерилизуется γ-облучением. На орбите космонавт, удерживая корпус за ручку, извлекает пробоотборник из полости. После взятия проб и герметизации пробоотборника устройство возвращается на Землю для исследований. Техническим результатом изобретения является обеспечение отбора проб с внешней поверхности космических объектов космонавтом в скафандре и их изоляция от внешней среды, в т.ч. среды гермоотсеков данных объектов. 2 ил.

Изобретение относится к газоразрядным (плазменным) приборам для проверки изделий, в т.ч. космических аппаратов (КА), на герметичность. Устройство содержит корпус (8) с приемными камерами (9, 10, 11), герметичными заслонками (12, 13) и ионизационным датчиком (ИОД). ИОД включает в себя ионный источник с электронной пушкой (ИЭП) (1), ускоряющую (2) и заземленные (3, 4, 5) сетки, отклоняющие пластины(6) и приемник ионов (ПИО) (7). В области приемных камер установлены микрофонный (14) и термопарный (15) датчики. С ПИО (7) связан усилитель (16), плата управления (17), приемник (18) и антенна (20) GPS, фидерное устройство (19), основная антенна (21), ПЗУ (22). ИЭП (1) создает поток электронов между сетками (2) и (3), где происходит ионизация газа. При отсутствии электрического поля на пластинах (6) ионы регистрируемой компоненты проходят в ПИО (7). Изменение выталкивающего импульса на сетке (2) и поля на пластинах (6) позволяет произвести сепарацию ионов так, чтобы в ПИО (7) попали ионы только одной массы. Поток газа, прошедшего приемную камеру и зону ионизации (2)-(3), действует на датчики (14) и (15), срабатывающие при значительном (из близких мест утечки) истечении газа. Для удаленных мест утечки регистрация осуществляется с помощью ИОД. Переключение датчиков (14), (15) и ИОД происходит автоматически. Сигнал с ПИО (7) через усилитель (16) поступает на плату (17), которая собирает и шифрует данные о месте и характере утечки, передавая их также в ПЗУ (22). Точные координаты и время от GPS поступают от приемника (18) и антенны (20). Через устройство (19) и антенну (21) пилот КА управляет платой (17). Техническим результатом изобретения является повышение точности и достоверности регистрации мест утечки на корпусе КА и возможность передачи информации космонавтам. 1 ил.
Изобретение относится к способу калибровки элементов внутреннего ориентирования съемочной аппаратуры космического базирования, которая включает в себя мультиспектральный и монохроматический каналы. Способ включает предварительную калибровку монохроматического канала; съемку одного и того же района земной поверхности как монохроматическим каналом, так и мультиспектральным каналами; трансформацию мультиспектрального изображения в монохроматическое; приведение трансформированного изображения к масштабу монохроматического изображения. Далее определяют смещение и разворот указанных изображений относительно друг друга. Производят уточнение углов между осями системы автономной ориентации космического аппарата и осями мультиспектрального канала с учетом полученных смещений и разворота. На основании этого определяют истинное угловое положение мультиспектрального канала в инерциальной системе координат. Технический результат состоит в повышении точности калибровки элементов внутреннего ориентирования мультиспектральной съемочной аппаратуры космического аппарата в процессе его полета по околоземной орбите. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу установки крепежного приспособления, такого как кронштейн, на конструкцию корпуса транспортного средства для монтажа или крепления предметов или систем к конструкции. Во время установки крепежного приспособления в или на корпус или конструкцию фюзеляжа самолета или космического летательного аппарата создают трехмерную цифровую модель крепежного приспособления, затем располагают головку дополнительного производственного устройства в конструкции фюзеляжа и формируют крепежное приспособление на месте на конструкции фюзеляжа с помощью головки устройства на основании цифровой модели крепежного приспособления. При этом крепежное приспособление устанавливают на конструкцию фюзеляжа путем соединения крепежного приспособления с конструкцией фюзеляжа, когда крепежное приспособление будет сформировано. Достигается ускорение и автоматизация установки. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области микроробототехники, в которой основными подвижными элементами конструкции являются устройства микросистемной техники, выполненные по технологиям микрообработки кремния. Робот-инспектор может быть использован при создании систем, предназначенных для инспектирования и ремонта оборудования, находящегося в труднодоступных областях космических аппаратов за счет управляемого перемещения не менее чем в двух направлениях, возможности переноса полезной нагрузки и функционирования в условиях космического пространства. Изобретение обеспечивает возможность передвижения по поверхностям с различной степенью шероховатости и неровности, в том числе преодоление ступенчатых неровностей, устойчивость к жестким температурным условиям эксплуатации, увеличение надежности за счет применения термомеханических актюаторов, устойчивых к многократным изгибам, увеличение скорости передвижения за счет совместного использования разноразмерных исполнительных элементов. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к защите космического объекта (КО) от высокоскоростных микрометеороидных или техногенных частиц. Способ включает определение предполагаемого места пробоя гермооболочки пилотируемого КО указанными частицами. Затем вблизи этого места размещают устройство для определения места пробоя и герметизации гермооболочки (УМПГ). УМПГ содержит пенал с выдвижной крышкой, на наружной поверхности которого закреплены два акустических датчика и магнит между ними. Внутри пенала помещен герметизирующий элемент (ГЭ) в виде пластины пенополиуретана, покрытой слоем силиконового герметика. Перемещают УМПГ вдоль стенки гермоотсека и регистрируют сигналы датчиков. Резкое уменьшение сигналов возникает при нахождении УМПГ непосредственно над местом пробоя. Сдвигают крышку пенала, и ГЭ под действием разрежения, вызванного истечением воздуха через пробитое отверстие, выходит из пенала и перекрывает это отверстие. По прекращении сигналов с датчиков УМПГ отделяют от стенки гермоотсека. Технический результат группы изобретений состоит в уменьшении погрешности определения координат места пробоя и сокращении времени герметизации отверстия с помощью простых мобильных средств. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для защиты Земли и космических аппаратов (КА) от астероидно-кометной опасности (АКО). Выводят на орбиту КА со средствами аппаратуры наблюдения (АН) на базе телескопов, первичной обработки изображений и непрерывной прямой двусторонней радиосвязи, устанавливают АН на Луне, синхронизируют КА-телескопы по шкале единого времени, размещают главную оптическую ось АН каждого КА в точках Лагранжа, поочередно сканируют и получают изображения участков небесной сферы, определяют координаты и блеск наблюдаемых небесных объектов (НО), принимают и обрабатывают на наземном пункте управления изображения с зафиксированными новыми НО, с помощью информационно-аналитического центра мониторинга АКО собирают, обрабатывают, анализируют, систематизируют, каталогизируют и хранят информацию об объектах АКО, строят динамику перемещений НО во времени и пространстве, вычисляют орбиты НО, регулярно обновляют и передают потребителям информацию об уточненных параметрах НО, оценивают степень угрозы математическим методом, основанным на критерии минимума среднего риска и зависящим от стоимости ложной тревоги, вероятности отсутствия столкновения, условной вероятности ложной тревоги, весового множителя, стоимости ущерба при столкновении, вероятности столкновения, условной вероятности пропуска столкновения, плотности вероятности положения КА или Земли в пространстве, отношения правдоподобия, плотности вероятности положения опасных космических объектов в пространстве, принимают решения о дальнейших действиях. Изобретение позволяет повысить достоверность степени оценки возможного столкновения с НО. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к стыковочным средствам и инструментам внекорабельной деятельности. Устройство содержит корпус (1), закрепленный на внешней поверхности космического корабля, с кольцом (2), имеющим направляющие выступы (3) и датчики касания (4) с взаимодействующим активным устройством (АУ). В корпусе установлен диск (5) с приемным узлом (6). Диаметр его цилиндрической части (8) соответствует диаметру АУ. Внутренняя коническая поверхность (9) образует упор для элементов АУ при создании жесткого механического интерфейса. Перемещения диска (5) вверх-вниз обеспечиваются стаканом (10) в направляющем узле (11). На диске (5) установлены части электросоединителей, датчики (13) положения диска и штоки (14) блока пружин (15). Под действием этих пружин диск (5) находится в нижнем исходном положении. Тарельчатые пружины (17) обеспечивают усилие стяжки пассивного устройства с АУ. Мишень (18) служит для наведения манипулятора с АУ. Техническим результатом изобретения является автоматическая (без использования ручных операций) электромеханическая стыковка полезного груза с элементами космического корабля. 2 ил.

Изобретение относится к средствам и инструментам внекорабельной деятельности. Предлагаемое активное устройство фиксации использует привод инструмента манипулятора. На переднем торце корпуса устройства выполнены профилированные направляющие выступы. Выдвижная штанга выполнена в виде головки и самотормозящейся пары, взаимодействующей с указанным инструментом. Управляемые защелки головки снабжены элементами фиксации. В кинематической цепи привода установлена тормозная муфта для фиксации полезного груза. На заднем торце корпуса выполнен такелажный элемент с профилированными выступами и мишень для наведения манипулятора. Техническим результатом изобретения является создание механизма для многоразовой стыковки, управляемого с помощью одного привода манипулятора. 2 ил.
Наверх