Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов



Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов
Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов
Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов
Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов
Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов
Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов
Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов

 


Владельцы патента RU 2559666:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для герметизации стыков стыковочных агрегатов. Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов содержит стыковочные шпангоуты с системами замков с пассивными крюками и активными крюками на эксцентриковых валах со шкивами с зубьями, электроприводы, торцевое уплотнение на шпангоуте, тяги в виде сегментов зубчатого колеса с цилиндрическими элементами на торцах и торцевыми зубьями для соединения шкивов и выходного вала привода, замки, стяжки в виде стержня со сферическими элементами по торцам и накидными гайками для соединения сегментов зубчатого колеса. Количество сегментов зубчатого колеса равно количеству замков. Изобретение позволяет повысить надежность связи между шкивами замков и электропривода и исключить обрыв тяг. 7 ил.

 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для обеспечения герметичного соединения стыковочных агрегатов космических аппаратов.

Известен механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов космического корабля ″Аполлон″ (″Стыковочные устройства космических аппаратов″. В.С. Сыромятников, Москва, ″Машиностроение″, 1984 г., стр.31-34), в котором активный агрегат состоит из стыковочного шпангоута, прикрепленного к переднему шпангоуту командного модуля и стыковочного механизма, установленного внутри стыковочного шпангоута. К шпангоуту также прикреплены 12 замков жесткого соединения и на торце находится уплотнение стыка. Пассивный агрегат представляет собой стыковочный шпангоут простейшего типа, который образовывает переходный тоннель, внутри которого устанавливается приемный конус, - элемент стыковочного механизма. Недостатком указанной конструкции при расстыковке является необходимость вручную последовательно открыть 12 замков с взведением их для последующей стыковки, что требует достаточных усилий и времени.

Известен механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов космического комплекса ″Салют″ - ″Союз″ (″Стыковочные устройства космических аппаратов″. B.C. Сыромятников, Москва, ″Машиностроение″, 1984 г., стр.23-26), содержащий стыковочные шпангоуты с системами замков, равномерно размещенных на стыковочных шпангоутах, электроприводы, торцевое уплотнение, размещенное на стыковочной поверхности одного из шпангоутов, при этом замки снабжены пассивными и активными крюками, взаимодействующими между собой, активные крюки расположены на эксцентриковых валах, на которых также расположены шкивы, последовательно связанные между собой и с выходным валом привода тягами. Тяги выполнены в виде тросов.

Недостатком указанной конструкции является необходимость использования направляющих роликов для обеспечения траектории тросов вокруг стыковочных шпангоутов, натяжение тросов для обеспечения безлюфтового соединения шкивов должно быть велико и, соответственно, велики силы трения в направляющих роликах, что приводит к перетиранию жил тросов и последующему обрыву тросов. К тому же необходима синхронная работа всех замков, а технологические погрешности изготовления шпангоутов и замков обусловливают необходимость использования набора тросов, их подбора и последующей регулировки и натяжения, что весьма трудоемко и требует много, до нескольких суток, времени.

Задача, решаемая с помощью предлагаемого механизма герметизации стыка стыковочных агрегатов, заключается в исключении обрыва тяг.

Техническим результатом, получаемым при использовании изобретения, является обеспечение надежной связи между шкивами всех замков и электропривода за счет замены трущихся тросов на скользящие по направляющим сегменты зубчатого колеса, последовательно соединенные между собой стяжками.

Технический результат достигается тем, что в механизме герметизации стыка стыковочных агрегатов, содержащем стыковочные шпангоуты с системами замков, равномерно размещенных на стыковочных шпангоутах, электроприводы, торцевое уплотнение, размещенное на стыковочной поверхности одного из шпангоутов, при этом замки снабжены пассивными и активными крюками, взаимодействующими между собой, активные крюки расположены на эксцентриковых валах, на которых также расположены шкивы, последовательно связанные между собой и с выходным валом привода тягами, в отличие от известного на наружной поверхности шкивов выполнены зубья, тяги выполнены в виде сегментов зубчатого колеса с торцевыми зубьями, взаимодействующими с зубьями шкивов во всем диапазоне вращения шкивов, при этом сегменты зубчатого колеса равномерно установлены на наружной поверхности стыковочного шпангоута с возможностью вращения вокруг оси шпангоута, количество сегментов зубчатого колеса равно количеству замков, на торцах сегментов перпендикулярно торцевым поверхностям выполнены цилиндрические элементы, снабженные резьбой, сегменты последовательно соединены между собой стяжками, которые выполнены в виде стержня со сферическими элементами по торцам, на стержне с возможностью вращения вокруг сферических элементов размещены накидные гайки, установленные на цилиндрических элементах сегментов зубчатого колеса.

Выполнение тяг в виде сегментов зубчатого колеса с торцевыми зубьями, взаимодействующими с зубьями шкивов, и соединяющих их стяжек, позволяет отказаться от перетирающихся тросов и таким образом исключить возможность обрыва тяг. Надежность работы определяется выбором подходящих материалов и конструкционных параметров элементов тяг, подтвержденных расчетами на прочность и последующими испытаниями.

Использование равного количества сегментов зубчатого колеса и замков позволяет автономно регулировать каждый замок за счет установки стяжек.

Сегменты зубчатого колеса равномерно установлены на наружной поверхности стыковочного шпангоута с возможностью вращения вокруг оси шпангоута, например, в радиальных направляющих с бронзовыми вкладышами, что позволяет использовать так называемую приближенную коническую передачу для объединения всех шкивов и выходного вала электропривода.

Выполнение стяжек в виде стержня со сферическими элементами по торцам, и установка на стержне с возможностью вращения вокруг сферических элементов накидных гаек позволяет стяжкам самоустанавливаться, а также равномерно распределять усилие по сферическим поверхностям стяжек.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых на фиг.1 приведен чертеж стыковочного шпангоута пассивного СТА с системами замков, на фиг.2 - чертеж стыковочного шпангоута активного СТА с системами замков, на фиг.3 приведен вид сбоку на СТА, на фиг.4 приведено сечение СТА по тягам, на фиг.5 - увеличенный фрагмент сечения СТА по тягам, на фиг.6 - увеличенный фрагмент вида сбоку на СТА с сечением по крюкам и на фиг.7 показан сегмент зубчатого колеса с посадочными местами под стяжки.

Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов содержит стыковочный шпангоут пассивного СТА 1 с системой замков 2 с электроприводом 3 и стыковочным механизмом 4, замки снабжены активными 5 и пассивными крюками 6. Пассивные крюки снабжены набором тарельчатых пружин 7. Активные крюки расположены на эксцентриковых валах 8, на которых также расположены шкивы 9, шкивы последовательно связаны между собой и с выходным валом привода тягами 10. Стыковочный шпангоут активного СТА 11 с системой замков 12 с электроприводом 13 и стыковочным механизмом 14, замки также снабжены активными 5 и пассивными крюками 6. Пассивные крюки снабжены набором тарельчатых пружин 7. Активные крюки расположены на эксцентриковых валах 8, на которых также расположены шкивы 9, шкивы последовательно связаны между собой и с выходным валом привода тягами 10, аналогично пассивному СТА. На стыковочной поверхности активного СТА установлено торцевое уплотнение 15. На наружной поверхности шкивов 9 выполнены зубья 16, тяги 10 выполнены в виде сегментов зубчатого колеса 17 с торцевыми зубьями 18, взаимодействующими с зубьями шкивов во всем диапазоне вращения шкивов, при этом сегменты равномерно установлены на наружной поверхности стыковочных шпангоутов в направляющих 19 с возможностью вращения вокруг оси шпангоутов, количество сегментов равно количеству замков, на торцах 20 сегментов зубчатого колеса 17 перпендикулярно торцевым поверхностям выполнены цилиндрические элементы 21, снабженные резьбой 22 и расточкой 23, сегменты последовательно соединены между собой стяжками 24, которые выполнены в виде стержня 25 со сферическими элементами 26 по торцам, на стержне с возможностью вращения вокруг сферических элементов установлены накидные гайки 27, параметры резьбы накидных гаек 27 соответствуют параметрам резьбы сегментов зубчатого колеса 17, причем радиус и глубина расточек в сегментах больше радиуса сферических элементов, а расстояние 1 между центрами сферических поверхностей стяжки меньше чем расстояние L между центрами торцевых поверхностей цилиндрических выступов соседних, установленных на шпангоуте сегментов на величину допусков на изготовление шпангоута, замков, сегментов зубчатого колеса и стяжек.

Работа механизма герметизации стыка стыковочных агрегатов после сближения космических аппаратов (КА) состоит из следующих операций: сцепки и стягивания стыковочных механизмов 4 и 14 и выравнивании КА по тангажу, рысканию и крену до касания торцевого уплотнения 15 стыковочной поверхности ответного шпангоута 1, о котором сигнализирует соответствующий датчик, выключающий привод стыковочных механизмов 4 и 14 и включающий привод 3 системы замков 2, а при необходимости увеличения несущей способности стыка и привод 13 системы замков 12 стыковочного шпангоута 11. Работа замков контролируется датчиками обжатия уплотнения и после закрытия замков привода 3 и 13 отключаются.

Выполнение вместо тросовой связи замков тяг в виде сегментов зубчатого колеса 17 с торцевыми зубьями 18 по числу замков облегчает работы по установке и регулировке тяг. Установка сегментов зубчатого колеса состоит в одевании на них направляющих 19, совмещению исходного положения зубьев 18 сегментов зубчатого колеса 17 и зубьев 16 шкивов 9 (шкивы при этом должны быть заневолены в исходном положении) и креплении на шпангоутах 1 и 11 направляющих 19. Далее при помощи накидных гаек 27 последовательно, от руки устанавливаются все стяжки 24, накидные гайки 27 которых затем последовательно подтягиваются тарированным моментом, после чего производится контровка накидных гаек 27, например, установкой штифтов.

Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов, содержащий стыковочные шпангоуты с системами замков, равномерно размещенных на стыковочных шпангоутах, электроприводы, торцевое уплотнение, размещенное на стыковочной поверхности одного из шпангоутов, при этом замки снабжены пассивными и активными крюками, взаимодействующими между собой, активные крюки расположены на эксцентриковых валах, на которых также расположены шкивы, последовательно связанные между собой и с выходным валом привода тягами, отличающийся тем, что на наружной поверхности шкивов выполнены зубья, тяги выполнены в виде сегментов зубчатого колеса с торцевыми зубьями, взаимодействующими с зубьями шкивов во всем диапазоне вращения шкивов, при этом сегменты зубчатого колеса равномерно установлены на наружной поверхности стыковочного шпангоута с возможностью вращения вокруг оси шпангоута, количество сегментов зубчатого колеса равно количеству замков, на торцах сегментов перпендикулярно торцевым поверхностям выполнены цилиндрические элементы, снабженные резьбой, сегменты последовательно соединены между собой стяжками, которые выполнены в виде стержня со сферическими элементами по торцам, на стержне с возможностью вращения вокруг сферических элементов размещены накидные гайки, установленные на цилиндрических элементах сегментов зубчатого колеса.



 

Похожие патенты:

Держатель // 2558960
Изобретение относится к средствам временной фиксации различных устройств на космическом аппарате (КА), в частности панелей солнечных батарей. Держатель имеет корпус, из которого выступает стягивающий штырь (2), удерживающий элементы (4.1-4.n).

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для доставки на орбиту полезной нагрузки небольшой массы. Транспортно-пусковой контейнер (ТПК) содержит корпус с крышкой и направляющими, узел фиксации полезной нагрузки, механизм выдвижения полезной нагрузки с подвижной кареткой или каретками с синхронизирующей тягой, полиспастом или полиспастами с тяговым элементом из аримидного шнура и пружиной.

Изобретение относится к крепежным элементам космического аппарата (КА) для установки оборудования наблюдения, размещаемого, как правило, на иллюминаторе стыковочного агрегата КА.

Изобретение относится к области безопасной эксплуатации опасных изделий, находящихся в окружении агрессивной среды, в частности к предохранительным герметизирующим устройствам, а именно к устройствам с разрушаемым элементом, обеспечивающим автоматическое срабатывание и открытие герметичных воздушных каналов при определенных внешних воздействующих факторах.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для запуска спутников. Устройство управляемого запуска наноспутников и микроспутников содержит платформу с наноспутником или микроспутником, шток, конденсаторы, систему ориентации с внешним и внутренним корпусами, электродвигателями и подшипниками, магнитоиндукционный эжектор с двумя плотно прижатыми поджимной пружиной катушками индуктивности соленоидального типа, размещенными в сердечнике броневого типа из ферромагнитного материала и попарно запрессоваными в стаканы, электронную систему управления запуска с микроконтроллером, коммуникатором, блоком управления зарядом, драйверами электродвигателей, ключевыми устройствами и переключателем выводов обмотки.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для разделения ступеней. Устройство разделения ступеней двухступенчатой ракеты в виде механизма управлением рулями содержит два звена, кинематически связанные с аэродинамическим и газовым рулями.

Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов (КА), а именно к оптико-электронным системам контроля скорости.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при разделении стыковочных агрегатов космических аппаратов. Устройство расстыковки содержит стыковочные шпангоуты с системами замков, стыковочными механизмами, направляющими узлами со штырем с заходным конусом и гнездом с заходной фаской, буртиком, крышкой, плунжером с расточкой, пружиной сжатия и фаской, гайки, пружину кручения, пружинные толкатели, штыри с заходными конусами, гнезда с заходными фасками, механические датчики контроля расстыковки с подпружиненными штоками, механизм преобразования перемещения штыря направляющего узла в виде кривошипно-ползунного механизма из кривошипа, шатуна, ползуна и стойки.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при разделении стыковочных агрегатов космических аппаратов. Устройство расстыковки содержит стыковочные шпангоуты с системами замков и стыковочными механизмами, пружинные толкатели, штыри с заходными конусами, гнезда с заходными фасками, механические датчики контроля расстыковки с подпружиненными штоками, механизм преобразования перемещения штыря в виде гильзы с буртиком и механизмом взаимодействия штыря и датчика в виде внешнего стакана с продольными пазами и внутренним стаканом с ограничителями перемещения в виде цилиндрических элементов, пружиной сжатия, расточкой.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано при транспортировке автономной научной аппаратуры, в частности пикоспутников формата CubeSat.

Изобретение относится к средствам стыковки частей космических аппаратов и их оборудования, в частности, радиолокационной антенны (РЛА). Устройство содержит расположенные по осям симметрии РЛА опорные узлы (ОУ) и узлы связи (УС). ОУ снабжены подпружиненными роликами, охваченными вилками, закрепленными на РЛА. УС установлены на силовых поясах и закреплены на РЛА (7) через теплоизолирующие прокладки (6). Жесткая связь РЛА (7) с рамой (1) выполнена в точке пересечения осей симметрии РЛА. УС выполнены в виде кривошипов (16) с осями (17, 18) в подшипниках качения (19, 20), закрепленных в корпусах (21, 22). Один из корпусов закреплен на раме (1), а другой на РЛА (7). Радиусы кривошипов выбираются, исходя из допустимых напряжений в РЛА. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции и повышение надежности устройства. 7 ил.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для соединения и разъединения частей космического аппарата. Механический рычажный замок содержит кронштейн, закрепленный на первом отделяемом элементе, коромысло с возможностью поворота на оси и зафиксированное по цилиндрической поверхности второго отделяемого элемента или накладки, рычаг с возможностью поворота на кронштейне, штырь с резьбовой частью, гайкой, пружиной и опорой, контактирующей с кронштейном, пружину, расположенную на оси соединения рычага с кронштейном, с концами, выведенными наружу или внутрь и упруго поджимающими поверхности рычага и кронштейна, опору замка, контактирующую с первым отделяемым элементом. Поверхность соприкосновения рычага и коромысла выполнена под углом относительно горизонтальной поверхности и зависящим от вектора сил, коэффициента трения, вектора силы трения, усилия от пружины и коэффициента запаса. Изобретение позволяет исключить ослабление основных несущих элементов в углепластиковых конструкциях и уменьшить начальную силу для срабатывания замка. 3 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для крепления пиротехнических узлов с остаточной деформацией после их срабатывания, преимущественно пироножей. Устройство содержит опору, на которой установлен пиротехнический узел при помощи крепежных элементов, причем в местах крепления между пиротехническим узлом и опорой установлены пластины со скосом в направлении деформации пиротехнического узла. Угол скоса каждой из пластин равен или больше максимального угла деформации пиротехнического узла в поперечном сечении после его срабатывания. Толщина пластины больше максимальной величины деформации пиротехнического узла, причем в пластине и опоре соответственно выполнены отверстия под крепежные элементы. Техническим результатом изобретения является сохранение целостности опоры и крепежного элемента и обеспечение безопасности при разделении конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам отделения космического аппарата. Устройство отделения КА содержит разъединяемое удерживающее устройство между несущей конструкцией с отверстием и КА с отверстием с выступами для фиксации упора, механические замки со стержнем с шайбой и гайкой, упором и отверстием со смещением относительно оси стержня, фиксирующее звено, удерживающее звено с выемкой на оси вращения. Изобретение позволяет повысить надежность отделения полезной нагрузки. 4 ил.

Изобретение относится к управлению движением космического объекта (КО), например пилотируемого КО, после его отделения от другого КО, например ракеты-носителя (РН). Разворот КО в требуемую ориентацию начинают в момент Δt, отсчитываемый от момента его отделения от другого КО (далее - РН). Начальная ориентация КО определяется по номинальной ориентации РН в момент отделения. После включения, через время Δt, датчиков системы управления КО получают данные о текущей угловой скорости КО. Используя модель углового движения КО (на основе уравнений Эйлера) оценивают (обратным интегрированием) угловую скорость КО в момент отделения от РН. Далее по полученным начальным условиям на основе указанной модели углового движения определяют (прямым интегрированием) параметры текущей ориентации КО. Прикладывают к КО серию импульсов, величину которых определяют по разнице между текущей и требуемой ориентациями КО. Техническим результатом изобретения является сокращение продолжительности построения ориентации после отделения КО от РН независимо от светотеневых условий на орбите. 6 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для разделения и сброса головного обтекателя (ГО) ракеты-носителя (РН). Устройство разделения и сброса ГО РН содержит створки с возможностью вращения, толкатели, опирающиеся на фитинги РН, хвостовик со сферическими законцовками, пружины с противоположным направлением навивки и установленные одна в другую. Толкатель содержит телескопически соединенные между собой внешний цилиндр с гильзой с жестко закрепленной нижней крышкой с малым стаканом и внутренний цилиндр со штоком с жестко закрепленной верхней крышкой со стаканом. Стаканы телескопически соединены между собой с образованием полости между нижней и верхней крышками. Изобретение позволяет повысить надёжность разделения и сброса ГО. 2 ил.

Изобретение относится к малым космическим аппаратам, выводимым на орбиту из транспортно-пускового контейнера (ТПК) (напр., при возвращении грузового корабля после его расстыковки с МКС). На корпусе микроспутника в узлах крепления и поворота установлены раскрывающиеся солнечные панели и антенны, удерживаемые поворотными рычагами корпуса. Узлы крепления снабжены пружинными механизмами, а корпус и рычаги - элементами качения (колесами) по внутренней поверхности ТПК. При отделении микроспутника свободные концы антенн малой длины на верхнем торце его корпуса выходят за пределы ТПК и пружинами кручения переводятся в рабочее положение. При выходе из ТПК колес поворотных рычагов последние, вращаясь, освобождают фиксаторы солнечных панелей и антенн большой длины в виде упругих лент. Панели раскрываются, а антенны, разматываясь с барабанов, приобретают рабочую форму. Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции микроспутника и его вывода на орбиту. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для разделения силовых конструкций космических аппаратов. Система разделения (СР) содержит силовые узлы в виде двух силовых элементов, охватывающих шпангоуты разделяемых конструкций с обеспечением направления вектора нагрузки через нейтральные оси шпангоутов разделяемых конструкций, бандаж в виде каната из свитых между собой проволок, пироузлы, толкатели отделения. Изобретение позволяет увеличить массу полезной нагрузки, температурный диапазон применения СР, уменьшить ударный импульс на конструкцию от пиросредств. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в устройствах разделения элементов ракет. Безимпульсный делитель, установленный на разделяемой оболочке пространственной формы, содержит детонирующий удлиненный заряд (ДУЗ), инициатор ДУЗа, вставку в виде выступа П-образной формы с завулканизированным эластомером, Г-образную разрезную пластмассовую втулку. Изобретение позволяет упростить конструкцию узла разделения, повысить уровень защиты внутренней полости разделяемых частей от действия ДУЗа. 1 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в головных обтекателях (ГО) ракет космического назначения (РКН). ГО для РКН представляет собой трехслойную конструкцию из полимерных композиционных материалов в виде двухстворчатой оболочки переменной кривизны, содержит внешний несущий слой из углепластика, внутренний несущий слой, металлический сотовый заполнитель в виде одинаковых по массе и размеру пластин с термитно-зажигающей смесью (ТЗС) с окислителем, которым является хлорат калия или перхлорат калия, порошкообразным металлом, которым является магний, или алюминий, или титан, или сплав, и связующим, которым является коллоксилин. Масса ТЗС зависит от массы конструкции оболочки ГО, теплоты, выделяющейся при сгорании ТЗС, средней температуры конструкции оболочки ГО на момент вхождения в плотные слои атмосферы, температуры, необходимой для обеспечения начала самопроизвольного процесса горения конструкции оболочки ГО. Изобретение позволяет обеспечить сгорание ГО при движении по траектории спуска в слоях атмосферы, исключить необходимость выделения района падения для ГО. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.
Наверх