устройство для удержания и освобождения трансформируемой конструкции, устанавливаемой на космическом объекте

Формула изобретения

1. Устройство для удержания и освобождения трансформируемой конструкции, устанавливаемой на космическом объекте, содержащее ложемент для укладки трансформируемой конструкции в транспортном положении, съемные крышки с узлами крепления к ложементу, элементы зачековки, отличающееся тем, что ложемент выполнен в виде тонкостенной упругой обечайки с продольным сквозным разрезом, края которого соединены по крайней мере одним съемным замком с элементами промежуточной фиксации, внутри обечайки размещена по крайней мере одна стяжка с элементом зачековки трансформируемой конструкции в транспортном положении, выведенным в соответствующее окно, выполненное в обечайке, указанные крышки установлены на торцах обечайки, причем одна из них снабжена съемным механизмом крепления к основанию трансформируемой конструкции и к корпусной части поверхности космического объекта.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная стяжка выполнена в виде мягкой ленты, охватывающей трансформируемую конструкцию и связанную с элементами зачековки, причем рабочий элемент - чека снабжен фалом, пропущенным наружу обечайки через крышку, снабженную механизмом крепления к поверхности космического объекта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к космической технике и предназначено для перемещения космических конструкций, преимущественно крупногабаритных, с Земли на борт космического объекта, например на борт орбитальной станции.

Известны устройства для удержания и освобождения трансформируемых конструкций, которые представляют собой бандажи, охватывающие конструкции, находящиеся в транспортном положении. Размыкание бандажа осуществляется с помощью элементов зачековки, после срабатывания которых трансформируемая конструкция подготовлена к развертыванию.

По заявке ЕПВ N 0151505, B 64 G 1/44, известно устройство для удержания панелей солнечной батареи в транспортном положении и для освобождения их от элементов связи с целью развертывания в рабочее положение. Для этого используются захватные элементы, удерживающие панели в сложенном состоянии. Освобождение панелей от связи с захватами осуществляется управляющим приспособлением, после чего панели развертываются в рабочее положение.

За прототип принято устройство для удержания и освобождения трансформируемой конструкции, устанавливаемой на борту космического объекта и принимающей форму плоских колец после развертывания. Устройство содержит ложемент, в котором две трансформируемые конструкции уложены в транспортном положении и удерживаются в этом состоянии крышками. Крышки связаны с ложементом узлами крепления и элементами зачековки, выполненными в виде разрывных болтов. После отстрела крышек трансформируемые конструкции освобождаются от удерживающих их связей с ложементом и по команде с пульта управления развертываются до получения кольцевой формы (Республиканский межведомственный сборник научных трудов "Космическая наука и техника", Киев, Наукова думка, 1992 г., выпуск 6, с. 70-71).

В настоящее время в связи с работами по российско-американскому проекту на международной космической станции большое внимание уделяется конструктивным разработкам, связанным с операциями, которые космонавты осуществляют вручную.

Устройство-прототип не предназначено для работы космонавтов в ручном режиме.

Сейчас разрабатываются конструкции устройств, позволяющие доставлять на борт сложенные в транспортное положение трансформируемые конструкции и проводить работы, которые космонавты осуществляют вручную.

Предлагаемое устройство предназначено для удержания и освобождения трансформируемой конструкции при доставке ее на борт космического объекта.

Задачей изобретения является обеспечение возможности проведения работ в ручном режиме по удержанию и освобождению трансформируемой конструкции, устанавливаемой на космическом объекте.

Сущность изобретения состоит в том, что предложенное устройство содержит ложемент, выполненный в виде тонкостенной упругой обечайки, по боковой поверхности которой выполнен продольный сквозной, разрез. Края разреза стягиваются по крайней мере одним съемным замком с элементами промежуточной фиксации. Внутри обечайки расположена по крайней мере одна стяжка, снабженная элементом зачековки трансформируемой конструкции, укладываемой в обечайку в состоянии транспортного положения. Элемент зачековки выведен в соответствующее окно, выполненное на боковой поверхности обечайки. Крышки установлены на торцах обечайки, причем одна из них снабжена механизмом крепления с основанием трансформируемой конструкции и с корпусной частью поверхности космического объекта.

Вариант исполнения стяжки может быть следующий: стяжка имеет вид мягкой ленты, охватывающей трансформируемую конструкцию и связанную с элементами зачековки, причем конец ленты, несущий рабочий элемент чеки, пропущен наружу обечайки через крышку, снабженную элементами крепления к поверхности космического объекта.

Изобретение поясняется графическими материалами, где изображено

фиг. 1 - предлагаемое устройство в объемном изображении;

фиг. 2 - вид на элементы зачековки, закрепленных на стяжках.

Изобретение поясняется на примере трансформируемой конструкции кольцевого рефлектора, транспортное положение которого имеет цилиндрическую форму.

Обечайка 1 выполнена из тонкостенного упругого алюминиевого листа, например, алюминия Д16 толщиной 0,6 мм. При укладывании рефлектора обечайка принимает цилиндрическую форму, ответную форме укладки рефлектора в транспортном положении. По продольной образующей боковой поверхности обечайки 1 выполнен продольный сквозной разрез 2. По краям разреза 2 имеются отбортовки 3 под съемные замки, выполненные, например, в виде болтового соединения 4. Между отбортовками 3 с установленными замками 4 имеются проходы, в которых располагаются элементы промежуточной фиксации, выполненные в виде гибких накладок 5 (например, из аримидной ткани). Накладки 5 и зона обечайки, к которой они примыкают, снабжены фиксирующимися между собой элементами, например крючково-ворсовыми пластинами 6 и 7.

Внутри обечайки 1 размещены две стяжки, выполненные, например, в виде мягкой ленты 8, охватывающей рефлектор в транспортном положении. Каждая стяжка снабжена элементом зачековки рефлектора в транспортном положении. Элемент зачековки представляет собой прямой стержень-чеку 9, который входит в петлю 10, сформированную на одном конце стяжки 8. Петля 10 свободно пропущена через отверстие 11, выполненное в жесткой пластине 12, закрепленной на другом конце стяжки 8. Стержень-чека снабжен фалом 13. Под выступающие элементы зачековки в обечайке выполнены соответствующие окна 14.

Торцы обечайки закрыты жесткими съемными крышками 15 и 16, закрепленными на фланцах обечайки 1 с помощью съемных узлов крепления, например, болтовых соединений 17. Крышка 16 снабжена механизмом крепления, который представляет собой пространственную стержневую раму 18, снабженную съемными элементами крепления с основанием рефлектора, выполненными, например, в виде болтового соединения 19. Со стороны противоположной крышке 16 на раме 18 имеются узлы захвата 20 для связи с корпусной частью космического аппарата.

На обечайке предусмотрены узлы 21 для установки съемных поручней, необходимых для раскрытия и съема обечайки.

Работа с устройством для удержания и освобождения рефлектора из оболочки происходит следующим образом.

В наземных условиях сложенный в транспортное положение трансформируемый рефлектор укладывают в растворенную обечайку 1 на стяжки 8. Рефлектор охватывается стяжками 8, которые замыкаются элементами зачековки следующим образом - через отверстие 11 пропускается петля 10, в которую заводится стержень-чека 9. Фалы 13 каждой чеки пропускаются наружу обечайки через отверстия в крышке 16. Края обечайки с уложенным рефлектором сводятся, в результате чего образуется продольный сквозной разрез 2, и через отбортовки, окаймляющие разрез 2, пропускаются и затягиваются болтовые соединения 4. К торцу обечайки 1 с помощью болтовых соединений 17 крепится жесткая крышка 15, которая защищает рабочие части рефлектора. На другом торце обечайки 1 аналогично закрепляется крышка 16, несущая механизм крепления в виде пространственной рамы 18. Болтовым соединением 19 рама 18 крепится к основанию рефлектора. Фалы 13 пропускаются через отверстия в крышках 16, так чтобы они располагались в зонах доступности космонавтами.

Подготовка рефлектора к выносу на наружную поверхность орбитальной станции производится космонавтами внутри обитаемого отсека орбитальной станции.

Демонтируется болтовое соединение 17 и снимается крышка 15, а на ее место устанавливается мягкий защитный чехол (на фиг. не показан). Аналогично удаляется крепеж 17 и 19 с крышки 16, на место которых монтируются съемные фиксаторы, фиксирующие крышку 16 относительно основания рефлектора. Вдоль разреза 2 снимается болтовое соединение 4. Края разреза обечайки не расходятся, так как удерживаются с помощью гибких накладок 5. На обечайке устанавливаются поручни на узлы 21.

На наружной поверхности космического объекта космонавты выполняют следующие операции.

С помощью узлов захвата 20 обечайка 1 с рефлектором крепится к корпусной части космического объекта.

Затем космонавты снимают мягкий защитный чехол. Демонтируют съемные фиксаторы, фиксирующие крышку 16 относительно основания рефлектора. Снимают гибкие накладки 5. После этого космонавты, удерживая оболочку 1 за поручни 21, раздвигают ее и снимают с рефлектора. Затем космонавты приступают к расфиксации рефлектора - при натяжении фалов 13 чеки 9 выходят из петель 10 и петля выскальзывает из отверстия 11.

Освобожденный рефлектор космонавты закрепляют за основание в заданном месте.

Таким образом, все существенные признаки предлагаемого устройства для удержания и освобождения трансформируемой конструкции, устанавливаемой на космическом объекте, направлены на решение следующих задач:

- удержания трансформируемой конструкции в сложенном транспортном положении при транспортировке на орбиту;

- проведения подготовительных работ перед выносом конструкции на внешнюю поверхность космического объекта;

- закрепления конструкции на внешней поверхности космического объекта;

- освобождения конструкции от связей удержания в транспортном положении.

Это достигается тем, что ложемент выполнен в виде тонкостенной упругой обечайки с продольным сквозным разрезом. Раскрытие обечайки по этому разрезу под действием упругих внутренних сил предотвращают съемные замки (один или несколько), снабженные элементами промежуточной фиксации. После освобождения обечайки от жесткой связи с замками положение обечайки удерживают элементы промежуточной фиксации, которые не позволяют ей самопроизвольно раскрыться, а только несколько увеличивают зазор между обечайкой и трансформируемой конструкцией на заданную величину. Кроме того, при этом снижается уровень упругих напряжений в обечайке. Совокупность съемных замков с элементами промежуточной фиксации позволяет предельно упростить конструкцию элементов зачековки и предусмотреть их срабатывание от руки. В этом случае элементы зачековки могут крепиться на стяжках, выполненных, например, из матерчатых лент и уложенных в обечайке, охватывая вместе с ней трансформируемую конструкцию. При этом срабатывание элементов зачековки происходит в результате приложения космонавтом тянущего усилия к выведенному в нужную зону концу фала, который в увеличенном зазоре между обечайкой и трансформируемой конструкцией имеет возможность свободно перемещаться. Наличие крышек придает жесткость обечайке.

Таким образом, предлагаемое устройство для удержания и освобождения трансформируемой конструкции, устанавливаемой на космическом объекте, позволяет быстро и эффективно подготовить трансформируемую конструкцию к работе.