FR2616413A1

FR2616413A1 - Self-contained space vehicle for carrying out work, dependent on a parent space vehicle

Info

Publication number: FR2616413A1
Application number: FR8708210A
Authority: FR
Inventors: Michel Vieillefosse
Original assignee: Centre National dEtudes Spatiales CNES
Current assignee: Centre National dEtudes Spatiales CNES
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1988-12-16
Anticipated expiration: 2007-06-12
Also published as: FR2616413B1

Abstract

Self-contained space vehicle for carrying out work. It consists of an oval shell 1 with an upper cupola 2. The astronaut enters through a door 10 and steers 11 nozzles and remotely manipulated arms. The cockpit 3 is at about atmospheric pressure. A main door 73 permits access to it from a parent vehicle M by virtue of a sealing system 86, a docking system 84, 85 and a locking system 100, 103. No airlock is necessary. Application to repair and inspection in space.

Description

VEHICULE SPATIAL AUTONOME D'INTERVENTION DEPENDANT D'UN
VEHICULE SPATIAL MERE
DESCRIPTION
La présente invention a trait à un vehicule spatial d'intervention dans l'espace, dependant normalement d'un véhicule de plus grandes dimensions appelé véhicule mere, mais dont iL peut être rendu autonome pour des missions de courte duree.AUTONOMOUS SPACE VEHICLE FOR INTERVENTION DEPENDENT ON
MOTOR VEHICLE
DESCRIPTION
The present invention relates to a space intervention vehicle in space, normally dependent on a larger vehicle called parent vehicle, but of which iL can be made autonomous for short-term missions.

Les progrès de l'exploration spatiale conduisent à la construction de vehicules et de-structures spatiales inertes dont la complexité et la durée d'utilisation prevue sont de p-lus en plus importantes. Il devient alors nécessaire de prévoir des possibilites d'intervention, notamment de réparation, sur la surface externe de ces corps céLestes artificieLs. Advances in space exploration have led to the construction of inert space vehicles and de-structures whose complexity and duration of use are increasingly important. It then becomes necessary to provide possibilities for intervention, in particular repair, on the external surface of these artificial celestial bodies.

Selon une conception déjà connue, on utilise des astronautes engoncés dans des scaphandres souples, ce qui n'est pas sans inconvénient. Premièrement, les déplacements en impesanteur sont malaisés car le plus léger mouvement entraîne un basculement d'ensemble de L'astronaute qu'il faut coSriger. According to an already known concept, astronauts are used, seated in flexible spacesuits, which is not without drawbacks. Firstly, movements in weightlessness are difficult because the slightest movement causes an overall tilting of the astronaut which must be coSrigated.

Deuxièmement, L'atmosphère respirable qu'il faut bien maintenir à L'intérieur du scaphandre implique une différence de pression avec le vide extérieur ; il n'est cependant guère possible de pressuriser Le scaphandre jusqu'à La pression atmasphérique; ce qui nécessiterait l'emploi d'articulations plus résistantes et donc pLus raides, et rendrait plus difficile la flexion des membres et des doigts, qui correspond à des mouvements où Le volume interne du scaphandre se réduit et ou il faut donc vaincre La pression de l'atmosphère interne. Secondly, the breathable atmosphere which must be well maintained inside the spacesuit implies a pressure difference with the external vacuum; however, it is hardly possible to pressurize the spacesuit to Atmospheric pressure; which would require the use of more resistant and therefore stiffer joints, and would make flexion of the limbs and fingers more difficult, which corresponds to movements where the internal volume of the diving suit is reduced and where pressure has to be overcome. the internal atmosphere.

Pour.cette raison, on gonfle les scaphandres à 30L50X de la pression atmosphérique. La dépressurisation que l'astronaute doit affronter necessite une acclimatation assez
Longue tout en réduisant ses possibilités de travaiL. Chaque sortie dans L'espace est donc dans ces conditions une opération pénible, qui ne peut s'effectuer qu'à au moins deux personnes pour des raisons de sécurité.For this reason, the spacesuits are inflated to 30L50X of atmospheric pressure. The depressurization that the astronaut must face requires a fairly acclimatization
Long while reducing your working possibilities. Each exit to L'espace is therefore a tedious operation under these conditions, which can only be carried out by at least two people for security reasons.

Troisièmement, les astronautes doivent revêtir leur scaphandre dans un sas inutilisable à d'autres fins et qui correspond donc à un volume mal employé. Thirdly, astronauts must put on their spacesuits in an airlock unusable for other purposes and which therefore corresponds to an improperly used volume.

L'invention permet d'éviter ces inconvénients à l'aide d'un vehicule qui comprend en particulier une coque rigide dans laquelle il est possible d'établir la pression atmosphérique. Les manipulations sont alors effectuées par des appendices articulés munis d'outils remplissant Les mêmes fonctions que les bras. The invention makes it possible to avoid these drawbacks using a vehicle which in particular comprises a rigid shell in which it is possible to establish atmospheric pressure. The manipulations are then carried out by articulated appendages provided with tools fulfilling the same functions as the arms.

L'occupant du véhicule n'a donc à subir aucune contrainte physiologique ni à exercer d'efforts musculaires importants.The occupant of the vehicle therefore does not have to undergo any physiological constraint or to exert significant muscular efforts.

Enfin, L'equilibre dynamique de L'ensemble est beaucoup plus stable car les appendices restent immobiles lors des manoeuvres d'approche du véhicule d'intervention vers la zone où son action est requise, et ils peuvent n'être mis en marche que lorsqu'un ancrage satisfaisant du véhicule d'intervention a été effectué sur la structure où il faut effectuer cette intervention.Finally, the dynamic balance of the assembly is much more stable because the appendages remain stationary during the maneuvers of approaching the intervention vehicle towards the area where its action is required, and they can only be started when '' a satisfactory anchoring of the intervention vehicle has been carried out on the structure where this intervention must be carried out.

Comme le véhicule d'intervention est de plus grandes dimensions qu'un scaphandre souple, l'occupant peut y pénétrer par une porte découpée dans son flanc et qui peut être ouverte en même temps qu'une porte découpée dans la paroi du véhicule mère. As the intervention vehicle is larger than a flexible diving suit, the occupant can enter it by a door cut in its side and which can be opened at the same time as a door cut in the wall of the mother vehicle.

Quand cette opération est effectuée, l'intérieur du véhicule d'intervention et celui du véhicule mère forment un milieu continu pour peu que des moyens d'étanchéité au vide aient été prévus ; il est possible d'accéder au véhicule d'intervention à partir de n'importe quelle pièce du véhicule mère, ce qui supprime la nécessité d'avoir un sas spécialement consacré à ce but.When this operation is carried out, the interior of the intervention vehicle and that of the parent vehicle form a continuous medium provided that vacuum sealing means have been provided; it is possible to access the intervention vehicle from any part of the parent vehicle, which eliminates the need for an airlock specially dedicated to this purpose.

L'invention concerne plus précisément un véhicule spatial autonome d'intervention caractérisé en ce qu'il comprend une coque rigide étanche au vide délimitant un habitacle pouvant contenir un astronaute, des dispositifs d'alimentation de l'habitacle en gaz respirable et en énergie, des propulseurs assurant le deplacement du véhicule dans l'espace, des appendices saillant hors de la coque et permettant l'ancrage de ce véhicule sur une structure spatiale et des actions sur cette structure, et un système de pilotage du véhicule dans l'habitacle.Elle concerne également un véhicule spatial mère dont dépend ledit véhicule d'intervention, caractérisés en ce que les deux véhicules comprennent chacun une porte d'entrée-sortie étanche, un système d'accolage de l'un à L'autre dans une position où les deux portes sont face à face, le vehicule d'intervention restant en dehors du véhicule mère, un dispositif d'étanchéité entre Les deux véhicuLes établi autour des deux portes et un dispositif de verrouillage du dispositif d'accolage. The invention relates more precisely to an autonomous intervention space vehicle characterized in that it comprises a rigid vacuum-tight shell delimiting a passenger compartment which can contain an astronaut, devices for supplying the passenger compartment with breathable gas and energy, propellants ensuring the movement of the vehicle in space, appendages projecting out of the hull and allowing the anchoring of this vehicle on a spatial structure and actions on this structure, and a system for controlling the vehicle in the passenger compartment. It also relates to a parent spacecraft on which said intervention vehicle depends, characterized in that the two vehicles each comprise a sealed entry-exit door, a system for joining from one to the other in a position where the two doors are facing each other, the intervention vehicle remaining outside the parent vehicle, a sealing device between the two vehicles established around the two doors and a worm device rusting of the attachment device.

On va à présent décrire l'invention plus en détail à l'aide des figures suivantes données à titre illustratif et non limitatif, parmi lesquelles
- La figure I représente une vue générale de l'invention,
- la figure 2 représente une coupe longitudinale du véhicule spatial d'intervention,
- la figure 3 est un agrandissement de la figure 2,
- La figure 4 représente un détail de réalisation que l'on peut adopter pour le véhicule d'intervention,
- la figure 5 illustre une conforma ion possible d'appendices articulés pour le véhicule spatial,
- la figure 6 représente Le mode d'accrochage et d'accolage du véhicule d'intervention sur le véhicule mère,
- la figure 7 est une vue de cote suivant la ligne
VII-VII de la figure 6,
- la figure 8 est une coupe de la figure 6 selon la ligne VIII-VIII, et
- la figure 9 est un détail de construction envisageable pour Le véhicule d'intervention.The invention will now be described in more detail with the aid of the following figures which are given by way of illustration and not limitation, among which
FIG. I represents a general view of the invention,
FIG. 2 represents a longitudinal section of the intervention space vehicle,
FIG. 3 is an enlargement of FIG. 2,
FIG. 4 represents a detail of embodiment which can be adopted for the intervention vehicle,
FIG. 5 illustrates a possible configuration of articulated appendages for the space vehicle,
FIG. 6 represents the method of attachment and attachment of the intervention vehicle to the parent vehicle,
- Figure 7 is a side view along the line
VII-VII of Figure 6,
FIG. 8 is a section of FIG. 6 along the line VIII-VIII, and
- Figure 9 is a construction detail possible for the intervention vehicle.

L'allure générale du véhicule d'intervention selon
L'invention apparat au mieux sur La figure 1. Ce véhicule se compose d'une coque 1 rigide de forme ovo;de étanche au vide et qui peut être en materiau léger métallique ou composite (fibre de carbone), à l'exception d'un de ses bouts qui est occupé par une coupole hémisphérique transparente 2, par exemple en Plexiglas.The general appearance of the intervention vehicle according to
The invention appears best in Figure 1. This vehicle consists of a rigid shell 1 of ovo shape, vacuum tight and which may be of light metallic or composite material (carbon fiber), with the exception of 'one of its ends which is occupied by a transparent hemispherical dome 2, for example in Plexiglas.

La coque 1 délimite un espace clos ou habitacle 3 dans lequel se trouve un astronaute A. L'habitacle 3 est à la pression atmosphérique et sa temperature correspond à celle que l'on rencontre à la surface de la Terre ; l'astronaute A n'a donc pas besoin de vêtements de protection particuliers.The hull 1 delimits an enclosed space or cockpit 3 in which an astronaut A is located. The cockpit 3 is at atmospheric pressure and its temperature corresponds to that which is encountered on the surface of the Earth; astronaut A therefore does not need special protective clothing.

La coque 1 est en effet recouverte d'un revêtement superficiel empêchant une absorption excessive des rayons solaires. Un store 27 peut aussi être prévu sur l'intérieur de la coupole 2, déployable manuellement et en forme de calotte hémisphérique formée de panneaux télescopiques en secteurs de surface sphérique 28 articulés autour de deux charnières 29 latérales (figure 9). The shell 1 is in fact covered with a surface coating preventing excessive absorption of the sun's rays. A blind 27 can also be provided on the inside of the dome 2, which can be deployed manually and in the form of a hemispherical cap formed by telescopic panels in spherical surface sectors 28 articulated around two lateral hinges 29 (FIG. 9).

La coque 1 est munie d'appendices articulés 5 et 6 qui peuvent prendre différentes configurations et apparattre en nombre variable. Ici, on a représenté deux appendices inférieurs 5 et deux appendices supérieurs 6 situés symétriquement à gauche et à droite du véhicule. Les appendices inférieurs 5 sont terminés par des crochets ou des dispositifs analogues permettant d'assurer l'ancrage du véhicule d'intervention à une structure spatiale sur laquelle une opération de maintenance doit être effectuée , les appendices supérieurs 6 sont terminés par des outils divers de manutention tels que des clés ou des pinces. Un gant souple 7, traversant la coque 1 entre les deux appendices supérieurs 6, permet si nécessaire une intervention manuelle de l'astronaute A. Un projecteur 14 fixe à l'extérieur de la coque 1 éclaire la zone de travail lorsque le véhicule se trouve dans le cône d'ombre de la Terre. The shell 1 is provided with articulated appendages 5 and 6 which can take different configurations and appear in variable numbers. Here, there are shown two lower appendages 5 and two upper appendages 6 located symmetrically to the left and right of the vehicle. The lower appendages 5 are terminated by hooks or similar devices making it possible to anchor the intervention vehicle to a spatial structure on which a maintenance operation is to be carried out, the upper appendages 6 are terminated by various tools of handling such as keys or pliers. A flexible glove 7, passing through the hull 1 between the two upper appendages 6, allows manual intervention by the astronaut A if necessary. A projector 14 fixed outside the hull 1 lights up the working area when the vehicle is in in the Earth's shadow cone.

Les appareils permettant d'assurer les fonctions vitales du véhicule sont disposés dans une hotte 8 derrière l'astronaute A. Si necessaire, le véhicule d'intervention peut être relie au véhicule spatial mère M par un ombilical 9 qui peut être une simple liaison mécanique de sécurité ou au contraire être composé de conduites d'approvisionnement et de communication transmettant en particulier au vaisseau mère M ce que l'astronaute A voit au moyen d'images recueillies par une caméra. The apparatuses ensuring the vital functions of the vehicle are placed in a hood 8 behind the astronaut A. If necessary, the intervention vehicle can be connected to the mother spacecraft M by an umbilical 9 which can be a simple mechanical connection or on the contrary be made up of supply and communication lines transmitting in particular to the mother ship M what the astronaut A sees by means of images collected by a camera.

L'astronaute A s'introduit à l'intérieur de l'habitacle 3 par une porte tO de forme circulaire découpée dans la coque 1 et disposée entre les appendices 5 et 6 et le gant 7. Dans la réalisation décrite ici, le véhicule d'intervention est prevu pour un seul homme. Son encombrement interne longitudinal est d'environ 170 cm ; le diametre intérieur de la coque 1 est d'environ 70 cm. L'encombrement externe est d'environ 180 cm en longueur, 100 cm en largeur et 120 cm en profondeur
D'autres détails apparaissent sur La figure 2.The astronaut A enters the interior of the cockpit 3 through a door tO of circular shape cut from the shell 1 and disposed between the appendages 5 and 6 and the glove 7. In the embodiment described here, the vehicle d intervention is planned for one man. Its longitudinal internal dimensions are approximately 170 cm; the inside diameter of the shell 1 is approximately 70 cm. The external dimensions are approximately 180 cm in length, 100 cm in width and 120 cm in depth
Other details appear in Figure 2.

L'astronaute A est assis sur un siege 13 et commande les évolutions et le fonctionnement du véhicule sur un pupitre 11 relié par L'intermédiaire d'un câble électrique 12 à des appareils situés, pour nombre d'entre eux, à l'intérieur ou à proximite de la hotte 8 On ne represente toutefois pas le détail des connexions électriques.Astronaut A sits on a seat 13 and controls the evolutions and operation of the vehicle on a console 11 connected by means of an electric cable 12 to devices located, for many of them, inside or near the hood 8 However, the details of the electrical connections are not shown.

A la place d'un pupitre 11 en clavier à touches comme on a représenté ici, on peut aussi envisager des mécanismes utilisant des Leviers de direction, comme pour les avions. Instead of a keyboard keyboard desk 11 as shown here, one can also consider mechanisms using steering levers, as for airplanes.

Les évolutions du véhicule d'intervention sont commandées par trois groupes de tuyères, situés sur les flancs gauche -et droit de la coque 1 et derrière la hotte 8 ; ces groupes sont placés dans un pLan auquel appartient le barycentre de l'ensemble. Chaque groupe latéral comprend cinq tuyéres. Une perpendiculaire à la coque permet des mouvements de translation ; les quatre autres, tangentes à la coque t et éjectant des gaz vers le haut, Le bas, l'avant et l'arrière permettent d'effectuer des mouvements de rotation ou de translation. Le groupe situé à l'arrière de la hotte 8 comprend deux tuyères éjectant des gaz vers Le haut et le bas.Dans cette réalisation précise, les tuyères se rèpartissent donc par paires, les tuyères d'une même paire éjectant des gaz dans des sens opposes de manière à pouvoir réaliser des mouvements antagonistes. Une paire de tuyères 22 située à l'arrière de la hotte 8 éjecte des gaz vers le haut ou vers Le bas du véhicule et produit un mouvement de tangage de celui-ci ; deux autres paires de tuyères 23 et 24, disposées respectivement sur Les flancs gauche et droit de la coque 1, éjectent des gaz en direction verticale et produisent éventuellement sur le véhicule un mouvement de roulis ou vertical;
deux autres paires de tuyères 25 et 26 disposées respectivement sur les flancs gauche et droit de la coque 1 éjectent des gaz vers l'avant ou vers L'arrière du véhicule et produisent eventuellement sur celui-ci un mouvement de lacet ou frontal.Une paire de tuyères 27 situées aux mêmes endroits éjecte des gaz en direction latérale et produit donc un mouvement latéral. Les déplacements de translation verticale ou frontale sont engendres par des éjections simultanées de gaz de même importance dans le même sens par deux paires de tuyères associées, ceux de rotation de roulis ou de Lacet par des ejections successives en sens opposés par deux paires de tuyères associées.The evolutions of the intervention vehicle are controlled by three groups of nozzles, located on the left and right sides of the hull 1 and behind the hood 8; these groups are placed in a plan to which the barycenter of the set belongs. Each lateral group comprises five nozzles. A perpendicular to the hull allows translational movements; the other four, tangent to the hull t and ejecting gas upwards, The bottom, the front and the rear allow rotational or translational movements to be carried out. The group located at the rear of the hood 8 includes two nozzles ejecting gases upwards and downwards. In this precise embodiment, the nozzles are therefore distributed in pairs, the nozzles of the same pair ejecting gases in directions opposites so that you can perform antagonistic movements. A pair of nozzles 22 located at the rear of the hood 8 ejects gases upwards or downwards from the vehicle and produces a pitching movement of the latter; two other pairs of nozzles 23 and 24, disposed respectively on the left and right sides of the shell 1, eject gases in the vertical direction and possibly produce on the vehicle a rolling or vertical movement;
two other pairs of nozzles 25 and 26 disposed respectively on the left and right flanks of the shell 1 eject gases towards the front or towards the rear of the vehicle and possibly produce on it a yaw or frontal movement. of nozzles 27 located in the same places ejects gases in the lateral direction and therefore produces a lateral movement. The displacements of vertical or frontal translation are generated by simultaneous ejections of gas of the same importance in the same direction by two pairs of associated nozzles, those of rotation of roll or yaw by successive ejections in opposite directions by two pairs of associated nozzles .

D'autres configurations de tuyeres sont évidemment possibles pour assurer ces mouvements. Other configurations of nozzles are obviously possible to ensure these movements.

La hotte 8 contient en particulier un circuit de renouvellement d'atmosphère 30 qui comprend essentiellement une bouteille d'air respirable et des canalisations pour alimenter continuellement l'habitacle 3 en air respirable et absorber l'air vicié. La hotte 8 comprend également une pompe 31 qui fait circuler continuellement un fluide caloporteur dans des tuyaux disposés dans La coque 1 et qui apparaissent sur la figure 3, où l'on observe, moulés à l'intérieur de la coque 1, un réseau de tuyaux 41 généralement circonférentiels et un réseau de tuyaux 42 généralement longitudinaux.Les deux réseaux 41 et 42 sont situés à des profondeurs différentes de la coque 1 et se retrouvent à
L'intérieur de L'ensemble de celle-ci à l'exception bien entendu de la coupole 2 et de la porte 10 ; quelle que soit la position du Soleil, le fluide caloporteur parcourant ces deux réseaux 41 et 42 permet de relier les zones éclairées et les zones à L'ombre et contribue donc à égaliser Leurs températures.The hood 8 contains in particular an atmosphere renewal circuit 30 which essentially comprises a bottle of breathing air and pipes for continuously supplying the passenger compartment 3 with breathing air and absorbing the stale air. The hood 8 also includes a pump 31 which continuously circulates a heat transfer fluid in pipes arranged in the shell 1 and which appear in FIG. 3, where we observe, molded inside the shell 1, a network of pipes 41 generally circumferential and a network of pipes 42 generally longitudinal. The two networks 41 and 42 are located at different depths of the shell 1 and are found at
The interior of the assembly thereof with the exception of course of the dome 2 and the door 10; whatever the position of the Sun, the heat transfer fluid traversing these two networks 41 and 42 makes it possible to connect the lighted zones and the zones in the shade and thus contributes to equalize Their temperatures.

La hotte 8 contient en outre, ce que l'on n'a pas représenté ici, Les sources d'approvisionnement en énergie notamment électrique necessaire pour un fonctionnement correct du véhicule 1. Elle peut encore contenir une caméra orientée vers
L'arrière pour suivre les méandres de l'ombilical 9 et prevenir tout incident lui survenant et un système de communication avec le véhicule mère M.The hood 8 also contains, which has not been shown here, The sources of energy supply, in particular electrical energy necessary for the correct functioning of the vehicle 1. It may also contain a camera oriented towards
The rear to follow the meanders of the umbilical 9 and prevent any incident occurring to it and a communication system with the mother vehicle M.

Un détail supplémentaire de construction du vehicule apparat sur la figure 4. IL concerne le gant souple 7, qui est fixé à L'extrémité d'une manchette 45 tubulaire traversant la coque 1 à côte du pupitre 11. L'intérieur du gant souple 7 communique avec L'habitacle 3 et se trouve donc pressurisé, ce qui entrain l'inconvénient déjà mentionné qu'il est difficile de vaincre cette pression et de replier les doigts quand l'astronaute A y glisse la main. Pour éviter des manipulations excessivement fatigantes, La manchette 45 est garnie d'un diaphragme 38 autour d'une ouverture centrale 37 délimitée par une couronne 39 en caoutchouc. Un tube d'aspiration 41 Longe l'extérieur de la manchette 45 dans la coque 1 avant de la traverser et de déboucher en une extrémité 40 à l'intérieur de celle-ci, entre le diaphragme 38 et le gant 7.Son autre extrémité 43 est enfoncée dans une poire d'aspiration 44 en caoutchouc. Un clapet 42 muni d'une vis est logé dans te tube 41 de manière à n'autoriser une circulation d'air que vers La poire 44 Lorsque la vis est fermée. An additional construction detail of the vehicle appears in FIG. 4. It relates to the flexible glove 7, which is fixed to the end of a tubular cuff 45 passing through the shell 1 next to the desk 11. The interior of the flexible glove 7 communicates with the passenger compartment 3 and is therefore pressurized, which leads to the drawback already mentioned that it is difficult to overcome this pressure and to fold the fingers when the astronaut A slides his hand there. To avoid excessively tiring handling, the cuff 45 is fitted with a diaphragm 38 around a central opening 37 delimited by a rubber crown 39. A suction tube 41 runs along the outside of the cuff 45 in the shell 1 before crossing it and opening at one end 40 inside the latter, between the diaphragm 38 and the glove 7. Its other end 43 is inserted into a rubber suction bulb 44. A valve 42 provided with a screw is housed in the tube 41 so as to allow air circulation only towards the bulb 44 when the screw is closed.

Quand l'astronaute A veut se servir du gant 7, il introduit l'avant-bras dans l'ouverture centrale après l'avoir agrandie en allongeant la couronne 39 avec les doigts de son autre main. Il relâche ensuite la couronne 39 qui se moule autour de l'avant-bras et presse la poire 44 dont l'air bloqué par le clapet 42 s'écoule autour de la seconde extrémité 43 du tube 41 ;
Le rel chement de la poire aspire l'air contenu dans Le gant 7 par Le tube 41. La répétition de ces opérations permet d'obtenir une certaine dépressurisation localisée qui facilite l'utilisation du gant 7. Le desserrage de La vis du clapet 42 permet ensuite de faire cesser cette dépressurisation.Il est également possible, selon un mode de realisation qui est cependant moins avantageux, de renoncer à ce dispositif au profit d'une dépressurisation de courte durée à environ 700 millibars de l'ensemble de l'habitacle 3 que l'organisme peut accepter sans contrainte de durée.When astronaut A wants to use the glove 7, he introduces the forearm into the central opening after having enlarged it by lengthening the crown 39 with the fingers of his other hand. He then releases the crown 39 which is molded around the forearm and presses the pear 44 whose air blocked by the valve 42 flows around the second end 43 of the tube 41;
Releasing the pear sucks the air contained in the glove 7 by the tube 41. The repetition of these operations makes it possible to obtain a certain localized depressurization which facilitates the use of the glove 7. The loosening of the screw of the valve 42 then allows this depressurization to be stopped. It is also possible, according to an embodiment which is however less advantageous, to give up this device in favor of a short-term depressurization at approximately 700 millibars of the entire passenger compartment. 3 which the organization can accept without time constraint.

La figure 5 represente un des appendices utilises pour les manipulations. Il comprend un bras 51, un avant-bras 52 et un poignet 53. Une extrémité du bras 51 est logée dans un réceptacle 54 fixé sur la surface extérieure de la coque 1 où elle est articulée en 55 autour d'un axe transversal : le bras 51 est donc mO suivant un mouvement de rotation vertical. Son autre extrémité possède une articulation 56 perpendiculaire à la précédente 55 autour de laquelle l'avant-bras 52 tourne par un mouvement de direction générale transversal. Le poignet 53 est articulé à l'extrémité de l'avant-bras 52 autour d'une troisième articulation 57 dans le prolongement de l'avant-bras 52 et qui confère donc au poignet 53 un mouvement de torsion par rapport à l'avant-bras 52. Le poignet 53 possède un outil 58 tel qu'une pince débouchant dans le pupitre 11.Les trois articulations 56, 57 et 58 sont commandées par des moteurs pas à pas 59 par l'intermédiaire d'engrenages réducteurs 60 ; les lignes qui permettent de les commander, de même que l'outil 58, à partir du pupitre 11, ne sont pas représentées. Figure 5 shows one of the appendages used for handling. It comprises an arm 51, a forearm 52 and a wrist 53. One end of the arm 51 is housed in a receptacle 54 fixed on the outer surface of the shell 1 where it is articulated at 55 around a transverse axis: the arm 51 is therefore mO following a vertical rotational movement. Its other end has an articulation 56 perpendicular to the previous 55 around which the forearm 52 rotates by a movement of general transverse direction. The wrist 53 is articulated at the end of the forearm 52 around a third articulation 57 in the extension of the forearm 52 and which therefore gives the wrist 53 a twisting movement relative to the front -arm 52. The wrist 53 has a tool 58 such as pliers opening into the desk 11. The three articulations 56, 57 and 58 are controlled by stepping motors 59 by means of reduction gears 60; the lines which make it possible to control them, as well as the tool 58, from the desk 11, are not shown.

Il faut cependant noter que les appendices 5 et 6 peuvent prendre des formes très différentes comme le montrent les réalisations actuelles d'appareils de télémanipulation. It should be noted, however, that Appendices 5 and 6 can take very different forms, as shown by current designs of remote handling devices.

On passe maintenant au commentaire des figures 6 à 8. We now turn to the commentary on Figures 6 to 8.

La figure 6 représente, suivant une coupe analogue à celle de la figure 2, le véhicule d'intervention amarré entre deux missions dans un renfoncement 71 de la paroi 72 du véhicule mère M. La porte 10 du véhicule d'intervention est disposée face à une porte principale 73 découpée sur la paroi 72. La porte principale 73 est munie d'un arbre central 74 la traversant de part en part, dont une partie extrême débouchant à l'intérieur du véhicule mère
M porte un volant 75 et un premier croisillon 76 dont les quatre barres s'étendent radialement un peu au-delå de la porte principale 73 ; L'arbre 74 tourne par rapport à la porte principale 73, et son autre extrémité donnant sur l'extérieur du véhicule mère M porte un autre volant 74'.FIG. 6 represents, in a section similar to that of FIG. 2, the intervention vehicle moored between two missions in a recess 71 in the wall 72 of the mother vehicle M. The door 10 of the intervention vehicle is arranged facing a main door 73 cut out on the wall 72. The main door 73 is provided with a central shaft 74 traversing it right through, of which an extreme part opens out inside the mother vehicle
M carries a steering wheel 75 and a first cross 76 whose four bars extend radially a little beyond the main door 73; The shaft 74 rotates relative to the main door 73, and its other end giving on the outside of the mother vehicle M carries another flywheel 74 '.

La porte 10 du véhicule d'intervention est munie de façon analogue d'un arbre 91 muni d'un volant 92 et d'un croisillon 93 sur une partie débouchant hors de la porte 10 à l'intérieur du véhicule d'intervention. L'arbre 91 débouche également à L'extérieur du vehicule d'intervention et porte un autre volant 92'. Les deux arbres 74 et 91 sont évidemment entourés d'un joint torique d'étanchéité, respectivement 97 et 98. The door 10 of the intervention vehicle is similarly provided with a shaft 91 provided with a steering wheel 92 and a crosspiece 93 on a part opening out of the door 10 inside the intervention vehicle. The shaft 91 also opens out to the outside of the intervention vehicle and carries another steering wheel 92 ′. The two shafts 74 and 91 are obviously surrounded by an O-ring seal, respectively 97 and 98.

Par suite de la rotation des volants 75 et 92, les extrémités des croisillons 76 et 93 peuvent, selon le cas, entrer dans ou sortir de quatre fentes référencées respectivement 79 et 80 situées respectivement sur L'intérieur de la paroi 72 du véhicule mère M et sur L'intérieur de la coque 1 du véhicule d'intervention autour des portes 73 et 10. Quand une des barres du croisillon 76 de la porte principale 73 atteint le fond d'une fente correspondante 79, elle vient toucher un contact électrique 82 et ferme un circuit électrique. Ces détails apparaissent plus spécialement sur Les figures 7 et 8. As a result of the rotation of the flywheels 75 and 92, the ends of the cross-pieces 76 and 93 may, as the case may be, enter or leave four slots respectively referenced 79 and 80 located respectively on the interior of the wall 72 of the mother vehicle M and on the interior of the shell 1 of the intervention vehicle around the doors 73 and 10. When one of the cross bars 76 of the main door 73 reaches the bottom of a corresponding slot 79, it comes into contact with an electrical contact 82 and closes an electrical circuit. These details appear more particularly in Figures 7 and 8.

On revient maintenant à la figure générale 6 pour commenter d'autres détails de construction. Tout d'abord, un positionnement face à face des deux portes 10 et 73 est assuré par un moyen de centrage qui peut être constitué par une couronne 83 portant un sillon de section conique 84 et qui est disposé sur le véhicule d'intervention de maniera concentrique à sa porte 10. We now return to general figure 6 to comment on other construction details. First of all, a face-to-face positioning of the two doors 10 and 73 is ensured by a centering means which can be constituted by a crown 83 carrying a groove of conical section 84 and which is arranged on the intervention vehicle of maniera concentric to its door 10.

Une couronne conique 85 disposée sur la paroi extérieure du véhicule mère, concentrique à la porte principale 73, peut pénétrer dans le sillon 84 et assurer ainsi le positionnement souhaité par centrage.A conical crown 85 disposed on the outer wall of the parent vehicle, concentric with the main door 73, can penetrate the groove 84 and thus ensure the desired positioning by centering.

La couronne 83 possède encore une face plane qui est utilisée pour maintenir L'étancheité de L'intérieur du véhicule mère M et du véhicule d'intervention accolés quand les portes 10 et 73 sont ôtées : les véhicules sont alors accolés et elle est en contact avec un joint circulaire 86 à levures, disposé sur la paroi extérieure du véhicule mere M autour de la porte principale 73. The crown 83 still has a flat face which is used to maintain the watertightness of the interior of the mother vehicle M and of the intervention vehicle placed side by side when the doors 10 and 73 are removed: the vehicles are then placed side by side and it is in contact with a circular seal 86 with yeasts, placed on the outside wall of the mother vehicle M around the main door 73.

Quand les deux véhicules ne sont pas accolés, les portes 10 et 73 sont evidemment installees ; la tranche latérale de chacune d'entre elles est pourvue d'une gorge portant un joint d'étanchéité circulaire référence respectivement 87 et 88 et qui est comprimé par la coque 1 ou par la paroi 72. When the two vehicles are not joined, doors 10 and 73 are obviously installed; the lateral edge of each of them is provided with a groove carrying a circular seal reference 87 and 88 respectively and which is compressed by the shell 1 or by the wall 72.

L'accolage des deux véhicules, réalisé par la pénétration de La couronne conique 85 dans le sillon 84, est maintenu par des verrous formés chacun d'un vérin 100 disposé sur
La face extérieure de la paroi 72 et qui projette un doigt de verrouillage 101 en direction du trou 102 d'une oreille 103 fixé sur la face extérieure de la coque 1. Le trou 102 présente une entrée conique pour faciliter l'introduction du doigt 101. Un seul de ces ensembles est représenté ici, mais il est évident qu'il doit y en avoir plusieurs, par exemple six, disposés autour des portes 10 et 73. Le vérin 100 est commandé électriquement au moyen d'une ligne 104 qui le relie à un moyen de commande, mais un embranchement 105 de cette ligne 104 aboutit au contact électrique 82.The attachment of the two vehicles, achieved by the penetration of the conical crown 85 in the groove 84, is maintained by latches each formed by a jack 100 disposed on
The outer face of the wall 72 and which projects a locking finger 101 in the direction of the hole 102 of an ear 103 fixed on the outer face of the shell 1. The hole 102 has a conical entry to facilitate the introduction of the finger 101 Only one of these assemblies is shown here, but it is obvious that there must be several, for example six, arranged around the doors 10 and 73. The jack 100 is electrically controlled by means of a line 104 which connects to a control means, but a branch 105 of this line 104 leads to electrical contact 82.

On va maintenant décrire les opérations necessaires à l'astronaute pour pénétrer du véhicule mère M dans le véhicule d'intervention, Le système étant comme on L'a décrit et représenté figure 6. We will now describe the operations necessary for the astronaut to enter the mother vehicle M into the intervention vehicle, the system being as described and shown in FIG. 6.

L'astronaute ouvre tout d'abord la porte principale 73 à l'aide du volant 75 ; le croisillon 76 est mis en rotation et sort des fentes 79 ; aucune action n'est plus exercée sur le contact électrique 82, ce qui provoque dans La ligne 105 un signal s'opposant désormais au retrait du doigt de verrouillage 101. Quand le croisillon 76 est complètement dégagé, l'astronaute dépose la porte principale 73 et dégage son croisillon 93 des fentes 80 en tournant le volant 92'.La porte 10 du véhicule d'intervention peut alors être ôtée et posée dans le véhicule d'intervention, l'astronaute pénètre alors dans l'habitacle 3 et remet alors successivement les portes principale 73 du véhicule mère et 10 du véhicule d'intervention par des opérations inverses en tournant tes volants 75' et 92 jusqu'à ce que le croisillon 76 de La porte principale 73 entre en contact avec le contact électrique 82 ; Les doigts de verrouillage 101 peuvent désormais être retractes, autorisant ainsi L'autonomie du véhicule d'intervention. The astronaut first opens the main door 73 using the steering wheel 75; the spider 76 is rotated and leaves the slots 79; no action is no longer exerted on the electrical contact 82, which causes in line 105 a signal now opposing the withdrawal of the locking finger 101. When the spider 76 is completely released, the astronaut deposits the main door 73 and releases its crosspiece 93 from the slots 80 by turning the steering wheel 92 ′. The door 10 of the intervention vehicle can then be removed and placed in the intervention vehicle, the astronaut then enters the passenger compartment 3 and then successively puts back the main doors 73 of the mother vehicle and 10 of the intervention vehicle by reverse operations by turning the handwheels 75 'and 92 until the crosspiece 76 of the main door 73 comes into contact with the electrical contact 82; The locking fingers 101 can now be retracted, thus authorizing the autonomy of the intervention vehicle.

Quand sa mission est terminee, le véhicule d'intervention est rapproché Lentement du vehicule mère, pénètre dans le renfoncement 71 et Le positionnement dans le sillon conique 84 s'effectue. On projette ensuite Les doigts de verrouillage 101, et quand l'accolage est réalisé, les portes peuvent être ouvertes du véhicuLe mère, comme on l'a vu précedemment, ou par L'astronaute à L'intérieur du véhicule d'intervention, successivement au moyen des volants 92 et 75'. When its mission is completed, the intervention vehicle is slowly brought closer to the parent vehicle, enters the recess 71 and the positioning in the conical groove 84 takes place. The locking fingers 101 are then projected, and when the attachment is made, the doors can be opened from the mother vehicle, as we have seen previously, or by the astronaut inside the intervention vehicle, successively by means of handwheels 92 and 75 '.

Il est clair que pour ce système d'accostage et de verrouillage comme pour les autres caractéristiques techniques de
L'invention, de nombreux équivalents peuvent être facilement trouvés. On pourrait par exemple penser à un système d'après lequel les deux portes 10 et 73 seraient ôtées et remises simultanément, de façon analogue à ce qui se fait dsns le cas de conteneurs qu'il faut accoupler à des enceintes contenant des produits radioactifs et que l'on manipule par L'intermédiaire de boutes à gants. Toutefois, les problèmes qui se posent ici ne sont pas tes mêmes puisqu'il existe moins de risques de contamination et qu'il faut avant tout réaliser une étanchéité avec des conditions de sécurités appropriées, ce qui fait que tes solutions de ce domaine technique différent ne sont pas forcément les meilleures ici.It is clear that for this docking and locking system as for the other technical characteristics of
The invention, many equivalents can be easily found. One could for example think of a system according to which the two doors 10 and 73 would be removed and put back simultaneously, in a similar way to what is done in the case of containers which have to be coupled to enclosures containing radioactive products and that are handled through glove tips. However, the problems which arise here are not your same since there is less risk of contamination and that it is necessary above all to carry out a sealing with appropriate conditions of safety, which makes that your solutions of this technical field different are not necessarily the best here.

Le véhicule selon L'invention est donc un perfectionnement, sensible des scaphandres employés auparavant pour les raisons- énoncées plus haut et aussi parce que sa conception peut facilement être rendue avantageuse du point de vue ergonomique : une coupole hémisphérique 2 telle que celle représentée autorise un large champ de vision, et un pupitre horizontal 11 dispose devant la poitrine de l'astronaute A assis ne requiert pas une coque 1 de plus grand diamètre. Il doit grandement faciliter les missions d'entretien, de réparation et d'inspection dans l'espace. On peut aussi prévoir que les astronautes au travail, moins fatigues et éprouvés par Les conditions de l'espace, devront être relayés moins souvent. The vehicle according to the invention is therefore an improvement, sensitive to the spacesuits previously used for the reasons stated above and also because its design can easily be made advantageous from an ergonomic point of view: a hemispherical dome 2 such as that shown allows a wide field of vision, and a horizontal desk 11 has in front of the chest of the seated astronaut A does not require a shell 1 of larger diameter. It must greatly facilitate maintenance, repair and inspection missions in space. We can also foresee that the astronauts at work, less tired and tested by Space conditions, will have to be relayed less often.

Enfin, il permet de réaliser un gain de poids important, puisque sa masse est évaluée à 400 kg environ et que l'ensemble des installations qu'il doit remplacer a une masse de plus d'une tonne. Finally, it makes it possible to achieve a significant weight gain, since its mass is evaluated at approximately 400 kg and that all of the installations which it must replace has a mass of more than one ton.

Claims

1. Autonomous intervention space vehicle, characterized in that it comprises a rigid shell (1) sealed against vacuum delimiting a passenger compartment (3) which can contain an astronaut (A), supply devices (30) of the cabin in breathable gas and energy, propellants (21 to 26) ensuring the movement of the vehicle in space, appendages (5, 6, 7) projecting out of the hull (1) and allowing the anchoring of this vehicle on a spatial structure and actions on this structure, and a control system (11) of the vehicle in

The passenger compartment (3).

2. Autonomous space vehicle for intervention according to claim 1, characterized in that the hull (1) is ovoid, provided with a transparent dome (2) at one end, and that the passenger compartment (3) can contain a single astronaut.

3. autonomous intervention space vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the hull (1) contains hydraulic circuits (41, 42) for temperature equalization.

4. Autonomous intervention space vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that one of the appendages (7) is a flexible glove.

5. Autonomous intervention space vehicle according to claim 4, characterized in that it comprises a cuff (45) provided with an air suction means (46 to 48) disposed between

The cockpit and the glove and creating a depression inside of it.

6. autonomous intervention space vehicle according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the appendices (5, 6, 7) is composed of articulated parts (51, 52, 53).

7. autonomous intervention space vehicle defined in any one of the preceding claims, and parent space vehicle (M) on which said intervention vehicle depends, characterized in that the two vehicles each comprise an entry-exit door ( 10, 73) sealed, an attachment system (83 to 85) from one to the other in a position where the two doors (10, 73) are facing each other, the intervention vehicle remaining outside the parent vehicle, a sealing device (83, 86) between the two vehicles established around the two doors (10, 73) and a locking device (100 to 105) of the attachment device (83 to 85).

8. Autonomous intervention space vehicle and mother spacecraft as claimed in claim 7, characterized in that the entry-exit doors (10, 73) are each provided with a system enabling them to be opened and closed from L inside and outside of the respective vehicle.