RU2697493C1 - Carrier rocket transient compartment and truss - Google Patents
Carrier rocket transient compartment and truss Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697493C1 RU2697493C1 RU2018140216A RU2018140216A RU2697493C1 RU 2697493 C1 RU2697493 C1 RU 2697493C1 RU 2018140216 A RU2018140216 A RU 2018140216A RU 2018140216 A RU2018140216 A RU 2018140216A RU 2697493 C1 RU2697493 C1 RU 2697493C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- truss
- rods
- payload
- wall
- support
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
Abstract
Description
Изобретения относятся к космической технике, а именно к переходным отсекам ракет - носителей космических аппаратов и элементам их конструкции.The invention relates to space technology, namely to the transitional compartments of rockets - carriers of spacecraft and their structural elements.
К числу проблем, решаемых при проектировании переходных отсеков ракет - носителей, является разработка конструкций переходных отсеков, обеспечивающих размещение полезной нагрузки под головным обтекателем с диаметром, большим диаметра последней ступени ракеты - носителя, в сочетании с обеспечением возможности выведения крупногабаритных полезных нагрузок.Among the problems to be solved in the design of transitional rockets of launch vehicles is the development of transitional storage compartments that provide payload placement under the head fairing with a diameter larger than the diameter of the last stage of the launch rocket, combined with the possibility of removing large-sized payloads.
Из уровня техники известен ряд примеров решения этой технической проблемы, в которых проблема соединения головного обтекателя с последней ступенью ракеты - носителя с меньшим диаметром решается за счет выполнения корпуса переходного отсека в виде усеченного конуса с диаметром, большим диаметра последней ступени ракеты - носителя.A number of examples of solving this technical problem are known in the prior art, in which the problem of connecting the head fairing to the last stage of the carrier rocket with a smaller diameter is solved by making the transition compartment body in the form of a truncated cone with a diameter larger than the diameter of the last stage of the carrier rocket.
В патенте РФ № 2478531 (МПК B64G 1/22, опубл. 10.04.2013) опорный шпангоут - нижний торцевой шпангоут корпуса переходного отсека, соединен с последней ступенью ракеты - носителя, на стыковочном шпангоуте - верхнем торцевом шпангоуте корпуса, закреплен как головной обтекатель, так и средство соединения корпуса с полезной нагрузкой, выполненное в виде двух конусов, последовательно соединенных друг с другом, на одном из которых закреплена нижняя часть полезной нагрузки. Недостатком рассмотренного решения является большая масса переходного отсека, так как корпус переходного отсека воспринимает инерционные нагрузки, как от головного обтекателя, так и от полезной нагрузки.In the patent of the Russian Federation No. 2478531 (IPC B64G 1/22, published April 10, 2013), the support frame is the lower end frame of the transition compartment body, connected to the last stage of the launch vehicle, on the docking frame, the upper end frame of the body, fixed as a head fairing, and means for connecting the body to the payload, made in the form of two cones connected in series with each other, on one of which the lower part of the payload is fixed. The disadvantage of the considered solution is the large mass of the transition compartment, since the transition compartment body accepts inertial loads, both from the head fairing and from the payload.
Снижение массы переходных отсеков ракет - носителей в патентах РФ № 2422335, патентах США № 5605308, 6345788, 8915472, 9394065, 9180984, 9643739 достигается за счет дополнения конического корпуса переходного отсека внутренним силовым элементом, выполненным в виде фермы или усеченного конуса, нижний торец которого соединен с нижним торцом корпуса. При этом головной обтекатель закреплен на корпусе, а нижняя часть полезной нагрузки соединена с внутренним силовым элементом. Передача инерционных усилий от полезной нагрузки на последнюю ступень ракеты - носителя происходит по внутреннему контуру - по внутреннему силовому элементу, а передача аэродинамических и инерционных усилий от головного обтекателя происходит по внешнему контуру - по корпусу переходного отсека. При этом отсутствует возможность частичной передачи поперечных нагрузок с одной ветви на другую, что может привести к недостаточной несущей способности переходного отсека при возможном возрастании массы и габаритов полезной нагрузки.The reduction in the mass of the transitional rocket compartments of launch vehicles in RF patents No. 2422335, US patent No. 5605308, 6345788, 8915472, 9394065, 9180984, 9643739 is achieved by supplementing the conical housing of the transitional compartment with an internal force element made in the form of a truss or truncated cone, the lower end of which connected to the lower end of the housing. In this case, the head fairing is mounted on the housing, and the lower part of the payload is connected to the internal power element. The transfer of inertial forces from the payload to the last stage of the launch vehicle takes place along the internal circuit — along the internal power element, and the transfer of aerodynamic and inertial forces from the head fairing occurs along the external circuit — along the body of the transition compartment. At the same time, there is no possibility of partial transfer of transverse loads from one branch to another, which can lead to insufficient bearing capacity of the transition compartment with a possible increase in the mass and dimensions of the payload.
Несущая способность переходного отсека может быть повышена за счет введения в состав переходного отсека, включающего наружный конический корпус и внутреннюю проставку, силовых элементов, соединяющих верхние части корпуса и внутренней проставки (см. патенты РФ № 2661631, 2521078, 2569966, 2478532, 2424953).The bearing capacity of the transition compartment can be improved by introducing into the transition compartment, including the outer conical housing and the inner spacer, power elements connecting the upper parts of the housing and the inner spacer (see RF patents No. 2661631, 2521078, 2569966, 2478532, 2424953).
Ближайшим аналогом заявляемого переходного отсека ракеты - носителя является техническое решение по патенту РФ № 2661631 (МПК B64G 1/22, опубл. 17.07.2018).The closest analogue of the claimed transition compartment of the launch vehicle is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2661631 (IPC B64G 1/22, published on July 17, 2018).
В соответствии с этим решением переходный отсек ракеты - носителя содержит выполненные в виде усеченных конусов корпус - внешнюю коническую оболочку, и проставку - внутреннюю коническую оболочку. При этом корпус содержит обшивку, стыковочный шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления головного обтекателя, и опорный шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления к ракете - носителю.In accordance with this decision, the transition compartment of the launch vehicle contains truncated cones in the form of an outer conical shell, and a spacer, an inner conical shell. In this case, the casing contains a casing, a docking frame made with the possibility of mounting the head fairing, and a support frame made with the possibility of mounting to the launch vehicle.
Проставка закреплена на опорном шпангоуте корпуса и включает верхний шпангоут, снабженный первым средством крепления полезной нагрузки. Первое средство крепления полезной нагрузки выполнено с обеспечением возможности соединения переходного отсека с нижней частью полезной нагрузки и с возможностью отделения полезной нагрузи от переходного отсека.The spacer is mounted on the support frame of the housing and includes an upper frame provided with the first means of securing the payload. The first means of securing the payload is made with the possibility of connecting the transition compartment with the lower part of the payload and with the possibility of separating the payload from the transition compartment.
Стыковочный шпангоут корпуса и верхний шпангоут проставки жестко соединены между собой плоской фермой с треугольной решеткой.The docking frame of the body and the upper spacer frame are rigidly interconnected by a flat truss with a triangular lattice.
За счет соединения внутреннего силового контура переходного отсека - внутренней конической проставки, и внешнего силового контура - внешнего конического корпуса, плоской фермой обеспечивается возможность частичной передачи поперечных нагрузок с одной силовой ветви на другую, что повышает несущую способность переходного отсека.Due to the connection of the internal power circuit of the transition compartment - the internal conical spacer, and the external power circuit - the external conical body, the flat farm provides the possibility of partial transfer of transverse loads from one power branch to another, which increases the bearing capacity of the transition compartment.
Однако, эффективно решая проблему по обеспечению крепления головного обтекателя с диаметром, большим диаметра последней ступени ракеты - носителя, несущая способность указанного технического решения переходного отсека является недостаточной для решения проблемы выведения крупногабаритных полезных нагрузок. К таким полезным нагрузкам могут быть отнесены полезные нагрузки, несущая способность нижних частей которых является недостаточной для восприятия нагрузок при выведении от верхних частей и передачи их на переходный отсек ракеты - носителя. Другим примером таких полезных нагрузок являются полезные нагрузки, центр масс которых находится на значительном удалении от их стыка с переходным отсеком ракеты - носителя. Использование этого решения для выведения таких крупногабаритных полезных нагрузок становится недостаточно эффективным, так как требует повышения несущей способности переходного отсека, что связано со значительным увеличением массы переходного отсека из-за увеличения динамических нагрузок вследствие увеличения габаритов полезной нагрузки вдоль продольной оси ракеты-носителя.However, effectively solving the problem of securing the head fairing with a diameter larger than the diameter of the last stage of the launch vehicle, the bearing capacity of the indicated technical solution of the transition compartment is insufficient to solve the problem of removing large-sized payloads. Such payloads may include payloads, the bearing capacity of the lower parts of which is insufficient to absorb the loads when removed from the upper parts and transfer them to the transition compartment of the carrier rocket. Another example of such payloads are payloads, the center of mass of which is located at a considerable distance from their junction with the transition compartment of the carrier rocket. The use of this solution to derive such large-sized payloads becomes insufficiently effective, since it requires an increase in the bearing capacity of the transition compartment, which is associated with a significant increase in the mass of the transition compartment due to an increase in dynamic loads due to an increase in the dimensions of the payload along the longitudinal axis of the launch vehicle.
Анализ использования переходного отсека в соответствии с указанным патентом в сочетании с крупногабаритной полезной нагрузкой, содержащей разгонный блок «Фрегат» и систему двойного запуска (см., например, патент РФ № 2602873) с двумя космическими аппаратами, для выведения космических аппаратов на ракете-носителе «Союз-2» показывают возможность обеспечения запуска двух космических аппаратов с суммарной массой, не превышающей 3,5 т.Analysis of the use of the transition compartment in accordance with the specified patent in combination with a large payload containing the Frigate upper stage and a dual launch system (see, for example, RF patent No. 2602873) with two spacecraft for launching spacecraft on a launch vehicle Soyuz-2 shows the possibility of launching two spacecraft with a total mass not exceeding 3.5 tons.
Технической проблемой, решаемой предлагаемым переходным отсеком, является расширение функциональных возможностей конструкции переходного отсека для обеспечения выведения и безопасного отделения от переходного отсека крупногабаритных полезных нагрузок.The technical problem solved by the proposed transition compartment is the expansion of the functionality of the design of the transition compartment to ensure the removal and safe separation of large payloads from the transition compartment.
Заявляемым переходным отсеком техническая проблема решается следующим образом.The inventive transition compartment technical problem is solved as follows.
Как и ближайший аналог, переходной отсек ракеты - носителя содержит выполненные в виде усеченных конусов корпус и помещенную внутрь него проставку. Корпус содержит обшивку, стыковочный шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления головного обтекателя, и опорный шпангоут, выполненный с обеспечением возможности крепления к ракете - носителю. Проставка закреплена на опорном шпангоуте корпуса и включает верхний шпангоут, снабженный первым средством крепления полезной нагрузки. Первое средство крепления полезной нагрузки выполнено с обеспечением возможности соединения переходного отсека с нижней частью полезной нагрузки и с возможностью отделения полезной нагрузки от переходного отсека. Как и в ближайшем аналоге, стыковочный шпангоут корпуса жестко соединен с верхним шпангоутом проставки плоской фермой с треугольной решеткой.Like the closest analogue, the transition compartment of the carrier rocket contains a housing made in the form of truncated cones and a spacer placed inside it. The housing contains a casing, a docking frame made with the possibility of mounting the head fairing, and a support frame made with the possibility of mounting to the launch vehicle. The spacer is mounted on the support frame of the housing and includes an upper frame provided with the first means of securing the payload. The first means of securing the payload is made with the possibility of connecting the transition compartment with the lower part of the payload and with the possibility of separating the payload from the transition compartment. As in the closest analogue, the docking frame of the housing is rigidly connected to the upper frame of the spacer with a flat truss with a triangular lattice.
В заявляемом изобретении новым является то, что стыковочный шпангоут корпуса дополнительно соединен с верхним шпангоутом проставки поперечными балками, первые концы которых закреплены в узлах крепления плоской фермы к верхнему шпангоуту поставки, а вторые - закреплены на стыковочном шпангоуте корпуса. Кроме того, переходной отсек содержит продольные балки, размещенные между корпусом и проставкой, первые концы которых соединены с поперечными балками, а вторые концы - с опорным шпангоутом корпуса.In the claimed invention, it is new that the docking frame of the housing is additionally connected to the upper frame of the spacer with transverse beams, the first ends of which are fixed in the attachment points of the flat truss to the upper delivery frame, and the second are fixed to the docking frame of the housing. In addition, the transition compartment contains longitudinal beams located between the housing and the spacer, the first ends of which are connected to the transverse beams, and the second ends to the support frame of the housing.
Кроме того, в изобретении новым является то, что переходной отсек содержит второе средство крепления полезной нагрузки, выполненное в виде пространственной фермы с треугольной решеткой.In addition, in the invention it is new that the transition compartment contains a second means of fastening the payload, made in the form of a spatial truss with a triangular lattice.
Верхние концы стержней пространственной фермы жестко соединены друг с другом фитингами, выполненными с возможностью соединения с полезной нагрузкой на удалении от верхнего шпангоута проставки и отделения от полезной нагрузки. Нижние концы стержней пространственной фермы шарнирно закреплены в опорных узлах пространственной фермы, установленных на поперечных балках переходного отсека над местами крепления к поперечным балкам продольных балок.The upper ends of the rods of the spatial truss are rigidly connected to each other by fittings made with the possibility of connection with the payload at a distance from the upper frame spacers and separation from the payload. The lower ends of the rods of the spatial truss are pivotally mounted in the supporting nodes of the spatial truss mounted on the transverse beams of the transition compartment above the points of attachment to the transverse beams of the longitudinal beams.
В соответствии с изобретением опорные узлы пространственной фермы выполнены с обеспечением возможности поворота стержней фермы на острый угол и фиксации их в повернутом положении после отделения фитингов пространственной фермы от полезной нагрузки.In accordance with the invention, the support nodes of the spatial truss are configured to rotate the truss rods by an acute angle and fix them in a rotated position after separating the fittings of the spatial truss from the payload.
Предложенный переходной отсек за счет дополнения внутреннего контура передачи усилий от полезной нагрузки к последней ступени ракеты - носителя (нижняя часть полезной нагрузки - первое средство крепления полезной нагрузки - проставка - опорный шпангоут корпуса) вторым контуром передачи усилий (полезная нагрузка - второе средство крепления полезной нагрузки (ферма переходного отсека) - поперечные балки - продольные балки - опорный шпангоут) в сочетании с соединением стыковочного шпангоута корпуса с верхним шпангоутом проставки плоской фермой и поперечными балками обеспечивает возможность создания пространственной конструкции, обладающей высокой несущей способностью и жесткостью для выведения крупногабаритных полезных нагрузок при снижении динамических нагрузок, действующих на полезную нагрузку на участке выведения ракетой-носителем.The proposed transition compartment by supplementing the internal circuit of the transmission of forces from the payload to the last stage of the carrier rocket (the lower part of the payload is the first means of securing the payload - spacer is the support frame of the hull) with the second circuit of the transmission of forces (payload is the second means of securing the payload (transition compartment truss) - transverse beams - longitudinal beams - support frame) in combination with the connection of the body docking frame to the upper frame of the flat spacer straight and cross beams provides the possibility of creating a spatial structure having high load bearing capacity and rigidity for removing oversized payloads while reducing dynamic loads acting on the payload to the ascent rocket carrier.
При расположении плоскости стыка пространственной фермы с полезной нагрузкой на удалении от плоскости стыка верхнего шпангоута протавки с нижней частью полезной нагрузки на 1,5…2,5 м пространственная ферма переходного отсека воспринимает от полезной нагрузки до 50% усилий при выведении, что значительно уменьшает величину усилий, воспринимаемых нижней частью полезной нагрузки. Это дает возможность, например, разместить в нижней части полезной нагрузки разгонный блок, не обладающий достаточной несущей способностью.If the junction plane of the spatial truss with the payload is located at a distance of 1.5 ... 2.5 m from the junction plane of the upper frame of the groove with the lower part of the payload, the spatial truss of the transition compartment receives from the payload up to 50% of the pulling force, which significantly reduces the value the effort perceived by the bottom of the payload. This makes it possible, for example, to place an accelerating unit in the lower part of the payload that does not have sufficient bearing capacity.
Анализ использования переходного отсека в соответствии с заявляемым изобретением в сочетании с крупногабаритной полезной нагрузкой, содержащей разгонный блок «Фрегат», размещенный в нижней части полезной нагрузки, и систему двойного запуска с двумя космическими аппаратами, размещенную в верхней части полезной нагрузки, показывают возможность при запуске на ракете-носителе «Союз-2» увеличить суммарную массу выводимых космических аппаратов до 4,5…5 т при обеспечении частоты первого тона поперечных колебаний на уровне 6 Гц и выше.An analysis of the use of the transition compartment in accordance with the claimed invention in combination with a large payload containing a Frigate booster located at the bottom of the payload and a dual launch system with two spacecraft placed at the top of the payload show the possibility of starting on the Soyuz-2 launch vehicle, increase the total mass of spacecraft to 4.5 ... 5 t while ensuring the frequency of the first tone of the transverse vibrations at a level of 6 Hz and higher.
При этом второе средство крепления полезной нагрузки - пространственная ферма, фитинги верхних концов которой закреплены на удалении от верхнего шпангоута проставки, а нижние концы закреплены в опорных узлах пространственной фермы с обеспечением возможности поворота стержней фермы на острый угол и фиксации их в повернутом положении обеспечивают безопасное отделение полезной нагрузки.At the same time, the second means of securing the payload is a spatial truss, the fittings of the upper ends of which are fixed at a distance from the upper spacer frame, and the lower ends are fixed in the support nodes of the spatial truss with the possibility of turning the truss rods by an acute angle and fixing them in a rotated position provide safe separation payload.
Техническим результатом, достигаемым изобретением является возможность расширения функциональных возможностей переходного отсека в части выведения крупногабаритных полезных нагрузок за счет значительного уменьшения при выведении нагрузок, действующих на нижнюю часть полезной нагрузки от ее верхней части, с обеспечением возможности безопасного отделения полезной нагрузки от переходного отсека. Кроме того, переходной отсек обеспечивает возможность повышения жесткости конструкции головного блока ракеты - носителя в 1,5…2 раза и, соответственно, увеличения собственных поперечных частот в 1,2…1,4 раза.The technical result achieved by the invention is the ability to expand the functionality of the transition compartment in terms of removing large-sized payloads due to a significant reduction in the removal of loads acting on the lower part of the payload from its upper part, with the possibility of safe separation of the payload from the transition compartment. In addition, the transition compartment provides an opportunity to increase the rigidity of the head rocket of the carrier rocket by 1.5 ... 2 times and, accordingly, increase the natural transverse frequencies by 1.2 ... 1.4 times.
Кроме того, в переходном отсеке продольные балки могут быть выполнены с изломом, причем их нижняя часть может быть соединена с обшивкой корпуса переходного отсека. Помимо этого, корпус отсека наиболее предпочтительно снабдить промежуточным шпангоутом, соединенным с продольными балками в местах их излома. Крепление нижних частей продольных балок с обшивкой корпуса обеспечивает передачу части продольной силы, действующей на балку, непосредственно на обшивку, что снижает нагрузку, действующую на опорный шпангоут. Промежуточный шпангоут, соединенный с продольными балками в местах их излома, воспринимает нормальную к обшивке корпуса составляющую продольной силы, возникающую в месте излома, что повышает локальную прочность переходного отсека. Это уменьшает массу переходного отсека.In addition, in the transition compartment, the longitudinal beams can be made with a kink, and their lower part can be connected to the casing of the transition compartment. In addition, it is most preferable to provide the compartment housing with an intermediate frame connected to the longitudinal beams at their fracture points. The fastening of the lower parts of the longitudinal beams with the casing of the housing ensures the transfer of part of the longitudinal force acting on the beam directly to the casing, which reduces the load acting on the support frame. An intermediate frame connected to the longitudinal beams in the places of their fracture perceives the longitudinal force component normal to the skin of the body arising at the fracture, which increases the local strength of the transition compartment. This reduces the mass of the transition compartment.
Поперечные балки наиболее предпочтительно закрепить в каждом втором узле крепления плоской фермы к верхнему шпангоуту проставки, что обеспечивая симметричность нагружения переходного отсека и локальную прочность установки опорных узлов, также снижает массу переходного отсека.It is most preferable to fix the transverse beams in every second attachment point of the flat truss to the upper spacer frame, which ensures symmetrical loading of the transition compartment and local mounting strength of the support nodes, also reduces the weight of the transition compartment.
В конструкции ракет - носителей и космических аппаратов используются переходные силовые элементы, соединяющие отсеки летательных аппаратов друг с другом. Как правило, такие переходные элементы выполняются в виде подкрепленных цилиндрических или конических оболочек или ферм (см., например, В. Грабин, «Основы конструирования ракет - носителей космических аппаратов», изд. «Машиностроение», М., 1991, стр. 211, рис. 6.3, стр. 303-305, рис. 8.1, 8.2.а). Во многих случаях один из отсеков выполнен отделяемым от переходного силового элемента.The design of carrier rockets and spacecraft uses transient power elements that connect the compartments of the aircraft to each other. As a rule, such transition elements are made in the form of reinforced cylindrical or conical shells or trusses (see, for example, V. Grabin, “Fundamentals of the Design of Spacecraft Launching Carriers,” published by Mashinostroenie, Moscow, 1991, p. 211) , fig. 6.3, p. 303-305, fig. 8.1, 8.2.a). In many cases, one of the compartments is made detachable from the transitional power element.
В случаях соединения переходного силового элемента с возможностью отделения от него одного из смежных ему отсеков без ограничения общности при последующем изложении условимся обозначать такой отделяемый от силового переходного элемента отсек или элемент космической головной части термином «полезная нагрузка».In cases where the transitional power element is connected with the possibility of separating one of the compartments adjacent to it without loss of generality, in the following statement we will agree to designate such a compartment or element of the space head part that is separated from the power transitional element by the term “payload”.
В патенте РФ № 2478533 переходной силовой элемент - промежуточный отсек, соединяющий ракету - носитель с космической головной частью, выполнен в виде цилиндрической оболочки, подкрепленной силовым набором. Нижняя часть промежуточного отсека соединена с ракетой - носителем. Верхний шпангоут промежуточного отсека соединен с полезной нагрузкой и снабжен средствами отделения полезной нагрузки. Соединение промежуточного отсека с полезной нагрузкой может быть выполнено с использованием пирозамков. В соответствии с этим изобретением для более полного использования полезного объема внутренней полости промежуточного отсека часть полезной нагрузки размещена во внутренней полости промежуточного отсека вне пределов зоны его хода при отделении от полезной нагрузки. Зона размещения полезной нагрузки внутри промежуточного отсека ограничена поперечными размерами верхнего шпангоута отсека, при этом часть полезной нагрузки, размещаемая внутри отсека, для исключения ее соударения с верхним шпангоутом должна быть размещена внутри конусообразной поверхности, что существенно снижает полезный объем для размещения части полезной нагрузки внутри переходного отсека.In RF patent No. 2478533, a transitional power element — an intermediate compartment connecting a rocket — a carrier with a space head part — is made in the form of a cylindrical shell supported by a power set. The lower part of the intermediate compartment is connected to the launch vehicle. The upper frame of the intermediate compartment is connected to the payload and provided with means for separating the payload. The connection of the intermediate compartment with the payload can be performed using pyrozamok. In accordance with this invention, for a more complete use of the useful volume of the internal cavity of the intermediate compartment, a portion of the payload is located in the internal cavity of the intermediate compartment outside the range of its travel when separated from the payload. The payload placement zone inside the intermediate compartment is limited by the transverse dimensions of the compartment’s upper frame, and part of the payload placed inside the compartment must be placed inside the conical surface to prevent it from colliding with the upper frame, which significantly reduces the payload volume for accommodating part of the payload inside the transition compartment.
Из уровня техники (см., например, патенты РФ № 2165379, 2422335, 2412088, США № 5605380, заявку Японии № H1250549, заявку Китая № 106347713), известны фермы, используемые в космических аппаратах, разгонных блоках и в переходных отсеках ракет - носителей в качестве силовых элементов соединения отсеков летательного аппарата.From the prior art (see, for example, RF patents No. 2165379, 2422335, 2412088, USA No. 5605380, Japanese application No. H1250549, Chinese application No. 106347713), farms are known to be used in spacecraft, booster blocks and in transition compartments of launch vehicles as power elements connecting the compartments of the aircraft.
Ближайшим аналогом заявляемого решения фермы является опорная ферма сопряжения разгонного блока с последней ступенью ракеты - носителя, известная из патента РФ № 2165379 (МПК B64G 1/00, опубл. 20.04.2001). Ферма в соответствии с этим решением (поз. 12 чертежа к указанному патенту) содержит составленную из стержней треугольную решетку. Как верхние, так и нижние концы смежных стержней решетки жестко соединены друг с другом фитингами. Фитинги, соединяющие нижние концы стержней, выполнены с обеспечением возможности крепления с последней ступенью ракеты - носителя. Фитинги, соединяющие верхние концы стержней решетки фермы, соединены с полезной нагрузкой - в рассматриваемом решении с ракетным разгонным блоком. При этом ферма выполнена с возможностью отделения от полезной нагрузки: фитинги, соединяющие верхние концы стержней, снабжены элементами разделения (поз. 13 чертежа к описанию патента), позволяющими отделить опорную ферму от кронштейнов (поз. 11 чертежа к описанию патента) разгонного блока. В этом техническом решении полезная нагрузка частично помещена во внутренний объем опорной фермы - часть торового бака горючего и ракетного двигателя размещены ниже стыка опорной фермы с разгонным блоком.The closest analogue of the proposed farm solutions is the support farm for interfacing the upper stage of the booster rocket, known from RF patent No. 2165379 (IPC
Недостатком рассмотренной фермы как силовой конструкции, соединенной с отделяемым от нее в ходе полета полезной нагрузкой, является недостаточное использование полезного объема внутренней полости фермы. Это определяется необходимостью обеспечения безопасного отделения полезной нагрузки от фермы, исключающего соударение ее части, расположенной внутри фермы, с верхней частью фермы - фитингами, соединяющими верхние концы стержней решетки фермы друг с другом, и элементами конструкции фермы. При этом зона внутреннего объема опорной фермы, прилегающая к решетке фермы, не используется, а полезный объем для размещения части полезной нагрузки внутри фермы составляет 50…65 процентов от внутреннего объема фермы.The disadvantage of the considered farm as a power structure connected to the payload that is separated from it during the flight is the insufficient use of the useful volume of the internal cavity of the farm. This is determined by the need to ensure the safe separation of the payload from the farm, excluding the collision of its part located inside the farm with the upper part of the farm - fittings connecting the upper ends of the rods of the farm lattice with each other, and structural elements of the farm. At the same time, the zone of the internal volume of the supporting farm adjacent to the grating of the farm is not used, and the net volume to accommodate part of the payload inside the farm is 50 ... 65 percent of the internal volume of the farm.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является разработка фермы с высокой степенью использования ее внутреннего объема для размещения внутри него части полезной нагрузки и ее безопасного отделения от фермы.The technical problem solved by the invention is the development of a farm with a high degree of use of its internal volume to accommodate part of the payload inside it and its safe separation from the farm.
Техническая проблема заявляемой фермой решается следующим образом.The technical problem of the claimed farm is solved as follows.
Ферма содержит составленную из стержней треугольную решетку. Верхние концы стержней каждой пары, составленной из нечетного и четного стержней, жестко соединены друг с другом фитингами. Фитинги выполнены с обеспечением возможности соединения с полезной нагрузкой и отделения от полезной нагрузки.The farm contains a triangular grid composed of rods. The upper ends of the rods of each pair made up of odd and even rods are rigidly connected to each other by fittings. Fittings are designed to provide connectivity to the payload and separate from the payload.
Нижние концы стержней фермы шарнирными соединениями закреплены в опорных узлах фермы, выполненных с обеспечением возможности поворота стержней относительно стенки опорного узла в разных плоскостях на острый угол и фиксации стержней фермы в повернутом состоянии.The lower ends of the truss rods are pivotally mounted in the truss support nodes made to enable the rods to rotate relative to the wall of the support assembly in different planes by an acute angle and to fix the truss rods in a turned state.
Шарнирное соединение четного стержня фермы с каждым из опорных узлов выполнено соосным шарнирному соединению нечетного стержня одного соседнего опорного узла фермы, а соединение нечетного стержня фермы - соосно соединению четного стержня другого соседнего узла фермы.A swivel connection of an even truss rod with each of the support nodes is made coaxial to a swivel odd rod of one adjacent truss support node, and an odd truss rod connection is coaxial to an even rod of another neighboring truss node.
За счет жесткого соединения верхних концов стержней фермы друг с другом фитингами в комбинации с шарнирным соединением нижних концов стержней фермы, допускающих поворот стержней фермы на острый угол, например, на угол до 20 градусов, обеспечивается увеличение диаметра проема - расстояния между диаметрально расположенными фитингами решетки фермы примерно на 40%, что позволяет решить поставленную техническую проблему.Due to the rigid connection of the upper ends of the truss rods to each other by fittings in combination with the hinged connection of the lower ends of the truss rods, allowing the truss rods to be rotated through an acute angle, for example, by an angle of up to 20 degrees, an increase in the diameter of the aperture - the distance between diametrically located truss lattice fittings about 40%, which allows us to solve the technical problem posed.
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является увеличение полезного объема для размещения части полезной нагрузки внутри фермы до 80…85 процентов от внутреннего объема фермы с обеспечением безопасного отделения полезной нагрузки от фермы.The technical result achieved by the invention is to increase the payload to accommodate part of the payload inside the farm to 80 ... 85 percent of the internal volume of the farm with the safe separation of the payload from the farm.
Кроме того, нижние концы стержней фермы могут быть выполнены в виде снабженных отверстиями проушин, в которых установлены шарнирные подшипники, что позволяя скомпенсировать технологические отклонения углов установки осей проушин от осей отверстий в опорных узлах установки стержней фермы, сокращает время сборки переходного отсека.In addition, the lower ends of the truss rods can be made in the form of eyelets provided with holes, in which pivot bearings are installed, which makes it possible to compensate for technological deviations of the installation angles of the eye axes from the axes of the holes in the support nodes of the truss rod installation, and reduces the assembly time of the transition compartment.
Стержни фермы могут быть выполнены из углепластика как материала с высокой удельной жесткостью - Е/ρ (Е - модуль упругости, ρ - плотность материала), значение которого для углепластика составляет приблизительно 1,63⋅108 Н⋅м/кг, что значительно превышает, например, удельную жесткость сплава АМг6 - 0,25⋅108 Н⋅м/кг. Это уменьшает массу фермы.The truss rods can be made of carbon fiber as a material with high specific stiffness - E / ρ (E is the elastic modulus, ρ is the density of the material), the value of which for carbon fiber is approximately 1.63 1,610 8 N⋅m / kg, which significantly exceeds , for example, the specific stiffness of the AMg6 alloy is 0.25⋅10 8 N⋅m / kg. This reduces the weight of the farm.
Кроме того, каждый из опорных узлов фермы включает стенку, выполненную в виде гребенки, содержащей среднюю и две боковых проушины, причем средняя проушина выполнена изогнутой, что необходимо из условий прочности и жесткости и позволяет обеспечить поворот стержней в разных плоскостях относительно основания на угол до 20 градусов.In addition, each of the supporting nodes of the farm includes a wall made in the form of a comb containing a middle and two side eyes, and the middle eye is made curved, which is necessary from the conditions of strength and stiffness and allows the rods to rotate in different planes relative to the base by an angle of up to 20 degrees.
Помимо прочего, стенка каждого из опорных узлов может быть снабжена продольным ребром, размещенным на внутренней стороне стенки вдоль места ее перегиба, что повышает жесткость опорного узла.Among other things, the wall of each of the support nodes can be provided with a longitudinal rib located on the inner side of the wall along the place of its bend, which increases the rigidity of the support node.
Кроме того, каждый из опорных узлов фермы может содержать две пластинчатые пружины, первый конец каждой из которых жестко закреплен в нижней части стенки опорного узла, а второй конец в изогнутом состоянии пластинчатой пружины поджат к одному из указанных стержней фермы. При этом опорные узлы могут быть выполнены с обеспечением в изогнутом состоянии пластинчатых пружин возможности крепления фитингов фермы к полезной нагрузке, а при разгрузке пластинчатых пружин возможности поворота стержней относительно стенки опорного узла.In addition, each of the supporting nodes of the farm may contain two leaf springs, the first end of each of which is rigidly fixed to the lower part of the wall of the support node, and the second end in a bent state of the leaf spring is pressed against one of these rods of the farm. In this case, the support nodes can be made to ensure that the leaf springs are bent to fix the truss fittings to the payload, and when unloading the leaf springs, the rods can be rotated relative to the wall of the support node.
Пластинчатую пружину наиболее предпочтительно выполнить с равномерным уменьшением ее ширины при переходе вдоль пружины от первого к ее второго концу, что обеспечивает равнонапряженное состояние по всей длине пластины и повышает гибкость пластины в 1,5 раза.A leaf spring is most preferably performed with a uniform decrease in its width when moving along the spring from the first to its second end, which ensures an equally stressed state along the entire length of the plate and increases the flexibility of the plate by 1.5 times.
Кроме того, нижние концы стержней фермы могут содержать опоры, снабженные продольными канавками. Опоры на проушинах стержней определяют направление силы упругости при перемещении точки контакта пластины с опорой, а продольные канавки определяют ориентированное перемещение точки контакта. При этом вторые концы пластинчатых пружин могут быть снабжены сферическими упорами, контактирующими со стержнями решетки и выполненными с обеспечением возможности перемещения вдоль указанных канавок. Сферические упоры обеспечивают направление силы упругости пружины, соответствующее максимальному моменту относительно оси вращения стержней, при этом обеспечивается минимальный разброс в величине моментов, действующих на раскрывающиеся элементы фермы.In addition, the lower ends of the truss rods may include supports provided with longitudinal grooves. The supports on the eyes of the rods determine the direction of the elastic force when moving the contact point of the plate with the support, and the longitudinal grooves determine the oriented movement of the contact point. In this case, the second ends of the leaf springs can be provided with spherical stops in contact with the rods of the lattice and made with the possibility of movement along these grooves. Spherical stops provide the direction of spring force corresponding to the maximum moment relative to the axis of rotation of the rods, while ensuring a minimum variation in the magnitude of the moments acting on the opening elements of the farm.
В изобретении проушины стержней фермы и проушины стенки в наиболее предпочтительном варианте выполнения могут быть снабжены дополнительными отверстиями, выполненными сквозными в проушинах стержней фермы и боковых проушинах стенки, и глухими в средней проушине стенки. При этом указанные дополнительные отверстия в радиальном направлении целесообразно разместить на одинаковом расстоянии от осей шарнирных соединений, при этом в угловом направлении дополнительные отверстия проушин стержней фермы в изогнутом состоянии пластинчатой пружины целесообразно отвернуть от дополнительных отверстий проушин стенки опорного узла на угол поворота стержней фермы. Указанное расположение дополнительных отверстий в проушинах шарнирных соединений, обеспечивая совмещение центров дополнительных отверстий в проушинах стержней фермы и проушинах стенки в разгруженном состоянии пластинчатых пружин, обеспечивает возможность фиксации стержней фермы после их поворота на угол раскрытия.In the invention, the eyes of the truss rods and the walls of the wall in the most preferred embodiment, can be provided with additional holes made through in the ears of the truss rods and side wall ears, and blind in the middle eye of the wall. Moreover, it is advisable to locate these additional holes in the radial direction at the same distance from the axes of the hinge joints, while in the angular direction it is advisable to unscrew the additional holes of the eyes of the truss rods in the bent state of the leaf spring from the additional holes of the ears of the wall of the support unit by the angle of rotation of the truss rods. The specified location of the additional holes in the eyes of the hinge joints, ensuring the alignment of the centers of the additional holes in the eyes of the truss rods and the wall ears in the unloaded condition of leaf springs, makes it possible to fix the truss rods after they are rotated through the opening angle.
Наиболее предпочтительно каждый из опорных узлов фермы снабдить двумя средствами фиксации стержней в повернутом состоянии, каждое из которых включает стопор и взаимодействующую со стопором пружину и выполнено с обеспечением в изогнутом состоянии пластинчатой пружины и в сжатом состоянии цилиндрической пружины возможности поджатия носовой части стопора каждого из устройств фиксации к проушине стержня решетки, а в разгруженном состоянии пружин через дополнительное отверстие проушины стержня возможности введения носовой части стопора в дополнительное отверстие средней проушины стенки опорного узла.Most preferably, each of the supporting nodes of the truss is equipped with two means for fixing the rods in a rotated state, each of which includes a stopper and a spring interacting with the stopper and ensuring that the leaf spring in the bent state and in the compressed state of the coil spring allows the nose of the stopper to be pressed to each fixation device to the eye of the lattice rod, and in the unloaded condition of the springs through the additional hole of the rod eye the possibility of introducing the nose of the stop and further opening the middle eyelet support assembly wall.
Кроме того, средство фиксации стержней в повернутом состоянии может содержать закрепленный на боковой проушине стенки соосно ее дополнительному отверстию корпус, первый торец которого выполнен открытым, а второй перекрыт крышкой, при этом упомянутые стопор и цилиндрическая пружина размещены внутри корпуса, причем цилиндрическая пружина размещена между стопором и крышкой.In addition, the means for fixing the rods in a rotated state may include a housing fixed to the side eye of the wall coaxially with its additional hole, the first end of which is open and the second is covered by a lid, wherein said stopper and a coil spring are placed inside the case, and the coil spring is located between the stopper and cover.
Указанное выполнение средств фиксации стержней в повернутом состоянии минимизирует массу опорных узлов фермы. Такая конструкция опорного узла, сочетающего в одном конструктивном элементе средство раскрытия стержня и средство фиксации в повернутом состоянии, обеспечивает уменьшение массы фермы.The specified implementation of the means of fixing the rods in a rotated state minimizes the mass of the supporting nodes of the farm. This design of the support node, combining in one structural element the means of opening the rod and the means of fixation in a rotated state, reduces the weight of the truss.
Носовые части каждого из стопоров средств фиксации и дополнительные отверстия средней проушины стенки могут быть выполнены в виде конусов с близкими углами уклонов, что, обеспечивая «заклинивание» стопоров в дополнительных отверстиях средних проушин стенок опорных узлов, повышает надежность фиксации стержня в повернутом положении.The nasal parts of each of the stoppers of the fixation means and the additional holes of the middle eye of the wall can be made in the form of cones with close slope angles, which, by “jamming” the stoppers in the additional holes of the middle eyes of the walls of the support nodes, increases the reliability of fixing the rod in the turned position.
Кроме того, проушина каждого из стержней фермы может быть снабжена демпфером, выполненным в виде втулки из полимерного материала и установленным в дополнительном отверстии проушины, что снижает динамические перегрузки и усилия, действующие на стопор в момент фиксации стержня.In addition, the eye of each of the truss rods can be equipped with a damper made in the form of a sleeve made of polymer material and installed in an additional hole of the eye, which reduces dynamic overloads and forces acting on the stopper at the time of fixation of the rod.
Заявляемые изобретения иллюстрируются следующими материалами:The claimed inventions are illustrated by the following materials:
фиг. 1 - переходной отсек ракеты - носителя в аксонометрии (стержни фермы в исходном положении),FIG. 1 - transition compartment of the carrier rocket in a perspective view (truss rods in the initial position),
фиг. 2 - переходной отсек в плане (вид А с фиг. 1, стержни фермы в повернутом положении),FIG. 2 - transition compartment in plan (view A from Fig. 1, truss rods in a turned position),
фиг. 3 - продольный разрез переходного отсека (разрез Б-Б с фиг. 2, стержни фермы в повернутом положении),FIG. 3 is a longitudinal section of the transition compartment (section BB of Fig. 2, the truss rods in the turned position),
фиг. 4 - узел установки опорного узла фермы на корпусе, проставке (разрез В-В с фиг. 2),FIG. 4 - installation site of the support node of the farm on the housing, the spacer (section BB in Fig. 2),
фиг. 5 - продольная балка в аксонометрии,FIG. 5 - longitudinal beam in a perspective view,
фиг. 6 - продольная балка (вид сбоку),FIG. 6 - longitudinal beam (side view),
фиг. 7 - поперечное сечение нижней части продольной балки (сечение С-С с фиг. 6),FIG. 7 is a cross section of the lower part of the longitudinal beam (section CC of FIG. 6),
фиг. 8 - поперечное сечение верхней части продольной балки (сечение Р-Р с фиг. 6),FIG. 8 is a cross section of the upper part of the longitudinal beam (section PP from Fig. 6),
фиг. 9 - узел соединения опорного узла фермы с корпусом и проставкой в аксонометрии (вид в аксонометрии с внешней стороны переходного отсека),FIG. 9 - connection node of the supporting node of the farm with the housing and the spacer in a perspective view (perspective view from the outside of the transition compartment),
фиг. 10 - узел соединения опорного узла фермы с корпусом и проставкой в аксонометрии (вид в аксонометрии с внутренней стороны переходного отсека),FIG. 10 - connection node of the supporting node of the farm with the housing and the spacer in a perspective view (perspective view from the inside of the transition compartment),
фиг. 11 - установка замка - толкателя в опорном узле плоской фермы на верхнем шпангоуте проставки в аксонометрии,FIG. 11 - installation of the lock - pusher in the support node of a flat truss on the upper frame spacers in a perspective view,
фиг. 12 - укрупненный вид узла установки опорного узла фермы на поперечной балке (выноска Г с фиг. 2),FIG. 12 is an enlarged view of the installation site of the support node of the farm on the transverse beam (callout G with Fig. 2),
фиг. 13 - ферма переходного отсека в аксонометрии (стержни фермы в повернутом положении),FIG. 13 - farm transition compartment in a perspective view (the rods of the farm in a rotated position),
фиг. 14 - схема фермы в исходном и повернутом положении,FIG. 14 is a diagram of the farm in the initial and rotated position,
фиг. 15 - схема соединения стержней фермы с опорными узлами и фитингами (вид П с фиг. 13),FIG. 15 is a diagram of the connection of the truss rods with supporting nodes and fittings (type P from Fig. 13),
фиг. 16 - фитинг соединения верхних концов стержней фермы в аксонометрии,FIG. 16 - fitting connection of the upper ends of the truss rods in a perspective view,
фиг. 17 - опорный узел фермы (фрагмент разреза Е-Е с фиг. 12),FIG. 17 - the reference node of the farm (a fragment of the section EE from Fig. 12),
фиг. 18 - опорный узел фермы (разрез К-К с фиг. 17),FIG. 18 is a reference node of the farm (section KK with Fig. 17),
фиг. 19 - опорный узел фермы, стержни решетки в повернутом положении (фрагмент разреза Ж-Ж с фиг. 12),FIG. 19 - the supporting node of the farm, the rods of the lattice in a rotated position (fragment of the section FJ with Fig. 12),
фиг. 20 - стенка опорного узла фермы, общий вид в аксонометрии сзади,FIG. 20 - wall of the support node of the farm, a General view in a perspective view from the back,
фиг. 21 - опорный узел фермы с частичным разрезом по оси шарнирного соединения и осям дополнительных отверстий в проушинах стенки (разрез Л-Л с фиг. 18, стержни решетки в исходном положении),FIG. 21 is a support node of the farm with a partial section along the axis of the hinge joint and the axes of the additional holes in the wall lugs (section L-L from Fig. 18, the rods of the grate in the initial position),
фиг. 22 - опорный узел фермы с частичным разрезом по оси шарнирного соединения и осям дополнительных отверстий в проушинах стенки (разрез Л-Л с фиг. 18, стержни решетки в повернутом положении),FIG. 22 - support node of the farm with a partial cut along the axis of the hinge and the axes of the additional holes in the lugs of the wall (section L-L from Fig. 18, the rods of the lattice in the turned position),
фиг. 23 - схема устройства поворота стержня решетки фермы, пластинчатая пружина в изогнутом состоянии (условно показан один из стержней фермы),FIG. 23 is a diagram of a device for turning a rod of a grating truss, a leaf spring in a bent state (one of the truss rods is conventionally shown),
фиг. 24 - схема устройства поворота стержня решетки фермы, пластинчатая пружина в разгруженном состоянии (условно показан один из стержней фермы),FIG. 24 is a diagram of a device for rotating a rod of a farm lattice, a leaf spring in an unloaded state (one of the truss rods is conventionally shown),
фиг. 25 - узел взаимодействия пластинчатой пружины со стержнем фермы в аксонометрии,FIG. 25 - node interaction leaf spring with the truss rod in a perspective view,
фиг. 26 - узел взаимодействия пластинчатой пружины со стержнем фермы (разрез вдоль пластинчатой пружины),FIG. 26 - the interaction node of the leaf spring with the truss rod (section along the leaf spring),
фиг. 27 - схема устройства фиксации стержня в повернутом положении.FIG. 27 is a diagram of a device for fixing the rod in a rotated position.
В приведенных чертежах элементы переходного отсека и фермы обозначены следующими позициями:In the drawings, the elements of the transition compartment and trusses are indicated by the following positions:
1 продольная ось системы,1 longitudinal axis of the system,
2 полезная нагрузка,2 payload,
10 корпус переходного отсека,10 transition compartment housing,
11 стыковочный шпангоут корпуса,11 docking frame of the housing,
12 опорный шпангоут корпуса,12 support frame of the housing,
13 промежуточный шпангоут корпуса,13 intermediate frame of the body,
20 проставка,20 spacer,
21 верхний шпангоут проставки,21 upper frame spacers,
31 стержень плоской фермы,31 core flat truss,
32 опорный узел плоской фермы на верхнем шпангоуте проставки,32 support node flat truss on the upper frame spacers,
33 опорный узел плоской фермы на верхнем шпангоуте проставки, снабженный замком - толкателем,33 support node of a flat truss on the upper spacer frame, equipped with a pusher lock,
34 опорный узел плоской фермы на стыковочном шпангоуте корпуса,34 support node flat truss on the docking frame of the housing,
35 замок-толкатель,35 pusher lock,
36 поперечная балка,36 cross beam
40 продольная балка,40 longitudinal beam,
41 излом продольной балки,41 fracture of the longitudinal beam,
50 пространственная ферма,50 spatial farm
501…516 стержень решетки фермы,501 ... 516 truss lattice rod,
52 накладка стержня,52 rod overlay,
53 фитинг верхних концов стержней решетки фермы с замком,53 fitting of the upper ends of the truss lattice rods with a lock,
54 замок,54 castle
55 проушина стержня фермы,55 eye of the truss rod,
554 шарнирный подшипник,554 spherical plain bearing
555 дополнительное отверстие проушины стержня решетки,555 additional hole of the grill rod eye,
556 демпфер,556 damper
56 опора для пластинчатой пружины,56 support for leaf spring,
561 продольная канавка опоры пластинчатой пружины,561 longitudinal groove of the leaf spring support,
60 опорный узел фермы,60 support node farm
61 основание опорного узла,61 base support unit
62 стенка опорного узла,62 wall of the support node,
621 продольное ребро стенки опорного узла,621 longitudinal rib of the wall of the support node,
63 ось шарнирного соединения стенки опорного узла со стержнем решетки,63 axis of the swivel of the wall of the support node with the lattice rod,
631 отверстие шарнирного соединения в проушинах стержней и стенки опорного узла,631 hole swivel in the eyes of the rods and the walls of the support node,
64 боковая проушина стенки опорного узла,64 side eye of the wall of the support node,
641 дополнительное отверстие боковой проушины стенки,641 additional hole of the side wall eye,
65 средняя проушина стенки,65 middle wall eye,
651 дополнительное отверстие средней проушины стенки,651 additional hole of the middle wall eye,
66 замыкающий элемент шарнирного соединения - болт, 68 пластинчатая пружина,66 locking element swivel - bolt, 68 leaf spring,
681 первый конец пластинчатой пружины,681 first end of the leaf spring,
682 второй конец пластинчатой пружины,682 second end of the leaf spring,
683 сферический упор,683 spherical emphasis,
80 Средство фиксации стержней в повернутом положении,80 means for fixing the rods in a rotated position,
81 корпус,81 buildings,
82 крышка,82 cover,
83 стопор,83 stopper
84 цилиндрическая пружина,84 coil spring
85 шток,85 stock
86 носовая часть стопора,86 nose of the stopper,
87 хвостовая часть стопора,87 tail end of the stopper,
88 глухое отверстие хвостовой части стопора.88 blind hole in the tail of the stopper.
Без ограничения общности при последующем изложении условимся терминами «внешний», «наружный», «внутренний» обозначать элементы, расположенные в поперечной плоскости космического аппарата - плоскости, перпендикулярной продольной оси 1 переходного отсека, дальше или ближе от продольной оси 1 переходного отсека, или поверхности, ориентированные в сторону от продольной оси 1 системы или в сторону к продольной оси 1 системы. Кроме того, термины «выше», «ниже», «сверху», «снизу», «верхний», «нижний», «верхний торец», «нижний торец», «верхняя сторона», «нижняя сторона» условимся трактовать в соответствии с расположением элементов относительно положительного направления продольной оси 1 переходного отсека (ось X, фиг. 3, 14, 17, 19).Without loss of generality, in the following presentation, we will agree with the terms “external”, “external”, and “internal” to denote elements located in the transverse plane of the spacecraft — the plane perpendicular to the
Переходной отсек ракеты-носителя устроен следующим образом.The transition compartment of the launch vehicle is arranged as follows.
Как и ближайший аналог, переходной отсек ракеты - носителя содержит (см. фиг. 1-4) выполненные в виде усеченных конусов корпус 10 и помещенную внутрь него проставку 20.Like the closest analogue, the transition compartment of the launch vehicle contains (see Figs. 1-4) a
Корпус 10 включает обшивку, стыковочный шпангоут 11, выполненный с обеспечением возможности крепления головного обтекателя (на чертежах условно не показан), и опорный шпангоут 12, выполненный с обеспечением возможности крепления к ракете - носителю (на чертежах условно не показана).The
Проставка 20 включает обшивку, нижний шпангоут, закрепленный на опорном шпангоуте 12 корпуса 10, и верхний шпангоут 21.The
Как и в ближайшем аналоге, стыковочный шпангоут 11 корпуса жестко соединен с верхним шпангоутом 21 проставки плоской фермой с треугольной решеткой, составленной из стержней 31, соединенных друг с другом в опорных узлах 32, 33 на верхнем шпангоуте 21 проставки и в опорных узлах 34 на стыковочном шпангоуте 11 корпуса.As in the closest analogue, the
Переходной отсек изобретения снабжен первым средством крепления полезной нагрузки, выполненным с обеспечением возможности соединения переходного отсека с нижней частью полезной нагрузки (на чертежах условно не показана) и с возможностью отделения от полезной нагрузки. Наиболее предпочтительно первое средство крепления полезной нагрузки выполнить, снабдив опорные узлы 33 плоской фермы на верхнем шпангоуте 21 проставки замками - толкателями 35 (см. фиг. 11). Замки - толкатели могут быть устроены, например, в соответствии с техническим решением, известным из патента РФ № 2093435. При использовании изобретения в переходном отсеке в составе ракеты - носителя «Союз-2» на верхнем шпангоуте 21 проставки целесообразно разместить 16 опорных узлов плоской фермы, при этом из них на восьми опорных узлах 33 могут быть размещены замки-толкатели 35.The transition compartment of the invention is provided with first payload attachment means configured to connect the transition compartment to the bottom of the payload (not shown conventionally in the drawings) and to be separated from the payload. Most preferably, the first means of securing the payload is performed by providing the
В соответствии с изобретением переходной отсек дополнительно содержит поперечные балки 36 и продольные балки 40.In accordance with the invention, the transition compartment further comprises
В соответствии с изобретением поперечные балки 36 (см. фиг. 2, 9, 10, 12) дополнительно соединяют стыковочный шпангоут 11 корпуса с верхним шпангоутом 21 проставки. Поперечные балки 36 ориентированы в поперечной плоскости вдоль диаметрального направления переходного отсека. Первые концы поперечных балок 36 закреплены на верхнем шпангоуте проставки в опорных узлах 33 плоской фермы, снабженных, как указывалось выше, элементами первого средства крепления полезной нагрузки - замками - толкателями. Как и замки-толкатели, в наиболее предпочтительном варианте выполнения переходного отсека, ориентированного на использование с ракетой - носителем «Союз-2», поперечные балки закреплены в каждом втором узле крепления плоской фермы к верхнему шпангоуту проставки. Закрепление первых концов балок 36 к опорным узлам 33 плоской фермы обеспечивает прочность и жесткость крепления, так как опорные узлы 33 способны воспринимать значительные нагрузки, действующие со стороны полезной нагрузки.In accordance with the invention, the transverse beams 36 (see. Fig. 2, 9, 10, 12) additionally connect the connecting
Вторые концы поперечных балок 36 закреплены на стыковочном шпангоуте 11 корпуса переходного отсека.The second ends of the
Продольные балки 40 размещены во внутреннем объеме переходного отсека между корпусом 10 и проставкой 20 (см. фиг. 3, 4). При этом первые концы продольных балок соединены с поперечными балками 36 на некотором удалении от их концов, как показано на фиг 4, 10. Вторые концы продольных балок наиболее предпочтительно закрепить на опорном шпангоуте 12 корпуса. Продольные балки целесообразно выполнить с изломом 41 (см. фиг. 5, 6), при этом верхние части продольных балок -части балок между местом крепления продольной балки 40 к поперечной балке 36 до излома 41, размещены между корпусом и внутренней проставкой. Нижние части - части от места излома 41 до опорного шпангоута 12, соединены с обшивкой корпуса. В наиболее предпочтительном варианте выполнения переходного отсека верхние части балок могут быть выполнены с поперечным сечением в виде двутавра, а нижние части - в виде П-образного профиля (см. фиг. 7, 8). Указанное выполнение поперечного сечения продольных балок 40 снижает величину эксцентриситета поперечного сечения балки и повышает ее прочность.
Обшивка корпуса переходного отсека может быть подкреплена промежуточным шпангоутом 13, соединенным с продольными балками в местах их излома 41.The casing of the transition compartment housing can be supported by an
В соответствии с изобретением переходной отсек содержит второе средство крепления полезной нагрузки, выполненное в виде пространственной фермы 50 с треугольной решеткой, образованной стержнями 501…516. При использовании переходного отсека с ракетой-носителем среднего класса «Союз-2» наиболее предпочтительно выполнить переходной отсек с фермой из 16 стержней. При использовании переходного отсека другими ракетами-носителями число стержней фермы может быть выбрано иным.In accordance with the invention, the transition compartment contains a second means of securing the payload, made in the form of a
Верхние концы стержней пространственной фермы жестко соединены друг с другом фитингами 53, выполненными с возможностью крепления к полезной нагрузке на удалении от верхнего шпангоута проставки и с возможностью отделения от полезной нагрузки.The upper ends of the rods of the spatial truss are rigidly connected to each other by
Нижние концы стержней пространственной фермы 50 шарнирно закреплены в опорных узлах 60 фермы. В соответствии с изобретением опорные узлы 60 закреплены на поперечных балках 36 переходного отсека над местами крепления к поперечным балкам 36 продольных балок 40, как показано на фиг. 4, 9, 10.The lower ends of the rods of the
В соответствии с изобретением опорные узлы 60 выполнены с обеспечением возможности поворота стержней 501…516 фермы на острый угол и фиксации их в повернутом положении после отделения фитингов 53 от полезной нагрузки.In accordance with the invention, the
Наиболее предпочтительно пространственную ферму переходного отсека выполнить в соответствии с заявляемым в пунктах 5-17 формулы устройством фермы.Most preferably, the spatial truss of the transition compartment is performed in accordance with the truss device claimed in claims 5-17.
Заявляемая ферма устроена следующим образом.The inventive farm is arranged as follows.
В соответствии с изобретением ферма (см. фиг. 1, 2, 3, 13-16) содержит составленную из стержней 501...516 треугольную решетку, фитинги 53 и опорные узлы 60.In accordance with the invention, the farm (see Fig. 1, 2, 3, 13-16) contains a triangular lattice composed of
Наиболее предпочтительно стержни 501…516 фермы выполнить из углепластика, например, из углепластика на основе высокомодульной углеродной ленты Кулон-500/0,07 (СТО 75969440-007-2009). При этом соединение стрежней фермы с опорными узлами и фитингами и может быть выполнено с использованием накладок 52 (см., например, патент РФ 2292490). Накладки наиболее предпочтительно выполнить из сплава на основе титана.Most preferably, the
Верхние концы каждой пары стержней фермы, составленной из нечетного и четного стержней, например, стержней 501 и 502, как показано на фиг. 1, 2, 13, жестко соединены друг с другом фитингами 53. Фитинги 53 фермы выполнены с обеспечением возможности соединения с полезной нагрузкой и отделения фитингов от полезной нагрузки - разъединения механической связи фитингов с полезной нагрузкой. Крепление фитингов 53 к полезной нагрузке 2 может быть осуществлено (см. фиг. 16) с использованием замков 54, принципиальное устройство которых может быть выполнено в соответствии с патентом РФ 2321527. Замки обеспечивает соединение фитингов с полезной нагрузкой и отделение фитингов от полезной нагрузки.The upper ends of each pair of truss rods composed of odd and even rods, for
Нижние концы стержней 501…516 фермы в соответствии с изобретением закреплены в опорных узлах 60 фермы (см. фиг. 1, 17). В соответствии с изобретением опорные узлы 60 фермы выполнены с обеспечением возможности поворота двух стержней, соединенных с опорным узлом фермы, в различных плоскостях на острый угол и их фиксации в повернутом положении, как показано на фиг. 3, 13, 14.The lower ends of the
В соответствии с изобретением возможность поворота стержней фермы относительно опорных узлов обеспечивается шарнирными соединениями «ухо-вилка», при этом каждый из опорных узлов шарнирно соединен с двумя стержнями фермы, причем, в соответствии с чередованием в решетке фермы стержней с нечетным номером и стержней с четным номером (см. фиг. 1, 2, 13, 15), каждый опорный узел шарнирно соединен с одним стержнем с нечетным номером и с одним стержнем с четным номером.In accordance with the invention, the ability to rotate the truss rods relative to the support nodes is provided by the “ear-fork” joints, each of the support nodes being pivotally connected to two truss rods, moreover, in accordance with the alternation of rods with an odd number and rods with an even number in the grid of the truss number (see Fig. 1, 2, 13, 15), each support node is pivotally connected to one rod with an odd number and with one rod with an even number.
В соответствии с изобретением шарнирное соединение четного стержня фермы с каждым из опорных узлов фермы выполнено соосным шарнирному соединению нечетного стержня с соседним опорным узлом фермы, а соединение нечетного стержня фермы - соосно соединению четного опорного узла другого соседнего узла фермы (см. фиг. 15). Это в сочетании с жестким соединением друг с другом фитингами 53 верхних концов стержней фермы обеспечивает формирование из каждой пары смежных стержней фермы треугольной створки и возможность поворота стержней фермы в составе створок относительно опорных узлов.In accordance with the invention, the swivel joint of the even truss rod with each of the truss support nodes is made coaxial to the odd rod swivel with the adjacent truss support node, and the odd truss rod joint is coaxial to the even support node of another neighboring truss node (see Fig. 15). This, combined with the rigid connection of the
Каждый из опорных узлов 60 фермы наиболее предпочтительно выполнить из основания 61 и стенки 62.Each of the
Шарнирные соединения стержней фермы и стенки 62 образованы одинарными проушинами 55, расположенными на концах каждого из стержней фермы, проушинами 64, 65, расположенными на стенке 62 опорного узла, и замыкающими элементами шарнирных соединений - болтами 66, (см. фиг. 18, 21, 22). При этом проушины 55, 64, 65 снабжены отверстиями 631 для размещения замыкающего элемента шарнирных соединений (см. фиг. 18, 20-22).The hinge joints of the truss rods and the
В отверстиях 631 проушин 55 стержней фермы могут быть установлены шарнирные подшипники 554 (см. фиг. 18, 21, 22), которые могут быть выполнены в соответствии с ГОСТ 3635-78.In the
В соответствии с изобретением стенку 62 каждого из опорных узлов фермы наиболее предпочтительно выполнить в виде гребенки (см. фиг. 18-20). Стенка содержит три проушины: две боковые 64 проушины и среднюю 65 проушину. Боковые проушины 64 каждого опорного узла размещены по боковым сторонам стенки и снабжены сквозными отверстиями 631 для замыкающего болта 66. Средняя 65 проушина выполнена изогнутой и с увеличенной в 3…4 раза толщиной в сравнении с толщиной боковых проушин 64 стенки. Отверстия 631, размещенные в отогнутых частях средней 65 проушины стенки, снабжены резьбой для замыкающего элемента шарнирного соединения - болта 66. Глубина отверстий 631 в средней проушине должна быть достаточной для передачи на среднюю проушину стенки возможно большей нагрузки от стержней фермы, что тем самым разгружает боковые проушины 64 стенки.In accordance with the invention, the
Для повышения жесткости опорного узла его стенку 62 целесообразно с внутренней стороны подкрепить продольным ребром жесткости 621, разместив его на внутренней стороне стенки 62 опорного узла вдоль места ее перегиба.To increase the rigidity of the support node, its
Опорные узлы 60 фермы снабжены средствами поворота стержней фермы, выполненными в виде пластинчатых пружин 68. В соответствии с заявляемым решением каждый из опорных узлов 60 фермы может быть снабжен двумя пластинчатыми пружинами 68 (см. фиг. 19, 23, 24). Первый конец 681 каждой из пластинчатых пружин жестко закреплен, например, винтовыми соединениями, в нижней части опорного узла, в наиболее предпочтительном варианте - в нижней части стенки 62. Второй конец 682 выполнен с обеспечением контакта с одним из стержней фермы и в изогнутом состоянии пластинчатой пружины поджат к стержню фермы. При разгрузке пластинчатой пружины 68 второй конец 682 выполнен с обеспечением возможности перемещения относительно стержня, например, как показано на фиг 23, относительно стержня 516. При этом под действием сил упругости пружин происходит поворот стержней фермы.The supporting
Наиболее предпочтительно каждую из пластинчатых пружин 68 изготовить из сплава ВТ-6, обладающего высокими деформационными характеристиками, и выполнить ее переменной ширины с равномерным - по линейному закону, уменьшением ширины пластинчатой пружины при переходе вдоль нее от первого 681 ко второму ее концу 682, как показано на фиг. 19. За счет этого обеспечивается равномерное по длине напряженное состояние пластинчатой пружины и в 1,5 раза большая гибкость пружины по сравнению с пружиной постоянной по длине ширины.Most preferably, each of the leaf springs 68 is made of VT-6 alloy having high deformation characteristics and is made of its variable width with a uniform linear linear reduction in the width of the leaf spring when moving along it from the first 681 to its
В месте действия силы упругости пластинчатой пружины 68 на верхнем ее конце 682 для снижения разброса в моменте раскрытия стержней решетки может быть установлен сферический упор 683 (см. фиг. 23-26), взаимодействующий с опорой 56, установленной на накладке 52 стержня.In the place of action of the elastic force of the
Сферический упор 683 наиболее предпочтительно выполнить из стали, например, из стали 07X16H6, что уменьшает силу трения между упором и опорой 56 стержня фермы. Дополнительно опоры 56 каждого из стержней фермы целесообразно снабдить продольными направляющими - канавками 561 (см. фиг. 26), при этом упоры 683 пластинчатых пружин 68 выполнены с обеспечением возможности перемещения вдоль указанных канавок. Дополнительно контактную поверхность опоры 56 целесообразно ориентировать параллельно касательной к пластинчатой пружине в изогнутом состоянии в точке контакта сферического упора к пластинчатой пружине, что позволяет воздействовать на стержень в момент начала поворота с максимальным моментом.The
Фиксация стержней в повернутом положении в соответствии с изобретением может быть выполнена в результате взаимодействия средств фиксации 80 стержней в повернутом положении с дополнительными отверстиями в проушинах стержней фермы и проушинах стенки опорного узла.The fixing of the rods in a rotated position in accordance with the invention can be accomplished as a result of the interaction of the means for fixing 80 rods in a rotated position with additional holes in the eyes of the truss rods and the eyes of the wall of the support unit.
В соответствии с изобретением проушины 55 стержней фермы и проушины 64, 65 стенки 62 опорного узла снабжены дополнительными отверстиями 555, 641, 651. Дополнительные отверстия 555 в проушинах 55 стержней фермы и дополнительные отверстия 641 в боковых проушинах 64 стенки 62 опорного узла выполнены сквозными. Дополнительные отверстия 651 в средней проушине 65 стенки опорного узла выполнены глухими, а их поверхности выполнены конусными с небольшим углом уклона, например, равным 3 градусам.In accordance with the invention, the
В заявляемом изобретении наиболее предпочтительно дополнительные отверстия 555 проушин 55 стержней решетки снабдить демпферами 556, выполненными в виде втулок. Наиболее предпочтительно демпферы выполнить из полимерного материала с хорошими пластическими характеристиками и достаточной прочностью, например, из материала на основе фторопласта. Для обеспечения необходимых энергопоглощающих характеристик демпфера и снижения его размеров во втулку демпфера целесообразно дополнительно запрессовать радиальные стержни диаметром 2-4 мм и высотой соответствующей толщине втулки. Радиальные стержни могут быть выполнены из алюминиевого сплава, например, из сплава АМГ-5.In the claimed invention, it is most preferable to provide
В соответствии с заявляемым решением дополнительные отверстия 555 в проушинах 55 стержней решетки, дополнительные отверстия 641 и 651 в боковых проушинах 64 и в средней проушине 65 стенки опорного узла в радиальном направлении размещены на одинаковом расстоянии R (см. фиг. 23, 24) от осей 63 шарнирных соединений стержней фермы со стенкой 62 опорного узла. При этом в изогнутом состоянии пластинчатых пружин 68 дополнительные отверстия 555 проушин стержней фермы отвернуты от дополнительных отверстий 641, 651 проушин стенки опорного узла на угол β - на необходимый угол поворота стержней решетки (см. фиг. 23). За счет этого при разгруженном состоянии пластинчатой пружины 68 в повернутом положении стержней фермы их дополнительные отверстия 555 занимают положение соосное относительно дополнительных отверстий 641 и 651 проушин стенки опорного узла.In accordance with the claimed solution,
При использовании опорного узла в ферме величина угла β равна величине угла поворота стержней 501-516 решетки фермы (см. фиг. 23, 24).When using the support node in the truss, the angle β is equal to the angle of rotation of the rods 501-516 of the truss lattice (see Figs. 23, 24).
Каждый из устройств фиксации стержней фермы в повернутом состоянии содержит (см. фиг. 21, 22, 25) корпус 81, крышку 82, стопор 83 и цилиндрическую пружину 84.Each of the devices for fixing the truss rods in a rotated state contains (see Fig. 21, 22, 25) a
В соответствии с изобретением каждый опорный узел может быть снабжен двумя устройствами 80 фиксации стержней фермы в повернутом состоянии, каждый из которых (см. фиг. 21, 22, 27) содержит корпус 81, крышку 82, стопор 83 и цилиндрическую пружину 84.In accordance with the invention, each support node can be equipped with two
Корпус 81 каждого из устройств фиксации 80 выполнен в виде цилиндра и закреплен на боковой проушине 64 стенки опорного узла соосно дополнительному отверстию 641 боковой проушины (см. фиг. 21, 22), что может быть сделано с использованием винтов.The
В наиболее предпочтительном варианте выполнения опорного узла фермы корпус 81 устройства фиксации частично размещен внутри дополнительного отверстия 641 боковой проушины стенки, как показано на фиг. 21, 22.In a most preferred embodiment of the truss support assembly, the
Первый торец корпуса 81 - торец, обращенный в сторону проушины 55 стержня решетки, выполнен открытым. Второй торец корпуса 81 перекрыт крышкой 82, которая с использованием резьбового соединения навернута на корпус 81.The first end of the housing 81 - the end facing the
Стопор 83 помещен внутрь корпуса 81. Конструктивно стопор 83 наиболее предпочтительно выполнить из двух частей: носовой 86 части стопора, выполненной конической с небольшим углом уклона, и хвостовой 87 части, выполненной в форме цилиндра (см. фиг. 27).The
Размеры внутреннего диаметра корпуса 81 и диаметра хвостовой части 87 стопора целесообразно выбрать с допусками, соответствующими скользящей посадке. Внутренний диаметр отверстия упомянутой выше втулки демпфера 556, установленного в дополнительном отверстии 555 проушины стержня фермы, наиболее целесообразно выбрать на небольшую величину большую диаметра хвостовой 87 части стопора, например, на 0,1…0,3 мм.The dimensions of the inner diameter of the
В соответствии с изобретением носовые 86 части стопоров и дополнительные отверстия 651 средней проушины стенки могут быть выполнены в виде конусов с близкими углами уклонов, в наиболее предпочтительном варианте выполнения изобретения - с углом уклона равным 3 градусам.In accordance with the invention,
В соответствии с изобретением внутри корпуса 81 между стопором 83 и крышкой 82 размещена цилиндрическая сжатая пружина 84, которую наиболее предпочтительно выполнить из стали.In accordance with the invention, a cylindrical
Как показано на фиг. 27, на торце хвостовой части стопора 87 может быть выполнено глухое отверстие 88, соосное корпусу. При этом цилиндрическую сжатую пружину 84 целесообразно разместить в корпусе внутри стопора в указанном отверстии 88, зажав цилиндрическую пружину 84 между дном указанного глухого отверстия 88 и крышкой 82 корпуса, что уменьшает габариты устройства фиксации.As shown in FIG. 27, a
Кроме того, каждое из устройств фиксации стержней решетки в повернутом состоянии может дополнительно быть снабжено штоком 85, пропущенным через осевое отверстие крышки внутри витков сжатой цилиндрической пружины 84 и закрепленным внутри хвостовой части стопора (см. фиг. 27). Введение в устройство фиксации штока позволяет сократить время сборки и испытаний опорного узла фермы.In addition, each of the devices for fixing the lattice rods in a rotated state can additionally be equipped with a
В соответствии с изобретением носовую часть 86 стопора каждого из устройств фиксации целесообразно пропустить через открытый торец корпуса 81, и ввести в дополнительное отверстие 641 боковой проушины стенки опорного узла. В изогнутом состоянии пластинчатой 68 и в сжатом состоянии цилиндрической пружины 84 носовая часть стопора поджата к проушине 55 стержня решетки (см. фиг. 21). В разгруженном состоянии пластинчатой пружины 68 и цилиндрической пружины 84 через втулку демпфера 556 проушины стержня носовая часть стопора введена в дополнительное отверстие 651 средней проушины стенки опорного узла (см. фиг. 22), за счет чего происходит фиксации стержней решетки фермы в повернутом состоянии.In accordance with the invention, the
Заявляемую ферму наиболее предпочтительно использовать в составе переходного отсека ракеты-носителя, выполненного в соответствии с пунктами 1-4 формулы изобретения, хотя заявляемая ферма может быть использована и в переходных отсеках другой конструкции, при этом опорные узлы 60 фермы жестко соединяются с элементами конструкции переходного отсека. Кроме того, заявляемая ферма может быть использована в составе ракет - носителей, при этом опорные узлы фермы могут быть жестко соединены с последней ступенью ракеты-носителя, а в ее внутреннем объеме размещена часть крупногабаритной полезной нагрузки ракеты-носителя. Ферма может быть использована и в составе космического аппарата, при этом опорные узлы фермы могут быть закреплены на его конструкции, а во внутреннем объеме фермы в качестве полезной нагрузки может быть размещена часть крупногабаритного блока, отделяемого от космического аппарата.The inventive truss is most preferably used in the transition compartment of the launch vehicle, made in accordance with paragraphs 1-4 of the claims, although the claimed truss can be used in the transition compartments of a different design, while the
В наиболее предпочтительном варианте выполнения изобретения, ориентированного для использования в ракете - носителе «Союз-2», угол поворота β (см. фиг. 23) может быть выбран из диапазона из диапазона от 15 до 20 градусов. Это, обеспечивая увеличение диаметра проема - расстояния между диаметрально расположенными фитингами 53 решетки фермы примерно на 40% (см. фиг. 14): с величины Dвф 3,5 м до величины D*вф 5,0 м в повернутом положении стержней на 15 градусов, позволяет повысить степень использования внутреннего объема фермы для размещения внутри него части полезной нагрузки и ее безопасного отделения от фермы.In the most preferred embodiment of the invention, oriented for use in the Soyuz-2 launch vehicle, the rotation angle β (see FIG. 23) can be selected from a range from 15 to 20 degrees. This, providing an increase in the diameter of the aperture - the distance between diametrically located
При выведении ракетой - носителем космической головной части, включающей полезную нагрузку, головной обтекатель и переходной отсек, полезной нагрузки, аэродинамические и инерционные нагрузки от головного обтекателя передаются на стыковочный шпангоут корпуса переходного отсека. От полезной нагрузки за счет первого средства крепления инерционные нагрузки передаются по первому контуру передачи усилий на внутреннюю проставку, а за счет второго - по второму контуру на поперечные и дополнительные балки переходного отсека.When the carrier rocket launches the space head part, including the payload, the head fairing and the transition compartment, the payload, aerodynamic and inertial loads from the head fairing are transferred to the docking frame of the transition compartment case. From the payload, due to the first fastening means, inertial loads are transmitted along the first contour of the force transmission to the inner spacer, and due to the second, along the second contour to the transverse and additional beams of the transition compartment.
Поперечные балки и плоская ферма перераспределяют инерционные нагрузки между первым и вторым силовыми контурами в зависимости от отношения жесткости фермы с корпусом переходного отсека и нижней части полезной нагрузки, располагаемой внутри пространственной фермы, и проставки.Cross beams and a flat truss redistribute the inertial loads between the first and second power circuits depending on the ratio of the stiffness of the truss with the transition compartment housing and the lower part of the payload located inside the spatial truss, and spacers.
После сброса головного обтекателя и выведения полезной нагрузки головного блока на орбиту происходит отделение фитингов фермы от полезной нагрузки - разъединение жесткой связи фитингов фермы с полезной нагрузкой, после чего под воздействием пластинчатых пружин стержни фермы переводятся в повернутое положение с последующей фиксацией их в повернутом положении. Затем полезная нагрузка отделяется от переходного отсека ракеты - носителя.After dumping the head fairing and putting the payload of the head block into orbit, the truss fittings are separated from the payload - the rigid fittings of the truss fittings are disconnected from the payload, after which, under the influence of leaf springs, the truss rods are turned into a rotated position and then fixed in a rotated position. Then the payload is separated from the transition compartment of the carrier rocket.
Claims (28)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140216A RU2697493C1 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Carrier rocket transient compartment and truss |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140216A RU2697493C1 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Carrier rocket transient compartment and truss |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2697493C1 true RU2697493C1 (en) | 2019-08-14 |
Family
ID=67640314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018140216A RU2697493C1 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Carrier rocket transient compartment and truss |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2697493C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111255989A (en) * | 2020-02-28 | 2020-06-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | Support truss rod and space truss structure |
| RU2775570C2 (en) * | 2020-12-22 | 2022-07-04 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Truss |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3191316A (en) * | 1963-06-26 | 1965-06-29 | Hugh L Dryden | Lunar landing flight research vehicle |
| SU1025845A1 (en) * | 1981-10-26 | 1983-06-30 | Kibitkin Lev V | Prestrained spatial truss and method of erecting same |
| US7513459B2 (en) * | 2005-05-06 | 2009-04-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method and associated apparatus for capturing, servicing, and de-orbiting earth satellites using robotics |
| RU2603872C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Transfer compartment of carrier rocket (versions) |
-
2018
- 2018-11-15 RU RU2018140216A patent/RU2697493C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3191316A (en) * | 1963-06-26 | 1965-06-29 | Hugh L Dryden | Lunar landing flight research vehicle |
| SU1025845A1 (en) * | 1981-10-26 | 1983-06-30 | Kibitkin Lev V | Prestrained spatial truss and method of erecting same |
| US7513459B2 (en) * | 2005-05-06 | 2009-04-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method and associated apparatus for capturing, servicing, and de-orbiting earth satellites using robotics |
| RU2603872C1 (en) * | 2015-08-06 | 2016-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Transfer compartment of carrier rocket (versions) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111255989A (en) * | 2020-02-28 | 2020-06-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | Support truss rod and space truss structure |
| RU2775570C2 (en) * | 2020-12-22 | 2022-07-04 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Truss |
| RU2779010C1 (en) * | 2021-05-11 | 2022-08-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Transitional truss |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4725019A (en) | Aircraft engine mount with vertical vibration isolation | |
| RU2458820C2 (en) | Device, in particular, airliner fuselage stiffening tie rod and/or component locking element | |
| JP6419724B2 (en) | Tank holding device in aircraft | |
| US9919804B2 (en) | Propulsion assembly incorporating a turbofan and a mounting pylon enabling a new distribution of the forces between the turbofan and the wing | |
| CN104968567B (en) | Storage tank retainer in aircraft | |
| US4009851A (en) | Spacecraft structure | |
| US4854525A (en) | Engine mounting assembly | |
| RU2697493C1 (en) | Carrier rocket transient compartment and truss | |
| RU2725824C1 (en) | Device for group launch of satellites and reinforced frame | |
| JPS63503374A (en) | spacecraft clamping connector assembly | |
| FR2895052A1 (en) | Vibration isolating device for e.g. gyrodyne type actuator, has isolation modules each comprising outer and inner rigid pieces that are connected by isolation plug whose traction-compression is limited by flexible stop | |
| US9200868B2 (en) | Vessel of the type comprising at least one shaft for receiving at least one missile-launching container | |
| RU2694487C1 (en) | Double start system and support assembly | |
| US20060060713A1 (en) | Vibration damping pylon | |
| EP0126840A1 (en) | Hinge structure | |
| US4776539A (en) | Cradle apparatus for supporting payloads in a space vehicle | |
| RU2603872C1 (en) | Transfer compartment of carrier rocket (versions) | |
| RU2340516C1 (en) | Upper-stage rocket and strong ring (2 versions) | |
| RU2661631C1 (en) | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame | |
| US11181340B2 (en) | Missile launching system for launching missiles from a mobile platform | |
| RU2238888C1 (en) | Turntable for securing payload | |
| RU2673447C9 (en) | Space vehicle | |
| EP2853488B1 (en) | Attachment of a helicopter landing gear | |
| RU2260551C1 (en) | Adapter for group launching of micro-satellites | |
| RU2749468C1 (en) | Adapter for several payloads in the form of a shell made of polymer composite materials |