RU180495U1

RU180495U1 - The device for opening the moving nodes of the spacecraft

Info

Publication number: RU180495U1
Application number: RU2017122877U
Authority: RU
Inventors: Павел Петрович Моисеев; Алексей Игоревич Викторов; Алексей Константинович Подмастерьев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "АСТРОН ЭЛЕКТРОНИКА"
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2018-06-14

Abstract

Полезная модель относится к космической технике и может быть использована для развертывания из транспортного в рабочее положение различных узлов космического аппарата (КА), таких как: панели солнечных батарей (СБ), штанги и т.п.Полезная модель направлена на раскрытие подвижного узла космического аппарата с изменением скорости раскрытия в процессе развертывания, включая временный останов и возобновление раскрытия.Указанный технический результат достигается тем, что устройство раскрытия подвижных узлов КА содержит пружинный двигатель, имеющий плоскую пружину, редуктор, замок, фиксаторы раскрытых узлов космического аппарата и управляемый электромеханический спусковой регулятор скорости с электронным блоком управления спусковым регулятором. Электромеханический спусковой регулятор скорости выполнен в виде спускового колеса со штифтами и двух симметрично размещенных, идентичных спусковых механизмов, каждый из которых содержит электромагнит, спусковой рычаг, фиксирующую лопатку с паллетой, возвратную пружину и пружину спускового рычага, при этом спусковой рычаг одним плечом фрикционно взаимодействует с фиксирующей лопаткой, пружина спускового рычага обеспечивает прижим его второго плеча к якорю электромагнита, возвратная пружина обеспечивает прижим паллеты фиксирующей лопатки к спусковому колесу, спусковые механизмы расположены диаметрально противоположно относительно спускового колеса с возможностью взаимодействия паллет фиксирующих лопаток с его штифтами, а электромагниты подключены к выходам электронного блока управления спусковым регулятором.The utility model relates to space technology and can be used to deploy various nodes of the spacecraft (SC) from the transport to the working position, such as: solar panels (SB), rods, etc. A useful model is aimed at opening the moving node of the spacecraft with a change in the speed of disclosure in the deployment process, including a temporary stop and resumption of disclosure. The technical result is achieved in that the device for opening the movable nodes of the spacecraft contains a spring motor, having a flat spring, a gearbox, a lock, latches of the open nodes of the spacecraft and a controlled electromechanical trigger speed controller with an electronic control unit for the trigger controller. The electromechanical trigger speed controller is made in the form of a trigger wheel with pins and two symmetrically placed, identical trigger mechanisms, each of which contains an electromagnet, a trigger lever, a fixing blade with a pallet, a return spring and a trigger lever spring, while the trigger lever interacts frictionly with one shoulder with a fixing blade, the spring of the trigger lever provides the clamp of its second shoulder to the electromagnet armature, the return spring provides the clamp of the pallets with the clamp opatki to the trigger wheel triggers located diametrically opposite escape wheel to engage the locking blade pallet with its pins, and magnets connected to the outputs of the electronic control unit trigger controller.

Description

Полезная модель относится к космической технике и может быть использована для развертывания из транспортного в рабочее положение различных узлов космического аппарата (КА), таких как: панели солнечных батарей (СБ), штанги и т.п. Устройство может применяться также в наземных условиях в механизмах для обеспечения плавного поворота их вращательных элементов и для удержания вращательных элементов в определенном положении.The utility model relates to space technology and can be used to deploy various nodes of the spacecraft (SC) from the transport to the working position, such as: solar panels (SB), rods, etc. The device can also be used in ground conditions in mechanisms to ensure a smooth rotation of their rotational elements and to hold the rotational elements in a certain position.

Известна конструкция узла крепления панелей СБ, где панели уложены в виде многоярусной конструкции, на крайней пластине панели закреплено тяговое устройство, на корпусе КА разблокирующее устройство, в состав узла входят металлические ленты со свойствами пружины (заявка Японии №63-59920, МПК B64G 1/44. Узел крепления панели солнечных батарей, 1988).There is a known design for the assembly of the SB panel mounting unit, where the panels are stacked in the form of a multi-tiered structure, a traction device is fixed on the panel extreme panel, an unlocking device on the spacecraft body, the assembly includes metal bands with spring properties (Japanese application No. 63-59920, IPC B64G 1 / 44. The site of fastening of the solar panel, 1988).

Недостатком данного устройства является то, что скорость раскрытия панелей СБ напрямую зависит от свойств металлических лент, выполняющих роль пружин, и в данном устройстве скорость ничем не регулируется.The disadvantage of this device is that the opening speed of the SB panels directly depends on the properties of metal tapes that act as springs, and in this device the speed is not regulated by anything.

Известно также устройство раскрытия панели солнечных батарей, состоящее из панели в виде нескольких шарнирно соединенных пластин с размещенными на них солнечными элементами, сложенных в транспортном положении в многоярусную конструкцию замка, фиксаторов раскрытой панели, упругих пластин-шторок, механически контактирующих между собой, которые закреплены на соседних пластинах панели СБ вблизи места их сочленения. При необходимости перевода панели СБ в раскрытое положение из транспортного - замок расцепляется, происходит развертывание панели СБ за счет поворота пластин в шарнирах относительно друг друга, поворот происходит под действием сил упругости первоначально деформированных пластин-шторок, восстанавливающих свое недеформированное состояние (заявка РФ №94037584, МПК B64G 1/44. Устройство раскрытия панели солнечных батарей, 1996).A device for opening a solar panel is also known, consisting of a panel in the form of several pivotally connected plates with solar cells placed on them, folded in a transport position in a multi-tiered design of the lock, latches of the open panel, elastic shutter plates, mechanically contacting each other, which are fixed to neighboring plates of the SB panel near the place of their articulation. If it is necessary to transfer the SB panel to the open position from the transport, the lock is released, the SB panel is deployed due to the rotation of the plates in hinges relative to each other, the rotation occurs under the action of the elastic forces of the initially deformed shutter plates, restoring their undeformed state (RF application No. 94037584, IPC B64G 1/44, Solar Panel Disclosure Device, 1996).

Недостатком известного устройства является то, что на конечной стадии раскрытия панелей происходит удар, который приводит к деформации в конструкции панелей, что обусловлено тем, что в устройстве не обеспечивается регулирование скорости раскрытия в пределах, требуемых для безопасного развертывания.A disadvantage of the known device is that at the final stage of opening the panels, an impact occurs, which leads to deformation in the structure of the panels, which is due to the fact that the device does not provide control of the opening speed within the limits required for safe deployment.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является пружинный механизм для раскрытия подвижных узлов КА. Известное устройство содержит пружинный двигатель, имеющий плоскую пружину, редуктор, замок, фиксаторы раскрытых узлов космического аппарата и спусковой регулятор скорости, на валу пружинного двигателя с одной стороны установлен спусковой регулятор скорости, а с другой стороны - редуктор, на выходе которого закреплен выходной вал, при этом корпус устройства крепится на корпусе КА, а выходной вал крепится к подвижному узлу КА. В известном устройстве пружинный двигатель состоит из барабана с плоской пружиной, а спусковой регулятор скорости выполнен в виде анкерного механизма. Подвижный узел КА приводится в транспортное состояние, взводится пружина пружинного двигателя, фиксируется замком. При необходимости перевода подвижного узла КА в раскрытое положение из транспортного - замок расцепляется, подвижный узел освобождается от удерживающей связи замка. Происходит развертывание подвижного узла КА за счет передачи крутящего момента, создаваемого заведенной пружиной, от пружинного двигателя через редуктор к выходному валу, закрепленному на подвижном узле КА. Требуемая скорость раскрытия подвижного узла КА обеспечивается за счет спускового регулятора скорости, выполненного в виде анкерного механизма. При раскрытии подвижного узла КА на требуемый угол ϕ срабатывает фиксатор, который удерживает подвижный узел КА в раскрытом состоянии. Это устройство принято за прототип (патент на полезную модель РФ №96360, МПК B64G 1/44. Пружинный механизм для раскрытия подвижных узлов КА, 2010).Closest to the proposed utility model is a spring mechanism for opening the moving nodes of the spacecraft. The known device comprises a spring engine having a flat spring, a gearbox, a lock, latches of the open nodes of the spacecraft and a trigger speed regulator, on the shaft of the spring motor there is a trigger speed regulator on one side, and on the other hand a gear, the output shaft of which is fixed, in this case, the device casing is mounted on the spacecraft casing, and the output shaft is attached to the moving spacecraft assembly. In the known device, the spring motor consists of a drum with a flat spring, and the trigger speed controller is made in the form of an anchor mechanism. The mobile unit of the spacecraft is brought into a transport state, the spring of the spring engine is cocked, fixed by a lock. If it is necessary to move the spacecraft’s moving unit to the open position from the transport position, the lock is released, the moving unit is released from the holding connection of the lock. Deployment of the spacecraft’s moving unit occurs due to the transmission of the torque created by the wound spring from the spring motor through the gearbox to the output shaft fixed to the moving spacecraft's unit. The required speed of the opening of the moving node of the spacecraft is provided by the trigger speed controller, made in the form of an anchor mechanism. When the movable spacecraft node is opened at the required angle ϕ, a latch is activated that holds the mobile spacecraft assembly in the open state. This device is taken as a prototype (patent for utility model of the Russian Federation No. 966360, IPC B64G 1/44. Spring mechanism for opening the moving parts of the spacecraft, 2010).

Недостатком известного устройства является то, что скорость раскрытия остается постоянной, отсутствует возможность ее изменения в процессе развертывания, временного останова с возможностью дальнейшего раскрытия подвижных узлов КА.A disadvantage of the known device is that the disclosure speed remains constant, there is no possibility of its change in the process of deployment, temporary stop with the possibility of further disclosure of the moving nodes of the spacecraft.

Задача, решаемая в полезной модели, заключается в раскрытии подвижного узла КА с изменением скорости раскрытия в процессе развертывания, включая временный останов и возобновление раскрытия.The problem solved in the utility model is to open the spacecraft moving unit with a change in the disclosure speed during deployment, including a temporary stop and resumption of disclosure.

Решение задачи достигается тем, что в устройстве раскрытия подвижных узлов КА, содержащем пружинный двигатель, имеющий плоскую пружину, редуктор, замок, фиксаторы раскрытых узлов космического аппарата и спусковой регулятор скорости, в котором на валу пружинного двигателя с одной стороны установлен спусковой регулятор скорости, а с другой стороны - редуктор, на выходе которого закреплен выходной вал, при этом корпус устройства крепится на корпусе КА, а выходной вал крепится к подвижному узлу КА, согласно полезной модели, спусковой регулятор скорости выполнен в виде управляемого электромеханического спускового регулятора скорости, в который введен электронный блок управления спусковым регулятором, при этом электромеханический спусковой регулятор скорости выполнен в виде спускового колеса со штифтами и двух симметрично размещенных, идентичных спусковых механизмов, каждый из которых содержит электромагнит, спусковой рычаг, фиксирующую лопатку с паллетой, возвратную пружину и пружину спускового рычага, при этом спусковой рычаг одним плечом фрикционно взаимодействует с фиксирующей лопаткой, пружина спускового рычага обеспечивает прижим его второго плеча к якорю электромагнита, возвратная пружина обеспечивает прижим паллеты фиксирующей лопатки к спусковому колесу, спусковые механизмы расположены диаметрально противоположно относительно спускового колеса с возможностью взаимодействия паллет фиксирующих лопаток с его штифтами, а электромагниты подключены к выходам электронного блока управления спусковым регулятором.The solution to the problem is achieved by the fact that in the device for opening the moving parts of the spacecraft containing a spring engine having a flat spring, a gearbox, a lock, latches of the open nodes of the spacecraft and a trigger speed regulator, in which a trigger speed regulator is installed on the shaft of the spring engine on one side, and on the other hand, a gearbox, at the output of which the output shaft is fixed, while the device’s body is attached to the spacecraft’s body, and the output shaft is attached to the moving spacecraft’s node, according to the utility model, the trigger regulates p speed is made in the form of a controlled electromechanical trigger speed regulator, into which the electronic control unit for the trigger regulator is inserted, while the electromechanical trigger speed regulator is made in the form of a trigger wheel with pins and two symmetrically placed, identical trigger mechanisms, each of which contains an electromagnet, a trigger lever , a fixing blade with a pallet, a return spring and a trigger lever spring, while the trigger lever interacts frictionly with one shoulder with the fixing blade, the spring of the trigger lever provides the clamp of his second shoulder to the electromagnet anchor, the return spring provides the clamp pallets of the locking blade to the trigger wheel, the triggers are diametrically opposed to the trigger wheel with the possibility of interaction of the pallet of the fixing blades with its pins, and the electromagnets are connected to the outputs of the electronic trigger control unit.

Технический результат заключается в обеспечении регулируемой скорости раскрытия подвижных узлов КА, возможности временного останова в процессе раскрытия и последующего дальнейшего раскрытия, что способствует снижению силы удара в конце раскрытия и уменьшает усилие на конструкцию подвижных узлов.The technical result is to provide an adjustable opening speed of the moving nodes of the spacecraft, the possibility of a temporary stop in the process of opening and subsequent further disclosure, which helps to reduce the impact force at the end of the opening and reduces the force on the design of the moving nodes.

Общий вид устройства раскрытия подвижных узлов КА показан на фиг. 1, конструкция управляемого электромеханического спускового регулятора представлена на фиг. 2, процесс работы устройства раскрытия подвижных узлов КА поясняется фиг. 3 и временными диаграммами управляющих сигналов, поступающих от электронного блока управления спусковым регулятором скорости на электромагниты электромеханического спускового регулятора скорости, представленными на фиг. 4.A general view of the device for disclosing the moving parts of the spacecraft is shown in FIG. 1, the design of the controlled electromechanical trigger regulator is shown in FIG. 2, the operation process of the device for opening the movable nodes of the spacecraft is illustrated in FIG. 3 and timing diagrams of control signals coming from the electronic control unit for the trigger speed controller to the electromagnets of the electromechanical trigger speed controller shown in FIG. four.

В состав заявляемого устройства входит пружинный двигатель 1 (фиг. 1) с плоской пружиной, на валу которого с одной стороны установлен электромеханический спусковой регулятор скорости 2, а с другой стороны - редуктор 3, на выходе которого закреплен выходной вал 4 с вилкой.The composition of the claimed device includes a spring motor 1 (Fig. 1) with a flat spring, on the shaft of which, on the one hand, an electromechanical trigger speed controller 2 is installed, and on the other hand, a gear 3, at the output of which an output shaft 4 with a fork is fixed.

Электромеханический спусковой регулятор скорости 2 выполнен в виде установленного на валу пружинного двигателя 1 спускового колеса 5 (фиг. 2) со штифтами и двух идентичных спусковых механизмов, каждый из которых содержит электромагнит 6, спусковой рычаг 7, фиксирующую лопатку 8 с паллетой, возвратную пружину 9 и пружину спускового рычага 10. Для управления работой электромеханического спускового регулятора введен электронный блок управления спусковым регулятором 11. При этом спусковой рычаг 7 одним плечом фрикционно взаимодействует с фиксирующей лопаткой 8, пружина спускового рычага 10 обеспечивает прижим второго плеча спускового рычага 7 к якорю электромагнита 6, возвратная пружина 9 обеспечивает прижим паллеты фиксирующей лопатки 8 к спусковому колесу 5. Спусковые механизмы расположены диаметрально противоположно относительно спускового колеса 5 с возможностью взаимодействия паллет фиксирующих лопаток 8 с его штифтами. Каждый из электромагнитов 6 подключен к соответствующему выходу электронного блока управления спусковым регулятором 11.The electromechanical trigger speed controller 2 is made in the form of a trigger wheel 5 mounted on the shaft of a spring motor 1 (Fig. 2) with pins and two identical trigger mechanisms, each of which contains an electromagnet 6, a trigger lever 7, a locking blade 8 with a pallet, a return spring 9 and the spring of the trigger lever 10. To control the operation of the electromechanical trigger regulator, an electronic control unit for the trigger regulator 11 is introduced. In this case, the trigger lever 7 frictionally interacts with the fixer with one shoulder with a scapula blade 8, the spring of the trigger lever 10 provides the second arm of the trigger lever 7 to the anchor of the electromagnet 6, the return spring 9 provides the clamp pallets of the fixing blade 8 to the trigger wheel 5. The trigger mechanisms are diametrically opposite to the trigger wheel 5 with the possibility of interaction of the pallet of the locking blades 8 with its pins. Each of the electromagnets 6 is connected to the corresponding output of the electronic control unit of the trigger regulator 11.

Устройство работает следующим образом. Корпус 12 устройства раскрытия подвижных узлов КА (фиг. 3) крепится на корпусе 13 КА, выходной вал 4 с вилкой крепится к подвижному узлу 14 КА. Подвижный узел 14 КА приводится в транспортное состояние, взводится пружина пружинного двигателя 1, фиксируется замком (условно не показан). При необходимости перевода подвижного узла 14 КА в раскрытое положение из транспортного - замок расцепляется, подвижный узел КА освобождается. Происходит развертывание подвижного узла 14 КА за счет передачи крутящего момента, создаваемого взведенной пружиной пружинного двигателя 1 (фиг. 1) через редуктор 3 к выходному валу 4 с вилкой, закрепленному на подвижном узле 14 КА. Редуктор 3 увеличивает крутящий момент, передаваемый от пружинного двигателя 1, который ограничивается допустимой нагрузкой на электромеханический спусковой регулятор скорости 2. При раскрытии подвижного узла 14 КА (фиг. 3) на требуемый угол ϕ срабатывает фиксатор (условно не показан), который удерживает подвижный узел 14 КА в раскрытом состоянии.The device operates as follows. The housing 12 of the device for disclosing the moving parts of the spacecraft (Fig. 3) is mounted on the body 13 of the spacecraft, the output shaft 4 with a fork is attached to the moving node 14 of the spacecraft. The mobile unit 14 of the spacecraft is brought into a transport state, the spring of the spring engine 1 is cocked, fixed by a lock (not shown conditionally). If it is necessary to transfer the mobile unit 14 of the spacecraft to the open position from the transport - the lock is released, the mobile node of the spacecraft is released. The mobile unit 14 KA is deployed due to the transmission of the torque created by the cocked spring of the spring motor 1 (Fig. 1) through the gearbox 3 to the output shaft 4 with a fork mounted on the mobile unit 14 of the KA. The gearbox 3 increases the torque transmitted from the spring motor 1, which is limited by the permissible load on the electromechanical trigger speed regulator 2. When the movable node 14 KA is opened (Fig. 3), the latch (conditionally not shown) that holds the movable node is activated by the required angle ϕ 14 spacecraft in the open state.

Требуемая скорость раскрытия подвижного узла 14 КА обеспечивается управляемым электромеханическим спусковым регулятором скорости 2 (фиг. 1), который работает следующим образом. Установленное на валу пружинного двигателя 1 спусковое колесо 5 (фиг. 2) электромеханического спускового регулятора скорости имеет штифты. Со штифтами контактируют паллеты фиксирующих лопаток 8, которые удерживают спусковое колесо 5 от поворота. Это обусловлено соответствующим расположением спусковых механизмов, усилиями возвратных пружин 9, пружин спускового рычага 10 и усилиями электромагнитов 6. При подаче на электромагниты 6 напряжения от электронного блока управления спусковым регулятором 11 усилие на паллетах фиксирующих лопаток 8 оказывается достаточным для надежного удерживания спускового колеса 5 в неподвижном состоянии (при положении элементов электромеханического спускового регулятора, указанном на фиг. 2, удерживающей является паллета верхнего спускового механизма). Пружина спускового рычага 10 обеспечивает плотное прилегание плеча спускового рычага 7 к якорю электромагнита 6 и, соответственно, максимальное усилие электромагнита 6. Таким образом, при подаче напряжения на электромагниты 6 происходит стопорение фиксирующих лопаток 8 и удержание спускового колеса 5 в неподвижном состоянии.The required opening speed of the moving node 14 KA is provided by a controlled electromechanical trigger speed controller 2 (Fig. 1), which operates as follows. The trigger wheel 5 (Fig. 2) of the electromechanical trigger speed controller mounted on the shaft of the spring motor 1 has pins. The pallets of the fixing blades 8, which hold the trigger wheel 5 from turning, are in contact with the pins. This is due to the corresponding arrangement of the triggers, the forces of the return springs 9, the springs of the trigger lever 10 and the efforts of the electromagnets 6. When voltage is applied to the electromagnets 6 from the electronic control unit of the trigger regulator 11, the force on the pallets of the fixing blades 8 is sufficient to securely hold the trigger wheel 5 in a fixed position state (when the position of the elements of the electromechanical trigger regulator, indicated in Fig. 2, the holding is the pallet of the upper trigger ) The spring of the trigger lever 10 provides a snug fit of the shoulder of the trigger lever 7 to the armature of the electromagnet 6 and, accordingly, the maximum force of the electromagnet 6. Thus, when applying voltage to the electromagnets 6, the locking blades 8 are locked and the trigger wheel 5 is held stationary.

Для раскрытия подвижных узлов КА с помощью электронного блока управления спусковым регулятором 11 на электромагниты подаются управляющие периодические импульсные сигналы в соответствии с временной диаграммой, представленной на фиг. 4, где U_в соответствует напряжению на электромагните верхнего спускового механизма, a U_н соответствует напряжению на электромагните нижнего спускового механизма.In order to open the moving parts of the spacecraft using the electronic control unit for the trigger regulator 11, periodic periodic pulsed signals are applied to the electromagnets in accordance with the time diagram shown in FIG. 4, where U _in corresponds to the voltage on the electromagnet of the upper trigger, and U _n corresponds to the voltage on the electromagnet of the lower trigger.

При отключении напряжения от электромагнита 6 (фиг. 2) верхнего спускового механизма (время t₁ на фиг. 4) на некоторое время τ_и, при наличии напряжения на электромагните нижнего спускового механизма, момент на фиксирующую лопатку 8, создаваемый усилием от штифта 15 спускового колеса 5, становится больше момента, создаваемого пружинами 9 и 10, что приводит к повороту фиксирующей лопатки 8, выходу штифта 15 из зацепления с ее паллетой и освобождению спускового колеса 5, которое начинает проворачиваться. Расположение спусковых механизмов обеспечивает то, что при контакте паллеты одной из фиксирующих лопаток со штифтом колеса 5 (штифт 15 на фиг. 2), паллета другой лопатки находится в положении ожидания контакта с другим штифтом (штифт 16 на фиг. 2). Поэтому спусковое колесо поворачивается лишь на некоторый угол ϕ_ск и стопорится штифтом 16. Значение ϕ_ск определяется количеством штифтов n на спусковом колесе 5: ϕ_ск=π/n. После поворота колеса 5 на угол ϕ_ск возвратная пружина 9 перемещает фиксирующую лопатку 8 верхнего спускового механизма в исходное положение, при котором ее паллета ожидает контакта со следующим штифтом спускового колеса 5. При отключении напряжения от электромагнита 6 нижнего спускового механизма (время t₂ на фиг. 4) на время τ_и, при наличии напряжения на электромагните верхнего спускового механизма, происходят события такие же, как описанные выше, только с нижним спусковым механизмом, приводящие к последующему повороту спускового колеса 5 на угол ϕ_ск.When the voltage is disconnected from the electromagnet 6 (Fig. 2) of the upper trigger (time t ₁ in Fig. 4) for some time τ _and , if there is voltage on the electromagnet of the lower trigger, the moment on the fixing blade 8 created by the force from the pin 15 of the trigger wheel 5, it becomes more than the moment created by the springs 9 and 10, which leads to the rotation of the locking blade 8, the pin 15 out of engagement with its pallet and the release of the trigger wheel 5, which begins to turn. The arrangement of the triggers ensures that when the pallets of one of the fixing vanes come in contact with the pin of the wheel 5 (pin 15 in Fig. 2), the pallet of the other blade is in the waiting position for contact with the other pin (pin 16 in Fig. 2). Therefore, the trigger wheel is rotated only by a certain angle ϕ _cc and is locked by pin 16. The value of ϕ _cc is determined by the number of pins n on the trigger wheel 5: ϕ _cc = π / n. After turning the wheel 5 by an angle ϕ _{SK, the} return spring 9 moves the fixing blade 8 of the upper trigger to its original position, in which its pallet expects contact with the next pin of the trigger wheel 5. When the voltage is disconnected from the electromagnet 6 of the lower trigger (time t ₂ in FIG. .4) for a time τ _and , in the presence of voltage on the electromagnet of the upper trigger, events occur the same as described above, only with the lower trigger, leading to the subsequent rotation of the trigger wheel 5 at an angle ϕ _sc .

Таким образом, при подаче от электронного блока управления спусковым регулятором 11 на электромагниты 6 последовательности импульсных сигналов с некоторым периодом Т_п и сдвигом фаз, определяемым задержкой между началом отключения электромагнитов Т, иллюстрируемым временными диаграммами на фиг. 4, спусковое колесо 5 осуществляет прерывистое вращение с угловым шагом ϕ_ск и с угловой скоростью ω_ск=2π/Т_п⋅n.Thus, when a sequence of pulsed signals with a certain period T _p and a phase shift determined by the delay between the start of shutdown of the electromagnets T, illustrated by the timing diagrams in FIG. 4, the trigger wheel 5 performs intermittent rotation with an angular pitch ϕ _ck and with an angular speed ω _ck = 2π / T _p ⋅n.

С учетом передаточного отношения редуктора 3 К_ред, угловая скорость поворота подвижного узла КА ω_в=2π/(К_ред⋅Т_п⋅n), а угол единичного шага поворота ϕ_в=ϕ_ск/К_ред=π/К_ред⋅n.Given the gear ratio K 3 _ed, the angular velocity of rotation of the movable component _in the AC ω = 2π / (K _n _eds ⋅T ⋅n), and the unit angle of rotation φ _in step _ck = φ / R _ed = π / K _eds ⋅n .

Задание сдвига фаз импульсных сигналов, подаваемых на электромагниты, равным π (фиг. 4), обеспечивает раскрытие подвижного узла КА с угловым шагом ϕ_в и с постоянным периодом Т=Т_п/2. При этом выполнение условия τ_и<Т обеспечивает наличие напряжения на одном из электромагнитов при отсутствии напряжения на другом электромагните, необходимое для работы электромеханического спускового регулятора скорости. Длительность отключения электромагнита τ_и должна обеспечивать прохождение одиночного шагового поворота спускового колеса 5, а за время, равное (Т-τ_и), должно произойти полное возвращение этого спускового механизма в исходное положение за счет пружин 9 и 10 с его фиксацией электромагнитом 6.Setting the phase shift of the pulsed signals supplied to the electromagnets equal to π (Fig. 4), provides the opening of the moving spacecraft with an angular pitch ϕ _in and with a constant period T = T _p / 2. In this case, the fulfillment of the condition τ _and <T ensures the presence of voltage on one of the electromagnets in the absence of voltage on the other electromagnet, necessary for the operation of the electromechanical trigger speed controller. The duration of the shutdown of the electromagnet is τ _and must ensure the passage of a single stepwise rotation of the trigger wheel 5, and in a time equal to (T-τ _and ), this trigger must fully return to its original position due to the springs 9 and 10 with its fixation by the electromagnet 6.

В качестве электронного блока управления спусковым регулятором может использоваться двухканальный генератор последовательности прямоугольных импульсов напряжения с регулируемыми длительностью τ_и и периодом импульсов Т_п, одинаковыми для обоих каналов, при постоянном сдвиге фаз сигналов по каналам равном π, а также с регулируемым числом подаваемых импульсов. При этом период импульсов Т_п обеспечивает заданную скорость раскрытия подвижного узла КА ω_в, а число импульсов N_имп обеспечивает заданный угол раскрытия. Так, например, для раскрытия подвижного узла 14 КА (фиг. 3) на требуемый угол ϕ электронный блок управления спусковым регулятором подает на электромагниты N_имп=ϕ/ϕ=ϕ⋅К_ред⋅n/π импульсов.As an electronic control unit for the trigger regulator, a two-channel generator of a sequence of rectangular voltage pulses with adjustable duration τ _and pulse period T _p identical for both channels can be used, with a constant phase shift of the signals along the channels equal to π, as well as with an adjustable number of supplied pulses. In this case the pulse period T _p disclosure provides a predetermined speed of the movable assembly _into spacecraft ω and the number of pulses N _pulses provides a predetermined opening angle. So, for example, to open the movable node 14 KA (Fig. 3) at the required angle ϕ, the electronic control unit for the trigger regulator supplies electromagnets N _imp = ϕ / ϕ = ϕ⋅K _ed ⋅n / π pulses.

Таким образом, путем изменения по заданному алгоритму периода импульсного сигнала Т_п, подаваемого с электронного блока управления спусковым регулятором 11 (фиг. 2) на электромагниты 6, обеспечивается возможность задания необходимого закона изменения скорости вращения спускового колеса 5 и, соответственно, скорости раскрытия подвижных узлов КА, включая их временную остановку и возобновление раскрытия. Это свидетельствует о решении поставленной технической задачи полезной модели.Thus, by changing, according to a given algorithm, the period of the pulse signal T _p supplied from the electronic control unit of the trigger regulator 11 (Fig. 2) to the electromagnets 6, it is possible to set the necessary law for changing the speed of rotation of the trigger wheel 5 and, accordingly, the opening speed of the moving units KA, including their temporary stop and renewal of disclosure. This indicates the solution of the technical problem of the utility model.

В случае нарушения работы электронного блока управления спусковым регулятором 11 (фиг. 2) (при отсутствии напряжения на обоих электромагнитах 6) спусковое колесо 5 будет проворачиваться с некоторой нерегулируемой скоростью, попеременно взаимодействуя своими штифтами с паллетами фиксирующих лопаток 8 верхнего и нижнего спусковых механизмов и встречая сопротивление только от пружин 9 и 10 (обеспечивается соответствующим расположением спусковых механизмов, геометрией поверхностей паллет фиксирующих лопаток), что обеспечит процесс раскрытия подвижного узла КА в случае аварийного отключения питания.In the event of a malfunction of the electronic control unit for the trigger regulator 11 (Fig. 2) (in the absence of voltage on both electromagnets 6), the trigger wheel 5 will turn at a certain unregulated speed, alternately interacting with its pins with pallets of fixing blades 8 of the upper and lower triggers and meeting resistance only from springs 9 and 10 (provided by the appropriate location of the triggers, the geometry of the surfaces of the pallets of the fixing blades), which will ensure the opening process SC mobile node in case of power failure.

Claims

A device for opening movable components of a spacecraft, comprising a spring engine having a flat spring, a gearbox, a lock, latches for the open nodes of the spacecraft and a speed regulator, in which a speed regulator is mounted on the shaft of the spring engine and, on the other hand, a gearbox, at the output of which the output shaft is fixed, while the device’s body is attached to the spacecraft’s body, and the output shaft is attached to the moving unit of the spacecraft, characterized in that the trigger speed controller is made in the form of a controlled electromechanical trigger speed controller, into which the electronic control unit for the trigger controller is inserted, while the electromechanical trigger speed controller is made in the form of a trigger wheel with pins and two symmetrically placed, identical trigger mechanisms, each of which contains an electromagnet, trigger the lever fixing the blade with the pallet, the return spring and the spring of the trigger lever, while the trigger lever with one shoulder is frictional interacts with the fixing blade, the spring of the trigger lever ensures that its second shoulder is pressed against the electromagnet armature, the return spring provides the clamp pallets of the locking blade to the trigger wheel, the trigger mechanisms are diametrically opposed to the trigger wheel with the possibility of interaction of the pallet of the fixing blades with its pins, and the electromagnets are connected to the outputs of the electronic control unit trigger regulator.