RU1818285C - Ballistic recoverable capsule - Google Patents

Ballistic recoverable capsule

Info

Publication number
RU1818285C
RU1818285C SU4892684A RU1818285C RU 1818285 C RU1818285 C RU 1818285C SU 4892684 A SU4892684 A SU 4892684A RU 1818285 C RU1818285 C RU 1818285C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capsule
housing
shell
ballistic
thermal protection
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Антоненко
Николай Александрович Есипов
Геннадий Михайлович Иванов
Виталий Юрьевич Катушкин
Андрей Николаевич Фокин
Original Assignee
Конструкторское бюро "Салют"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конструкторское бюро "Салют" filed Critical Конструкторское бюро "Салют"
Priority to SU4892684 priority Critical patent/RU1818285C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1818285C publication Critical patent/RU1818285C/en

Links

Landscapes

  • Tents Or Canopies (AREA)

Abstract

Использование: доставка полезного груза с космического объекта на Землю. Сущность изобретени : капсула содержит корпус, снабженный сбрасываемой теплозащитой (ТЗП). Капсула снабжена надувной герметичной оболочкой, размещенной е зазоре между корпусом и ТЗП. Заполнение оболочки газом происходит при отделении капсулы от космического объекта, в результате чего корпус и ТЗП поджимаютс  избыточным давлением, что Снижает вибрационные нагрузки на капсулу при ее спуске в плотных сло х атмосферы. 5 ил.Usage: delivery of payload from a space object to Earth. SUMMARY OF THE INVENTION: A capsule comprises a housing provided with resettable thermal protection (TPP). The capsule is equipped with an inflatable airtight shell located e the gap between the housing and the TZP. Filling the shell with gas occurs when the capsule is separated from the space object, as a result of which the body and the pressure transformer are compressed by excessive pressure, which reduces the vibration load on the capsule during its descent in dense atmospheric layers. 5 ill.

Description

: Изобретение относитс  к космическим аппаратам дл  возвращени  в атмосферу Земли, торможени  и посадки.: The invention relates to spacecraft for returning to the atmosphere of the Earth, braking and landing.

Целью изобретени   вл етс  улучшение эксплуатационных характеристик капсулы путем уменьшени  вибрационных нагрузок при спуске 8 плотных сло х атмосферы .The aim of the invention is to improve the performance of the capsule by reducing vibration loads during the descent of 8 dense atmospheric layers.

На фиг. 1 приведена, обща  схема устройства в исходном положении; на фиг. 2 - ниппельное устройство; на фиг, 3 - капсула после Подачи давлени  в герметичную оболочку; на фиг. 4 - строение герметичной оболочки; на фиг. 5 - обща  схема капсулы после подачи давлени  в герметичную оболочку М сброса теплозащитного покрыти .In FIG. 1 shows a general diagram of a device in its initial position; in FIG. 2 - nipple device; Fig. 3 is a capsule after applying pressure to the sealed enclosure; in FIG. 4 - the structure of the hermetic shell; in FIG. 5 is a general diagram of a capsule after pressure has been applied to the sealed sheath M of the heat-release coating.

Баллистическа  возвращаема  капсула 1 (фиг. 1) включает в себ  корпус 2 со сбрасываемой теплозащитой 3. Капсула 1 выполнена в виде цилиндра 5 с передним конусом 5 и притуплением по сфере 6. Капсула 1 имеет коническую юбку 7.The ballistic return capsule 1 (Fig. 1) includes a housing 2 with resettable thermal protection 3. The capsule 1 is made in the form of a cylinder 5 with a front cone 5 and a blunting over the sphere 6. The capsule 1 has a conical skirt 7.

Внутри корпуса 2 размещена полезна  нагрузка 8. Корпус 2 закрыт гермоднищем 9. Теплозащита 3 выполнена в виде неразъемной цельной оболочки. Корпус 2 выполнен из двух частей. В первой из них (передней) размещена полезна  нагрузка 8, а во второй (донна  часть) - система автоматики 10, электропитани  11, поиска 12 капсулы. Дл  схода с орбиты предусмотрена тормозна  двигательна  установка 13, а дл  стабилизации положени  капсулы - двигатели стабилизации 14,A useful load 8 is placed inside the housing 2. The housing 2 is closed by a hermetic bottom 9. The thermal protection 3 is made in the form of an integral integral shell. Case 2 is made of two parts. The first of them (front) has a payload of 8, and the second (bottom) has an automation system 10, power supply 11, and capsule search 12. A braking propulsion system 13 is provided for descent from orbit, and stabilization motors 14 are used to stabilize the position of the capsule.

В донной части размещены также парашютна  система 15 в парашютном отсеке 16, устройство отделени  17 двигателей тормозного и стабилизации, которые установлены на раме 18.The parachute system 15 is also located in the bottom part in the parachute compartment 16, the separation device 17 of the brake and stabilization engines, which are mounted on the frame 18.

Дл  установки и взаимной св зи отсеков корпуса капсулы предусмотрены шпангоуты 19,20.21,22. Гермоднище 9 крепитс  к корпусу 2 при помощи замков 23. Остальные замковые устройства на чертежах не показаны.For mounting and interconnecting the compartments of the capsule body, frames 19,20.21,22 are provided. The pressure plate 9 is attached to the housing 2 by means of locks 23. The remaining locking devices are not shown in the drawings.

«"

fefe

0000

00 Ю 0000 U 00

елate

При необходимости в носовой части 24 капсулы 1 может быть установлен балансир 25. Под теплозащитой 3 по всей длине капсулы 1 размещена герметична  оболочка 26, имеюща  по крайней мере одно ниппельное устройство 27,. размещенное в донной части 28 капсулы 1 и св занное с мсточником дав- лени  29 через устройство автоматической расстыковки 30 (фиг, 2). Ниппельное устройство 27 герметичной оболочки 26 крепитс  к корпусу 2 капсулы при помощи гайки 31. На фиг. 2 представлена позици  после разъединени  св зи с источником питани .If necessary, a balancer 25 can be installed in the nose 24 of the capsule 1. Under the thermal protection 3, a sealed shell 26 is placed along the entire length of the capsule 1, having at least one nipple device 27. placed in the bottom 28 of the capsule 1 and connected to the pressure source 29 through the automatic undocking device 30 (FIG. 2). The nipple device 27 of the airtight shell 26 is attached to the capsule body 2 by means of a nut 31. FIG. Figure 2 shows the position after disconnecting the communication with the power source.

На фиг. 3 показана герметична  оболочка 26, заполненна  сжатым газом 32.In FIG. 3 shows a sealed enclosure 26 filled with compressed gas 32.

Сбрасываема  теплозащита 3 выполнена по форме конструктивно подобной корпусу капсулы и размещена с зазором Дконцентрично корпусу 2 (фиг. 1 и 3). Теплозащита 3 и корпус 2 св заны между собой в донной части 28, например, при помощи трех силовых замковых устройств (не показаны ), которые воспринимают все продольные нагрузки. Учитыва , что спуск капсулы производитс  при небольших траекторных углах входа в Плотные слои атмосферы ( - 2,5°), нагрузки, действующие на капсулу при спуске в плотных сло х атмосферы, относительно невелики и усили , действующие на каждое из силовых замковых устройств , составл ют ориентировочно 0,5... 1,0 т.Resettable thermal protection 3 is made in a form structurally similar to the capsule body and placed with a clearance of concentric to the body 2 (Figs. 1 and 3). The heat shield 3 and the casing 2 are interconnected in the bottom 28, for example, by means of three power locking devices (not shown) which absorb all longitudinal loads. Taking into account that the descent of the capsule is carried out at small trajectory angles of entry into the Dense atmosphere (- 2.5 °), the loads acting on the capsule during descent in the dense layers of the atmosphere are relatively small and the forces acting on each of the power locking devices amounted to approximately 0.5 ... 1.0 t.

Эти нагрузки частично снимаютс  с замковых устройств ввиду наличи  трени  между заполненной сжатым газом 32 герметичной оболочкой 26, теплозащитой 3 и корпусом 2 капсулы 1.These loads are partially removed from the locking devices due to friction between the pressurized shell 26 filled with compressed gas 32, thermal protection 3 and capsule 1 body 2.

Герметична  оболочка 26 внутри разделена в продольном и поперечном направлени х-на секции 33 перегородками 34. Секции 33 св заны между собой по крайней мере двум  клапанами 35 и 36, например, мембранного типа, работающими в противоположных направлени х, установленными в перегородках 34 (фиг, 4). Вместо клапанов могут быть выполнены калиброванные отверсти .The sealed sheath 26 is internally divided in the longitudinal and transverse direction of the x-section 33 by partitions 34. The sections 33 are interconnected by at least two valves 35 and 36, for example, membrane-type, working in opposite directions, installed in the partitions 34 (Fig. , 4). Instead of valves, calibrated holes can be made.

На фиг, 5 представлена баллистическа  возвращаема  капсула 1 после сброса теплозащиты 3. Под действием сжатого газа 32 герметична  оболочка 26 расправл етс , образу  чехол вокруг капсулы 1. Источник давлени  29 имеет механизм задействовани  37.Fig. 5 shows the ballistic return capsule 1 after the thermal protection 3 has been reset. Under the action of compressed gas 32, the sealed casing 26 is expanded to form a case around the capsule 1. The pressure source 29 has a actuating mechanism 37.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Система управлени  КА выдает команду на отделение от него баллистической возвращаемой капсулы 1. По этой команде срабатывает механизм задействовани  37The spacecraft control system issues a command to separate the ballistic return capsule 1 from it. The activation mechanism is triggered by this command 37

источника давлени  29 и сжатый газ заполн ет герметичную оболочку 26, поджима  теплозащиту 3 (изнутри) и корпус 2 (снаружи ). После этого капсула отдел етс  от КА иa pressure source 29 and compressed gas fills the sealed enclosure 26, compressing the heat shield 3 (from the inside) and the housing 2 (from the outside). After this, the capsule is separated from the spacecraft and

отходит от него на безопасное рассто ние, где запускаетс  ТДУ, обеспечива  сход капсулы с орбиты. На этапе удалени  от КА и работы ТДУ работают двигатели стабилизации 14. обеспечива  заданную ориентациюmoves away from it to a safe distance, where the TDU is launched, ensuring the capsule leaves the orbit. At the stage of removal from the spacecraft and the operation of the TDU, stabilization engines work 14. providing a given orientation

0 продольной оси капсулы в космическом пространстве .0 longitudinal axis of the capsule in outer space.

После окончани  работы ТДУ двигатели торможени  и стабилизации вместе с рамой 18 и источником давлени  29 отдел ютс  отAfter the operation of the TDU, the braking and stabilization engines, together with the frame 18 and the pressure source 29, are separated from

5 капсулы. Капсула продолжает автономный полет по баллистической траектории спуска в плотных сло х атмосферы до высоты 20 км, где по команде системы автоматики 10 капсулы 1 производитс  отстрел крышки па0 рашютного отсека и вывод в поток тормозного парашюта.5 capsules. The capsule continues its autonomous flight along a ballistic descent trajectory in dense atmospheric layers up to an altitude of 20 km, where, by the command of the automation system 10 of capsule 1, the parachute compartment lid is shot and the parachute is put into the stream.

Дальнейший полет осуществл етс  на тормозном парашюте до высоты 10 км, где производитс  ввод в поток основногоFurther flight is carried out with a brake parachute to an altitude of 10 km, where the main

5 парашюта, задействование системы поиска капсулы (выброс дипольных отражателей, задействование радиома ка, размещенного на капсуле 1), сброс теплозащиты. После сброса теплозащиты 3 герметична  оболоч0 ка 26 расправл етс , принима  рабочее положение дл  встречи с поверхностью земли. В момент сброса теплозащиты 3 после расстыковки силовых замковых устройств, св зывающих теплозащиту 3 с корпусом 25 parachutes, activation of the capsule search system (ejection of dipole reflectors, activation of a radio beacon located on capsule 1), reset of thermal protection. After the heat shield 3 has been reset, the sealed sheath 26 straightens, assuming a working position to meet the surface of the earth. At the time of thermal protection reset 3 after undocking of the power locking devices connecting the thermal protection 3 with the housing 2

5 капсулы 1, одновременно с раскрытием основного парашюта действует давление 32 герметичной оболочки 26, способству  более быстрому сбросу теплозащиты 3 с корпуса 2. 5 of the capsule 1, simultaneously with the opening of the main parachute, the pressure 32 of the hermetic shell 26 is in effect, contributing to the more rapid discharge of thermal protection 3 from the body 2.

0 В момент соприкосновени  с поверхностью земли по сигналу пьезодатчика система автоматики отстреливает (обрезает) парашют и капсула своей герметичной оболочкой 26 начинает взаимодействие с зем5 лей (водой). При этом секци  33 капсулы, котора , например, первой коснулась земли , начинает обжиматьс , перекачива  сжатый газ из этой секции в соседние секции через, например, клапан 35. По мере обжа0 ти  соседних секций 33 то же происходит и с ними. Перекачка сжатого газа в соседние секции происходит в соответствии с проходными размерами и количеством, например, клапанов 35. Теоретически и эксперимен5 талъно можно подобрать оптимальные характеристики этих клапанов или просто калиброванных отверстий.0 At the moment of contact with the surface of the earth, at the signal of the piezoelectric transducer, the automation system shoots (cuts off) the parachute and the capsule with its airtight shell 26 begins to interact with the ground (water). In this case, the section 33 of the capsule, which, for example, first touched the ground, begins to be squeezed, pumping the compressed gas from this section to the neighboring sections through, for example, the valve 35. As the neighboring sections 33 are compressed, the same thing happens with them. The compressed gas is pumped into neighboring sections in accordance with the passage sizes and the number of, for example, valves 35. Theoretically and experimentally, it is possible to select the optimal characteristics of these valves or simply calibrated openings.

После полного гашени  скорости капсулы сжатый газ из необжатых при приземле- нии секций, вобравших в себ  сжатый газ изAfter the capsule’s speed is completely extinguished, the compressed gas from the sections that were uncompressed during the landing and which absorbed the compressed gas from

обжатых секций, начинает возвращатьс  в первоначально обжатые секции, но через другие, например, мембранные клапаны 36. Характеристики этих клапанов подбираютс  так, чтобы устранить подпрыгивание кап- сулы.of the compressed sections begins to return to the initially compressed sections, but through other, for example, diaphragm valves 36. The characteristics of these valves are selected so as to prevent the capsule from jumping up.

Поскольку капсула спускаетс  на парашюте , закрепленном в донной части капсулы , то наиболее веро тна первична  встреча с землей носовой частью капсулы. После отстрела парашюта капсула начинает заваливатьс  на боковую поверхность. При этом будут обжиматьс  соответствующие секции 33 герметичной оболочки 26 на боковой поверхности и хвостовой юбке (фиг. 5) и будут аналогично проходить процессы, описанные выше.Since the capsule is lowered by a parachute secured to the bottom of the capsule, the most probable first encounter with the ground is the nose of the capsule. After the parachute is fired, the capsule begins to tumble onto the side surface. In this case, the corresponding sections 33 of the airtight shell 26 will be crimped on the side surface and the tail skirt (Fig. 5) and the processes described above will similarly undergo.

: На заключительном этапе приземлени  капсула примет устойчивое положение на земле, давление в секци х 33 герметичной оболочки 26 выровн етс . Вокруг капсулы будет термойзолирующа  оболочка, котора  на некоторое (расчетное) врем  предохранит её от чрезмерного перегрева летом и переохлаждени  зимой.: At the final stage of landing, the capsule will have a stable position on the ground, the pressure in sections 33 of the sealed shell 26 will equalize. Around the capsule there will be a thermo-insulating shell, which for some (estimated) time will protect it from excessive overheating in summer and overcooling in winter.

Дл  уменьшени  термопоглощенй  оболочки ее наружна  поверхность должна быть покрыта слоем материала (напыление) с высокими отражающими характеристиками .To reduce the heat-absorbing shell, its outer surface should be covered with a layer of material (spraying) with high reflective characteristics.

Зазор А (фиг. 3) выбираетс  (теоретически и экспериментально) таким образом, чтобы обеспечить максимальное гашение вибрационных нагрузок при спуске капсулы в плотных сло х атмосферы.The gap A (Fig. 3) is selected (theoretically and experimentally) in such a way as to provide maximum damping of vibration loads when the capsule is lowered in dense atmospheric layers.

Предложенное конструктивное исполнение баллистической возвращаемой капсулы позвол ет обеспечить улучшение эксплуатационных характеристик капсулы путем уменьшени  вибрационных нагрузок при спуске в плотных сло х атмосферы, ускорени  сброса теплозащиты с корпуса капсулы .The proposed embodiment of the ballistic return capsule makes it possible to improve the performance of the capsule by reducing vibration loads during descent in dense atmospheric layers and accelerating the discharge of thermal protection from the capsule body.

Вместо нескольких обычно используемых систем (системы м гкой посадки, системы спасени  при приводнении, дополнительной теплоизол ции на земле) предлагаетс  одна герметична  оболочка, выполн юща  функции всех этих систем. При этом источник давлени , используемый дл  заполнени  этой оболочки сжатым газом , отдел етс  от капсулы вместе с двигател ми тормозным и стабилизации и занимает минимальный полезный объем капсулы.Instead of several commonly used systems (soft landing systems, rescue systems during splashdown, additional thermal insulation on the ground), one sealed enclosure is proposed that functions as all of these systems. In this case, the pressure source used to fill this shell with compressed gas is separated from the capsule together with the brake and stabilization engines and occupies the minimum useful volume of the capsule.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Баллистическа  возвращаема  капсула, содержаща  корпус с установленным на нем сбрасываемым теплозащитным покрытием , выполненным конструктивно подобным корпусу и св занным с ним посредством элементов отделени , причем теплозащитное покрытие установлено с зазором по отношению к корпусу, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик капсулы путем уменьшени  вибрационных нагрузок при спуске в плотных сло х атмосферы, капсула снабжена надувной герметичной оболочкой , размещенной в зазоре между корпусом и теплозащитным покрытием.A ballistic return capsule comprising a housing with a resettable heat-shielding coating installed on it, structurally similar to the housing and connected to it by means of separation elements, the heat-shielding coating being installed with a gap with respect to the housing, characterized in that, in order to improve the performance of the capsule by reducing vibration loads during descent in dense atmospheric layers, the capsule is equipped with an inflatable airtight shell located in the gap between the housing and protective coating. Фи г.Fi g юдгг2127yudgg2127 20twenty 2222 щu & 9Пф& 9Pf iXJnL   iXJnL - - i ff ft- j k :i 7ti ff ft- j k: i 7t г fifQIg fifQI ## S8Z8181S8Z8181 Ъ-JBj && Ј ЪПфЈ bpf SZSz i i i ff ft- j k :i 7ti ff ft- j k: i 7t гг F .gg f. гл0 ch0 Фиг, 5Fig 5 70Д/270D / 2
SU4892684 1990-12-20 1990-12-20 Ballistic recoverable capsule RU1818285C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4892684 RU1818285C (en) 1990-12-20 1990-12-20 Ballistic recoverable capsule

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4892684 RU1818285C (en) 1990-12-20 1990-12-20 Ballistic recoverable capsule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1818285C true RU1818285C (en) 1993-05-30

Family

ID=21551041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4892684 RU1818285C (en) 1990-12-20 1990-12-20 Ballistic recoverable capsule

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1818285C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Mayer R. .Moses, J. Spacecraft and Rockets, 20, N2,1983, рМ58-163. Гзтленд К. Космонавтика ближайших лет. М.: Воениздат МО СССР, 1964, с. 205. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4088286A (en) Shock absorber
US20100230118A1 (en) Fluid ejection device with reinforced seal
US3093346A (en) Space capsule
US5814753A (en) Device for the nonlethal combating of aircraft
US20110198446A1 (en) Device for Eliminating Space Debris in Orbit
JPH08192796A (en) Safety aircraft
US3248072A (en) Underwater explosive effects attenuator
JP2002012200A (en) Payload fairing with jettisonable mass acoustic suppression
US6507307B1 (en) Ram-air inflated, passive decoy for millimeter wave frequencies
US6650269B1 (en) Ram air inflated passive radar decoy and chaff package therefor
US4886225A (en) Inflatable fuel tank buffer
US3568201A (en) Air dropped antenna with deployment apparatus
RU1818285C (en) Ballistic recoverable capsule
US4722282A (en) Payload-carrying projectile
KR20180005802A (en) Impact Easing Unit and Drone having the same
RU2541617C1 (en) Transport-launch container for pico- and nano-satellites
RU2349509C1 (en) Pneumatic shock absorber for cargo airdropping
US5265829A (en) Tetrahedral lander
RU141797U1 (en) UNIVERSAL RESCUE SYSTEM OF THE SPACE VEHICLE ON THE START USING THE ACCELERATION UNIT ENGINE
US3769911A (en) Contact fuse
US6776375B1 (en) Payload deployment system with an internal cargo unit
US2967685A (en) Pilot chute ejection device
US3484826A (en) Impact landing system
SU1749125A1 (en) Ballistically returnable capsule
RU2213026C2 (en) Helicopter