RU207383U1

RU207383U1 - Универсальный приборный модуль космического аппарата

Info

Publication number: RU207383U1
Application number: RU2021109016U
Authority: RU
Inventors: Андрей Викторович Жуков; Евгений Витальевич Пшеничный; Екатерина Андреевна Шангина
Original assignee: Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2021-10-26

Abstract

Полезная модель относится к космической отрасли, в частности к конструкции космических аппаратов (КА) и их компоновке при производстве.Задачами, на решение которых направлено заявляемое полезную модель, являются снижение массы универсального приборного модуля (УПМ); возможность установки крупногабаритной бортовой аппаратуры (БА); повышение плотности компоновки бортовой аппаратуры.В предложенном решении силовая конструкция УПМ представляет собой цилиндрическую оболочку вращения, имеющую максимально возможный диаметр, выполненную из композиционного материала, имеющую сетчатую структуру, образованную посредством пересечения между собой ребер, внутри которой установлен вписанный многогранник из сотовых термостатированных панелей, на которых устанавливается БА. На внешнем периметре оболочки устанавливается дополнительная БА, приемопередающие антенны, солнечные батареи и радиаторные панели.Техническим результатом полезной модели являетсяснижение массы УПМ (за счёт наличия большого диаметра цилиндрической оболочки с минимальным поперечным сечением,отсутствия радиальных панелей, снижения влияния первичных нагрузок на сотовые панели в связи с их перераспределением на внешнюю цилиндрическую оболочку); снижение строительной высоты сотовых панелей в связи со снижением приходящей на них первичной нагрузки; возможность установки крупногабаритной бортовой аппаратуры за счет отсутствия радиальных панелей внутри цилиндрической оболочки;повышение плотности компоновки бортовой аппаратуры за счет отсутствия радиальных панелей внутри цилиндрической оболочки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к космической отрасли, в частности конструкции космических аппаратов (КА) и их компоновке при производстве.

В настоящее время, одной из основных проблем при проектировании современных КА на базе типовых конструкций универсальных приборных модулей (УПМ) (отсеков) и компоновке бортовой аппаратуры (БА) является ограниченный объем внутренней полости КА, что приводит к проблемам с размещением крупногабаритной аппаратуры. Конструктивное исполнение КА, для обеспечения жесткости конструкции, предполагает размещение во внутренней полости силовых элементов (вертикальных панелей или ферменных конструкций), что не позволяет осуществить свободное размещение аппаратуры внутри корпуса КА.

УПМ – типовая обособленная конструкция, состоящая из: силового элемента представляющего собой негерметичный несущий элемент, выполненный в виде оболочки вращения из композиционного материала, имеющий сетчатую структуру; и установленных внутри него сотовых панелей. Конструкция предназначена для размещения набора оборудования служебных систем (электропитания, управления и передачи телеметрической информацией, оборудования ориентации и стабилизации, терморегулирования и др.) необходимых для функционирования любого КА, а также оборудования и БА необходимой для выполнения целевой задачи, и имеет универсальные механические, электрические гидравлические и пневматические интерфейсы.

При выведении КА на орбиту основные (первичные) нагрузки от ракеты-носителя воспринимаются конструкцией, несущая способность которой определяется площадью и формой поперечного сечения силовых элементов.

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является «MODULAR SPACECRAFT BUS» (патент на изобретение US 6206327 B1, B64G 1/00, опубликовано 27.03.2001). Модульная космическая платформа состоит из набора модулей идентичной формы и размера, соосно закрепленных между собой. Каждый модуль выполнен из панелей в виде призмы с силовым элементом конструкции в виде цилиндрической втулки, расположенной в центре с множеством радиальных панелей, образующих отсеки для бортовой аппаратуры с интерфейсами. Внутри полости, образованной цилиндрической оболочкой размещается модуль двигательной установки с двигателями и топливными баками.

Недостатками данного технического решения являются

повышенная масса конструкции, которая образуется из-за наличия радиальных панелей со значительной строительной высотой (толщиной) основные (первичные) нагрузки воспринимаются радиальными сотовыми панелями из-за малого диаметра цилиндрической оболочки;

наличие внутренних радиальных панелей препятствует возможности установки крупногабаритной бортовой аппаратуры;

недостаточная степень плотности компоновки бортовой аппаратуры, обусловлена наличием в центре элемента конструкции в виде цилиндрической оболочки и внутренних радиальных панелей.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое полезную модель являются:

1. Снижение массы УПМ;

2. Возможность установки крупногабаритной БА;

3. Повышение плотности компоновки БА.

Поставленные задачи решаются следующим образом: в предложенном решении силовая конструкция УПМ представляет собой цилиндрическую оболочку вращения, с максимально возможным диаметром, выполненную из композиционного материала, имеющую сетчатую структуру, образованную посредством пересечения между собой ребер внутри которой установлен вписанный многогранник из сотовых термостатированных панелей, на которых устанавливается БА. На внешнем периметре оболочки устанавливается дополнительная БА, приемопередающие антенны, солнечные батареи и радиаторные панели.

Суть изобретения поясняется фиг. 1, на которой изображен общий вид УПМ.

Конструкция УПМ состоит из сетчатой оболочки 1 цилиндрической формы выполненной из композиционного материала, внутри которой, по внутреннему периметру, установлены сотовые панели 2 с оборудованием и целевой аппаратурой 3. На верхний и нижний торец цилиндрической оболочки устанавливаются сотовые панели 4,5 в виде крышки закрывающей приборный отсек, в нижней части оболочки может быть установлен двигательный блок 6 и топливные баки 7 с соединяющей их трубопроводной арматурой. С внешней стороны оболочки установлены панели солнечных батарей 8, радиаторные панели для сброса тепла 9, которые соединены тепловыми трубами с сотовыми панелями, на которых установлена тепловыделяющая аппаратура, приемо-передающие антенны 10, аппаратура ориентации и навигации 11.

Техническими результатами полезной модели являются

снижение массы УПМ за счет наличия большого диаметра цилиндрической оболочки с минимальным поперечным сечением; отсутствия радиальных панелей, снижения влияния первичных нагрузок на сотовые панели в связи с их перераспределением на внешнюю цилиндрическую оболочку; снижение строительной высоты сотовых панелей в связи со снижением приходящей на них первичной нагрузки; возможности установки крупногабаритной БА за счет отсутствия радиальных панелей внутри цилиндрической оболочки; повышение плотности компоновки БА за счет отсутствия радиальных панелей внутри цилиндрической оболочки.

Claims

1. Универсальный приборный модуль космического аппарата, содержащий набор силовых панелей с установленной бортовой аппаратурой и интерфейсами, силовой конструкцией корпуса, имеющей полую цилиндрическую форму, отличающийся тем, что силовая конструкция корпуса модуля приборного блока космического аппарата представляет собой оболочку вращения, выполненную из композиционного материала, имеющую сетчатую структуру, образованную посредством пересечения между собой ребер, внутри которой установлены сотовые панели.

2. Универсальный приборный модуль по п.1, отличающийся тем, что силовая конструкция модуля выполнена с возможностью установки внутри и снаружи крупногабаритной бортовой аппаратуры.

3. Универсальный приборный модуль по п.1, отличающийся тем, что корпус модуля приборного блока выполнен с возможностью установки панелей солнечной батареи.

4. Универсальный приборный модуль по п.1, отличающийся тем, что корпус модуля приборного блока выполнен с возможностью установки радиаторных панелей.