RU2117609C1

RU2117609C1 - Spacecraft

Info

Publication number: RU2117609C1
Authority: RU
Inventors: Д.С. Аношин; Н.Н. Иванов; В.А. Соловей
Original assignee: Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: space engineering. SUBSTANCE: units for securing the external devices module and equipment compartment are interconnected by means of load-bearing members parallel to spacecraft axis and located tangentially relative to envelope of hermetic spacecraft casing. Point of attachment of external devices module and equipment compartment are turned over generatrix of envelope (body of revolution) towards each other relative to attachment units of equipment frame to envelope. Frame is made in form of hermetic compartment with walls parallel to longitudinal axis of spacecraft. Walls are provided with calibrated orifices for blowing the devices; seal is laid between walls and instruments. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к космической технике. The present invention relates to space technology.

Известно устройство космического аппарата (см. "проект СРГ: международная орбитальная обсерватория Спектр-Рентген-Гамма", Пр-1632, Академия наук СССР, ИКИ, стр. 22, рис. 1), которое содержит агрегатный отсек, блок внешних приборов и расположенный между ними приборный контейнер с гермокорпусом выполненным в виде оболочки тела вращения с крышками расположенный своей осью перпендикулярно продольной оси аппарата. Рама для крепления приборов устанавливается в приборном контейнере на узлы крепления рамы к оболочке, которые совмещены с узлами крепления блока внешних приборов и агрегатного отсека. Силовые элементы рамы располагаются вдоль продольной оси КА и совмещены с узлами крепления блока внешних приборов и агрегатного отсека. A spacecraft device is known (see "Project of the AWG: Spectrum-X-ray-Gamma International Orbital Observatory", Pr-1632, USSR Academy of Sciences, IKI, p. 22, Fig. 1), which contains an aggregate compartment, a block of external devices and an between them, an instrument container with a pressurized housing made in the form of a shell of a body of revolution with covers located with its axis perpendicular to the longitudinal axis of the apparatus. The frame for mounting devices is installed in the instrument container on the attachment points of the frame to the shell, which are combined with the attachment points of the block of external devices and aggregate compartment. The power elements of the frame are located along the longitudinal axis of the spacecraft and are combined with the attachment points of the block of external devices and the aggregate compartment.

При эксплуатации космического аппарата инерционные нагрузки от блока внешних приборов приходят на узлы крепления блока внешних приборов, совмещенные с узлами крепления силовых элементов приборных рам, и воспринимаются силовыми элементами рам. Нагрузка через силовые элементы рам передается к узлам крепления агрегатного отсека. Воспринимая продольную нагрузку, силовые элементы рам разгружают шпангоуты и обечайку приборного контейнера, однако сами рамы в результате действия нагрузки подвергаются деформации, а остаточные деформации рамы сказываются на точности установки и взаимной привязки внешних и внутренних приборов. Кроме того, жесткость приборного контейнера в диагональном направлении (узел крепления блока внешних приборов- узел крепления агрегатного отсека) не обеспечивается конструктивными элементами. During operation of the spacecraft, the inertial loads from the block of external devices come to the attachment points of the block of external devices, combined with the attachment points of the power elements of the instrument frames, and are perceived by the power elements of the frames. The load is transmitted through the power elements of the frames to the attachment points of the aggregate compartment. Perceiving the longitudinal load, the frame's power elements unload the frames and the shell of the instrument container, however, the frames themselves are subjected to deformations as a result of the load, and the residual deformations of the frame affect the accuracy of the installation and the mutual attachment of external and internal devices. In addition, the stiffness of the instrument container in the diagonal direction (the attachment unit of the block of external devices is the attachment unit of the aggregate compartment) is not provided by structural elements.

В то же время в процессе изготовления и отработки КА при проведении сборочно-монтажных работ возникает необходимость демонтажа приборных рам при полностью собранном блоке внешних приборов или сборки блока внешних приборов при неустановленных рамах. В таких случаях сила веса блока внешних приборов передается на узлы крепления блока внешних приборов и дальше передается через шпангоуты и оболочку приборного контейнера к узлам крепления агрегатного отсека. Эта сила, действующая перпендикулярно оси вращения обечайки и шпангоута, вызывает их деформацию и следовательно несовпадение стыковочных элементов (например отверстие и шпилька) рамы и оболочки. В таком случае, чтобы собрать КА (установить раму) с установленным блоком внешних приборов, необходимо его либо разобрать (с расстыковкой электроразъемов и повторной проверкой), либо создать громоздкое устройство для обезвешивания блока внешних приборов (для снятия и установки одной или двух рам), не гарантирующее от повреждения КА. At the same time, in the process of manufacturing and testing the spacecraft during assembly and installation work, it becomes necessary to dismantle the instrument frames with a fully assembled unit of external devices or assemble the unit of external devices with uninstalled frames. In such cases, the weight force of the block of external devices is transmitted to the attachment points of the block of external devices and then transmitted through the frames and the shell of the instrument container to the attachment points of the aggregate compartment. This force, acting perpendicular to the axis of rotation of the shell and the frame, causes their deformation and therefore the mismatch of the connecting elements (for example, the hole and the stud) of the frame and shell. In this case, in order to assemble the spacecraft (install the frame) with the installed block of external devices, you must either disassemble it (with undocking of the electrical connectors and re-checking), or create a bulky device for weighting the block of external devices (for removing and installing one or two frames), not guaranteeing damage to the spacecraft.

Технической задачей, решаемой предполагаемым изобретением, является повышение жесткости КА и улучшение технико-эксплуатационных характеристик, в также снижение массы КА. The technical problem solved by the proposed invention is to increase the rigidity of the spacecraft and improve the technical and operational characteristics, as well as reducing the mass of the spacecraft.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от известного аппарата, в нем узлы крепления блока внешних приборов соединены с узлами крепления агрегатного отсека силовыми элементами параллельными продольной оси КА и расположенными по касательной к оболочке гермокорпуса. При этом точки крепления блока внешних приборов и крепления агрегатного отсека развернуты по образующей оболочки навстречу друг другу относительно узлов крепления рамы к оболочке, а рама для крепления приборов выполнена в виде герметичного отсека со стенками параллельными продольной оси КА, в которых выполнены тарированные отверстия для продува приборов, а между стенками и приборами выполнено уплотнение. This goal is achieved by the fact that, in contrast to the known apparatus, the attachment points of the external device block are connected to the attachment points of the aggregate compartment by power elements parallel to the longitudinal axis of the spacecraft and located tangentially to the shell of the pressurized enclosure. In this case, the attachment points of the block of external devices and the attachment of the aggregate compartment are deployed along the generatrix of the shell towards each other relative to the attachment points of the frame to the shell, and the frame for mounting the devices is made in the form of a sealed compartment with walls parallel to the longitudinal axis of the spacecraft, in which calibrated openings for blowing the devices are made and a seal is made between the walls and devices.

На фиг. 1 показано поперечное сечение приборного отсека КА; на фиг.2 - продольный разрез узла крепления приборов бортовой аппаратуры к раме. In FIG. 1 shows a cross section of the instrument compartment of the spacecraft; figure 2 is a longitudinal section of the mounting unit of the on-board equipment to the frame.

На фиг. 1 и 2 изображены следующие позиции КА:
1 - агрегатный отсек,
2 - блок внешних приборов,
3 - приборный контейнер,
4 - рамы,
5 - приборы,
6 - силовые элементы рам,
7 - узлы крепления блока внешних приборов,
8 - узлы крепления агрегатного отсека,
9 - силовые элементы,
10 - очки крепления блока внешних приборов,
11 - точки крепления агрегатного отсека,
12 - узлы крепления рамы,
13 - стенки рамы,
14 - отверстие,
15 - уплотнение.In FIG. 1 and 2 show the following spacecraft positions:
1 - aggregate compartment,
2 - block external devices,
3 - instrument container
4 - frames
5 - devices
6 - power elements of the frames,
7 - attachment points of the block of external devices,
8 - attachment points of the aggregate compartment,
9 - power elements
10 - glasses for mounting the block of external devices,
11 - mounting points of the aggregate compartment,
12 - nodes mounting the frame,
13 - wall of the frame,
14 - hole
15 - seal.

КА состоит из агрегатного отсека 1, блока внешних приборов 2, между которыми располагается приборный контейнер 3, выполненный в виде оболочки тела вращения с крышками, расположенной своей осью перпендикулярно продольной оси аппарата. Силовые элементы 6 рамы 4 совмещены с узлами 7 крепления блока внешних приборов 2 и с узлами 8 крепления агрегатного отсека 1. Узла крепления 7 блока внешних приборов 2 соединены с узлами 8 крепления агрегатного отсека 1 силовыми элементами 9, параллельными продольной оси КА и расположенными по касательной к оболочке гермокорпуса, при этом, точки 10 крепления блока внешних приборов 2 и точки 11 крепления агрегатного отсека 1 развернуты по образующей оболочки навстречу друг другу относительно узлов крепления 12 рамы 4 к оболочке. Рама 4 для крепления приборов 5 выполнена в виде герметичного отсека, в котором силовые элементы 6 рамы 4 соединены стенками 13, параллельными продольной оси КА. В стенках 13 выполнены тарированные отверстия 14 для продува приборов 5, а между стенками 13 и приборами 5, закрепленными на раме 4, по периметру приборов выполнено уплотнение 15, препятствующее утечке газа между стенками рамы и приборами. The spacecraft consists of an aggregate compartment 1, a block of external devices 2, between which there is an instrument container 3 made in the form of a shell of a body of revolution with covers located with its axis perpendicular to the longitudinal axis of the apparatus. The power elements 6 of the frame 4 are combined with the attachment units 7 of the external device unit 2 and with the attachment unit mounting units 8. The attachment units 7 of the external device unit 2 are connected to the attachment units 8 of the aggregate compartment 1 by power elements 9 parallel to the longitudinal axis of the spacecraft and tangential to the shell of the pressurized housing, wherein, the attachment points 10 of the block of external devices 2 and the attachment points 11 of the aggregate compartment 1 are deployed along the generatrix of the shell towards each other relative to the attachment points 12 of the frame 4 to the shell. The frame 4 for mounting devices 5 is made in the form of a sealed compartment in which the power elements 6 of the frame 4 are connected by walls 13 parallel to the longitudinal axis of the spacecraft. In the walls 13, calibrated holes 14 are made for blowing devices 5, and between the walls 13 and devices 5 mounted on the frame 4, a seal 15 is made around the perimeter of the devices, preventing gas leakage between the walls of the frame and the devices.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

При выведении КА на орбиту инерционные нагрузки от блока внешних приборов 7 воспринимаются как силовыми элементами 9, так и силовыми элементами 6 рамы 4. Оптимизируя соотношения сечений силовых элементов 9 и 6, можно добиться, чтобы остаточные деформации рамы 4 были минимальны и не сказывались на точности взаимной установки приборов снаружи и внутри приборного контейнера. Дополнительные силовые элементы 9, и рама 4, выполненная в виде отсека со стенками 13, параллельными продольной оси КА обеспечивают дополнительную жесткость КА, в том числе и в диагональном направлении. Включение боковых стенок отсека, выполняющего к тому же роль газораспределительного короба, приводит к снижению КА (снижение массы КА за счет использования рамы в качестве газораспределительного кожуха превышает увеличение массы за счет введения дополнительных силовых элементов 9). When the spacecraft is put into orbit, the inertial loads from the block of external devices 7 are perceived by both the power elements 9 and the power elements 6 of the frame 4. By optimizing the ratio of the cross sections of the power elements 9 and 6, it is possible to ensure that the residual deformations of the frame 4 are minimal and do not affect the accuracy mutual installation of devices outside and inside the instrument container. Additional power elements 9, and the frame 4, made in the form of a compartment with walls 13 parallel to the longitudinal axis of the spacecraft provide additional rigidity of the spacecraft, including in the diagonal direction. The inclusion of the side walls of the compartment, which also plays the role of a gas distribution box, leads to a decrease in spacecraft (a decrease in the mass of the spacecraft due to the use of the frame as a gas distribution casing exceeds the increase in mass due to the introduction of additional power elements 9).

При сборке и отработке КА дополнительные силовые элементы 9 воспринимают усилие, вызванное весом рамы блока внешних приборов, исключает деформацию оболочки и шпангоута, несовпадение стыковочных элементов исключается. When assembling and testing the spacecraft, additional power elements 9 perceive the force caused by the weight of the frame of the block of external devices, excludes deformation of the shell and the frame, mismatch of the connecting elements is excluded.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить жесткость КА, улучшить технико-эксплуатационные характеристики КА, повысить технологичность сборочно-монтажных работ при сборке и отработке КА, а также при проведении регламентно-восстановительных работ с КА, находящимся на хранении. Предложенная конструкция позволяет производить монтаж и демонтаж приборных рам в приборном контейнере без разборки блока внешних приборов (или без сооружения устройства обезвешивания блока внешних приборов), не требует расстыковки разъемов для проведения проверок, позволяет существенно сократить сроки создания КА и время проведения регламентно-восстановительных работ, снизить трудоемкость изготовления КА. The proposed technical solution allows to increase the rigidity of the spacecraft, to improve the technical and operational characteristics of the spacecraft, to increase the manufacturability of assembly and installation work during assembly and testing of the spacecraft, as well as during scheduled maintenance and repair work with the spacecraft in storage. The proposed design allows the installation and dismantling of instrument frames in the instrument container without disassembling the block of external devices (or without the construction of a device for weighting the block of external devices), it does not require undocking of the connectors for inspections, and it can significantly reduce the time needed to create a spacecraft and the time for carrying out maintenance and repair work, reduce the complexity of manufacturing a spacecraft.

Claims

A spacecraft containing an aggregate compartment, a block of external devices, an instrument container with a pressurized housing made in the form of a shell of a body of revolution, with covers and perpendicular to the longitudinal axis of the device, a frame for fastening devices with power elements, attachment points of the block of external devices combined with attachment points frames to the shell, as well as attachment points of the aggregate compartment, while the power elements of the frame located along the longitudinal axis of the apparatus are combined with the attachment points of the block of external devices and the unit th compartment, characterized in that the instrument container provided with additional strength members disposed parallel to the longitudinal axis of the machine at a tangent to the sheath and connecting germokorpusa mountings block external devices and aggregate compartment deployed on generatrix of the shell toward each other relative to the frame attachment points to the casing.

2. The spacecraft according to claim 1, characterized in that the instrument mounting frame is made in the form of a sealed compartment with walls parallel to the longitudinal axis of the device, in which openings are made for blowing the devices, and a seal is located between the walls and devices.