RU2199474C2 - Inflatable device of passive deceleration system of last stage of launch vehicle - Google Patents
Inflatable device of passive deceleration system of last stage of launch vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199474C2 RU2199474C2 RU2000131539/28A RU2000131539A RU2199474C2 RU 2199474 C2 RU2199474 C2 RU 2199474C2 RU 2000131539/28 A RU2000131539/28 A RU 2000131539/28A RU 2000131539 A RU2000131539 A RU 2000131539A RU 2199474 C2 RU2199474 C2 RU 2199474C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- last stage
- launch vehicle
- secured
- inflatable structure
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Устройство относится к космической технике, а более конкретно к надувным устройствам пассивной системы торможения (ПСТ) последних ступеней ракет-носителей (РН). The device relates to space technology, and more specifically to inflatable devices of the passive braking system (PST) of the last stages of launch vehicles (LV).
Из литературы известны надувные тормозные устройства, предназначенные для замедления скорости полета и снижения высоты орбиты космических аппаратов КА, разворачиваемые в рабочее положение по командам от системы управления КА или по команде с Земли, и использующие для компенсации утечек газа из оболочки (производственные дефекты изготовления, попадание микрометеоритов или техногенных частиц) специальные бортовые запасы газа (БИНТИ-1, Космические исследования, SPACE 09.90 - 10.90, VG 5, р. 33; БИНТИ-1, Космические исследования, РУБ-89,15, 5.2.71 гю, 9). Inflatable braking devices are known from the literature, designed to slow the flight speed and reduce the orbit of the spacecraft, deployed to the working position on commands from the spacecraft control system or on command from the Earth, and used to compensate for gas leaks from the shell (manufacturing manufacturing defects, hit micrometeorites or technogenic particles) special onboard gas reserves (BINTI-1, Space Research, SPACE 09.90 - 10.90, VG 5, p. 33; BINTI-1, Space Research, RUB-89.15, 5.2.71 gyu, 9).
К недостаткам данных устройств относится сложность, обусловленная необходимостью наличия на борту аппарата (ступени РН) работающей системы управления, работающих источников питания, а также специальных бортовых запасов газа. Кроме того, как правило, такие конструкции имеют один надувной элемент с большими геометрическими размерами (шар диаметром 10 м и более), а следовательно, и большую степень вероятности поражения микрометеоритами и техногенными частицами. Наряду с этим технологически сложно изготовление и испытание таких крупных надувных конструкций, а наличие остатков воздуха в них (после вакуумирования и герметизации внутри оболочки остается объем воздуха, равный объему материала оболочки - определено опытным путем) не позволяет разворачивать оболочку в рабочее положение одномоментно. И, как правило, чтобы избежать разрыва оболочки ее развертывание осуществляется в два, три приема. The disadvantages of these devices include the complexity due to the need to have on board the device (stage LV) a working control system, working power sources, as well as special on-board gas reserves. In addition, as a rule, such structures have one inflatable element with large geometric dimensions (a ball with a diameter of 10 m or more), and, consequently, a greater degree of probability of damage by micrometeorites and technogenic particles. Along with this, it is technologically difficult to manufacture and test such large inflatable structures, and the presence of air residues in them (after evacuation and sealing inside the shell remains an air volume equal to the volume of the shell material - determined empirically) does not allow the shell to be deployed to the operating position simultaneously. And, as a rule, in order to avoid rupture of the shell, its deployment is carried out in two, three stages.
А следовательно, для перехода на каждую последующую ступень раскрытия необходима либо подача дополнительных команд на раскрывающие устройства, либо использование защитных оболочек из специального материала, разрушающегося со временем от воздействия ионизирующего и ультрафиолетового излучения в космическом пространстве. Therefore, to go to each subsequent stage of disclosure, it is necessary either to submit additional commands to the opening devices, or to use protective shells made of special material that collapses over time from exposure to ionizing and ultraviolet radiation in outer space.
Известен также способ создания надувных космических конструкций (патент RU 2026247 С1, 6 В 64 G 1/10), в котором описано устройство надувной космической конструкции. Устройство состоит из эластичной герметичной оболочки, в сложенном положении размещенной в контейнере, состоящем из двух половин, одна из которых жестко пристыкована к верхнему днищу бака последней ступени РН. Внутренняя полость оболочки магистралями через обратный клапан и регулятор давления соединена с полостью топливного бака и магистралью наддува, связанной с баллонами высокого давления, установленными на корпусе РН. На выходе магистралей и топливного бака установлены управляемые пироклапаны. Кроме того, система наддува содержит еще один управляемый пироклапан и регулятор давления наддува. There is also a method of creating inflatable space structures (patent RU 2026247 C1, 6 V 64 G 1/10), which describes the device of an inflatable space structure. The device consists of an elastic sealed shell, in the folded position placed in a container consisting of two halves, one of which is rigidly docked to the upper bottom of the tank of the last stage of the pH. The internal cavity of the shell by highways through a non-return valve and a pressure regulator is connected to the cavity of the fuel tank and the boost line associated with high-pressure cylinders mounted on the body of the launch vehicle. At the exit of the mains and fuel tank, controlled pyro valves are installed. In addition, the boost system contains another controlled pyrovalve and boost pressure regulator.
Устройство позволяет увеличить полезный объем надуваемой конструкции без использования специальных бортовых запасов газа. После выведения на орбиту и окончания работы двигательной установки последней ступени РН внутреннюю полость эластичной оболочки сообщают с системой наддува топливного бака и остатки газа в этой системе используются на наддув оболочки. The device allows to increase the useful volume of the inflatable structure without the use of special on-board gas reserves. After putting into orbit and the end of the propulsion system of the last stage of the launch vehicle, the internal cavity of the elastic shell is communicated with the pressurization system of the fuel tank and the remaining gas in this system is used to pressurize the shell.
Однако устройство для осуществления этого способа также не лишено недостатков. Предполагается контейнер устройства устанавливать непосредственно на топливном баке внутри конструкции последней ступени РН (сокращение длин магистралей, уменьшение их сопротивления), но в существующих конструкциях РН при плотной компоновке узлов и агрегатов в них произвольный выбор зоны для установки устройства нереален. Кроме того, устройство сложно и по конструкции, т. к. имеет в своем составе три пироклапана, использующиеся для срабатывания команды от системы управления последней ступени РН, два регулятора давления, обратный клапан. Наличие такого количества управляемых элементов и узлов автоматики снижает надежность устройства. However, the device for implementing this method is also not without drawbacks. It is assumed that the device’s container can be installed directly on the fuel tank inside the structure of the last stage of the launch vehicle (shortening the length of the lines, reducing their resistance), but in the existing structures of the launch vehicle with a tight arrangement of nodes and assemblies in them, an arbitrary choice of zone for installing the device is unrealistic. In addition, the device is also difficult in design because it incorporates three pyro valves used to actuate commands from the control system of the last stage of the launch vehicle, two pressure regulators, and a check valve. The presence of such a number of controlled elements and automation nodes reduces the reliability of the device.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение возможности реализации устройства на существующих конструкциях последних ступеней РН за счет упрощения конструкции ПСТ и повышения ее надежности. The aim of the present invention is to remedy these disadvantages and to ensure the possibility of implementing the device on existing structures of the last stages of the pH by simplifying the design of the PST and increasing its reliability.
Указанная цель достигается тем, что устройство выполнено в виде автономного моноблока, жестко закрепленного на периферийной части переходного отсека последней ступени ракеты-носителя, при этом контейнер устройства снабжен подпружиненными створками, взаимодействующими с поворотными защелками, которые связаны с замками-толкателями механизма раскрытия, снабженного пирогидравлическим реле времени, взаимодействующим с замками-толкателями, при чем узлы механизма раскрытия закреплены на внешней стороне контейнера, внутренняя поверхность которого, а также его створок покрыты эластичной пленкой, приклеенной по периметру, а надувная конструкция выполнена в виде набора сферических оболочек (диаметром не более 4 м) из эластичной полимерной металлизированной пленки, заключенных в сетчатую оболочку, которая посредством строп закреплена к узлам фиксации, располагаемым на контейнере, при этом нижние ряды сферических оболочек выполнены из пленки большей толщины, чем верхние. This goal is achieved by the fact that the device is made in the form of an autonomous monoblock rigidly fixed on the peripheral part of the transition compartment of the last stage of the launch vehicle, while the device’s container is equipped with spring-loaded flaps interacting with pivoting latches that are associated with pusher-locks of the opening mechanism equipped with pyrohydraulic a time relay interacting with pusher locks, wherein the nodes of the opening mechanism are fixed on the outside of the container, the inner surface which, as well as its flaps, are covered with an elastic film glued around the perimeter, and the inflatable structure is made in the form of a set of spherical shells (with a diameter of not more than 4 m) of an elastic polymer metallized film enclosed in a mesh sheath, which is secured to the fixation nodes via slings, located on the container, while the lower rows of spherical shells are made of a film of a greater thickness than the upper ones.
На фиг.1, 2 изображено предлагаемое устройство надувной ПСТ. In Fig.1, 2 shows the proposed device inflatable PST.
Устройство состоит из контейнера, механизма его раскрытия и надувной конструкции. The device consists of a container, a mechanism for its disclosure and an inflatable structure.
Контейнер 1 представляет собой объемную конструкцию, жестко закрепленную к переходному отсеку последней ступени РН 2, с криволинейными днищем и крышкой и плоскими боковыми стенками, выполненными для обеспечения беспрепятственного выхода надувной конструкции наклонно по отношению к днищу. Крышка выполнена из двух подпружиненных в осях створок 3, удерживающихся в закрытом положении поворотными защелками 4. На днище выполнены узлы 5 для фиксации строп, удерживающих надувную конструкцию, а с внешней стороны закреплены узлы механизма раскрытия контейнера. The container 1 is a three-dimensional structure, rigidly fixed to the transition compartment of the last stage of the PH 2, with a curved bottom and a lid and flat side walls, made to ensure unhindered exit of the inflatable structure inclined with respect to the bottom. The cover is made of two
Механизм раскрытия контейнера включает в свой состав два замка-толкателя 6 и пирогидравлическое реле времени, состоящее из пирочеки 7, гидроцилиндра 8 и пружины 9. Поршень гидроцилиндра 8 снабжен дросселем 10, с помощью которого настраивается временная задержка срабатывания замков-толкателей 6, а следовательно, и время момента выведения надувной конструкции, для исключения возможности соударения отделяющейся последней ступени РН 2 с КА. Штоки замков-толкателей 6 связанны с рычагами поворотных защелок 4. В свою очередь, рычаги замков-толкателей 6 через кронштейн 11 связаны со штоком поршня гидроцилиндра 8. The mechanism for opening the container includes two
Надувная конструкция, обеспечивающая требуемую аэродинамическую поверхность торможения, состоит из набора сферических оболочек 12 малого диаметра (не более 4 м), выполненных из полимерной металлизированной пленки, устойчивой к воздействию факторов космического пространства, и заключенных в сетчатую оболочку 13, которая с помощью строп 14 закреплена к узлам 5. The inflatable structure that provides the required aerodynamic braking surface consists of a set of spherical shells 12 of small diameter (not more than 4 m) made of a polymer metallized film resistant to the effects of outer space and enclosed in a mesh shell 13, which is secured with straps 14 to
Развертывание надувной конструкции в рабочее состояние обеспечивается за счет остаточного воздуха (Р=0,1 МПа) внутри оболочек. Вследствие малого диаметра сферических оболочек не требуется ступенчатости их развертывания, т. к. в этом случае динамика раскрытия не сопровождается их разрушением. Кроме того, упрощается технология их изготовления и испытаний. И с точки зрения поражаемости микрометеоритами и техногенными частицами, наборная надувная конструкция надежней единой крупногабаритной. The deployment of the inflatable structure in working condition is ensured by the residual air (P = 0.1 MPa) inside the shells. Due to the small diameter of the spherical shells, the steps of their deployment are not required, because in this case the dynamics of the opening is not accompanied by their destruction. In addition, simplifies the technology of their manufacture and testing. And from the point of view of susceptibility to micrometeorites and technogenic particles, a stacked inflatable structure is more reliable than a single large-sized one.
Для обеспечения защищенности надувной конструкции при контакте ее с конструкцией последней ступени РН 2, имеющей угловые возмущения, и при выходе из контейнера 1 нижние ряды сферических оболочек 12 выполнены из пленки большей толщины, чем верхние, а внутренние поверхности контейнера 1 и створок 3 крышки проклеены герметично по контуру пленкой таким образом, что после раскрытия створок 3 и при выходе надувной конструкции пленочные покрытия образуют за счет остаточного воздуха защитные "подушки" 15. To ensure the safety of the inflatable structure when it comes in contact with the structure of the last stage of PH 2, which has angular perturbations, and when leaving the container 1, the lower rows of spherical shells 12 are made of a film of a greater thickness than the upper ones, and the inner surfaces of the container 1 and the
Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.
Одновременно с командой на отделение последней ступени РН 2 проходит команда на срабатывание пирочеки 7. Далее система работает автономно. Пирочека, срабатывая, освобождает пружину 9 пирогидравлического реле времени, которая, разжимаясь, передавливает жидкость через дроссель 10 в смежную полость гидроцилиндра 8, обеспечивая при этом перемещение поршня со штоком с заданной скоростью, обеспечивающей заданное время полного хода. Шток гидроцилиндра 8, связанный жестко с кронштейном 11, воздействует через него на рычаги замков-толкателей 6. Замки-толкатели 6 срабатывают и поворачивают защелки 5, освобождая подпружиненные створки 3 крышки контейнера 1. Створки открываются, освобождая зону выхода сферических оболочек надувной конструкции, которые, выходя из контейнера 1, раздуваются до рабочего состояния. Предложенное техническое решение позволит повысить надежность устройства и упростить его конструкцию. Simultaneously with the command to separate the last stage of the PH 2, the command to activate the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131539/28A RU2199474C2 (en) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | Inflatable device of passive deceleration system of last stage of launch vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131539/28A RU2199474C2 (en) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | Inflatable device of passive deceleration system of last stage of launch vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000131539A RU2000131539A (en) | 2002-12-27 |
RU2199474C2 true RU2199474C2 (en) | 2003-02-27 |
Family
ID=20243499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000131539/28A RU2199474C2 (en) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | Inflatable device of passive deceleration system of last stage of launch vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2199474C2 (en) |
-
2000
- 2000-12-15 RU RU2000131539/28A patent/RU2199474C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3144219A (en) | Manned space station | |
ES2260396T3 (en) | DEVICE AND PROCEDURE FOR CONTROL OF THE EMERGENCY OPENING OF AN AIRCRAFT DOOR EVACUATION. | |
US7490795B2 (en) | Aircraft evacuation slide with primary gas relief valve | |
US6382563B1 (en) | Aircraft with severable body and independent passenger cabins | |
US7823835B2 (en) | Door pod assembly | |
US4263835A (en) | Sonobuoy launcher system | |
Viquerat et al. | Inflatable rigidisable mast for end-of-life deorbiting system | |
BR102016005493B1 (en) | AIRCRAFT EMERGENCY EVACUATION SET | |
BR102017016282A2 (en) | RELEASE SYSTEM, AIRCRAFT EVACUATION SLIP ASSEMBLY, AND METHOD FOR POSITIONING AN AIRCRAFT EVACUATION SLIP. | |
RU2521451C2 (en) | Space vehicle landing device | |
RU2199474C2 (en) | Inflatable device of passive deceleration system of last stage of launch vehicle | |
US2944771A (en) | Air mat bumper pad | |
US6834608B1 (en) | Assembly of underwater bodies and launcher therefor | |
CN116573170A (en) | Spacecraft for sensing space debris | |
US3158336A (en) | Assembly for recovering a capsule | |
US5328132A (en) | Engine protection system for recoverable rocket booster | |
CN111268181B (en) | Space low-speed release device | |
Tutt et al. | Status of the development of an airbag landing system for the Orion crew module | |
RU2671067C2 (en) | Device for aerodynamic braking of spacecraft | |
SU1764524A3 (en) | Method of determining sign of phase difference of two sinusoidal signals | |
CN111361761A (en) | Flexible foldable large porthole spacecraft structure | |
RU2166801C1 (en) | Inflated reflector | |
Griebel | Reaching High Altitudes on Mars With an Inflatable Hypersonic Drag Balloon | |
US4915052A (en) | Method for restoring and maintaining buoyancy and apparatus for preventing loss of buoyancy for floatplanes | |
RU2131381C1 (en) | Device for preservation of energy carrier by flying at emergency landing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041216 |