RU2314976C2

RU2314976C2 - Device for deployment of ultra-red target in space

Info

Publication number: RU2314976C2
Application number: RU2005140066/11A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Белкин; Игорь Петрович Мулюшкин; Анна Михайловна Пирогова
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2008-01-20
Also published as: RU2005140066A

Abstract

FIELD: rocketry and space engineering; mounting the device on spacecraft external surface and subsequent separation of ultra-red target in form of inflatable thin-film envelopes with dark coat.

SUBSTANCE: proposed device has cassette with inflatable envelopes and doors, nitrogen generators with pyro retarders, starting device with spring mechanism for ejection of cassette from starting device and electric connector. Door axles are provided with torsion springs. Nitrogen generators provided with check valves are located on one side from thin-film envelopes. Height of ejection mechanism in compressed state is comparable with diameter of each nitrogen generator. Electric cable of electric connector has free loop whose length is equal to path of motion of cassette till moment of steady ignition of pyro retarders. Circuit supplying the electric pulse to igniter of each pyro retarder is provided with terminal closing this circuit at the beginning of motion of cassette.

EFFECT: reduced overall dimensions of device; enhanced reliability; simplified construction.

2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для установки на наружной поверхности космического аппарата (КА) с последующим выведением в космическое пространство надувных тонкопленочных оболочек с темным покрытием, служащих после заполнения их газом мишенью для проведения измерений в ИК-диапазоне.The invention relates to rocket and space technology and is intended for installation on the outer surface of a spacecraft (SC), followed by the launching into outer space of inflatable thin-film shells with a dark coating, which serve after filling them with gas as a target for making measurements in the infrared range.

Из информационных источников (см. ж. "Новости космонавтики" №3 за 2000 г.) известно, например, устройство, созданное по заказу ВВС США в рамках программы OCSE (Optical Colibration Sphere Experiment), представляющее собой устанавливаемый на КА шестигранный контейнер высотой 483 мм, внутри которого размещается тонкопленочная оболочка в сложенном состоянии. После отделения контейнера от КА оболочка выталкивается из контейнера и заполняется азотом, принимая форму сферы диаметром 3,58 м, которая и является мишенью для проведения измерений в оптическом диапазоне, для чего она и создавалась.From information sources (see Zh. "Cosmonautics News" No. 3 for 2000) it is known, for example, a device created by order of the US Air Force under the OCSE (Optical Colibration Sphere Experiment) program, which is a hexagonal container mounted on a spacecraft with a height of 483 mm, inside which the thin-film shell is placed in the folded state. After the container is separated from the spacecraft, the shell is pushed out of the container and filled with nitrogen, taking the form of a sphere with a diameter of 3.58 m, which is the target for measurements in the optical range, for which it was created.

Известно также подобное устройство, которое можно принять в качестве прототипа (см. НТО ″Разработка КД на макетный образец теплового имитатора″ ЦПСЯСАВН, 2003 г.).A similar device is also known, which can be adopted as a prototype (see NTO ″ Development of a design documentation for a prototype thermal simulator ″ TsPSYASAVN, 2003).

Это устройство содержит: кассету, имеющую две раскрываемые створки, между которыми размещаются две тонкопленочные оболочки в сложенном состоянии, а к наружной поверхности створок крепятся бугели и размещаемые по разные стороны оболочек азотогенераторы со встроенными пирозамедлителями; пусковое устройство(ПУ) с двумя пружинными толкателями кассеты и четырьмя копирами под бугели створок кассеты, с помощью которых происходит раскрытие створок при движении кассеты по направляющим пускового устройства, пирочеку, удерживающую кассету в ПУ; электроразъем. При этом электроимпульс подается одновременно на пирочеку и на воспламенитель пирозамедлителя азотогенератора.This device contains: a cassette having two expandable shutters, between which two thin-film shells are placed in a folded state, and yokes and nitrogen generators with built-in pyro-retardants are attached to the outer surface of the shutters; a launching device (PU) with two spring pushers of the cartridge and four copiers under the yoke of the cassette doors, with the help of which the valves open when the cartridge moves along the guides of the launching device, pyrocheka holding the cartridge in the PU; electrical connector. In this case, the electric pulse is supplied simultaneously to the pyrocheck and to the igniter of the pyro-moderator of the nitrogen generator.

Указанное устройство имеет ряд недостатков. Использование четырех копиров для раскрытия створок кассеты и размещение азотогенераторов с разных сторон кассеты приводит к усложнению устройства и увеличению его габаритов, что при ограниченных размерах свободной поверхности КА является существенным недостатком. Кроме того, одновременная подача электороимпульса на воспламенитель пирозамедлителя азотогенератора и на пирочеку, удерживающую кассету в ПУ, может привести к нештатной ситуации в случае несрабатывания пирочеки. В то же время расстыковка электроразъема в самый начальный момент движения кассеты может не обеспечить надежного воспламенения воспламенителя пирозамедлителя азотогенератэра. Кроме того, в процессе длительного хранения устройства в наземных условиях может возникнуть необходимость в повторном вакуумировании системы оболочка-азотогенератор, что усложняет эксплуатацию устройства на этапе его хранения из-за необходимости проводить в этом случае расстыковку оболочки с газогенератором.The specified device has several disadvantages. The use of four copiers for opening the cassette flaps and placing nitrogen generators on different sides of the cassette complicates the device and increases its dimensions, which is a significant drawback with limited spacecraft free surfaces. In addition, the simultaneous supply of an electropulse to the igniter of the pyro-moderator of the nitrogen generator and to the pyroeche holding the cassette in the PU can lead to an emergency in case of failure of the pyroelectric. At the same time, uncoupling the electrical connector at the very initial moment of cartridge movement may not provide reliable ignition of the igniter of the pyro-moderator of the nitrogen generator. In addition, during long-term storage of the device in ground conditions, it may be necessary to re-evacuate the shell-nitrogen generator system, which complicates the operation of the device at the storage stage because of the need in this case to undock the shell with the gas generator.

Целью предлагаемого устройства является устранение указанных недостатков прототипа, что достигается следующим образом.The aim of the proposed device is to eliminate these disadvantages of the prototype, which is achieved as follows.

По оси поворота створок кассеты устанавливают пружины кручения вместо копиров и бугелей.On the axis of rotation of the cassette flaps set torsion springs instead of copiers and yokes.

Азотогенераторы размещают с одной стороны от тонкопленочных оболочек и оснащают обратным клапаном.Nitrogen generators are placed on one side of the thin-film shells and equipped with a check valve.

Электроразъем имеет свободную петлю электрокабеля, длину которого в петле принимают равной пути движения кассеты до момента устойчивого воспламенения пирозамедлителя.The electrical connector has a free loop of the electric cable, the length of which in the loop is taken equal to the path of the cartridge until the pyro-moderator is stable ignited.

Механизмы выталкивания в сжатом положении имеют высоту, соизмеримую с диаметром азотогенератора.The ejection mechanisms in a compressed position have a height commensurate with the diameter of the nitrogen generator.

В цепь подачи электроимпульса на воспламенитель пирозамедлителя введен концевик, монтируемый на ПУ.A limit switch mounted on the PU is introduced into the supply circuit of the electric pulse to the igniter of the pyro-moderator.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства. На фиг.2 представлено устройство в процессе отделения кассеты от ПУ в момент расстыковки электроразъема.The essence of the proposed device is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the device. Figure 2 presents the device in the process of separating the cartridge from the PU at the time of undocking the electrical connector.

На фиг.1 и 2 обозначено: 1 - кассета, 2 - створки кассеты, 3 - пружина кручения, размещаемая по оси поворота створок, 4 - азотогенератор с встроенным в него пирозомедлителем, 5 - обратный клапан, установленный на крышке азотогенератора, 6 - тонкопленочная оболочка в сложенном состоянии, 7 - пружинный механизм выталкивания кассеты из пускового устройства, 8 - пусковое устройство (ПУ), 9 - электроразъем, 10 - электрокабель (на фиг.2 электрокабель показан в натянутом положении), 11 - пирочека, 12 - концевик, 13 - направляющая ПУ, 14 - втулка направляющая, 15 - кольцо, фиксирующее створку от поворота, 16 - пружина для выталкивания кассеты из ПУ, 17 - электровилка, 18 - электророзетка.1 and 2 are indicated: 1 - cartridge, 2 - cartridge flaps, 3 - torsion spring placed along the axis of rotation of the valves, 4 - nitrogen generator with a built-in pyro-retarder, 5 - check valve mounted on the cover of the nitrogen generator, 6 - thin film the casing is folded, 7 is the spring mechanism for ejecting the cartridge from the starting device, 8 is the starting device (PU), 9 is the electrical connector, 10 is the power cable (in figure 2 the power cable is shown in a tense position), 11 is the pyrocheck, 12 is the end switch, 13 - PU guide, 14 - guide sleeve, 15 - ring, fix iruyuschee flap from turning, 16 - a spring for ejecting the cassette from the PU 17 - the plug, 18 - a socket.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

При установке кассеты (1) в ПУ (8) состыковывается электроразъем (9). После стыковки электроразъема (9) осуществляют фиксацию кассеты (1) в ПУ (8) с помощью пирочеки (11), после чего удаляют технологические фиксаторы (на чертеже не показаны), удерживающие пружинный механизм (7) в сжатом положении.When installing the cartridge (1) in the control panel (8), the electrical connector (9) is docked. After docking the electrical connector (9), the cassette (1) is fixed in the control unit (8) using a pyrochet (11), after which the technological clamps (not shown) are removed that hold the spring mechanism (7) in a compressed position.

Для отделения кассеты (1) от ПУ (8) подается электроимпульс на пирочеку (11) и после ее срабатывания кассета (1) под действием пружины (16) механизма выталкивания (7) начинает движение по направляющим (13) ПУ. При этом срабатывает концевик (12), замыкая цепь подачи электроимпульса на воспламенитель пирозамедлителя азотогенератора (4). После схода с направляющих ПУ (13) фиксирующих колец (15) происходит раскрытие створок (2) кассеты (1) под действием пружин кручения (3), размещаемых по оси поворота створок (2). При дальнейшем движении кассеты в результате натяжения электрокабеля (10) происходит расстыковка электроразъема (9). За это время пирозамедлитель надежно воспламеняется. После окончания работы пирозамедлителя воспламеняется основной заряд азотогенератора (4) и начинается наддув оболочек (6) азотом, осуществляемый в течение нескольких секунд. В результате оболочка приобретает сферическую форму и в таком виде служит мишенью для проведения измерений в ИК-диапазоне.To separate the cartridge (1) from the control unit (8), an electric pulse is supplied to the pyrocheck (11) and after it is activated, the cartridge (1), under the action of the spring (16) of the ejection mechanism (7), starts to move along the guides (13) of the control unit. In this case, the end switch (12) is triggered, closing the electric pulse supply circuit to the igniter of the pyro-moderator of the nitrogen generator (4). After the locking rings (15) leave the guides PU (13), the flaps (2) of the cartridge (1) open under the action of torsion springs (3) placed along the axis of rotation of the flaps (2). With further movement of the cassette as a result of the tension of the electric cable (10), the electrical connector (9) is undocked. During this time, the pyro-moderator reliably ignites. After the end of the operation of the pyro-moderator, the main charge of the nitrogen generator (4) is ignited and the shells (6) pressurize with nitrogen, which takes several seconds. As a result, the shell acquires a spherical shape and in this form serves as a target for measurements in the infrared range.

На этапе длительного хранения устройства в наземных условиях из-за диффузии воздуха через тонкую пленку оболочки (6) может возникнуть необходимость в повторной откачке воздуха из оболочки(6) и соединенного с ней азотогенератора (4). В этом случае вакуумирование оболочки (6) с азотогенератором (4) в предлагаемом устройстве осуществляют через обратный клапан (5), размещаемый на крышке азотогенератора (4). При этом расстыковывать оболочку (6) с азотогенератором (4) не требуется в отличие от прототипа.At the stage of long-term storage of the device in ground conditions, due to air diffusion through a thin film of the shell (6), it may be necessary to re-pump air from the shell (6) and the nitrogen generator connected to it (4). In this case, the evacuation of the shell (6) with a nitrogen generator (4) in the proposed device is carried out through a check valve (5) located on the cover of the nitrogen generator (4). In this case, undocking the shell (6) with a nitrogen generator (4) is not required, unlike the prototype.

Сравнительный анализ предлагаемого устройства и прототипа показывает, что габариты площади и объема, занимаемые предлагаемым устройством, будут в 1,5 и 2 раза, соответственно, меньше, чем у прототипа.A comparative analysis of the proposed device and the prototype shows that the dimensions of the area and volume occupied by the proposed device will be 1.5 and 2 times, respectively, less than that of the prototype.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет меньшие габариты, более надежно, проще в конструктивном плане и удобнее в эксплуатации.Thus, the proposed device in comparison with the prototype has smaller dimensions, more reliable, easier in terms of design and more convenient to use.

Claims

A device for deploying a thermal target in outer space containing a cartridge with thin-film shells and flaps, nitrogen generators with pyro-retardants, a starting device with spring mechanisms for ejecting the cartridge from the starting device and pyrocheck, an electrical connector, characterized in that torsion springs and nitrogen generators are installed on the axis of rotation of the shutters equipped with check valves and placed on one side of thin-film shells, the height of the ejection mechanisms in a compressed state is comparable to the diameter by a meter of each nitrogen generator, the electrical cable of the specified electrical connector has a free loop, the length of which is equal to the path of the cartridge until the pyro-retardants are continuously ignited, and an end mounted on the starting device is inserted into the supply circuit of the pyro-retardant igniter, which closes this circuit when the cartridge starts to move.