RU2471684C1 - System for separating payload from space vehicle board - Google Patents
System for separating payload from space vehicle board Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471684C1 RU2471684C1 RU2011122060/11A RU2011122060A RU2471684C1 RU 2471684 C1 RU2471684 C1 RU 2471684C1 RU 2011122060/11 A RU2011122060/11 A RU 2011122060/11A RU 2011122060 A RU2011122060 A RU 2011122060A RU 2471684 C1 RU2471684 C1 RU 2471684C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanical locks
- payload
- spring
- equal
- arm
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области космической техники, в частности к средствам стыковки к основному космическому аппарату (КА) попутно-выводимых маломассогабаритных космических аппаратов (МКА) и отделения последнего от КА после выведения их на расчетную орбиту.The invention relates to the field of space technology, in particular to means for docking to the main spacecraft (SC) of simultaneously-launched small-sized spacecraft (MCAs) and separating the latter from the SC after putting them into the calculated orbit.
Для того, чтобы до минимума свести влияние совместной эксплуатации КА и МКА на надежность и другие характеристики КА, к системе отделения МКА (СО МКА) предъявляются повышенные требования в части ее надежности, минимизации веса и габаритов, уменьшение ударных нагрузок при срабатывании системы отделения (СО), удобству монтажа и эксплуатации МКА и др.In order to minimize the impact of the joint operation of the spacecraft and the spacecraft on the reliability and other characteristics of the spacecraft, the ICA separation system (IC MC) is subject to increased requirements in terms of its reliability, minimizing weight and dimensions, reducing shock loads when the separation system is activated (CO ), ease of installation and operation of MCA, etc.
В ракетно-космической технике известны СО полезных нагрузок, состоящие из разделяемых переходных устройств (адаптеров, переходных рам) на которых установлены средства крепления, разделения и расталкивания космических аппаратов (КА).In rocket and space technology, known payload SOs consisting of shared transitional devices (adapters, transitional frames) on which the means of fastening, separation and repulsion of spacecraft (SC) are installed.
Так, согласно описанию к патенту RU №2268208, МПК8 B64G 1/64 от 02.06.2003 СО содержит устройство удержания полезной нагрузки (ПН) на несущей конструкции ракеты-носителя (РН) с помощью механических замков, устройство фиксации замков в положении удержания (крепления) ПН с помощью тросовой системы, снабженной фиксирующей звездочкой, связанной с пиросредством и устройство расталкивания РН и ПН после разрыва связи между ними.So, according to the description of Patent RU No. 2268208, IPC8 B64G 1/64 dated 02.06.2003, the CO contains a payload holding device (MO) on the supporting structure of the launch vehicle (PH) using mechanical locks, a lock fixing device in the holding position (fastening ) PN with the help of a cable system equipped with a fixing sprocket connected with a pyromedicine and a device for repelling LV and PN after breaking the connection between them.
Недостатками такой системы отделения полезной нагрузки (СО ПН) является наличие тросовой системы в устройстве фиксации механических замков, которая создает опасность соударения тросов с выступающими элементами нижней части корпуса ПН. Кроме этого требуется регулировка натяжения тросовой системы.The disadvantages of such a system of separation of the payload (CO PN) is the presence of a cable system in the device for fixing mechanical locks, which creates a risk of collision of the cables with the protruding elements of the lower part of the PN. In addition, adjustment of the cable system tension is required.
В описании к патенту RU №2293694, МПК8 B64G 1/64, B64D 1/02, F42B 15/36 от 14.06.2005 расширяется возможность увеличения зоны размещения ПН за счет расположения плоскости установки многолучевой фиксирующей звездочки ниже плоскости установки замков. Однако сама тросовая система усложняется, а следовательно, сохраняется необходимость ее регулировки.In the description of the patent RU No. 2293694, IPC8
Кроме того, в приведенных выше вариантах СО, после ее срабатывания, на данной части ПН остается выступающий стержень замка с зубом, что создает опасность задевания его с подвижными элементами конструкции ПН (антеннами, крышками).In addition, in the above variants of CO, after its operation, a protruding lock shaft with a tooth remains on this part of the ST, which creates a risk of grazing it with movable ST construction elements (antennas, covers).
Недостатком является и то, что каждый замок после расфиксации раскрывается отдельным пружинным приводом, что снижает надежность системы.The disadvantage is that each lock after unlocking is opened by a separate spring drive, which reduces the reliability of the system.
Наиболее близким из известных технических решений является, выбранная в качестве прототипа, СО ПН по патенту RU №2396191, МПК8 B64G 1/64 от 18.03.2009.The closest known technical solutions is, selected as a prototype, SB PN according to patent RU No. 2396191, IPC8 B64G 1/64 dated 03/18/2009.
СО содержит разъединяемое переходное устройство, которое одной стороной закреплено на ракете (или КА), а другой взаимодействует с ПН следующими элементами, установленными на нем:CO contains a disconnectable transition device, which is fixed on one rocket (or spacecraft) by one side, and the other interacts with the following elements mounted on it:
- устройство крепления ПН механическими замками;- device for mounting monitors with mechanical locks;
- устройство фиксации механических замков в положении удержания (крепления) ПН;- a device for fixing mechanical locks in the position of holding (fastening) PN;
- устройство расталкивания ПН с КА.- a device for pushing PN with spacecraft.
Недостатками известной СО ПН являются:The disadvantages of the known SO MON are:
- усложненная конструкция устройства фиксации механических замков, имеющая в своем составе значительное количество исполнительных элементов (кулачковая муфта, тандерные тяги с одностепенным и двустепенным шарнирами, пружинный привод поворота звездочки с применением пружин растяжения). Отказ каждого из данных элементов ведет к снижению надежности или даже к отказу устройства фиксации;- the complicated design of the device for fixing mechanical locks, incorporating a significant number of actuating elements (cam clutch, thunder rods with single-stage and double-degree hinges, spring drive of sprocket rotation using tension springs). Failure of each of these elements leads to a decrease in reliability or even to failure of the fixation device;
- все элементы конструкции устройства фиксации механических замков расположены внутри переходного устройства, что приводит к уменьшению зоны ПН, расположенной ниже плоскости стыка ПН с переходным устройством;- all structural elements of the device for fixing mechanical locks are located inside the transition device, which leads to a decrease in the area of the PN located below the plane of the junction of the PN with the transition device;
- необходимость расположения поворотной звездочки в центре окружности, по которой должны быть дискретно расположены замки, количество которых должно быть не менее трех. Конструкция ПН, расположенной ниже плоскости стыка ее с переходным устройством, не всегда позволяет выполнить эти требования, что снижает возможности известной СО ПН.- the need for the location of the rotary sprocket in the center of the circle along which the locks should be discretely located, the number of which should be at least three. The design of the LV located below the plane of its junction with the adapter does not always allow these requirements to be fulfilled, which reduces the capabilities of the known SO MON.
Задачами (целями) предполагаемой системы отделения полезного груза (СО ПГ) от борта КА является:The objectives (goals) of the proposed system for separating payload (GHG) from the spacecraft are:
- повышение надежности СО;- improving the reliability of CO;
- увеличение зоны размещения ПГ.- increase in the area of GHG deployment.
Для достижения поставленных задач предлагается СО ПГ от борта КА, содержащая разъединяемое переходное устройство, установленное между конструкциями КА и ПГ и включающее в себя механические замки с удерживающими и фиксирующими звеньями, устройство фиксации механических замков, при этом система содержит пружинные толкатели отделения полезного груза, где, согласно изобретению, устройство фиксации механических замков выполнено в виде равноплечей качалки без ограничения количества плеч, соответствующих количеству механических замков и установленной на оси вращения, закрепленной в корпусе переходного устройства, причем равноплечая качалка через сквозные окна переходного устройства, шарнирно взаимодействует посредством стержневых тяг с фиксирующими звеньями механических замков, подпружиненные стержни которых имеют выемку под удерживающий поворотный двуплечий рычаг, другим концом взаимодействующим с фиксирующим звеном замка, при этом одно из плеч равноплечей качалки шарнирно взаимодействует через стержневую тягу с пружинным толкателем, другое с пирочекой, которые жестко закреплены снаружи корпуса переходного устройства, а на полезном грузе выполнены ограничители хода, взаимодействующие с подпружиненными стержнями механических замков.To achieve the objectives, it is proposed that the GHG from the spacecraft side contains a detachable adapter installed between the KA and GH structures and includes mechanical locks with holding and fixing links, a mechanical lock fixing device, and the system contains spring pushers of the payload compartment, where , according to the invention, the device for fixing mechanical locks is made in the form of an equal-sized rocking chair without limiting the number of shoulders corresponding to the number of mechanical locks and mounted on the axis of rotation, fixed in the housing of the transition device, and the equal-arms swinging through the through windows of the transition device, pivotally interacts via rod rods with the locking links of the mechanical locks, the spring-loaded rods of which have a recess for holding the rotary two-arm lever, the other end interacting with the locking link of the lock, in this case, one of the shoulders of an equal-shouldered rocking chair pivotally interacts through a rod rod with a spring pusher, the other with a pyrochette, which rigidly fixed on the outside of the case of the transition device, and on the payload there are made travel limiters interacting with the spring-loaded rods of mechanical locks.
Заявленное техническое решение представлено на чертежах:The claimed technical solution is presented in the drawings:
На фиг.1 представлен общий вид СО ПГ от борта КА.Figure 1 presents a General view of the GHG from the spacecraft.
На фиг.2 изображен вид А на фиг.1 (вид устройства в исходном положении со стороны ПГ).In Fig.2 shows a view A in Fig.1 (view of the device in the initial position from the PG).
На фиг.3 представлено сечение Б-Б на фиг.2. Замок в исходном (закрытом) положении.Figure 3 presents a section bB in figure 2. The lock is in its original (closed) position.
На фиг.4 представлен замок в открытом положении.Figure 4 presents the lock in the open position.
СО ПГ от борта КА содержит переходное устройство 1 (раму или цилиндрическую обечайку), установленное между КА 2 и ПГ 3. ПГ (МКА) соединен с переходным устройством 1 механическими замками 4, которые соединены с устройством фиксации механических замков в положении удержания и выполнены в виде равноплечей качалки 5 стержневых тяг 6. Равноплечая качалка 5, количество плеч которой не ограничено и соответствует количеству механических замков, установлена с возможностью поворота вокруг оси 7, закрепленной в корпусе переходного устройства со смещением L относительно его центра симметрии. Для обеспечения свободного перемещения равноплечей качалки 5, в корпусе переходного устройства 1 выполнены сквозные окна 8.SO GHG from the spacecraft side contains a transition device 1 (frame or cylindrical shell) installed between SC 2 and
В местах соединения стержневых тяг 6 с фиксирующими звеньями 9 механических замков 4 и тяг с равноплечей качалкой 5 выполнены шарнирные узлы 10.In the joints of the
Пружинные толкатели 11, расталкивающие основной КА и ПГ после раскрытия механических замков 4, закреплены на переходном устройстве 1 и упираются в днище ПГ. Пирочека 12 и пружинный толкатель 13 раскрытия механических замков 4 установлены на кронштейнах 14 и 15 соответственно, которые закреплены на наружной поверхности переходного устройства 1.
Одним из концов равноплечая качалка 5 взаимодействует с одной стороны через стержневую тягу 16 с толкателем 13, а с другой стороны через стержневую тягу 17 с пирочекой 12.At one end, the equal-armed rocker 5 interacts on the one hand through the
Механический замок 4 имеет подпружиненный стержень 18, пружина 19 которого размещена снаружи стакана 20, являющегося одновременно и ограничителем хода подпружиненного стержня 18 после раскрытия механического замка 4. Сам же подпружиненный стержень 18 имеет выемку 21, с помощью которой удерживается поворотным двуплечим рычагом 22, который другим концом взаимодействует с фиксирующим звеном 9 механического замка 4.The
В исходном положении переходное устройство 1, прикрепленное к борту основного КА 2, стянуто с ПГ 3 механическими замками 4.In the initial position, the
Поперечные нагрузки в стыке «ПГ - переходное устройство» воспринимаются штифтами 23.The transverse loads at the junction "PG - transition device" are perceived by the
Требуемое осевое усилие на механический замок 4 при стягивании создается затяжкой гайки 24.The required axial force on the
Стержень 18 механического замка 4 удерживается поворотным двуплечим рычагом 22, другой конец которого взаимодействует с фиксирующим звеном 9 механического замка 4.The
Фиксирующие звенья 9 всех механических замков 4 удерживаются в исходном положении поворотной равноплечей качалкой 5 с помощью стержневых тяг 6, а сама равноплечая качалка 5 своим концом с одной стороны соединена с пирочекой 12, а с другой стороны - с взведенным пружинным толкателем 13.The
Пружинные толкатели 11, отталкивающие ПГ 3 от основного КА, взведены и упираются в днище ПГ 3.
По команде на отделение ПГ 3 срабатывает пирочека 12 и под действием усилия (Рт) пружинного толкателя 13 равноплечая качалка 5 поворачивается в направлении стрелки В и с помощью стержневых тяг 6 проворачивает фиксирующие звенья 9 всех механических замков 4 до момента расфиксации рычагов 22.On command of the
После этого все механические замки 4 раскрываются и ПГЗ отталкивается пружинными толкателями 11 от основного КА.After that, all
Так как качалка 5 выполнена равноплечей, окружная скорость всех шарнирных узлов 10 одинакова и, тем самым, происходит синхронное раскрытие всех механических замков. Длина тяг 6 подбирается с учетом величины (L) смещения центра вращения равноплечей качалки 5 относительно центра симметрии переходного устройства 1 или в случае невозможности (из-за конструкции донной части ПГ 3) дискретного расположения механических замков 4 по стыку переходного устройства 1 с ПГ 3.Since the rocker 5 is made of equal arms, the peripheral speed of all the
В зависимости от количества механических замков 4, качалка 5 становится двуплечей при двух замках, трехплечей при трех и т.д.Depending on the number of
После раскрытия механических замков 4, подпружиненные стержни 18 перемещаются пружинами 19 до упора в выступ каждого стакана 20, которые являются ограничителями хода подпружиненных стержней 18, обеспечивающих отсутствие выступающих элементов СО в донной части ПГ ниже плоскости стыка его с переходным устройством 1 после отделения.After the
Предложенная конструкция СО ПГ от борта КА позволяет исключить из его состава кулачковую муфту, тандерные тяги, пружинный привод поворота с применением пружин растяжения. Привод равноплечей качалки, выполненный в виде одного пружинного толкателя, имеет большую надежность, чем привод поворотной звездочки, состоящей из пружины растяжения, так как в случае разрушения пружина растяжения полностью теряет свое предназначение, а пружина сжатия в толкателе продолжает выполнение поставленной задачи. Уменьшенные количества исполнительных элементов в устройстве фиксации механических замков повышает надежность системы отделения ПГ от борта КА.The proposed design of SO GHG from the spacecraft side allows to exclude from its structure a cam clutch, thunder rods, a spring turn drive using tension springs. The rocker equal-arms drive, made in the form of a single spring pusher, has greater reliability than the drive of a rotary sprocket, consisting of a tension spring, since in the event of failure, the tension spring completely loses its purpose, and the compression spring in the pusher continues the task. The reduced number of actuating elements in the device for fixing mechanical locks increases the reliability of the system for separating the GHG from the spacecraft.
Предложенная конструкция СО ПГ от борта КА позволяет вынести исполнительные элементы устройства фиксации механических замков (пирочеку, стержневые тяги, толкатель) за пределы внутренней зоны переходного устройства и, тем самым, увеличить зону ПГ, расположенную ниже плоскости стыка его с переходником.The proposed design of the SG GHG from the spacecraft side allows the actuator elements of the mechanical lock fixing device (pyrocheck, rod rods, pusher) to extend beyond the inner zone of the transition device and, thereby, increase the GHG zone located below the plane of its junction with the adapter.
Представляется возможным применением предложенной конструкции СО ПГ от борта КА при количестве замков в ее составе меньше трех и исключаются требования дискретного расположения замков по стыку ПГ с переходником, а также расположение оси вращения равноплечего рычага строго в точке симметрии переходного устройства. При этом требуется всего лишь соответствующее изменение длин стержневых тяг. Это расширяет технические возможности СО.It seems possible to use the proposed design of SO GHG from the spacecraft side with the number of locks in its composition less than three and the requirements of discrete location of locks at the joint of the GHG with the adapter, as well as the location of the axis of rotation of the equal-arm lever strictly at the symmetry point of the transition device, are excluded. All that is required is a corresponding change in the length of the rod rods. This extends the technical capabilities of CO.
Проведенные авторами расчеты параметров предложенной конструкции СО ПГ от борта КА в процессе ее проектирования, изготовления и экспериментальной отработки подтвердили эффективность принятого технического решения.The authors carried out calculations of the parameters of the proposed design of the SO GHG from the spacecraft during its design, manufacture and experimental testing confirmed the effectiveness of the technical solution.
Заявленное устройство СО ПГ от борта КА по сравнению с прототипом обладает существенными отличиями и позволяет повысить его надежность, увеличить зону размещения ПГ.The claimed device GHG from the spacecraft in comparison with the prototype has significant differences and can improve its reliability, increase the area of deployment of GHGs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122060/11A RU2471684C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | System for separating payload from space vehicle board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011122060/11A RU2471684C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | System for separating payload from space vehicle board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011122060A RU2011122060A (en) | 2012-12-10 |
RU2471684C1 true RU2471684C1 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=48806001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011122060/11A RU2471684C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | System for separating payload from space vehicle board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2471684C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564457C1 (en) * | 2014-09-03 | 2015-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное космическое агентство | Spacecraft separation system |
RU2655978C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-05-30 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Pyrolock |
RU2716606C2 (en) * | 2017-12-11 | 2020-03-13 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Device for holding elements of power structure of spacecraft |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03164400A (en) * | 1989-11-22 | 1991-07-16 | Nec Corp | Separating device for spacecraft |
RU2293694C1 (en) * | 2005-06-14 | 2007-02-20 | Закрытое Акционерное Общество Конструкторское Бюро "Полет" (Зао Кб "Полет") | Payload separation system |
US20100090066A1 (en) * | 2004-03-23 | 2010-04-15 | Walter Holemans | Latching separation system |
RU2396191C1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Payload separation system |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011122060/11A patent/RU2471684C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03164400A (en) * | 1989-11-22 | 1991-07-16 | Nec Corp | Separating device for spacecraft |
US20100090066A1 (en) * | 2004-03-23 | 2010-04-15 | Walter Holemans | Latching separation system |
RU2293694C1 (en) * | 2005-06-14 | 2007-02-20 | Закрытое Акционерное Общество Конструкторское Бюро "Полет" (Зао Кб "Полет") | Payload separation system |
RU2396191C1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Payload separation system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564457C1 (en) * | 2014-09-03 | 2015-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное космическое агентство | Spacecraft separation system |
RU2655978C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-05-30 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Pyrolock |
RU2716606C2 (en) * | 2017-12-11 | 2020-03-13 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Device for holding elements of power structure of spacecraft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011122060A (en) | 2012-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2471684C1 (en) | System for separating payload from space vehicle board | |
CN101784445B (en) | Coupling device intended to connect first and second elements which can move relative to one another | |
JP2019502601A (en) | Hinge | |
RU2396191C1 (en) | Payload separation system | |
US7644890B2 (en) | Low-energy locking hinge mechanism for deployable devices | |
RU2475420C2 (en) | Connecting device for connection of first and second elements, which are articulated relative to each other | |
RU2720922C2 (en) | Aircraft landing gear flap with integrated emergency control unit | |
CN107839904B (en) | Pico-nano satellite orbit deployer | |
JP2008542126A (en) | Door opening and closing system for aircraft landing gear hangar | |
US10315774B2 (en) | Aircraft seat that is tolerant to floor deformation | |
CN113428390B (en) | Memory alloy driven satellite release device | |
RU2730903C1 (en) | Opening and locking mechanism of aerodynamic rudder with two axes of folding | |
CN103253383A (en) | Bilateral double-spring driving unfolding mechanism | |
US7462015B2 (en) | Rotocraft rotor with hinged blades and lockable retractable flapping abutments | |
BR102017013289A2 (en) | BRAKE RELEASE, SEAT TRACK ASSEMBLY, AND SEAT BASE | |
US11781357B2 (en) | Emergency opening device for an aircraft door, comprising a retaining member with a hook | |
RU2453481C1 (en) | Device for space apparatus separation | |
KR101288898B1 (en) | Landing gear aircraft | |
RU2293694C1 (en) | Payload separation system | |
WO2019078755A1 (en) | Microsatellite transportation and deployment container | |
RU2648522C2 (en) | Working load separation device | |
CN102235125A (en) | Limiting mechanism for airplane cabin doors | |
RU2238888C1 (en) | Turntable for securing payload | |
RU2572365C1 (en) | Miniature satellite | |
JP2013545660A (en) | Seat belt attachment device for aircraft seat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150520 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |