RU2502646C1 - Spacecraft hatch sealing device and method of its operation - Google Patents

Spacecraft hatch sealing device and method of its operation Download PDF

Info

Publication number
RU2502646C1
RU2502646C1 RU2012128300/11A RU2012128300A RU2502646C1 RU 2502646 C1 RU2502646 C1 RU 2502646C1 RU 2012128300/11 A RU2012128300/11 A RU 2012128300/11A RU 2012128300 A RU2012128300 A RU 2012128300A RU 2502646 C1 RU2502646 C1 RU 2502646C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
rigid shell
bundle
sealing
compartment
Prior art date
Application number
RU2012128300/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Семенович Цыганков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2012128300/11A priority Critical patent/RU2502646C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2502646C1 publication Critical patent/RU2502646C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aerospace engineering. Proposed device comprises sealing means composed by tight sleeve from gastight resilient material. Said sleeve is glued to rigid shell by sealing adhesive. Said rigid shell is fitted concentric with the hatch at casing arranged inside spacecraft. Retainer is arranged at tight sleeve edge. Tight sleeve in initial state is laid at rigid shell in the form of circular roll and fixed by band. Proposed method comprises removal of fixing band from tight sleeve, unwrapping it, rolling it and fastening by fixing element and spacecraft pressurisation.
EFFECT: simplified sealing.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения герметичности космических объектов.The invention relates to space technology, and in particular to means for ensuring the tightness of space objects.

В космической технике известно применение резиновых уплотнителей разъемных соединений, как то: фланцев, проходных электроразъемов, клапанов, иллюминаторов, стыковочных устройств (патент РФ №6249517 МПК 7: B64G, 1/64), люков между отсеками, модулями, люков шлюзовых отсеков, через которые осуществляется выход экипажа в открытое космическое пространство. Это кольцевые прокладки прямоугольного, круглого или фигурного сечения, например патент РФ №2428612 МПК 7: F16J 13/16.In space technology, it is known to use rubber seals of detachable joints, such as: flanges, bushing electrical connectors, valves, windows, docking devices (RF patent No. 6249517 IPC 7: B64G, 1/64), hatches between compartments, modules, hatches of airlock compartments, through which the crew enters into outer space. These are ring gaskets of rectangular, round or figured cross-section, for example, RF patent No. 2428612 IPC 7: F16J 13/16.

Для обеспечения надежности уплотнение выполняется дублированным в виде двух кольцевых концентрических прокладок с обжатием по торцам контактной металлической поверхностью крышки люка [1] (прототип).To ensure reliability, the seal is duplicated in the form of two ring concentric gaskets with compression at the ends of the contact metal surface of the hatch [1] (prototype).

Прототип способа не выявлен.The prototype of the method is not identified.

Из практики космических полетов следует, что не исключено ухудшение эксплуатационных свойств такого типа уплотнений по следующим причинам:From the practice of space flights it follows that the deterioration in the operational properties of this type of seals is not ruled out for the following reasons:

- механические повреждения и загрязнения как резиновых прокладок, так и металлической контактной поверхности, в том числе при проходе космонавтов и проносе оборудования через люки;- mechanical damage and contamination of both rubber gaskets and metal contact surface, including during the passage of astronauts and the passage of equipment through hatches;

- воздействие условий космического пространства (температура, вакуум, различные виды излучений) на материал прокладок;- the effect of outer space conditions (temperature, vacuum, various types of radiation) on the gasket material;

- повреждение резиновых прокладок вследствие адгезии после длительного пребывания в обжатом состоянии;- damage to rubber gaskets due to adhesion after a long stay in a compressed state;

- снижение и недостаточность сил обжатия прокладок ввиду деформации конструкции под воздействием внешних сил.- reduction and lack of compression forces of the gaskets due to deformation of the structure under the influence of external forces.

Под воздействием любой из указанных причин может произойти снижение или утрата герметизирующих свойств прокладок по периметру люка, иллюминатора в структуре люка или разрушение его остекления, в результате чего наступит превышение допустимого уровня утечек или полная потеря герметичности объекта.Under the influence of any of these reasons, a decrease or loss in the sealing properties of the gaskets along the perimeter of the hatch, the window in the hatch structure or the destruction of its glazing may occur, which will result in exceeding the permissible level of leaks or a complete loss of tightness of the object.

Очевидно, что особое значение приобретает потеря герметичности выходного люка шлюзового отсека при обратном шлюзовании после завершения экипажем внекорабельной деятельности. Такая нештатная ситуация определяется как катастрофическая и ведет к гибели экипажа, так как средств спасения нет.Obviously, the loss of tightness of the exit hatch of the airlock compartment during reverse locking after the completion of extra-ship activities by the crew is of particular importance. Such an emergency situation is defined as catastrophic and leads to the death of the crew, since there is no means of rescue.

Известен эпизод, имевший место на орбитальном комплексе «Мир», когда при нештатном (по ошибке экипажа) открытии крышки выходного люка шлюзового специального отсека (ШСО) модуля «Квант-2» произошел перекос петель подвески крышки, вследствие чего герметичность люка была утрачена. Однако в составе модуля «Квант-2» имелся смежный, изолированный от других, отсек, который можно было разгерметизировать и использовать в качестве резервного. В данном эпизоде экипаж успел перейти в этот отсек и выполнить повторно обратное шлюзование. Но при этом шлюзовой отсек остается разгерметизированным, ставиться под вопрос или чрезвычайно усложняется задача осуществления последующих выходов в открытое пространство, значительно увеличиваются непродуктивные затраты времени и энерготраты космонавтов. Такого типа ситуация рассматривается как критическая и исход ее определяется располагаемым временем обеспечения жизнедеятельности космонавтов, то есть ресурсами скафандра.An episode is known that took place on the Mir orbital complex when, during an abnormal (due to crew error) opening of the exit hatch cover of the special compartment lock (HSC) of the Quant-2 module, the hinges of the cover suspension were skewed, as a result of which the manhole tightness was lost. However, the “Quant-2” module contained an adjacent compartment isolated from the others, which could be depressurized and used as a backup. In this episode, the crew managed to go into this compartment and perform a second reverse lock. But at the same time, the airlock remains depressurized, the question of making subsequent exits into the open space is extremely complicated, the unproductive time and energy costs of astronauts increase significantly. This type of situation is considered critical and its outcome is determined by the available time to ensure the life of the astronauts, that is, the resources of the spacesuit.

В случае отсутствия запасов времени и ресурсов скафандра для перехода в резервный отсек для повторного шлюзования ситуация также определяется как катастрофическая.In the absence of time reserves and spacesuit resources for moving to the reserve compartment for re-locking, the situation is also defined as catastrophic.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение аварийной герметизации люков космических объектов силами экипажа при выходе из строя штатных средств герметизации, и, как следствие, спасение жизни космонавтов, а также продолжение программы полета.The technical result of the invention is the provision of emergency sealing of the hatches of space objects by the crew when the standard sealing means fail, and, as a result, saving the lives of astronauts, as well as continuing the flight program.

Технический результат достигается тем, что средство герметизации выполнено в виде герметичного рукава из эластичного газонепроницаемого материала, который герметично присоединен по периметру к жесткой обечайке посредством клея-герметика, при этом жесткая обечайка герметично установлена концентрично относительно люка на корпусе внутри космического объекта, на обрезе герметичного рукава прикреплен элемент фиксации, а в исходном состоянии герметичный рукав уложен на жесткой обечайке в виде кольцевой скатки и закреплен бандажом.The technical result is achieved by the fact that the sealing means is made in the form of a hermetic sleeve made of an elastic gas-tight material, which is hermetically connected around the perimeter to the rigid shell by means of adhesive-sealant, while the rigid shell is hermetically mounted concentrically relative to the hatch on the body inside the space object, on the edge of the hermetic sleeve the fixing element is attached, and in the initial state, the sealed sleeve is laid on a rigid shell in the form of an annular roll and is fixed with a bandage.

Способ эксплуатации устройства заключается в следующем: космонавты, находящиеся в шлюзовом отсеке, снимают бандаж, удерживающий скатку герметичного рукава на жесткой обечайке, разворачивают герметичный рукав, собирают его в жгут-скрутку, бандажируют и завязывают элементом фиксации, затем производят наддув шлюзового отсека по штатной циклограмме обратного шлюзования, вследствие чего герметичный рукав прижимается давлением наддува к внутренней стороне крышки люка, которая воспринимает нагрузку от давления в отсеке, в результате чего исключается нагрузка на герметичный рукав.The method of operation of the device is as follows: the astronauts in the airlock remove the bandage that holds the roll of the hermetic sleeve on the rigid shell, unfold the hermetic sleeve, assemble it into a bundle, bandage and tie it with a fixation element, then pressurize the airlock according to the standard cyclogram reverse locking, as a result of which the sealed sleeve is pressed by the boost pressure to the inner side of the manhole cover, which receives the load from the pressure in the compartment, as a result of which the load on the sealed sleeve is excluded.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства в исходном состоянии, когда герметичный рукав сформирован в виде кольцевой скатки на жесткой обечайке.Figure 1 shows a diagram of the proposed device in its original state, when the sealed sleeve is formed in the form of an annular roll on a rigid shell.

На фиг.2 показано промежуточное развернутое состояние герметичного рукава.Figure 2 shows the intermediate expanded state of the sealed sleeve.

На фиг.3 показан герметичный рукав в состоянии со сформированным жгутом-скруткой.Figure 3 shows a sealed sleeve in a state with a formed bundle-twist.

На фиг.4 показано предлагаемое устройство в рабочем положении.Figure 4 shows the proposed device in the operating position.

На чертежах:In the drawings:

1 - жесткая обечайка;1 - hard shell;

2 - корпус космического объекта;2 - the body of a space object;

3 - герметичный рукав;3 - a tight sleeve;

4 - клей-герметик;4 - adhesive sealant;

5 - бандаж;5 - bandage;

6 - элемент фиксации;6 - fixing element;

7 - прокладка;7 - laying;

8 - контактная поверхность крышки люка;8 - contact surface of the hatch;

9 - иллюминатор со стеклом;9 - porthole with glass;

10 - крышка люка.10 - manhole cover.

Жесткая обечайка 1 герметично закреплена, например приварена, внутри к корпусу космического объекта 2 концентрично относительно люка. К жесткой обечайке 1 по периметру герметично присоединен герметичный рукав 3 из эластичного газонепроницаемого материала, например, прорезиненной ткани 415 ТУ-115 1176-87, посредством клея-герметика 4, например, клея СВ-1 ТУ-38305-8-316-92.The rigid shell 1 is hermetically fixed, for example, welded, inside to the body of the space object 2 concentrically with respect to the hatch. A tight sleeve 3 of elastic gas-tight material, for example, rubberized fabric 415 TU-115 1176-87, is sealed to the rigid shell 1 along the perimeter by means of glue-sealant 4, for example, glue SV-1 TU-38305-8-316-92.

Герметичный рукав 3 сформирован в виде кольцевой скатки, уложен на жесткой обечайке 1 и закреплен бандажом 5, например, резиновым кольцом. Штатные прокладки 7, например резиновые, обжаты контактной поверхностью крышки люка 8, в которую встроен иллюминатор со стеклом 9.The hermetic sleeve 3 is formed in the form of an annular roll, laid on a rigid shell 1 and secured with a bandage 5, for example, with a rubber ring. The standard gaskets 7, for example rubber ones, are crimped by the contact surface of the hatch cover 8, into which a porthole with glass 9 is integrated.

Устройство используется следующим способом. При установлении факта негерметичности люка космонавты, находящиеся в шлюзовом отсеке, снимают бандаж 5 (фиг.1), разворачивают герметичный рукав 3 (фиг.2), собирают и скручивают его в жгут-скрутку (фиг.3), бандажируют и завязывают последний элементом фиксации 6, например шнуром ШХБ хлопчатобумажным (фиг.3). Далее производится наддув отсека по штатной циклограмме обратного шлюзования. По мере возрастания давления наддува герметичный рукав 3 со жгутом-скруткой прижимается к внутренней стороне крышки люка 10 (фиг.4), которая и воспринимает давление атмосферы в отсеке, в результате чего исключается нагрузка на герметичный рукав 3.The device is used in the following way. When establishing the fact of a leak in the hatch, the astronauts located in the airlock remove the bandage 5 (Fig. 1), unfold the sealed sleeve 3 (Fig. 2), assemble and twist it into a bundle (Fig. 3), bandage and tie the last element fixation 6, for example with a cord of cotton wool (Fig. 3). Next, the compartment is pressurized by the standard reverse lock routine. As the boost pressure increases, the sealed sleeve 3 with the bundle-strand is pressed against the inner side of the hatch cover 10 (Fig. 4), which perceives the atmospheric pressure in the compartment, as a result of which the load on the sealed sleeve 3 is eliminated.

Свойства эластичного материала с высокой газонепроницаемостью, клея-герметика, герметичность сварного шва, плотное прилегание слоев материала герметичного рукава в жгуте-скрутке обеспечивает герметичность всего устройства. Как следствие, выполнена герметизация отсека, произведен штатный наддув отсека, то есть обеспечено спасение жизни экипажа и дальнейшее выполнение программы полета.The properties of an elastic material with high gas impermeability, adhesive sealant, the tightness of the weld, the tight fit of the layers of material of the airtight sleeve in the bundle-twist ensures the tightness of the entire device. As a result, the compartment was sealed, the compartment was naturally pressurized, that is, the crew’s life was saved and the flight program continued.

Действия при осуществлении указанного способа доступны для выполнения космонавтом в скафандре под избыточным давлением в условиях вакуума, что следует из опыта реализации операций внекорабельной деятельности.Actions during the implementation of this method are available for execution by an astronaut in a spacesuit under overpressure in a vacuum, which follows from the experience of implementing extra-ship activities.

Claims (2)

1. Устройство герметизации люков космических объектов, содержащее средство герметизации, отличающееся тем, что в нем средство герметизации выполнено в виде герметичного рукава из эластичного газонепроницаемого материала, который герметично присоединен по периметру к жесткой обечайке посредством клея-герметика, при этом жесткая обечайка герметично установлена концентрично относительно люка на корпусе внутри космического объекта, на обрезе герметичного рукава прикреплен элемент фиксации, а в исходном состоянии герметичный рукав уложен на жесткой обечайке в виде кольцевой скатки и закреплен бандажом.1. The sealing device of the hatches of space objects, containing a sealing means, characterized in that the sealing means is made in the form of a hermetic sleeve made of an elastic gas-tight material, which is hermetically connected around the perimeter to a rigid shell by means of adhesive sealant, while the rigid shell is hermetically mounted concentrically relative to the hatch on the hull inside the space object, a fixing element is attached to the edge of the sealed sleeve, and in the initial state the sealed sleeve is laid En on a rigid shell in the form of an annular roll and is fixed with a bandage. 2. Способ эксплуатации устройства герметизации люков космических объектов, отличающийся тем, что снимают бандаж крепления с герметичного рукава, находящегося в исходном состоянии в виде кольцевой скатки на жесткой обечайке, разворачивают герметичный рукав, собирают последний в жгут-скрутку, бандажируют и завязывают жгут-скрутку элементом фиксации, после чего производят наддув герметизируемого отсека космического объекта, при этом герметичный рукав в рабочем положении прижимается давлением наддува к внутренней стороне крышки люка, а нагрузка на герметичный рукав от давления атмосферы в отсеке воспринимается крышкой люка. 2. The method of operation of the device for sealing the hatches of space objects, characterized in that they remove the fastening band from the airtight sleeve, which is in the initial state in the form of an annular roll on a rigid shell, unfold the airtight sleeve, assemble the latter into a bundle-bundle, bandage and tie a bundle-bundle a fixing element, after which the pressurized compartment of the space object is pressurized, while the pressurized sleeve in the working position is pressed by the boost pressure to the inner side of the manhole cover, and loading on a sealed sleeve from atmospheric pressure in the compartment is perceived by the manhole cover.
RU2012128300/11A 2012-07-04 2012-07-04 Spacecraft hatch sealing device and method of its operation RU2502646C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012128300/11A RU2502646C1 (en) 2012-07-04 2012-07-04 Spacecraft hatch sealing device and method of its operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012128300/11A RU2502646C1 (en) 2012-07-04 2012-07-04 Spacecraft hatch sealing device and method of its operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2502646C1 true RU2502646C1 (en) 2013-12-27

Family

ID=49817646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012128300/11A RU2502646C1 (en) 2012-07-04 2012-07-04 Spacecraft hatch sealing device and method of its operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2502646C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0092072A1 (en) * 1982-04-01 1983-10-26 John Crane-Houdaille, Inc. Emergency seal
RU40287U1 (en) * 2004-04-27 2004-09-10 Открытое акционерное общество "Институт Севзапэнергосетьпроект" DEVICE FOR LIQUIDATION OF A SHIP LEAK FROM A DAMAGE
RU105258U1 (en) * 2010-12-24 2011-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" SEALING DEVICE FOR SELF-CLOSING AIRCRAFT HATCH COVERS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0092072A1 (en) * 1982-04-01 1983-10-26 John Crane-Houdaille, Inc. Emergency seal
RU40287U1 (en) * 2004-04-27 2004-09-10 Открытое акционерное общество "Институт Севзапэнергосетьпроект" DEVICE FOR LIQUIDATION OF A SHIP LEAK FROM A DAMAGE
RU105258U1 (en) * 2010-12-24 2011-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" SEALING DEVICE FOR SELF-CLOSING AIRCRAFT HATCH COVERS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CO2021004624A2 (en) Hybrid insulation panel, frame and enclosure
RU2502646C1 (en) Spacecraft hatch sealing device and method of its operation
US9815562B2 (en) Fuel tank dam
CN110963088B (en) Pressure protection device under emergent decompression condition of manned spacecraft sealed cabin
ES2733055T3 (en) Pressure bulkhead
CN110131506A (en) Monoblock type list bump joint structure
RU198000U1 (en) LOCALIZING SECURITY SYSTEM OF A NUCLEAR POWER PLANT WITH A Bayonet Shutter
ES2524473T3 (en) Deformable composite gasket for support surfaces with great lack of flatness
CN104058103A (en) Rigid-flexible connecting structure for flexible inflating unfolding structure of spacecraft
CN211144235U (en) Pressure-resistant cabin door structure with uniform stress and self-sealing
CN107700538B (en) A kind of movable type composite water-stop system and its application method
EP1441949A1 (en) High strength t-joint for inflatable tube structures
CN205153949U (en) Gas -tight door seal structure and control system thereof
US3289698A (en) Device for providing a leak-tight coupling between two sealed enclosures
KR101986991B1 (en) Apparatus for Sealing door of aircraft
CN205618863U (en) Inflatable seal device
RU204339U1 (en) LOCALIZING SECURITY SYSTEM TRANSPORT GATEWAY OF A NUCLEAR POWER PLANT WITH A PLANE-PARALLEL WATER LOCK
CN205532150U (en) Carry out door frame of sealed door and flexible material on sealing connection's sealed pad
CN207583248U (en) High pressure escape compartment observation window
RU2792049C1 (en) Leak test device for two-door transition system
Dunlap et al. A Comparison of Candidate Seal Designs for Future Docking Systems
CN110630151A (en) Pressure-resistant cabin door structure with uniform stress and self-sealing
AU2016201466A1 (en) Apparatus and method for providing an interstitial space
JP6347027B2 (en) Reactor containment sealing structure and sealing method
CN217931457U (en) X-ray flaw detector