RU2541617C1 - Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников - Google Patents
Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541617C1 RU2541617C1 RU2013145414/11A RU2013145414A RU2541617C1 RU 2541617 C1 RU2541617 C1 RU 2541617C1 RU 2013145414/11 A RU2013145414/11 A RU 2013145414/11A RU 2013145414 A RU2013145414 A RU 2013145414A RU 2541617 C1 RU2541617 C1 RU 2541617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- launch
- transport
- cover
- lead
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано при транспортировке автономной научной аппаратуры, в частности пикоспутников формата CubeSat. Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и наноспутников выполнен в виде корпуса с технологическими крышками, включающего четыре боковые стенки, из которых две диаметрально расположенные стенки имеют по две направляющие С-образной формы с заходной частью, заднюю стенку и заходную рамку. Корпус снабжен поворотной крышкой, крепящейся к заходной рамке и оснащенной по меньшей мере одной пружиной, переводящей в свободном состоянии поворотную крышку в открытое положение, устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении и расположенными внутри корпуса толкателем и стартовой пружиной. На боковой стенке корпуса со стороны оси вращения поворотной крышки установлено устройство запуска в виде разборной ручки со спусковым крючком и механической рычажной системой, управляющей устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении, а задняя стенка корпуса снабжена элементами фиксации, например, в виде упорных винтов, с помощью которых спутник фиксируется внутри корпуса. Достигается снижение нагрузки на спутник, повышается надежность работы устройства. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано при транспортировке автономной научной аппаратуры, в частности пикоспутников формата CubeSat, на пилотируемый космический корабль или орбитальную станцию, например на МКС, для последующего запуска ручным способом, а также автоматического запуска пико- и наноспутников в случае выведения на орбиту попутным грузом с помощью ракет-носителей, в том числе с разгонными блоками.
Из уровня техники известен транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и наноспутников, выполненный в виде корпуса, включающего четыре боковые стенки, заднюю стенку и заходную рамку, снабженного поворотной крышкой, крепящейся к заходной рамке, устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении и расположенными внутри корпуса толкателем и стартовой пружиной (см. патент WO 2008/034550 A1, B64G 1/64, опубл. 27.03.2008). Недостатками известного устройства являются одноразовость использования, высокие динамические нагрузки на конструкцию пикоспутника в процессе выведения на орбиту, так как пикоспутник подпирается к крышке выталкивающей пружиной и имеет возможность перемещения в продольном (за счет пружины) и поперечном направлениях (за счет зазоров) при вибрациях, а также невозможность использования по назначению в случае необходимости запуска спутника ручным способом при внекорабельной деятельности экипажа пилотируемой космической станции или корабля.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и наноспутников, выполненный в виде корпуса, включающего четыре боковые стенки, заднюю стенку и заходную рамку, снабженного поворотной крышкой, крепящейся к заходной рамке и оснащенной приводом, переводящим поворотную крышку в открытое положение, устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении и расположенными внутри корпуса толкателем и стартовой пружиной (Poly Picosatellite Orbital Deployer Mk III ICD, W. Lan, 08.02.07 - http://www.cubesat.org/images/LaunchProviders/mkIII/p-pod%20mk%20iii%20icd.pdf; CubeSat Design Specification (CDS) REV 13 - PROVISIONAL August 19, 2013). Известное устройство предназначено для защиты полезной нагрузки формата CubeSat во время полета, а также для отделения полезной нагрузки на заданной орбите после выведения. При получении управляющего сигнала приводной механизм открывает поворотную крышку, и под воздействием стартовой пружины спутник выводится в открытый космос. Недостатками данного технического решения являются высокие динамические нагрузки на спутник при транспортировке и на участке выведения ракеты-носителя, недостаточная надежность электронной системы запуска, а также отсутствие возможности его использования по назначению в случае внекорабельной деятельности экипажа пилотируемого корабля для запуска ручным способом.
Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются:
- обеспечение защиты пико- и наноспутников формата CubeSat от внешних воздействий в процессе транспортировки и доставки на пилотируемую орбитальную станцию, хранения внутри герметичного отсека станции до пуска;
- снижение динамических нагрузок на конструкцию пикоспутника на всех этапах эксплуатации;
- расширение функциональных возможностей с целью обеспечения проведения всех видов работ внутри и вне корабельной деятельности экипажа пилотируемой орбитальной станции в случаях выноса пико- и наноспутников за пределы герметичного отсека, закрепления транспортно-пускового контейнера на внешней поверхности орбитальной станции для последующего запуска спутников в заданном направлении, а также автоматического запуска пико- и наноспутников в случае выведения на орбиту попутным грузом с помощью ракет-носителей, в том числе с разгонными блоками;
- проведение многоразового ручного запуска пико- и наноспутников членами экипажа пилотируемой космической станции, например МКС, при работе в открытом космосе с целью снижения финансово-экономических затрат на изготовление, запуск и на наземную экспериментальную отработку.
Технический результат заключается в снижении нагрузок на спутник, повышении надежности работы устройства, а также в расширении его функциональных возможностей и уменьшении затрат на экспериментальную отработку. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и наноспутников выполнен в виде корпуса с технологическими крышками, включающего четыре боковые стенки, из которых две диаметрально расположенные стенки имеют по две направляющие С-образной формы с заходной частью, заднюю стенку и заходную рамку, снабженного поворотной крышкой, крепящейся к заходной рамке и оснащенной, по меньшей мере, одной пружиной, переводящей в свободном состоянии поворотную крышку в открытое положение, устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении и расположенными внутри корпуса толкателем и стартовой пружиной, отличающийся тем, что на боковой стенке корпуса со стороны оси вращения поворотной крышки установлено устройство запуска в виде разборной ручки со спусковым крючком и механической рычажной системой, управляющей устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении, а задняя стенка корпуса снабжена элементами фиксации, например, в виде упорных винтов, с помощью которых спутник фиксируется внутри корпуса. Устройство запуска может быть выполнено в виде ручки со спусковым крючком или в виде электромагнита. Устройство фиксации поворотной крышки в закрытом положении предпочтительно выполнено в виде невыпадающих винтов и задвижки, перемещаемой с помощью механической рычажной системы, связанной с устройством запуска, и возвращаемой в исходное состояние с помощью, например, пружины. На боковой стенке корпуса со стороны оси вращения поворотной крышки целесообразно закрепить демпфер. На толкателе предпочтительно установлено устройство для срабатывания контакта активации спутника, выполненное, например, в виде магнита.
На фиг.1 представлен предлагаемый контейнер, снабженный ручкой со спусковым крючком, вид сбоку;
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - то же, вид спереди с установленной технологической крышкой;
на фиг.4 - то же, вид спереди со снятой технологической крышкой;
на фиг.5 - общий вид передней части предлагаемого контейнера, вид со стороны поворотной крышки;
на фиг.6 - общий вид предлагаемого контейнера со стороны поворотной крышки без боковой стенки и половины ручки;
на фиг.7 - общий вид предлагаемого контейнера со стороны задней стенки без боковой стенки и половины ручки;
на фиг.8 - общий вид предлагаемого контейнера с открытой крышкой;
на фиг.9 - общий вид предлагаемого контейнера с устройством запуска в виде электромагнита.
Корпус 1 контейнера выполнен в виде четырех боковых стенок 2 с направляющими 3, задней стенки 4 и заходной рамки 5, предназначенной для крепления поворотной крышки 6, соединенных между собой с помощью винтов. Боковые стенки 2 снабжены съемными крышками 7. Направляющие 3 расположены попарно на внутренней поверхности двух противоположных боковых стенок 2, имеют C-образное поперечное сечение и при транспортировке охватывают боковые ребра спутника. Задняя стенка 4 корпуса снабжена элементами фиксации, например, в виде упорных винтов 8, с помощью которых спутник фиксируется внутри корпуса 1. При необходимости снаружи корпуса 1 может быть установлен термозащитный чехол.
Внутри корпуса 1 расположены толкатель 9 с магнитом 10 для срабатывания контакта активации спутника и стартовая пружина 11, снабженные фиксаторами 12. Поворотная крышка 6 оснащена двумя пружинами кручения 13, расположенными на ее осях 14 и переводящими в свободном состоянии поворотную крышку 6 в открытое положение. На боковой стенке 2 со стороны осей вращения 14 установлено устройство запуска в виде ручки 15 со спусковым крючком 16, закрепленным на оси 17 и снабженным возвратной пружиной и электромагнитом 18 с якорем 19 (фиг.9). На противоположной боковой стенке 2 выполнены отверстия 20 для крепления устройства в случае автоматического запуска.
Устройство запуска посредством тяги 21 связано с механической рычажной системой, управляющей устройством фиксации поворотной крышки 6 в закрытом положении. Указанная механическая рычажная система состоит из кронштейна 22 с упором 23 и осями 24.
Поворотная крышка 6 состоит из рамки 25 с проушинами, прижимной пластины 26 и съемной технологической крышки 27 с пружиной растяжения 28. Устройство фиксации поворотной крышки 6 в закрытом положении выполнено в виде невыпадающих винтов 29 и задвижки в виде вилки 30, перемещаемой с помощью механической рычажной системы и в закрытом положении взаимодействующей с двумя выступами 31. На поворотной крышке 6 закреплен кронштейн 32, при открывании взаимодействующий с демпфером 33, например, из мягкой резины, закрепленным на боковой стенке 2 со стороны устройства запуска.
На всех этапах наземной и летной эксплуатации устройство работает следующим образом.
При наземной транспортировке при изготовлении и испытаниях устройство переносится за удлиненную часть ручки 15, расположенную между демпфером 33 и окном, ограничивающим зону срабатывания крючка 16 и предохраняющего его от ложного срабатывания. Эта часть ручки, а также сама поверхность ручки 15, за которую необходимо взяться непосредственно для запуска пико- или наноспутника, имеет специальную окраску в виде черно-белых полос. При транспортировке на космодром любым видом транспорта предлагаемый транспортно-пусковой контейнер с установленным внутри пико- или наноспутником формата CubeSat помещается во внешнюю упаковку в виде металлического или пластикового кейса. Кроме того, оно может транспортироваться в мягкой упаковке в виде полиэтиленового или тканевого мешка.
Пико- или наноспутник формата CubeSat внутри корпуса фиксируется от возможных перемещений при вибрационных и ударных нагрузках, возникающих при транспортировке, технологическими транспортировочными винтами 8. На космодроме после проведения предполетного тестирования пико- или наноспутника формата CubeSat, которое проводится со снятыми боковыми съемными крышками 7, транспортно-пусковой контейнер упаковывается в мягком полиэтиленовом или тканевом мешке внутри грузового отсека транспортно-грузового или пилотируемого корабля путем прибандажирования эластичными ремнями или жесткого крепления к элементам конструкции отсека за отверстия 20. В случае автоматического запуска транспортно-пусковое устройство устанавливается на адаптере ракеты-носителя или разгонного блока с использованием отверстий 20. В этом случае подстыковываются электрические цепи срабатывания электромагнита 18.
Технологические транспортировочные винты 29 обеспечивают поджатие пикоспутника к поворотной крышке, гарантирующее беспрепятственное срабатывание устройства фиксации поворотной крышки 6 в закрытом положении. Уменьшение зазоров и ограничение перемещений между пикоспутником и конструкцией транспортно-пускового устройства снижает динамические и ударные нагрузки на электронные приборы пикоспутника на участке выведения на орбиту.
После стыковки транспортно-грузового или пилотируемого корабля с орбитальной станцией производится демонтаж и разгрузка транспортно-пускового контейнера с пикоспутником. Далее контейнер хранится внутри орбитальной станции необходимое время. Непосредственно перед выходом экипажа орбитальной станции в открытый космос для проведения внекорабельной деятельности при необходимости производится тестирование пикоспутника и заряда аккумуляторной батареи.
удаляются технологические транспортировочные винты 8, 29 и съемная технологическая крышка 27. При выходе экипажа в открытый космос транспортно-пусковой контейнер страхуется специальным гибким фалом, который цепляется карабином за удлиненную часть ручки 15. После доставки транспортно-пускового устройства космонавтом к предполагаемому месту запуска на внешней поверхности орбитальной станции, запуск пикоспутника может быть произведен вручную как непосредственно космонавтом, который закрепляет ботинки скафандра в специальном фиксирующем устройстве, так и с использованием специального штатива, с помощью которого транспортно-пусковой контейнер крепится к элементам конструкции орбитальной станции. Для закрепления транспортно-пускового контейнера в штативе используется удлиненная часть ручки 15.
Транспортно-пусковой контейнер ориентируется в заданном направлении, обеспечивающем запуск пикоспутника без опасности соударения с элементами конструкции орбитальной станции. При нажатии космонавтом на спусковой крючок 16, происходит его вращение вокруг оси 17 и перемещение тяги 21, которая одним концом связана с крючком 16 а другим - с упором 23. Упор 23 под действием усилия тяги 21 вращается вокруг оси 24 и другим концом перемещает вилку 30, которая выходит из зацепления с кронштейнами 31 и освобождает поворотную крышку 6.
Поворотная крышка 6 под действием пружин кручения 13 вращается вокруг осей 14 до соприкосновения кронштейна 32 с демпфером 33. Непосредственно с раскрытием поворотной крышки 6 под действием стартовой пружины 11 начинается движение толкателя 9, который выталкивает пикоспутник из контейнера. В конце движения толкатель 9 удерживается фиксаторами 12, которые не позволяют улететь пружине 11 вслед за пикоспутником и исключают засорение космического пространства. Для активации пикоспутника на толкателе 9 установлен магнит 10, при удалении от которого на пикоспутнике срабатывают герметичные контакты (герконы).
После проведения пуска контейнер возвращается внутрь орбитальной станции для повторного использования. Перезарядка транспортно-пускового контейнера может производиться как на борту орбитальной станции, так и на Земле после возвращения для повторного использования. Количество пусков может составлять десятки раз.
При автоматическом запуске на ракете-носителе срабатывание электромагнита 18 происходит по команде от системы управления ракеты-носителя или разгонного блока. Втягивается якорь 19 электромагнита 18, скрепленный свободным концом с тягой 21. Далее механизм раскрытия поворотной крышки работает аналогично тому, как описано выше.
Таким образом, предложенное устройство имеет отличия от ранее известных защитных контейнеров и позволяет расширить его функциональные возможности и улучшить эксплуатационные характеристики. Данное изобретение предполагается использовать для экспериментальной отработки бортовых систем пикоспутников в условиях реальной эксплуатации в случае ручного или автоматического запуска пикоспутников, что позволяет значительно снизить затраты на наземную экспериментальную отработку, повысить надежность аппаратуры и сократить сроки создания образцов космической техники.
Claims (5)
1. Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников, выполненный в виде корпуса с технологическими крышками, включающего четыре боковые стенки, из которых две диаметрально расположенные стенки имеют по две направляющие С-образной формы с заходной частью, заднюю стенку и заходную рамку, снабженного поворотной крышкой, крепящейся к заходной рамке и оснащенной по меньшей мере одной пружиной, переводящей в свободном состоянии поворотную крышку в открытое положение, устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении и расположенными внутри корпуса толкателем и стартовой пружиной, отличающийся тем, что на боковой стенке корпуса со стороны оси вращения поворотной крышки установлено устройство запуска в виде разборной ручки со спусковым крючком и механической рычажной системой, управляющей устройством фиксации поворотной крышки в закрытом положении, а задняя стенка корпуса снабжена элементами фиксации, например, в виде упорных винтов, с помощью которых спутник фиксируется внутри корпуса.
2. Транспортно-пусковой контейнер по п.1, отличающийся тем, что устройство запуска выполнено в виде электромагнита.
3. Транспортно-пусковой контейнер по п.1, отличающийся тем, что устройство фиксации поворотной крышки в закрытом положении выполнено в виде задвижки, перемещаемой с помощью механической рычажной системы, связанной с устройством запуска, и возвращаемой в исходное состояние с помощью, например, пружины.
4. Транспортно-пусковой контейнер по п.1, отличающийся тем, что на боковой стенке корпуса со стороны оси вращения поворотной крышки закреплен демпфер.
5. Транспортно-пусковой контейнер по п.1, отличающийся тем, что на толкателе установлено устройство для срабатывания контакта активации спутника, выполненное, например, в виде магнита.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013145414/11A RU2541617C1 (ru) | 2013-10-10 | 2013-10-10 | Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013145414/11A RU2541617C1 (ru) | 2013-10-10 | 2013-10-10 | Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2541617C1 true RU2541617C1 (ru) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013145414/11A RU2541617C1 (ru) | 2013-10-10 | 2013-10-10 | Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2541617C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620630C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Узел крышки транспортно-пускового контейнера |
RU2631360C1 (ru) * | 2016-08-19 | 2017-09-21 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Транспортно-пусковой контейнер |
RU2658401C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-06-21 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Универсальный транспортно-пусковой контейнер |
RU2744943C2 (ru) * | 2016-05-10 | 2021-03-17 | ЭКЗОЛОНЧ ГмбХ | Выталкиватель для спутника |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008034550A1 (de) * | 2006-09-18 | 2008-03-27 | Astro- Und Feinwerktechnik Adlershof Gmbh | Transport- und auswurfeinheit für picosatelliten |
RU140953U1 (ru) * | 2013-11-28 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Устройство отделения наноспутников в качестве попутной нагрузки |
-
2013
- 2013-10-10 RU RU2013145414/11A patent/RU2541617C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008034550A1 (de) * | 2006-09-18 | 2008-03-27 | Astro- Und Feinwerktechnik Adlershof Gmbh | Transport- und auswurfeinheit für picosatelliten |
RU140953U1 (ru) * | 2013-11-28 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Устройство отделения наноспутников в качестве попутной нагрузки |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WO 2012082957 A ( 21.06.2012 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620630C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Узел крышки транспортно-пускового контейнера |
RU2744943C2 (ru) * | 2016-05-10 | 2021-03-17 | ЭКЗОЛОНЧ ГмбХ | Выталкиватель для спутника |
RU2631360C1 (ru) * | 2016-08-19 | 2017-09-21 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Транспортно-пусковой контейнер |
RU2658401C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-06-21 | Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс") | Универсальный транспортно-пусковой контейнер |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2541617C1 (ru) | Транспортно-пусковой контейнер для запуска пико- и нано-спутников | |
CN109641664B (zh) | 具备气囊装置的小型飞行体 | |
US11066192B2 (en) | Satellite deployer door with clutch bearing | |
US20170174368A1 (en) | Door mechanism for satellite deployer system | |
JP5505829B2 (ja) | 宇宙デブリ低減装置 | |
US10179663B2 (en) | Landing device for a low gravity lander | |
US20140151509A1 (en) | Capsule system, service module, and reuseable reentry payload and docking module | |
US20130032667A1 (en) | Systems and Methods for a Self-Deploying Vehicle Drag Device | |
KR20180005802A (ko) | 충격완화 유닛 및 이를 포함하는 무인 비행체 | |
WO2019078755A1 (ru) | Транспортно-пусковой контейнер для микроспутника | |
EP0006126B1 (en) | Spin activated safety circuit for spacecraft | |
RU2536417C1 (ru) | Защитный контейнер для автономной научной аппаратуры | |
US11377235B2 (en) | Method and apparatus for satellite deployment | |
Newswander et al. | Space Station Integrated Kinetic Launcher for Orbital Payload Systems (SSIKLOPS)–Cyclops | |
RU2680734C1 (ru) | Контейнер для транспортировки космических аппаратов, головных частей межконтинентальных баллистических ракет, радиационноопасных, пожароопасных, взрывоопасных грузов на транспортных устройствах | |
KR101319826B1 (ko) | 비폭발식 분리 장치를 이용한 구조물의 소형 고정 및 해제장치 | |
RU2671067C2 (ru) | Устройство аэродинамического торможения космического аппарата | |
US11964781B2 (en) | Coupling unit for detachable coupling parts of a spacecraft | |
Bernal et al. | Releasing the cloud: A deployment system design for the qb50 cubesat mission | |
WO2004113170A1 (en) | Satellite launch apparatus | |
RU2104179C1 (ru) | Страховочное устройство | |
US3934288A (en) | Object release device | |
US20220106062A1 (en) | Spacecraft trash disposal apparatus and method | |
CN108045603A (zh) | 立方星弹射器及其工作方法 | |
WO2013015840A1 (en) | Capsule system, service module, and reuseable reentry payload and docking module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |