RU2648662C2 - Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля - Google Patents
Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648662C2 RU2648662C2 RU2016127970A RU2016127970A RU2648662C2 RU 2648662 C2 RU2648662 C2 RU 2648662C2 RU 2016127970 A RU2016127970 A RU 2016127970A RU 2016127970 A RU2016127970 A RU 2016127970A RU 2648662 C2 RU2648662 C2 RU 2648662C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hooks
- active
- docking
- passive
- joint
- Prior art date
Links
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к стыковочным устройствам космических аппаратов. Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля содержит стыковочный шпангоут с равномерно распределенными по периметру стыка системами замков, электроприводы, торцевое уплотнение на стыковочной поверхности шпангоута. Замки имеют корпуса с открытыми технологическими окнами в одной из боковых и в торцевых стенках и в стенках, прилегающих к стыковочному шпангоуту, в которых установлены пассивные и активные крюки. Пассивные крюки подпружинены тарельчатыми пружинами, а активные крюки установлены на коромыслах, расположенных на эксцентриковых валах со шкивами. На технологических окнах установлены пластины с отверстиями под активные и пассивные крюки и пазами под ответные активные и пассивные крюки соответственно. На коромыслах под активными крюками установлены заслонки с пазами под активные крюки. На технологических окнах установлены крышки. Пластины, заслонки и крышки выполнены из материалов с низкой теплопроводностью. Техническим результатом изобретения является обеспечение многократного использования элементов механизма герметизации стыка стыковочного агрегата. 11 ил.
Description
Изобретение относится к космической технике, в частности к стыковочным устройствам космических аппаратов, и может применяться для герметизации стыков стыковочных агрегатов.
Известен механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов (см. RU, патент 2559666, 2014), содержащий стыковочные шпангоуты с системами замков с пассивными крюками и активными крюками на эксцентриковых валах со шкивами с зубьями, электроприводы, торцевое уплотнение на шпангоуте, тяги в виде сегментов зубчатого колеса для последовательного соединения шкивов и выходного вала электропривода. Недостатком указанной конструкции является ее низкий КПД ввиду больших потерь на трение в зубчатых соединениях тяг между замками и, как следствие, необходимость в использовании мощного электропривода для вращения всех шкивов замков механизма герметизации стыка.
Известен механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов космического комплекса "Салют"-"Союз" ("Стыковочные устройства космических аппаратов". B.C. Сыромятников, Москва, "Машиностроение", 1984 г., стр. 21-27, 78-84 - прототип), содержащий стыковочный шпангоут с равномерно распределенными по периметру стыка системами замков, электроприводы, торцевое уплотнение на стыковочной поверхности шпангоута, при этом замки имеют корпуса с открытыми технологическими окнами в одной из боковых и в торцевых стенках, а также в стенках, прилегающих к стыковочному шпангоуту, в которых установлены пассивные и активные крюки, притом пассивные крюки подпружинены тарельчатыми пружинами, а активные крюки установлены на коромыслах, расположенных на эксцентриковых валах со шкивами, связанными между собой и с электроприводами тросовой связью.
Основной недостаток такого механизма герметизации стыка заключается в том, что он не рассчитан на многократное использование в последующих полетах в составе стыковочного агрегата космического корабля многоразового использования, т.к. в нем отсутствует защита от воздействия высоких температур, возникающих при прохождении корабля через плотные слои атмосферы на этапе спуска на Землю.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение повторного применения элементов механизма герметизации стыка стыковочного агрегата после его возвращения из космического полета.
Технический результат достигается тем, что в механизме герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля, содержащем стыковочный шпангоут с равномерно распределенными по периметру стыка системами замков, электроприводы, торцевое уплотнение на стыковочной поверхности шпангоута, при этом замки имеют корпуса с открытыми технологическими окнами в одной из боковых и в торцевых стенках, а также в стенках, прилегающих к стыковочному шпангоуту, в которых установлены пассивные и активные крюки, притом пассивные крюки подпружинены тарельчатыми пружинами, а активные крюки установлены на коромыслах, расположенных на эксцентриковых валах со шкивами, связанными между собой и с электроприводами тросовой связью, в отличие от известного в нем на технологических окнах, выполненных в стенках корпусов замков, прилегающих к стыковочному шпангоуту, установлены пластины с отверстиями под активные и пассивные крюки и пазами под ответные активные и пассивные крюки соответственно, на коромыслах под активными крюками установлены заслонки с пазами под активные крюки, притом заслонки перекрывают отверстия в пластинах при открытом положении активных крюков, на технологических окнах в одной из боковых и в торцевых стенках корпусов замков установлены крышки, при этом пластины, заслонки и крышки выполнены из материалов с низкой теплопроводностью.
Установка пластин с отверстиями под активные и пассивные крюки и пазами под ответные активные и пассивные крюки соответственно на технологических окнах, выполненных в стенках корпусов замков, прилегающих к стыковочному шпангоуту, заслонок с пазами под активные крюки на коромыслах под активными крюками, перекрывающих отверстия в пластинах при открытом положении активных крюков, позволяет защитить внутреннюю полость замка, а установка крышек на технологических окнах в одной из боковых и в торцевых стенках корпусов замков - внутреннюю полость механизма герметизации стыка от попадания плазмы и перегрева при прохождении плотных слоев атмосферы при возвращении на Землю в составе стыковочного агрегата космического корабля и обеспечить многократное применение его компонентов в следующих полетах.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:
на фиг. 1 - механизм герметизации стыка, вид со стороны стыковочного шпангоута;
на фиг. 2 - замок, главный вид;
на фиг. 3 - вид А с фиг. 2;
на фиг. 4 - сечение Б-Б с фиг. 3;
на фиг. 5 - вид В с фиг. 3;
на фиг. 6 - сечение Г-Г с фиг. 4;
на фиг. 7 - сечение Д-Д с фиг. 6 (активный крюк в открытом положении);
на фиг. 8 - вид Е с фиг. 7;
на фиг. 9 - сечение Д-Д с фиг. 6 (активный крюк в закрытом положении);
на фиг. 10 - сечение Д-Д с фиг. 6 (активный крюк в резервном открытом положении);
на фиг. 11 - вид Ж с фиг. 10.
Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля содержит стыковочный шпангоут 1 с системами замков 2 с электроприводами 3, на стыковочной поверхности 4 которого установлено торцевое уплотнение 5. Замки имеют корпуса 6 с открытыми технологическими окнами в одной из боковых 7 и в торцевых 8 стенках, а также в стенках 9, прилегающих к стыковочному шпангоуту 1. В замках установлены пассивные крюки 10 и активные крюки 11. Пассивные крюки 10 подпружинены набором тарельчатых пружин 12, активные крюки 11 установлены на коромыслах 13 и закреплены пироболтами 14, при этом коромысла 13 расположены на эксцентриковых валах 15 со шкивами 16, связанными между собой и с электроприводами 3 тросовой связью 17. На технологических окнах корпусов замков 6 в стенках 9, прилегающих к стыковочному шпангоуту 1, установлены пластины 18 с отверстиями 19 под активные крюки 11 и отверстиями 20 под пассивные крюки 10 и пазами 21 под ответные активные и пазами 22 под ответные пассивные крюки соответственно. На коромыслах 13 под активными крюками 11 установлены заслонки 23 с пазами 24 под активные крюки 11, перекрывающие отверстия 19 в пластинах 18 при открытом положении 25 активных крюков 11 и повернутые вместе с коромыслом 13 при закрытом положении 26 активных крюков 11. На технологических окнах корпусов замков 6 в одной из боковых 7 стенок установлены крышки 27, а на технологических окнах в торцевых 8 стенках - крышки 28.
Заслонка 23 должна быть выполнена с такими геометрическими размерами и формой, чтобы в открытом положении 25 активного крюка 11 размеры s1>0, s2>0, а в закрытом положении 26 активного крюка 11 в случае необходимости в резервном открытии активного крюка 11 путем подрыва пироболта 14, размеры s3>0, s4>0, при этом размеры s1, s4 не должны быть слишком большими (оптимально ограничить (s1, s4)<2 мм);
где s1 - зазор между пластиной 18 и заслонкой 23 при открытом положении 25 активного крюка 11;
s2 - перекрытие заслонки 23 и пластины 18 при открытом положении 25 активного крюка 11;
s3 - зазор между заслонкой 23 и выступающей резьбовой частью подорванного пироболта 14 активного крюка 11;
s4 - зазор между заслонкой 23 и активным крюком 11, открытым путем подрыва пироболта 14.
Т.к. активный крюк 11 переводится в открытое положение 25 путем поворота вместе с коромыслом 13 через его центр вращения, то для выполнения условия 0<s1<2 заслонку 23 необходимо установить на коромысле 13 на расстоянии от его оси вращения, при этом:
где - расстояние от оси вращения эксцентрикового вала 15, на котором установлено коромысло 13, до нижней плоскости пластины 18;
е - эксцентриситет эксцентрикового вала 15;
с - размер от верхней кромки заслонки 23 до точки ее крепления на коромысле 13.
Также оптимально выполнить верхнюю форму заслонки 23 закругленной с радиусом r, выбирающимся из условия:
Для выполнения условия s2>0, длина заслонки 23 (размер а) должна удовлетворять следующему условию:
где g - максимальный угол отклонения активного крюка 11 в открытом положении 25 относительно вертикальной оси.
Для выполнения условия s3>0 толщина заслонки 23 (размер b) должна удовлетворять следующему условию:
где m - угол отклонения активного крюка 11 относительно вертикальной оси из его закрытого положения 26 при подрыве пироболта 14;
j - размер от оси пироболта 14 до оси вращения активного крюка 11 при подрыве крепящего его на коромысле 13 пироболта 14;
k - диаметр резьбы пироболта 14;
h - размер от оси вращения активного крюка 11 при подрыве крепящего его на коромысле 13 пироболта 14 до поверхности активного крюка 11, перпендикулярной оси пироболта 14;
i - длина выступающей из активного крюка 11 части резьбы пироболта 14;
d - размер от оси вращения активного крюка 11 при подрыве крепящего его на коромысле 13 пироболта 14 до оси вращения коромысла 13.
Для выполнения условия 0<s4<2 паз 24 в заслонке 23 под активный крюк 11 необходимо выполнить с углом наклона р на расстоянии и от края заслонки 23:
где n - угол между поверхностью активного крюка 11, перпендикулярной оси пироболта 14, и поверхностью активного крюка 11, попадающей в паз 24 заслонки 23 при подрыве крепящего его на коромысле 13 пироболта 14;
- размер от оси вращения активного крюка 11 до поверхности активного крюка 11, попадающей в паз 24 заслонки 23 при подрыве крепящего его на коромысле 13 пироболта 14;
- размер от оси вращения активного крюка 11 при подрыве крепящего его на коромысле 13 пироболта 14 до поверхности коромысла 13, на которую устанавливается заслонка 23.
Работа механизма герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля начинается после завершения работы стыковочного механизма по сцепке, выравниванию и совмещению стыков космических аппаратов по сигналу соответствующего датчика, сигнализирующему о касании торцевого уплотнения 5 стыковочного шпангоута 1 со стыковочной плоскостью ответного шпангоута. При этом включаются электроприводы 3, вращающие с помощью тросовой связи 17 шкивы 16 систем замков 2. Активные крюки 11 входят в зацепление с ответными пассивными крюками и переходят в закрытое положение 26, обжимая торцевое уплотнение 5 стыковочного шпангоута 1 стыковочным шпангоутом ответного стыковочного агрегата. Работа замков 2 контролируется датчиками обжатия торцевого уплотнения 5 и после закрытия активных крюков 11 электроприводы 3 отключаются.
Для раскрытия стыка электроприводы 3 включаются в обратную сторону, переводя из закрытого 26 в открытое положение 25 активные крюки 11 систем замков 2. В случае нештатной ситуации предусмотрена возможность открытия активных крюков 11 путем подрыва крепящих их пироболтов 14.
При возвращении космического корабля на Землю на этапе прохождения плотных слоев атмосферы пластины 18 и заслонки 23 защищают от попадания плазмы и перегрева внутреннюю полость замков 2, а крышки 27 и 28 - внутреннюю полость механизма герметизации стыка, и обеспечивают многократное применение его компонентов в следующих полетах.
Claims (1)
- Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля, содержащий стыковочный шпангоут с равномерно распределенными по периметру стыка системами замков, электроприводы, торцевое уплотнение на стыковочной поверхности шпангоута, при этом замки имеют корпуса с открытыми технологическими окнами в одной из боковых и в торцевых стенках, а также в стенках, прилегающих к стыковочному шпангоуту, в которых установлены пассивные и активные крюки, притом пассивные крюки подпружинены тарельчатыми пружинами, а активные крюки установлены на коромыслах, расположенных на эксцентриковых валах со шкивами, связанными между собой и с электроприводами тросовой связью, отличающийся тем, что в нем на технологических окнах, выполненных в стенках корпусов замков, прилегающих к стыковочному шпангоуту, установлены пластины с отверстиями под активные и пассивные крюки и пазами под ответные активные и пассивные крюки соответственно, на коромыслах под активными крюками установлены заслонки с пазами под активные крюки, притом заслонки перекрывают отверстия в пластинах при открытом положении активных крюков, на технологических окнах в одной из боковых и в торцевых стенках корпусов замков установлены крышки, при этом пластины, заслонки и крышки выполнены из материалов с низкой теплопроводностью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127970A RU2648662C2 (ru) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127970A RU2648662C2 (ru) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2648662C2 true RU2648662C2 (ru) | 2018-03-27 |
Family
ID=61707989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016127970A RU2648662C2 (ru) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2648662C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717287C1 (ru) * | 2019-07-29 | 2020-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования"Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов |
CN114030659A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种多功能主动捕获机构以及对接装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2349517C1 (ru) * | 2007-05-11 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Агрегат стыковочный пассивный |
US8006937B1 (en) * | 2009-02-06 | 2011-08-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Spacecraft docking interface mechanism |
RU2559666C1 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов |
-
2016
- 2016-07-11 RU RU2016127970A patent/RU2648662C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2349517C1 (ru) * | 2007-05-11 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Агрегат стыковочный пассивный |
US8006937B1 (en) * | 2009-02-06 | 2011-08-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Spacecraft docking interface mechanism |
RU2559666C1 (ru) * | 2014-01-09 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.С. СЫРОМЯТНИКОВ. СТЫКОВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. - М.: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1984, с. 21-27, 78-84. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2717287C1 (ru) * | 2019-07-29 | 2020-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования"Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов |
CN114030659A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种多功能主动捕获机构以及对接装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2648662C2 (ru) | Механизм герметизации стыка стыковочного агрегата космического корабля | |
RU2613075C2 (ru) | Механизм с упрощенным обращением для регулирования устройства, предназначенного для герметичного соединения двух замкнутых пространств | |
DK2505768T3 (en) | Modular well tool | |
TWI693359B (zh) | 具有楔形槽之管元件 | |
RU2690158C1 (ru) | Шлюз транспортный локализующей системы безопасности атомной электростанции | |
CN103974574A (zh) | 用于单侧安装的观察窗组件 | |
EP1886322B1 (fr) | Systeme de separation de deux equipements possedant chacun une enceinte reliee a celle de l'autre, de façon etanche | |
JP6227844B1 (ja) | ロックする回転式アクチュエータ | |
US10781863B2 (en) | Driveshaft locking mechanism | |
US20140037282A1 (en) | Photographic apparatus and case structure thereof | |
RU2540369C2 (ru) | Пакер с кабельным вводом | |
RU2545134C2 (ru) | Устройство расстыковки | |
RU2559666C1 (ru) | Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов | |
CN110322980A (zh) | 一种带安全联锁的双盖密封转运装置 | |
RU2564598C1 (ru) | Быстроразъемное соединение отсеков корпуса летательного аппарата | |
RU2340730C2 (ru) | Люк смотрового колодца | |
JP2013119712A (ja) | 水密扉 | |
EP3963198B1 (fr) | Grille d'inverseur de poussée incluant un traitement acoustique | |
CN110450953A (zh) | 一种用于海上安防巡逻的具有散热功能的无人飞行装置 | |
RU2497727C1 (ru) | Люк обслуживания космической головной части | |
RU2685083C1 (ru) | Оптоволоконный герметичный переход | |
US8950308B2 (en) | Forward closure system | |
JP6729408B2 (ja) | 弁装置 | |
EP3224082B1 (en) | A ramp door mechanism with hydraulic piston and protection covers | |
CA2896717C (en) | Access door for possible use with a helicopter fuel tank |