Контейнер для транспортування космічного апарата

Реферат: Контейнер для транспортування космічного апарата містить основу з кришкою, встановлені на основі основний опорний вузол для взаємодії з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм і додатковий опорний вузол для взаємодії з технологічною рамою, змонтованою на космічному апараті. Основний опорний вузол виконаний у вигляді двох стояків і стикувальної платформи, котра за допомогою цапф встановлена у рознімних вушках стояків з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині і взаємодіє з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм. Додатковий опорний вузол виконаний у вигляді поздовжніх напрямних штанг для взаємодії з гільзами, змонтованими на технологічній рамі, а на основі змонтовані засоби обслуговування з можливістю повороту в поздовжній вертикальній площині і фіксації. На стикувальній платформі з торця, протилежного космічному апарату, змонтовані ходові колеса і опорні домкрати, а на основі з боку, найближчого до основного опорного вузла, виконані поздовжні наскрізні пази з можливістю розміщення в них опорних домкратів. На основі змонтовані поворотні кожухи з можливістю перекриття ними поздовжніх наскрізних пазів. UA 112837 U (12) UA 112837 U UA 112837 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до контейнерів для розміщення обладнання і може використовуватися для транспортування космічних апаратів (КА) з заводу-виробника у монтажно-випробувальний корпус на космодромі. Відомим є контейнер для транспортування космічного апарата, що містить основу з опорним вузлом для кріплення адаптера КА і кришку [див. патент США № 6.237.795, клас 220/1.5, 2001]. Цей контейнер забезпечує вертикальне транспортування адаптера КА. Недоліком відомого контейнера є його низькі експлуатаційні якості, тому що він не забезпечує транспортування КА висотою більше 1 м у вертикальному положенні. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип контейнер для транспортування космічного апарата, який описаний у книзі "Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники", Омск, ОмГТУ, 2004. - с. 83-85. Цей контейнер містить основу з кришкою, встановлені на основі основний опорний вузол для взаємодії з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм (РН) і додатковий опорний вузол для взаємодії з технологічною рамою, змонтованою на космічному апараті. Наявність додаткового опорного вузла дозволяє транспортувати КА вистою більше 1 м у вертикальному положенні. Недоліком відомого контейнера є його невисокі експлуатаційні якості, тому що його неможливо використовувати для транспортування КА у горизонтальному положенні. Крім того, він не може використовуватися для кантування розміщеного в ньому КА. Необхідно зазначити, що на практиці, в залежності від терміну і маршруту доставки КА з заводу-виробника на космодром, можуть використовуватися різні види і типи транспортних засобів. При цьому перевезення КА у вертикальному положенні є найбільш "комфортним" з точки зору статичного і віброударного навантаження елементів конструкції КА, але інколи воно буває недоцільним через технічні і фінансові причини. Це пов'язане з тим, що допустимі розміри транспортних контейнерів мають жорсткі обмеження щодо висоти, котрі обумовлені, в залежності від виду транспортування, або розмірами вантажних приміщень транспортних засобів, або граничними вертикальними габаритами залізничного і автомобільного "коридорів". Наприклад, перевезення КА діаметром 1 м і висотою 2 м, розміщеного у вертикальному положенні, потребує заказу великого вантажного літака типу Іл-76. Перевезення ж цього КА, розміщеного у контейнері у горизонтальному положенні, можливе у вантажній кабіні середнього літака Ан-26, що знижує вартість авіаційного транспортування у кілька разів. При цьому, у деяких випадках, можливо використовувати пасажирські літаки. Так, наприклад, у багажному приміщенні літака Ту-154 допускається перевезення кількох контейнерів масою кожного до 550 кг з габаритними розмірами кожного 2300×1117×850 мм [див. книгу Пладис Ф.А. и др. Контейнеры. справочник. - М.: Машиностроение, 1981. - с. 105]. Це ще більше знижує вартість транспортування, тому що виключається потрібність у спеціальному заказі для виконання польоту окремого авіаційного транспортного засобу. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції контейнера для транспортування космічного апарата, яка б дозволила забезпечити підвищення його експлуатаційних якостей шляхом уведення в нього нових елементів і технічних рішень, таких як: - основний опорний вузол виконується у вигляді двох стояків і стикувальної платформи, котра за допомогою цапф встановлюється у рознімних вушках стояків з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині і взаємодіє з космічним апаратом з боку його стику з ракетоюносієм, додатковий опорний вузол виконується у вигляді поздовжніх напрямних штанг для взаємодії з гільзами, змонтованими на технологічній рамі, що дозволяє забезпечити транспортування КА у горизонтальному положенні з мінімальним транспортним габаритом; - на основі монтуються засоби обслуговування з можливістю повороту в поздовжній вертикальній площині і фіксації, що дозволяє забезпечити доступ до КА на космодромі без додаткових засобів обслуговування; - на стикувальній платформі з торця, протилежного космічному апарату, монтуються ходові колеса і опорні домкрати, а на основі з боку, найближчого до основного опорного вузла, виконуються поздовжні наскрізні пази з можливістю розміщення в них опорних домкратів, що дозволяє забезпечити евакуацію основи контейнера без додаткового перевантаження КА за допомогою крана. - на основі монтуються поворотні кожухи з можливістю перекриття ними поздовжніх наскрізних пазів, що дозволяє забезпечити безпечність обслуговування КА у горизонтальному положенні. 1 UA 112837 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому контейнері для транспортування космічного апарата, який містить основу з кришкою, встановлені на основі основний опорний вузол для взаємодії з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм і додатковий опорний вузол для взаємодії з технологічною рамою, змонтованою на космічному апараті, в ньому основний опорний вузол виконаний у вигляді двох стояків і стикувальної платформи, котра за допомогою цапф встановлена у рознімних вушках стояків з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині і взаємодіє з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм, додатковий опорний вузол виконаний у вигляді поздовжніх напрямних штанг для взаємодії з гільзами, змонтованими на технологічній рамі, а на основі змонтовані засоби обслуговування з можливістю повороту в поздовжній вертикальній площині і фіксації. На стикувальній платформі з торця, протилежного космічному апарату, змонтовані ходові колеса і опорні домкрати, а на основі з боку, найближчого до основного опорного вузла, виконані поздовжні наскрізні пази з можливістю розміщення в них опорних домкратів. На основі змонтовані поворотні кожухи з можливістю перекриття ними поздовжніх наскрізних пазів. Для пояснення конструкції контейнера і його роботи додаються креслення та його детальний опис. На кресленнях зображено: - на фіг. 1 - загальний вигляд контейнера; - на фіг. 2 - загальний вигляд контейнера з КА у горизонтальному положенні; - на фіг. 3 - загальний вигляд контейнера з КА у вертикальному положенні; - на фіг. 4 - розріз А-А фіг. 2 (основний опорний вузол); - на фіг. 5 - розріз Б-Б фіг. 2 (додатковий опорний вузол); - на фіг. 6 - вигляд В фіг. 2 (розміщення кожухів); - на фіг. 7 - виносний елемент Г фіг. 3 (поздовжні напрямні штанги); - на фіг. 8 - розріз Д-Д фіг. 3 (розміщення поздовжніх наскрізних пазів). Контейнер містить основу 1 з кришкою 2, встановлені на основі 1 основний опорний вузол, котрий взаємодіє з КА 3 з боку площини стику 4 його з РН (не зображений), і додатковий опорний вузол 5, котрий взаємодіє з технологічною рамою 6, закріпленою на КА 3 (фіг. 1-3). Основний опорний вузол виконується у вигляді стикувальної платформи 7, шарнірно встановленої на двох стояках 8 з рознімними вушками 9, які взаємодіють з цапфами 10 стикувальної платформи 7, що має вузли 11 кріплення КА 3 (фіг. 2-4). Додатковий опорний вузол 5 виконується у вигляді поздовжніх напрямних штанг 12, змонтованих за допомогою кронштейнів 13 на основі 1 і розміщених паралельно поздовжній вертикальній площині (фіг. 3, 5, 7). З поздовжніми напрямними штангами 12 взаємодіють гільзи 14, які закріплені за допомогою вузлів 15 на технологічній рамі 6, встановленій на КАЗ. На основі 1 шарнірно змонтовані засоби обслуговування 16 за допомогою поперечної осі 17 і фіксатора 18 (фіг. 2, 3). На стикувальній платформі 7 з боку протилежному КА 3 встановлюються ходові колеса 19 і опорні домкрати 20 з тарелями 21 (фіг. 2, 3, 8). На основі 1 з торця 22 виконані паралельні поздовжні наскрізні пази 23 для розміщення опорних домкратів 20 (фіг. 8). На основі 1 за допомогою осей 24 змонтовані поворотні кожухи 25 з вузлами 26 кріплення (фіг. 6). Рознімні вушка 9 на стояках 8 складаються з верхніх стулок 27 і нижніх стулок 28, з'єднаних осями 29 (фіг. 2, 3). На технологічній рамі 6 змонтовані такелажні вузли 30 для взаємодії з краном 31. КА 3 має центр ваги 32. На основі 1 змонтовані колеса 33. Робота запропонованого контейнера здійснюється наступним чином. На заводі-виробнику завантаження КА 3 у контейнер здійснюється наступним чином: - КА 3 з закріпленою на ньому технологічною рамою 6 встановлюють за допомогою крана 31 на стикувальну платформу 7 і закріплюють за допомогою вузлів 11; - КА 3 з закріпленими на ньому стикувальною платформою 7 і технологічною рамою 6 за допомогою крана 31 цапфами 10 встановлюють вертикально у заздалегідь розкриті рознімні вушка 9 стояків 8 основного опорного вузла (фіг. 3); - рознімні вушка 9 закривають шляхом повороту на шарнірах 29 їх верхніх стулок 27 (фіг. 2, 3); - верхні 27 і нижні 28 стулки рознімних вушок 9 фіксують (елементи фіксації не зображені); - КА 3 за допомогою крана 31 кантують з вертикального положення у; горизонтальне (фіг. 2); - технологічну раму 6, закріплену на КА 3, з'єднують з додатковим опорним вузлом 5 (фіг. 5, 7), при цьому гільзи 14 з'єднують з технологічною рамою 6 за допомогою вузлів 15 кріплення; - на основу 1 за допомогою крана 31 встановлюють кришку 2 (фіг. 1); - кришку 2 закріплюють на основі 1 (елементи кріплення не зображені). Потім контейнер перевантажують на транспортний засіб (не зображений) і перевозять на космодром. 2 UA 112837 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 У процесі транспортування КА 3 розташований у контейнері горизонтально і закріплений в ньому по двохопорній схемі. КА 3 спирається на основний опорний вузол і на додатковий опорний вузол 6 (фіг. 2). Основний опорний вузол (стояки 8) сприймає транспортні навантаження, які діють у трьох напрямках - у поздовжньому, вертикальному і поперечному. Додатковий опорний вузол 5 сприймає транспортні навантаження, які діють у двох напрямках - у вертикальному і поперечному. Вивантаження КА 3 з контейнера на космодромі виконують у наступній послідовності: - кришку 2 відкріплюють від основи 1; - з основи 1 демонтують кришку 2 за допомогою крана 31; - технологічну раму 6 відкріплюють від додаткового опорного вузла 5 (гільзи 14 відкріплюють від технологічної рами 6 шляхом демонтування вузлів 15); - до такелажних вузлів 30 приєднують кран 31; - KA 3 за допомогою крана 31 кантують з горизонтального положення у вертикальне на цапфах 10; - демонтують вузли 26 кріплення і повертають кожухи 25 на шарнірах 24, що забезпечує розкриття наскрізних пазів 23 на основі 1 (фіг. 6, 8); - опорні домкрати 20 висувають до контакту їх тарелів 21 з підлогою приміщення, при цьому опорні домкрати 20 проходять крізь наскрізні пази 23; - для забезпечення доступу персоналу до такелажних вузлів 30 засоби обслуговування 16 (наприклад, відкидні драбини) відкріплюють (елементи кріплення не зображені) від основи 1, повертають на осі 17 і стопорять фіксатором 18 (фіг. 3); - кран 31 від'єднують від такелажних вузлів 30 технологічної рами 6; - демонтують фіксатор 18, засоби обслуговування 16 повертають на осі 17 і кріплять до основи 1; - розфіксовують (елементи фіксації не зображені) верхні 27 і нижні 28 стулки рознімних вушок 9; - повертають верхні стулки 27 на осях 29; - трохи піднімають на опорних домкратах 20 стикувальну платформу 7 з КА 3, так щоб цапфи 10 вийшли із зчеплення з рознімними вушками 9; - колеса 33 на основі 1 переводять у робоче положення (до контакту коліс з підлогою приміщення); - основу 1 відкочують на колесах 33 від КА 3; - фіксують між собою верхні 27 і нижні 28 стулки стояків 8. Якщо необхідно переміщувати космічний апарат 3 у межах приміщення, КА 3 опускають на опорних домкратах 20 до спирання ходових коліс 19 (фіг. 2, 3), після чого ходові колеса 19 розфіксовують (елементи фіксації не зображені) і перекочують КА 3 на ходових колесах 19 у необхідну зону приміщення. У випадку проведення підготовки КА 3 при невідведеній основі 1 засоби обслуговування 16 використовують для забезпечення доступу персоналу до зони обслуговування КА 3. Після проведення запуску КА 3, стикувальну платформу 7 і технологічну раму 6 закріплюють (елементи кріплення не зображені) на основі 1. Поворотні кожухи 25 повертають на осях 24 і, таким чином, забезпечують закриття наскрізних пазів 23, після чого встановлюють вузли 26 кріплення. Кришку 2 встановлюють на основу 1 і закріплюють її. Контейнер завантажують на транспортний засіб і повертають на завод-виробник. Контейнер може транспортуватися на транспортному засобі за патентом України № 90557u, 2014 р. Компонування контейнера може виконуватися за патентом США № 6.416.098, клас 294/68.1, 2002 р. КА може стикуватися до РН за патентом РФ № 2.272.758, 2003 р. Основа контейнера може виконуватися за патентом РФ № 2.297.958, 2007 р. Таким чином, запропонований контейнер, який має просту і надійну конструкцію, дозволяє розширити його функціональні можливості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Контейнер для транспортування космічного апарата, що містить основу з кришкою, встановлені на основі основний опорний вузол для взаємодії з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм і додатковий опорний вузол для взаємодії з технологічною рамою, змонтованою на космічному апараті, який відрізняється тим, що основний опорний вузол виконаний у вигляді двох стояків і стикувальної платформи, котра за допомогою цапф 3 UA 112837 U 5 10 встановлена у рознімних вушках стояків з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині і взаємодіє з космічним апаратом з боку його стику з ракетою-носієм, додатковий опорний вузол виконаний у вигляді поздовжніх напрямних штанг для взаємодії з гільзами, змонтованими на технологічній рамі, а на основі змонтовані засоби обслуговування з можливістю повороту в поздовжній вертикальній площині і фіксації. 2. Контейнер за п. 1, який відрізняється тим, що на стикувальній платформі з торця, протилежного космічному апарату, змонтовані ходові колеса і опорні домкрати, а на основі з боку, найближчого до основного опорного вузла, виконані поздовжні наскрізні пази з можливістю розміщення в них опорних домкратів. 3. Контейнер за п. 2, який відрізняється тим, що на основі змонтовані поворотні кожухи з можливістю перекриття ними поздовжніх наскрізних пазів. 4 UA 112837 U 5 UA 112837 U 6 UA 112837 U 7 UA 112837 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8