Траверса для стикування космічного апарата

Реферат: Траверса для стикування космічного апарата містить поздовжню балку з петлею для гака крана, перехідну раму, стропи і пристрої для захвату космічного апарата. Перехідна рама змонтована на поздовжній балці за допомогою строп, на перехідній рамі закріплені шарнірно за допомогою горизонтальних осей два передніх і два задніх кронштейни з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, при цьому передні кронштейни виконані вертикальними, задні кронштейни - похилими, з фіксаторами повороту і регульованими по довжині, пристрої для кріплення космічного апарата змонтовані на вільних кінцях кронштейнів, а стропи розміщені між горизонтальними осями кріплення передніх і задніх кронштейнів. UA 87371 U (12) UA 87371 U UA 87371 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вантажопідйомного обладнання, а більш конкретно - до пристроїв для захвату вантажів і може використовуватися для перевантаження і стикування космічних апаратів (КА) до ракет-носіїв (РН). В залежності від призначення космічні апарати, з точки зору технології робіт, розподіляються на два основних класи: комунікаційні і наукові КА, для яких необхідно забезпечити високій рівень чистоти; транспортні кораблі для доставки вантажів на космічну станцію, для яких не потрібен високий рівень чистоти. Для забезпечення високого рівня чистоти здійснюють складання головного блока (ГБ) у спеціальному монтажно-випробувальному корпусі (МВК) у такій послідовності (див. патент України №62193и, МПК B64G 1/00, F42B 15/00, 2011р.): стикування перехідника або розгінного блока горизонтально до кантувача на монтажних візках; стикування зворотного конуса обтічника, діаметр якого перевищує діаметр РН, до перехідника або розгінного блока; перевід кантувача у вертикальне положення; стикування КА з адаптером до перехідника або розгінного блока за допомогою крана; перевід кантувача у горизонтальне положення; стикування циліндричного обтічника до зворотного конуса. Потім ГБ доставляють у МВК РН і стикують до РН у горизонтальному положенні. Для транспортних кораблів не потрібен спеціальний МВК, тому що їх стикують до РН у горизонтальному положенні у МВК РН. Відомою є траверса для стикування КА, що містить поздовжню балку з петлею для гака крана і стропи з пристроями для захвату космічного апарата (див. патент РФ №2.263.065, МПК В66С 1/12, В66С 1/68, B60S 13/02, 2003р.). Траверса має чотири вертикальних стропи, які закріплені на поздовжній балці. Силова конструкція КА розрахована для його кріплення нижнім торцем до РН, тобто вантажопідйомні штирі для взаємодії з траверсою можуть встановлюватися тільки у нижній частині КА, а також у верхній частині КА. Тому відома траверса може забезпечити стикування КА, діаметр якого менше діаметра РН і обтічника, тобто обтічник немає зворотного конуса. Недоліком відомої траверси є її низькі експлуатаційні якості, такі як: непропорційний розподіл ваги КА на стропи через жорсткість кріплення строп до поздовжньої балки і неточність розташування центра ваги КА, що ускладнює суміщення елементів стикування КА і РН; неможливість стикування КА, діаметр яких перевищує діаметр РН, тому що перед стикуванням КА на РН монтують зворотний конус обтічника. Найближчою до запропонованої по технічному рішенню є вибрана як прототип траверса для стикування КА за патентом України №48358и, МПК В66С 1/10, B64G 5/00, 2009р. Ця траверса містить поздовжню балку з петлею для гака крана, дві додаткові балки (перехідну раму), стропи і пристрої для захвату космічного апарата. Стропи кріпляться до додаткових балок, котрі кріпляться шарнірно до поздовжньої балки, що забезпечує пропорційне навантаження строп. Додаткові балки можуть бути як повздовжніми, так і поперечними. Недоліком відомої траверси є її невисокі експлуатаційні якості через неможливість стикування КА, діаметр яких перевищує діаметр РН, тому що перед стикуванням КА на РН монтують зворотний конус обтічника. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції траверси для стикування КА, яка б дозволила забезпечити підвищення її експлуатаційних якостей шляхом уведення в неї нових елементів і технічних рішень, таких як: перехідна рама змонтована на поздовжній балці за допомогою строп, на перехідній рамі закріплені шарнірно за допомогою горизонтальних осей два передніх і два задніх кронштейни з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, при цьому передні кронштейни виконані вертикальними, задні кронштейни - похилими, з фіксаторами повороту і регульованими по довжині,пристрої для кріплення космічного апарата змонтовані на вільних кінцях кронштейнів, а стропи розміщені між горизонтальними осями кріплення передніх і задніх кронштейнів, що дозволяє надійно закріпити траверсу на КА і виключити її зіткнення із зворотним конусом обтічника; на верхній частині перехідної рами змонтовані вертикальні штирі з розміщеними на них балансирними тягарцями, що дозволяє з високою точністю сумістити поздовжні вісі КА і РН. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованій траверсі для стикування КА, яка містить поздовжню балку з петлею для гака крана, перехідну раму, стропи і пристрої для 1 UA 87371 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 захвату космічного апарата, в ній перехідна рама змонтована на поздовжній балці за допомогою строп, на перехідній рамі закріплені шарнірно за допомогою горизонтальних осей два передніх і два задніх кронштейни з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, при цьому передні кронштейни виконані вертикальними, задні кронштейни - похилими, з фіксаторами повороту і регульованими по довжині, пристрої для кріплення космічного апарата змонтовані на вільних кінцях кронштейнів, а стропи розміщені між горизонтальними осями кріплення передніх і задніх кронштейнів. На верхній частині перехідної рами змонтовані вертикальні штирі з розміщеними на них балансирними тягарцями. Для пояснення конструкції траверси і її роботи додаються креслення і її детальний опис. На кресленнях зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд траверси у робочому положенні; на фіг.2 - розріз А-А фіг. 1 (вигляд перехідної рами зверху); на фіг.3 - розріз Б-Б фіг. 1 (вигляд перехідної рами з торця); на фіг.4 - виносний елемент В фіг. 1 (схема похилого кронштейна); на фіг.5 - розміщення РН з обтічником на монтажних візках. Запропонована траверса містить поздовжню балку 1 з петлею (вушком) 2 і хвостовиком 3, шарнірно закріпленим на поздовжній балці 1 і спорядженим стопором 4, розміщеним з можливістю взаємодії з фіксуючим гніздом (не зображеним), виконаним на поздовжній балці 1, встановлені у отворах 5 поздовжньої балки 1 стропи 6, пристрої 7 для захвату КА 8 (фіг. 1-4). На стропах 6 закріплена перехідна рама 9, на якій змонтовані два передніх вертикальних кронштейни 10 і два задніх похилих кронштейни 11, розташованих з боку РН 12. Стропи 6 розміщені між кронштейнами 10 і 11, закріпленими на горизонтальних осях 13 і 14 відповідно. Задні похилі кронштейни 11 розташовані паралельно внутрішній поверхні зворотного конуса 15 обтічника, взаємодіють з фіксаторами 16 повороту і виконані регульованими по довжині у вигляді поздовжніх штанг 17 (фіг.4). На перехідній рамі 9 змонтовані вертикальні штирі 18, на яких розміщені тягарці 19 з фіксаторами (не зображені). На зворотному конусі 15 виконані технологічні люки 20. РН 12 і циліндричний обтічник 21 розміщуються на монтажних візках 22 і 23 відповідно (фіг.5). Зовнішня поверхня зворотного конуса 15 складає кут з поздовжньою віссю РН 12 до 35° для забезпечення оптимальної аеродинаміки РН. Петля 2 взаємодіє з гаком 24 крана. Передні вертикальні кронштейни 10 і задні похилі кронштейни 11 взаємодіють відповідно з вантажопідйомними штирями 25 і 26, розташованими на КА 8. Робота запропонованої траверси здійснюється наступним чином. Перед початком робіт стропи 6 встановлюють у відповідні отвори 5 поздовжньої балки 1 у відповідності з розрахунковим положенням центра ваги КА 8. Петлю 2 зачіплюють за гак 24 крана, після чого встановлюють стопор 4. Далі траверсу приєднують до КА 8, для чого пристрої 7 зчіплюють з вантажопідйомними штирями 25 і 26 КА 8 (фіг. 1), а на задніх похилих кронштейнах 11 стопорять поздовжні штанги 17 і фіксатори 16 повороту. Усунення можливих нахилів у поздовжньому і поперечному напрямках під час підйому КА 8 здійснюють встановленням тягарців 19 на вертикальні штирі 18 (фіг.2). Нахили виникають внаслідок відхилення фактичних параметрів КА 8 і траверси від розрахункових (величини ваги і положення центрів ваги, точність виготовлення). Фактичні параметри можуть відрізнятися від розрахункових на 2-5 %. Доступ персоналу до елементів кріплення КА 8 і РН 12 здійснюють через технологічні люки 20. Після завершення стикування КА 8 траверсу відстиковують від КА 8 і переміщують у поздовжньому напрямку від РН 12. Потім до зворотного конуса 15 за допомогою монтажних візків 23 стикують циліндричний обтічник 21 (фіг.5). В залежності від конфігурації зворотного конуса 15 можливі наступні варіанти послідовності відведення траверси від КА 8 без зіткнення: відстикування кронштейнів 10 і 11 від вантажопідйомних штирів 25 і 26 КА 8 з наступним переміщенням траверси у поздовжньому напрямку від РН 12; відстикування задніх похилих кронштейнів 11 від перехідної рами 9, відстикування передніх вертикальних кронштейнів 10 від вантажопідйомних штирів 25 КА 8, переміщення траверси у поздовжньому напрямку від РН 12 і відстикування задніх похилих кронштейнів 11 від вантажопідйомних штирів 26 КА 8. Перед зняттям траверси з гака 24 крана знімають стопор 4 з поздовжньої балки 1, потім траверсу опускають на підлогу МВК і виводять гак 24 із зачеплення з петлею 2. Траверсу можна використовувати на технічному комплексі за патентом РФ №2.480.389, Ml IK B64G5/00, 2011 p. Пристрої для захвату КА виконуються за патентом РФ №2.235.671, МПКВ66С 1/10, 2003р. 2 UA 87371 U Таким чином, запропонована траверса, яка має просту і надійну конструкцію, забезпечує зручність і універсальність її застосування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Траверса для стикування космічного апарата, що містить поздовжню балку з петлею для гака крана, перехідну раму, стропи і пристрої для захвату космічного апарата, яка відрізняється тим, що перехідна рама змонтована на поздовжній балці за допомогою строп, на перехідній рамі закріплені шарнірно за допомогою горизонтальних осей два передніх і два задніх кронштейни з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, при цьому передні кронштейни виконані вертикальними, задні кронштейни - похилими, з фіксаторами повороту і регульованими по довжині, пристрої для кріплення космічного апарата змонтовані на вільних кінцях кронштейнів, а стропи розміщені між горизонтальними осями кріплення передніх і задніх кронштейнів. 2. Траверса за п. 1, яка відрізняється тим, що на верхній частині перехідної рами змонтовані вертикальні штирі з розміщеними на них балансирними тягарцями. 3 UA 87371 U 4 UA 87371 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5