Башта обслуговування ракети-носія

Реферат: Башта обслуговування ракети-носія містить висотну металоконструкцію з вертикальними напрямними, гідроциліндром, фіксатором і нерухомою основою, на котрій змонтована площадка обслуговування з можливістю переміщення за допомогою привода, при цьому привод виконаний у вигляді вантажу, з'єднаного за допомогою поліспаста зворотної дії і силового троса з площадкою обслуговування. Поліспаст зворотної дії змонтований на висотній металоконструкції, вантаж встановлений у вертикальних напрямних і виконаний у вигляді траверси, на котрій закріплена група ланцюгів, а площадка обслуговування змонтована на нерухомій основі за допомогою двох пар передніх і задніх шарнірних стояків, що утворюють паралелограм з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому задні шарнірні стояки з'єднані з гідроциліндрами і взаємодіють у робочому положенні з вертикальними гвинтовими упорами, змонтованими на нерухомій основі, а площадка обслуговування взаємодіє з фіксатором. UA 79733 U (12) UA 79733 U UA 79733 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ракетно-космічної галузі, а більш конкретно - до наземного обладнання і може використовуватися для забезпечення підготовки ракети-носія (РН) важкого класу до пуску. Відомою є башта обслуговування (БО) ракети-носія, яка містить висотну металоконструкцію з нерухомою основою, на котрій змонтована площадка обслуговування з можливістю переміщення за допомогою привода (див. книгу "Космодром" под ред…Вольского А.П. М.: "Воениздат", 1977. - С. 122-132, рис.4.25). Привод може виконуватися як гідравлічний, так і тросо-блочний за патентом РФ№2.025.463, МПК B66F 11/00, 1990р. Привод забезпечує відведення площадки обслуговування (ПО) від РН за кілька хвилин перед пуском зі значним постійним зусиллям. БО забезпечує посадку космонавтів у пілотований космічний корабель (ПКК) перед пуском і його евакуацію у випадку відміни пуску. Для підведення ПО до ПКК потрібно 20-30 хвилин. Недоліком відомої БО є її низькі експлуатаційні якості, такі як: - недостатня надійність відведення ПО при використанні гідравлічного привода; - значна складність гальмування ПО з великою масою наприкінці її відведення; - велика тривалість підведення ПО до ПКК для термінової евакуації екіпажу. Найближчою до запропонованої по технічному рішенню є вибрана як прототип башта обслуговування ракети-носія, яка описана у патенті США №5.209.433, клас 244/114R, 182/63, 1993р. Вказана БО містить висотну металоконструкцію з нерухомою основою, на котрій змонтована площадка обслуговування з можливістю переміщення за допомогою привода. Привод виконується у вигляді вантажу, котрий з'єднується за допомогою поліспаста зворотної дії і силового троса з площадкою обслуговування, і самогальмової лебідки (див. патент РФ №2.098.341, МПК В66С 13/12, 1996р.). На висотній металоконструкції (фермі) можуть встановлюватися вертикальні напрямні і гідроциліндр (фіксатор) (див. патент України №5114и, МПК B64G 5/00, 2004р.). Привод у вигляді вантажу має високу надійність і переміщується під дією земної гравітації. Цей привод створює значне постійне зусилля у гнучкому тяговому елементі (силовому тросі), тому що у початковий момент відведення ПО для подолання сили інерції ПО потрібно максимальне зусилля. Недоліком відомої БО є її невисокі експлуатаційні якості, такі як: - значна складність гальмування ПО з великою масою наприкінці її відведення; - велика тривалість підведення ПО до ПКК для термінової евакуації екіпажу. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції башти обслуговування ракети-носія, яка б забезпечувала підвищення її експлуатаційних якостей шляхом уведення в неї нових елементів і технічних рішень, таких як: - поліспаст зворотної дії монтується на висотній металоконструкції, вантаж встановлюється у вертикальних напрямних і виконується у вигляді траверси, на котрій закріплюється група ланцюгів, а площадка обслуговування монтується на нерухомій основі за допомогою двох пар передніх і задніх шарнірних стояків, що утворюють паралелограм з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому задні шарнірні стояки з'єднуються з гідроциліндрами і взаємодіють у робочому положенні з вертикальними гвинтовими упорами, змонтованими на нерухомій основі, а площадка обслуговування взаємодіє з фіксатором, що дозволяє забезпечити змінне тягове зусилля для відведення ПО від максимального на початку відведення до мінімального наприкінці відведення і, таким чином, спростити гальмування ПО; - фіксатор виконується у вигляді двоплечого важеля, шарнірно змонтованого на нерухомій основі з можливістю повороту у радіальній площині, при цьому одне плече двоплечого важеля, розташованого з боку ракети-носія, виконується у вигляді гака, котрий взаємодіє у робочому положенні з поперечною віссю, змонтованою за допомогою вилки на нижньому кінці фіксуючого троса, верхній кінець фіксуючого троса закріплюється на площадці обслуговування з боку висотної металоконструкції, а вільне плече двоплечого важеля закріплюється на нерухомій основі за допомого піроболтів, що дозволяє забезпечити гарантоване відведення ПО у процесі підйому РН і, таким чином, виключити повторне підведення ПО до РН з ПКК при відміні пуску в останні хвилини; - вільне плече двоплечого важеля взаємодіє у робочому положенні з упором вертикального важеля, котрий монтується шарнірно на нерухомій основі з можливістю повороту у радіальній площині і взаємодіє з керуючим тросом, що дозволяє забезпечити переміщення ПО під час проведення ремонтних робіт на БО (без РН), а також під час тривалих робіт з РН для проведення різноманітних випробувань; 1 UA 79733 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - на нерухомій основі встановлюється ящик для укладання групи ланцюгів у неробочому положенні, що дозволяє упорядкувати розміщення ланцюгів під час відведення ПО і, таким чином, виключити небажану дію ланцюгів на металоконструкцію БО. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованій башті обслуговування ракети-носія, яка містить висотну металоконструкцію з вертикальними напрямними, гідроциліндром, фіксатором і нерухомою основою, на котрій змонтована площадка обслуговування з можливістю переміщення за допомогою привода, при цьому привод виконаний у вигляді вантажу, з'єднаного за допомогою поліспаста зворотної дії і силового троса з площадкою обслуговування, в ній поліспаст зворотної дії змонтований на висотній металоконструкції, вантаж встановлений у вертикальних напрямних і виконаний у вигляді траверси, на котрій закріплена група ланцюгів, а площадка обслуговування змонтована на нерухомій основі за допомогою двох пар передніх і задніх шарнірних стояків, що утворюють паралелограм з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому задні шарнірні стояки з'єднані з гідроциліндрами і взаємодіють у робочому положенні з вертикальними гвинтовими упорами, змонтованими на нерухомій основі, а площадка обслуговування взаємодіє з фіксатором. Фіксатор виконаний у вигляді двоплечого важеля, шарнірно змонтованого на нерухомій основі з можливістю повороту у радіальній площині, при цьому одне плече двоплечого важеля, розташованого з боку ракети-носія, виконано у вигляді гака, котрий взаємодіє у робочому положенні з поперечною віссю, змонтованою за допомогою вилки на нижньому кінці фіксуючого троса, верхній кінець фіксуючого троса закріплений на площадці обслуговування з боку висотної металоконструкції, а вільне плече двоплечого важеля закріплено на нерухомій основі за допомого піроболтів. Вільне плече двоплечого важеля взаємодіє у робочому положенні з упором вертикального важеля, котрий змонтований шарнірно на нерухомій основі з можливістю повороту у радіальній площині і взаємодіє з керуючим тросом. На нерухомій основі встановлений ящик для укладання групи ланцюгів у неробочому положенні. Для пояснення конструкції БО і її роботи додаються креслення та її детальний опис. На кресленнях зображено: - на фіг. 1 - загальний вигляд БО під час підготовки РН до пуску; - на фіг.2 - загальний вигляд БО у процесі пуску РН; - на фіг.3 - виносний елемент А фіг. 1 (загальний вигляд фіксатора); - на фіг.4 - розріз Б-Б фіг.3 (поздовжній розріз піроболтів); - на фіг.5 - розріз В-В фіг.4 (поперечний розріз піроболтів). Запропонована башта обслуговування складається з висотної металоконструкції 1, встановленої на стартовій споруді 2 біля ракети-носія 3 (фіг. 1, 2). На висотній металоконструкції 1 змонтовані нерухома основа 4 з площадкою обслуговування 5, ліфтова башта 6, привод і фіксатор. Привод складається з двох паралельних силових тросів 7, закріплених кожен одним кінцем до барабана 8 лебідки 9 з самогальмовим приводом, встановленій на ПО 5, а другий кінець приєднується через відхиляючий блок 10 і поліспаст 11 зворотної дії до траверси 12 з групою ланцюгів 13, встановленій у вертикальних напрямних 14. Відхиляючі блоки 10, поліспасти 11 і вертикальні напрямні 14 з траверсами 12 розміщені на зовнішніх бічних поверхнях ліфтової башти 6. ПО 5 змонтована на нерухомій основі 4 за допомогою двох передніх 15 і двох задніх 16 шарнірних стояків. Задні шарнірні стояки 16 взаємодіють з гідроциліндрами 17 і вертикальними гвинтовими упорами 18 (фіг. 1, 2). Фіксатор складається з двоплечого важеля 19 і вертикального важеля 20, закріплених на нерухомій основі 4 за допомогою осей 21 і 22 відповідно (фіг.3). Одне плече двоплечого важеля 19 взаємодіє з двома піроболтами 23 або упором 24 вертикального важеля 20 (фіг.4, 5), а друге його плече виконано у вигляді гака і взаємодіє з поперечною віссю 25 вилки 26. Вилка 26 закріплена на нижньому кінці фіксуючою троса 27, а верхній кінець фіксуючого троса 27 закріплений на ПО 5. Фіксатор розташований в середній радіальній площині. На нерухомій основі 4 встановлений ящик 28 для укладання групи ланцюгів 13 (фіг. 1, 2). Піроболти 23 встановлені за допомогою поперечини 29, а вертикальний важіль 20 з'єднаний з керуючим тросом 30 (фіг.3, 4). Робота запропонованої башти обслуговування здійснюється наступним чином. У неробочому положенні, ПО 5 знаходиться біля ліфтової башти 6 і утримується траверсою 12 і гідроциліндрами 17 (фіг.2). Після встановлення РН 3 на стартову споруду 2 до РН 3 підводять ПО 5 у робоче положення: за допомогою гідроциліндрів 17, які працюють у режимі домкратів, задні шарнірні стояки 16 повертають до контакту з вертикальними гвинтовими упорами 18, при цьому ПО 5 розташовується на заданій відстані від РН 3, а траверса 12 з 2 UA 79733 U 5 10 15 20 25 групою ланцюгів 13 піднімається у верхнє положення (фіг. 1). Вилку 26 з поперечною віссю 25 заводять у зачеплення з гаком двоплечого важеля 19 (фіг.3). Вільний кінець двоплечого важеля 19 закріплюють на нерухомій основі 4 за допомогою піроболтів 23 (фіг.4, 5). Гідроциліндри 17 переводять у режим демпфера, а фіксуючий трос 27 утримує ПО 5. Нижні кінці ланцюгів 13 розташовуються на певній висоті над рівнем підлоги ящика 28, цю висоту регулюють за допомогою лебідок 9. У силових тросах 7 створюються зусилля відведення ПО 5. Проводять підготовку РН 3: перевірки систем і заправлення компонентами палива. У процесі проведення пуску, безпосередньо перед підйомом РН 3, подають команду на піроболти 23. Піроболти 23 спрацьовують, звільняють двоплечий важіль 19, котрий повертається за стрілкою годинника, вилка 26 фіксуючого троса 27 виходить із зачеплення з гаком двоплечого важеля 19. ПО 5 починає розгін під дією повної ваги ланцюгів 13. У процесі опускання ланцюги 13 самостійно укладаються у ящик 28, у результаті чого зменшуються зусилля у силових тросах 7, знижується швидкість руху ПО 5 і знижується сила її інерції при підході до ліфтової башти 6 (у неробоче положення), яка гальмується гідроциліндрами 17. Якщо пуск відмінили, гідроциліндри 17 переводять у режим гідродомкратів і проводять операції у зворотній послідовності. Під час проведення ремонтних робіт на БО, без присутності РН 3, двоплечий важіль 19 закріплюють за допомогою вертикального важеля 20 з упором 24, а розфіксують за допомогою керуючого троса 30 (фіг.3). БО встановлюється на стартову споруду за патентом РФ №2.347.726, МПК B64G 5/00, 2007р. Відведене положення площадки обслуговування забезпечує старт РН без зіткнення за патентом України №36668и, МПК F41F 3/00, B64G 5/00, 2008р. БО може застосовуватися для підготовки до пуску: - РН з ПКК за патентом України №5972u, МПК B64G 5/00, В63В 1/00, 2010р.; - РН "пакетної" схеми з розгінним блоком за патентом США №6.769.651, клас 244/172, 2004р. Таким чином, запропонована БО, яка має просту і надійну конструкцію, забезпечує оптимальне її функціонування. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 1. Башта обслуговування ракети-носія, що містить висотну металоконструкцію з вертикальними напрямними, гідроциліндром, фіксатором і нерухомою основою, на котрій змонтована площадка обслуговування з можливістю переміщення за допомогою привода, при цьому привод виконаний у вигляді вантажу, з'єднаного за допомогою поліспаста зворотної дії і силового троса з площадкою обслуговування, яка відрізняється тим, що поліспаст зворотної дії змонтований на висотній металоконструкції, вантаж встановлений у вертикальних напрямних і виконаний у вигляді траверси, на котрій закріплена група ланцюгів, а площадка обслуговування змонтована на нерухомій основі за допомогою двох пар передніх і задніх шарнірних стояків, що утворюють паралелограм з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому задні шарнірні стояки з'єднані з гідроциліндрами і взаємодіють у робочому положенні з вертикальними гвинтовими упорами, змонтованими на нерухомій основі, а площадка обслуговування взаємодіє з фіксатором. 2. Башта обслуговування ракети-носія за п. 1, яка відрізняється тим, що фіксатор виконаний у вигляді двоплечого важеля, шарнірно змонтованого на нерухомій основі з можливістю повороту у радіальній площині, при цьому одне плече двоплечого важеля, розташованого з боку ракетиносія, виконано у вигляді гака, котрий взаємодіє у робочому положенні з поперечною віссю, змонтованою за допомогою вилки на нижньому кінці фіксуючого троса, верхній кінець фіксуючого троса закріплений на площадці обслуговування з боку висотної металоконструкції, а вільне плече двоплечого важеля закріплено на нерухомій основі за допомого піроболтів. 3. Башта обслуговування ракети-носія за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що вільне плече двоплечого важеля взаємодіє у робочому положенні з упором вертикального важеля, котрий змонтований шарнірно на нерухомій основі з можливістю повороту у радіальній площині і взаємодіє з керуючим тросом. 4. Башта обслуговування ракети-носія за п. 1, яка відрізняється тим, що на нерухомій основі встановлений ящик для укладання групи ланцюгів у неробочому положенні. 3 UA 79733 U 4 UA 79733 U 5 UA 79733 U 6 UA 79733 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 7