Пристрій для збірки ракети з розширеним головним обтічником

Реферат: Пристрій для збірки ракети з розширеним головним обтічником включає засіб переміщення з ходовою частиною, рамою і регульованими передніми і задніми ложементами. Ходова частина засобу переміщення виконана у вигляді двох монтажно-стикувальних візків з базовими майданчиками. Рама виконана щонайменше з двох подовжніх силових балок, що зв'язують базові майданчики монтажно-стикувальних візків, на яких змонтовані регульовані ложементи. Балки з одного боку жорстко закріплені до базового майданчика першого візка, а з іншого боку закріплені до базового майданчика другого візка з можливістю переміщення в подовжньому напрямі. В центральній частині подовжніх балок розміщена установлювальна платформа з посадочною поверхнею і напрямними штирями. UA 85385 U (12) UA 85385 U UA 85385 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ракетно-космічної техніки, а саме до технології наземних складальних і стикувальних операцій, і може бути використано для збірки розширеного головного обтічника з космічним апаратом і перехідником і стиковки їх з ракетою-носієм (РН) космічного призначення. Відомий спосіб збірки РН космічного призначення "Рокот" з розгінним блоком "БРИЗ-КМ" і головним блоком ("Новости космонавтики" М, 2000, № 7, стор. 45). У даному способі транспортно-пусковий контейнер з першими двома ступенями РН утримується на старті у вертикальному положенні опорною колоною. На стартовий комплекс транспортними засобами доставляються підготовлені для збірки головний обтічник (ГО) з космічним апаратом (КА) і перехідником та здійснюється їх стиковка з другим ступенем РН. Недоліком даного способу є необхідність використання спеціального додаткового комплекту наземного технологічного устаткування, зокрема: одного - для проведення складальних операцій по стиковці ГО з КА і перехідником, а іншого - для транспортування їх на стартовий комплекс. Відомий також спосіб збірки ГО на перехіднику РН і пристрої для його здійснення (патент Росії № 2209155, МПК 8: В64 G 1/00, В 64 G 5/00, В64 F 5/00). Спосіб по вказаному патенту є комбінованим - частина операцій виконується в горизонтальному положенні, а частина - у вертикальному, і включає два варіанти збірки. Згідно з першим варіантом збірки на перехіднику КА, встановленому у вертикальному положенні, монтують спеціальний пристрій для збірки, і, після розвороту в горизонтальне положення КА з перехідником і пристроєм для збірки, всю зібрану конструкцію відстиковують від засобу переміщення, стикують з функціональним об'єктом за допомогою пристрою для збірки, який згодом демонтують, а потім накочують головний обтічник і стикують його з РН. У іншому варіанті збірки присутні ті ж складальні елементи, зокрема ГО, КА, перехідник і пристрій для збірки, але при цьому міняється послідовність складальних операцій. Пристрій для здійснення складальних операцій включає опору, виконану у вигляді півкільця, і елемент для утримання перехідника. Головним недоліком цього способу є підвищена трудомісткість процесу збірки і застосування надлишкового наземного технологічного устаткування, необхідного для проведення складальних операцій. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого винаходу є "Спосіб горизонтальної збірки ракети космічного призначення з розширеним головним обтічником і пристрій для його здійснення" (Прототип - патент Росії № 2272758, МПК8: В 64 G 1/64). Відповідно до пропонованого способу головний обтічник, що складається з двох конструктивних частин, поставляється із заводу-виробника на стартову позицію у складі другого ступеня РН, що пояснюється малою поперечною жорсткістю головного обтічника розширеної геометрії. Для проведення збірки головний обтічник відстиковують від другого ступеня РН, другий ступінь стикують з першим ступенем, розширений головний обтічник стикують до другого ступеня, відстиковують носову частину головного обтічника від його хвостової частини і стикують космічний апарат з другим ступенем РН. Перед відстикуванням носової частини розширеного ГО фіксують положення зістикованих торцевих шпангоутів носової і хвостової частин по висоті, проводять взаємну фіксацію форми зістикованих торцевих шпангоутів носової і хвостової частин і забезпечують збереження форм шпангоутів в процесі проведення всіх складальних операцій за допомогою пристрою для збірки. Пристрій для збірки ракети космічного призначення з головним обтічником розширеної геометрії містить раму з ходовою частиною і з регульованими переднім і заднім ложементами. До заднього ложемента прикріплений технологічний корсет, що включає зістиковані між собою базовий і периферійний роз'ємні кільця, що складаються з верхніх і нижніх півкілець. На внутрішній поверхні півкілець встановлені регульовані сегменти, що контактують із зовнішньою поверхнею головного обтічника. Недоліком пропонованого способу є підвищена трудомісткість процесу збірки головного обтічника розширеної геометрії з РН, що включає постачання із заводу-виробника обтічника у складі другого ступеня РН, подальше їх розбирання, а потім вторинна збірка, розділення головного обтічника на дві частини і пов'язані з їх розбиранням і збіркою установлювальні операції. Крім того, пропонований спосіб не відповідає підвищеним вимогам створення ізольованого об'єму в зоні розміщення КА, оскільки розділення ГО на дві частини приводить до порушення його замкнутого (капсульованого) об'єму. Недоліком пристрою для проведення складальних операцій по цьому патенту є його конструктивна складність, пов'язана із необхідністю індивідуальної підгонки всіх регульованих опорних сегментів, встановлених на нижніх і верхніх півкільцях технологічного корсета, що вимагають для їх обслуговування індивідуального доступу до кожного опорного сегмента. Крім 1 UA 85385 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 того, після відведення носової частини ГО від його хвостової частини периферійне кільце технологічного корсету залишається зістикованим із торцевим шпангоутом хвостової частини ГО, що створює додаткове навантаження на нього і приводить до появи вигинаючого моменту, в результаті консольного закріплення кільця щодо опорного візка другого ступеня РН. Для компенсації навантажень на ГО передбачено використання жорсткого регульованого стягування, пов'язаного з опорним візком РН. Це ускладнює конструкцію пристрою і вимагає проведення додаткових установлювальних операцій. Задачею пристрою для проведення збірки є удосконалення його конструкції за рахунок використання профільованих пружних накладок, що забезпечують потрібне навантаження на поверхні контакту ГО із ложементами, а також використання більш раціональної схеми навантаження від складального устаткування. Задача пристрою вирішується за рахунок виконання наступних відомих суттєвих ознак: ходова частина пристрою виконана у вигляді двох монтажно-стикувальних візків (МСВ) з базовими майданчиками, які зв'язані між собою силовою рамою, на платформі кожного візка вмонтовані регульовані ложементи, а також наступних відмінних суттєвих ознак: ходова частина засобу переміщення виконана у вигляді двох монтажно-стикувальних візків з базовими майданчиками, рама виконана щонайменше з двох подовжніх силових балок, що зв'язують базові майданчики монтажно-стикувальних візків, на яких змонтовані регульовані ложементи, балки з одного боку жорстко закріплені до базового майданчика першого візка, а з іншого боку закріплені до базового майданчика другого візка з можливістю переміщення в подовжньому напрямі, в центральній частині подовжніх балок розміщена установлювальна платформа з посадочною поверхнею і напрямними штирями, при цьому у вертикальній площині, що проходить через регульовані ложементи монтажно-стикувальних візків, встановлені бандажі, що охоплюють зовнішню поверхню розширеного головного обтічника і з'єднані з регульованими ложементами, наприклад за допомогою відкидних роз'ємних замків із заданим зусиллям обхвату. Технічним результатом пристрою для проведення зборки є підвищення надійності експлуатації ГО під час складально-транспортувальних операцій. Виконання на силовій рамі засобу переміщення настановної платформи дозволяє уніфікувати ходову частину пристрою і забезпечити можливість транспортування ГО і КА на остаточну зборку з РН у вертикальному положенні, яке забезпечується використовуваним при збірці ГО з КА наземним технологічним устаткуванням: кантувача - для розвороту і засобу переміщення - для транспортування у вертикальному положенні на остаточну зборку. Це виключає необхідність застосування для розвороту ГО у вертикальне положення спеціальних кантувальних засобів, що спрощує технологію збірки і скорочує наземне технологічне устаткування. Розміщення охоплюваних бандажів у вертикальній площині установки опорних ложементів, забезпечує передачу навантажень від бандажів безпосередньо на опорні ложементи, що є раціональною схемою навантаження і виключає, у відмінності від прототипу, появу моментів, що вигинають, і навантажень на конструктивні елементи ГО. Облицьовування внутрішньої поверхні бандажів пружними профільованими прокладками з гуми з розрахунковою жорсткістю, що не перевищує допустиму величину близько 65 кгс/см, забезпечують рівномірне обтискання зовнішньої поверхні ГО із збереженням форми його поперечного перетину. Для пояснення суті корисної моделі приведені креслення, на яких показано: фіг. 1 - ГО з торцевим днищем на ложементах МСВ фіг. 2 - ГО з бандажами під'їжджає до КА фіг. 3 - зборка "ГО + КА + перехідник" на установлювальній платформі фіг. 4 - січ. А-А по бандажам і ложементам фіг. 5 - вигляд Б стик бандажів і ложементів фіг. 6 - вигляд В фіг. 5 фіг. 7 - січ. Г-Г накладка бандажів і ложементів фіг. 8 - з'єднання рами з майданчиком МСВ. Збірка ракети з головним обтічником розширеної геометрії 1, космічним апаратом 2, перехідником 3 і транспортування їх на збірку з РН забезпечується засобом переміщення у вигляді двох монтажно-стикувальних візків 4, оснащених базовими майданчиками 5, силовою рамою 6 з подовжніми балками 7, опірними регульованими ложементами 8, що спираються на вертикальні стійки 9, настановною платформою 10, охоплюючими бандажами 11 з пружними профільованими накладками 12, відкидними роз'ємними замками 13, технологічним торцевим днищем 14, яке знімається, гвинтовою парою 15, платформою 16 кантувача 17, а також 2 UA 85385 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ходовим гвинтом 18, що зв'язує силовий елемент 19 базового майданчика 5 з поперечною балкою 20 і балкою 7 силової рами 6. Збірка головного обтічника розширеної геометрії 1 з КА 2, перехідником 3 і транспортування їх на збірку з ракетою-носієм здійснюється таким чином. ГО 1 розширеної геометрії поставляється із заводу-виробника автономною складальною одиницею, не пов'язаною з 2-м ступенем ракети-носія, як це передбачено в прототипі. При транспортуванні ГО закритий торцевим днищем 14, що підвищує поперечну жорсткість обтічника і виключає деформацію стикувальних шпангоутів обтічника. На складальній ділянці монтажно-випробувального комплексу головний обтічник 1 встановлюють на регульовані ложементи 8 монтажностикувальних візків 4. У вертикальній площині розміщення регульованих ложементів 8 вмонтовують охоплювані бандажі 11 і скріпляють їх з ложементами 8 відкидними замками 13. Після чого знімають з ГО торцеве днище 14 і в такому положенні ГО засобом переміщення подають на збірку з КА 2 і перехідником 3. При цьому космічний апарат 2 і перехідник 3 попередньо збирають на платформі 16 кантувача 17 у вертикальному положенні, потім розгортають в горизонтальне положення і підкочують до них ГО 1, охоплений бандажами 11. Стикують торцевий шпангоут ГО 1 з шпангоутом перехідника 3, розстиковують відкидні замки 13 і знімають з ГО 1 бандажі 11. При цьому отримана збірка "ГО+КА+перехідник" консольно закріплена на платформі кантувача і вільно спирається на регульовані ложементи 8. Збірку розгортають кантувачем 17 у вертикальне положення, відстиковують шпангоут перехідника 3 від платформи 16 кантувача 17, перевантажують у вертикальному положенні на настановну платформу 10 силової рами 6 і закріплюють. У такому положенні зборку "ГО + КА + перехідник" транспортують тим же засобом переміщення до РН і здійснюють збірку з другим ступенем РН у вертикальному положенні. Пристрій для проведення збірки ГО з НО з перехідником і транспортуваннями їх на збірку з РН включає два монтажно-стикувальні візки з базовими майданчиками 5, на яких змонтовані вертикальні стійки 9, на які спираються регульовані ложементи 8. Базові майданчики 5 зв'язані між собою силовою рамою 6, в центральній частині якої розміщена настановна платформа 10. Подовжні балки 7 силової рами 6 жорстко скріпляють з базовим майданчиком однієї МСВ, а з майданчиком другого МСВ скріпляють за допомогою гвинтової пари 15, що забезпечує можливість механічного переміщення балок в подовжньому напрямі. Це дозволяє регулювати відстань між МСВ і розміщувати і транспортувати на настановній платформі 10 силової рами 6 складальні вузли з різними зовнішніми габаритами. Для зборки "ГО + КА + перехідник" відстань між МСВ буде визначаться максимальним діаметром головного обтічника і необхідними отворами для його обслуговування. Охоплювані бандажі 11 пов'язані з регульованими ложементами 8, відкидними замками 13. Контактна поверхня бандажів 11 і регульованих ложементів 8 фанерована пружними профільованими накладками 12 з вирізами, а їх внутрішній діаметр зі встановленими накладками менше діаметра охоплюваної зовнішньої поверхні ГО на величину деформації пружних накладок. Рівномірне обжимання поверхні ГО з допустимою контактною напругою, що виключає деформацію конструктивних елементів ГО, забезпечується тарованим болтовим з'єднанням, що використовується для стиковки регульованих опорних ложементів 8 з охоплюваними бандажами 11. Таким чином, пропонований спосіб збірки ракети космічного призначення з розширеним головним обтічником і пристрій для його здійснення дозволяють удосконалити збірку великогабаритного ГО з КА і перехідником і стиковку їх з РН за рахунок скорочення кількості та часу складальних операцій і номенклатури наземного технологічного устаткування, що забезпечує можливість проведення збірки ГО з КА і перехідником в горизонтальному положенні, а потім їх розворот у вертикальне положення в умовах, обмежених по висоті габаритів складального приміщення. При цьому виключається дія навантажень від монтажностикувального устаткування на силові елементи ГО, а також забезпечується транспортування автономного головного обтічника, який не пов'язаний з РН і не розділяється при збірці на складові частини. Пропонована технологія складальних операцій дозволяє здійснити, при необхідності, проведення повного комплексу наземного відпрацьовування ГО зі встановленим в ньому КА без порушення температурно-вологісних умов газового середовища в зоні розміщення КА. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Пристрій для збірки ракети з розширеним головним обтічником, що включає засіб переміщення з ходовою частиною, рамою і регульованими передніми і задніми ложементами, що контактують з опорними шпангоутами розширеного головного обтічника, який відрізняється 3 UA 85385 U 5 10 15 тим, що ходова частина засобу переміщення виконана у вигляді двох монтажно-стикувальних візків з базовими майданчиками, рама виконана щонайменше з двох подовжніх силових балок, що зв'язують базові майданчики монтажно-стикувальних візків, на яких змонтовані регульовані ложементи, балки з одного боку жорстко закріплені до базового майданчика першого візка, а з іншого боку закріплені до базового майданчика другого візка з можливістю переміщення в подовжньому напрямі, в центральній частині подовжніх балок розміщена установлювальна платформа з посадочною поверхнею і напрямними штирями, при цьому у вертикальній площині, що проходить через регульовані ложементи монтажно-стикувальних візків, встановлені бандажі, що охоплюють зовнішню поверхню розширеного головного обтічника і з'єднані з регульованими ложементами, наприклад, за допомогою відкидних роз'ємних замків із заданим зусиллям обхвату. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що подовжні балки з боку другого базового майданчика з'єднані поперечною балкою, на якій встановлений ходовий гвинт, що взаємодіє з відповідним силовим елементом гвинтової пари, який виконаний на базовому майданчику. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що контактні поверхні бандажів і ложементів оснащені пружними профільованими накладками, а внутрішній діаметр бандажів з накладками виконаний за розміром менше діаметра охоплюваної поверхні головного обтічника на величину їх пружної деформації. 4 UA 85385 U 5 UA 85385 U 6 UA 85385 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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