КОРПУС ПРИБОРНОГО ОТСЕКА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА Российский патент 1997 года по МПК B64G1/22 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании космических аппаратов.

Наиболее близким техническим решением является приборный отсек космического аппарата, содержащий корпус, включающий в себя центральный отсек, снабженный связанными с ним внешними радиальными переборками, крышку, снабженные стыковочными фланцами, приборные рамы, размещенные в центральном отсеке и между радиальными переборками (США, патент N 4715566, кл. B 64 G 1/10, 244-159, 1987).

К недостаткам такого компоновочного решения относится то, что каркас приборного отсека, являясь несущей силовой основой, не выполняет в полной мере дополнительных функций, связанных с обеспечением теплового режима космического аппарата, защиты от радиационного воздействия оборудования, компактности размещения приборов и удобства их обслуживания, что вызывает необходимость введения дополнительных конструктивных элементов, снижающих надежность космического аппарата, повышающих массу, ухудшающих технологичность и стоимость изготовления.

Целью изобретения является повышение защищенности аппаратуры от радиационного воздействия, обеспечение теплового режима ее работы и упрощение монтажно-сборочных работ.

Цель достигается тем, что центральный отсек выполнен в виде двух коаксиальных обечаек, установленных с зазором относительно друг друга, и снабжен продольными силовыми элементами, равномерно размещенными между обечайками, причем элементы крепления приборных рам центрального отсека установлены на продольных силовых элементах в плоскостях, перпендикулярных продольной оси приборного отсека, элементы крепления приборных рам, размещенных между радиальными переборками, выполненными в виде штыря, закрепленного на приборной раме со стороны центрального отсека, и взаимодействующего с ним отверстия, выполненного в пяте, закрепленной на внешней обечайке центрального отсека, внешние силовые элементы приборных рам, размещенных между радиальными переборками, связаны между собой элементами крепления, установленными на концах радиальных переборок, а в стенках обечаек выполнены тарированные отверстия.

На фиг. 1 изображена конструктивно-компоновочная схема приборного отсека космического аппарата; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел 1; на фиг. 2; на фиг. 4 узел II на фиг. 2.

Приборный отсек космического аппарата содержит корпус 1 с приборами 2, закрепленными в центральном отсеке и на приборных рамах 3, размещаемых в секциях между стенками 4, радиально-расположенными вокруг центральной колонны 5, и крышки 6, имеющие стыковочные круговые фланцы 7. Корпус 1 установлен на переходную ферму 8, и на нем закреплены внешние приборы 9. Центральная колонна 5 выполнена в виде продольных силовых элементов 10, связанных коаксиальными панелями 1, с тарированными отверстиями 12. Продольные силовые элементы 10 располагаются над узлами 13 переходной формы 8. На продольных силовых элементах 10 в плоскости, перпендикулярной продольной оси космического аппарата, расположены узлы крепления 14 с приборными рамами 15 центрального отсека, на рамах 15 установлены приборы 2. Силовые элементы 16 приборных рам 15 расположены в плоскости, перпендикулярной оси космического аппарата.

Силовые элементы 17, расположенные по концам радиальных стенок 4, связаны между собой силовыми элементами 18 приборных рам 3 секций приборного контейнера. На приборных рамах 3 со стороны центрального отсека выполнены штыри 19, концы которых входят в отверстия на пятах 20, закрепленных на внешних панелях 11 центрального отсека, а разъемы 21 приборов 2 размещены на внешних по отношению к центральному отсеку сторонах приборов 2.

На внешних приборах 9 выполнены стыковочные круговые фланцы 22, совпадающие с соответствующими фланцами 23 центрального отсека.

При выведении космического аппарата на орбиту продольные нагрузки от узлов переходной фермы воспринимаются продольными силовыми элементами и коаксиальными панелями, а поперечные нагрузки компенсируются силовыми элементами приборной рамы центрального отсека, которые выполняют роль шпанкоутов и обеспечивают жесткость и устойчивость центральной колонны от действия продольных нагрузок. Приборные рамы секций приборного контейнера, связывающие продольные силовые элементы радиальных стенок, обеспечивают дополнительную жесткость и прочность приборного контейнера. Таким образом, включение в силовую схему космического аппарата приборных рам центрального отсека и секций приборного контейнера, панелей, выполняющих одновременно функции газораспределительного короба, приводит к снижению массы космического аппарата. К снижению массы приводит также выполнение внешних приборов со стыковочными фланцами, выполняющими роль крышек.

При функционировании космического аппарата на орбите рациональным образом обеспечивается тепловой режим внешних и внутренинх приборов. Охлаждающий газ системы терморегулирования приборного контейнера подается в зазор между коаксиальными панелями и через тарированные отверстия в панелях подается пропорционально выделяемой приборами мощности на вход охлаждающего газа в продуваемые приборы или для обдува блоков.

Внешние приборы /например, привод солнечной батареи/, утопленные внутрь приборного контейнера, охлаждаются или нагреваются газом приборного контейнера.

Размещение приборов внутри приборного контейнера в центральном отсеке, между радиальными стенками, а также размещение внешних приборов, частично утопленных внутрь приборного контейнера, размещение разъемов, имеющих относительно большую массу в сравнении с массой стенок приборов, обеспечивает защиту приборов от радиационного воздействия конструктивными элементами, предназначенными для выполнения и других функций. Крепление приборных рам секций приборного контейнера, когда штыри приборных рам входят в отверстие в пятах, установленных на внешней панели, обеспечивает не только восприятие крутящего момента на приборные рамы, но и обеспечивает быстрый и удобный монтаж и демонтаж приборов в секциях, к которым при снятой крышке обеспечивается удобный доступ.

Использование: при конструировании приборных отсеков космических аппаратов. Сущность изобретения: приборный отсек содержит корпус с центральным отсеком, выполненным в виде двух коаксиальных обечаек, установленных с зазором относительно друг друга, в котором равномерно размещены продольные силовые элементы, на которых установлены элементы крепления приборных рам центрального отсека в плоскостях, перпендикулярных продольной оси приборного отсека. Центральный отсек связан с внешними радиальными переборками, между которыми размещены элементы крепления приборных рам, выполненные в виде штыря, закрепленного на приборной раме со стороны центрального отсека, и взаимодействующего с ним отверстия, выполненного в пяте, закрепленной на внешней обечайке центрального отсека. Внешние силовые элементы приборных рам, размещенных между радиальными переборками, связаны между собой элементами крепления, установленными на концах радиальных переборок, а в стенках обечаек выполнены тарированные отверстия. 4 ил.

Приборный отсек космического аппарата, содержащий корпус, включающий в себя центральный отсек, снабженный связанными с ним внешними радиальными переборками, крышки, снабженные стыковочными фланцами, приборные рамы, размещенные в центральном отсеке и между радиальными переборками, и элементы крепления приборных рам, отличающийся тем, что, с целью повышения защищенности аппаратуры от радиационного воздействия, обеспечения теплового режима ее работы и упрощения монтажно-сборочных работ, центральный отсек выполнен в виде двух коаксиальных обечаек, установленных с зазором относительно друг друга, он снабжен продольными силовыми элементами, равномерно размещенными между обечайками, причем элементы крепления приборных рам центрального отсека установлены на продольных силовых элементах в плоскостях, перпендикулярных продольной оси приборного отсека, элементы крепления приборных рам, размещенных между радиальными переборками, выполнены в виде штыря, закрепленного на приборной раме со стороны центрального отсека, и взаимодействующего с ним отверстия, выполненного в пяте, закрепленной на внешней обечайке центрального отсека, внешние силовые элементы приборных рам, размещенных между радиальными переборками, связаны между собой элементами крепления, установленными на концах радиальных переборок, а в стенках обечаек выполнены тарированные отверстия.