ОТСЕК КОМПОНЕНТОВ ДОЗАПРАВКИ Российский патент 1998 года по МПК B64G1/14 B64G1/40 

Изобретение относится к области космической техники, а более конкретно к транспортным космическим кораблям (ТКК), обеспечивающим дозаправку космических орбитальных станций (КОС) типа "Мир" в условиях космического пространства.

Известен отсек компонентов дозаправки (ОКД), в котором установлены баки с окислителем и горючим, баллоны с азотом и воздухом, агрегаты и системы для заправки [1] . С помощью таких отсеков может быть обеспечена доставка и дозаправка рабочих компонентов на КОС. Отсек представляет собой часть космического объекта цилиндрической формы, внутри которого расположены перечисленные агрегаты.

Недостатком таких отсеков является сложность изготовления и невозможность разработки унифицированных обтекателей, так как небольшое изменение в конструкциях агрегатов приводит к изменению конструкции цилиндра, а следовательно, и обтекателя всего изделия.

Наиболее близким к изобретению является ОКД [2], содержащий корпус в виде верхнего и нижнего усеченных конусов, большие основания которых соединены центральным шпангоутом. Внутри корпуса расположены баки с компонентами, баллоны системы наддува и арматура. Это обеспечивает сохранение габаритных размеров обтекателя при изменении конструкций агрегатов ОКД.

Недостатком прототипа является малая плотность компоновки агрегатов и связанная с этим низкая жесткость корпуса, так как для каждого агрегата необходима ферма для закрепления, что значительно увеличивает массу, снижает жесткость и плотность компоновки. Особенно важное значение это имеет для крепления баков с компонентами, которые крепятся на ферме за диаметрально расположенные штуцера и имеют большие массы.

Таким образом, задачей изобретения является создание такого ОКД, в котором сочеталась бы большая плотность компоновки с высокой жесткостью корпуса.

Задача решается совокупностью всех существенных признаков, а именно: в отсек компонентов дозаправки, содержащий корпус в виде верхнего и нижнего усеченных конусов, большие основания которых соединены центральным шпангоутом, внутри которого расположены баки с компонентами, баллоны системы наддува и арматура, вводят силовой модуль, выполненный в виде двух усеченных конусов и центрально расположенную трубу, при этом большие основания усеченных конусов силового модуля закрепляют на центральном шпангоуте, а малые основания - на центрально расположенной трубе, баки же с компонентами, баллоны системы наддува и заправочную арматуру устанавливают на боковых поверхностях модуля и внутри трубы.

В предлагаемом ОКД положительный эффект достигается тем, что установка баков с компонентами и агрегатов производится на силовом модуле, то есть на боковых поверхностях усеченных конусов, а также внутри центральной трубы, соединяющей меньшие основания усеченных конусов.

Это позволяет значительно увеличить плотность компоновки и увеличить жесткость ОКД, кроме того, значительно упрощается технология сборки всех агрегатов и баков с компонентами так как упрощается доступ к ним.

Жесткость корпуса отсека обеспечивается модулем, находящимся внутри корпуса, то есть усеченными конусами, которые связаны с центральным шпангоутом и центрально расположенной трубой, соединяющей меньшие основания усеченных конусов.

На чертеже изображен корпус ОКД в виде усеченных конусов 1,2. Конуса соединены вместе большими основаниями центральным шпангоутом 3. Внутри корпуса между конусами установлен силовой модуль, выполненный в виде двух усеченных конусов 4, 5, соединенных большими основаниями с центральным шпангоутом, а меньшие основания соединены центрально расположенной трубой 6. На усеченных конусах модуля расположены баки с компонентами 7, баллоны с газами 8 и арматура системы дозаправки 9. Баки с компонентами закреплены в посадочных местах 10 силового модуля.

Монтаж агрегатов осуществляется следующим образом.

Сначала в посадочных местах боковых поверхностей 10 усеченных конусов 4 и 5 силового модуля монтируют баки с компонентами 7, баллоны с газами 8 и заправочной арматурой 9. Затем собираются усеченные конуса вместе с установленными на них агрегатами и крепятся на центральном шпангоуте ОКД 3. После чего устанавливают центрально трубу 6 с размещенными в ней баллонами газа наддува 8, к которой крепятся верхние основания усеченных конусов, обеспечивая при этом жесткость всему модулю. В последнюю очередь на центральном шпангоуте устанавливаются усеченные конуса 1 и 2 корпуса ОКД.

За счет расположения баллонов внутри трубы одновременно обеспечивается и жесткость всей конструкции и плотность компоновки, а закрепление баков по периметру в посадочных местах силовых конусов равномерно распределяет массу баков по длине окружности 1, что позволяет уменьшить массовые характеристики самих баков и их элементов крепления по сравнению с характеристиками, которые имеются в прототипе.

В случае необходимости изменить количество баков с компонентами или их размеры просто меняются размеры и количество посадочных мест на усеченных конусах 4 и 5 силового модуля. Этим достигается возможность сохранения размеров корпуса ОКД неизменными при изменении количества заправляемого компонента.

Такое исполнение ОКД обеспечивает возможность использования модифицированных обтекателей ракетоносителей, высокую плотность компоновки, а центральная труба модуля обеспечивает не только достаточную жесткость, но и позволяет расположить в ней баллоны с газом. Преимуществом такого исполнения модуля ОКД является простота сборки, технологичность и надежность работы системы дозаправки.

Источники информации.

1. Заправка космических ракет на орбите. Обзор. - ГОНТИ N 4, 1971, с.7
2. Космонавтика. Энциклопедия. -М. : Советская энциклопедия, 1985, с. 304-305.

Изобретение относится к области космической техники, в частности к транспортным космическим кораблям для дозаправки орбитальных станций типа "Мир" в условиях космоса. Предлагаемый отсек содержит корпус в форме усеченных конусов, большие основания которых соединены центральным шпангоутом, внутри корпуса размещены баки с топливными компонентами, баллоны системы наддува и арматура, причем внутри корпуса выполнен силовой модуль - также в виде двух усеченных конусов и центральной трубы, на которой закреплены малые основания конусов (большие их основания закреплены на центральном шпангоуте); баки, баллоны и заправочная арматура установлены на боковых поверхностях силового модуля и внутри трубы. Изобретение позволяет создать отсек, в котором сочетается высокая плотность компоновки с повышенной жесткостью корпуса отсека. 1 ил.

Отсек компонентов дозаправки, содержащий корпус в виде верхнего и нижнего усеченных конусов, большие основания которых соединены центральным шпангоутом, расположенные внутри отсека баки с компонентами, баллоны системы наддува и арматура, отличающийся тем, что он снабжен силовым модулем, выполненным в виде двух усеченных конусов и центрально расположенной трубы, при этом большие основания усеченных конусов силового модуля закреплены на центральном шпангоуте, а малые основания - на центрально расположенной трубе, баки с компонентами, баллоны системы наддува и заправочная арматура установлены на боковых поверхностях указанного модуля и внутри указанной трубы.