СВЕТОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА Российский патент 1999 года по МПК B64G1/52 

Изобретение относится к космической технике и предназначено для защиты оптико-электронной аппаратуры от воздействия внешних тепловых и световых потоков.

Известно светозащитное устройство (СЗУ) космического аппарата (КА) (заявка N 94000562 от 20.09.95 г), состоящее из силовой рамы и створок.

На раме установлен электропривод, кинематически связанный с шарнирно закрепленной на раме крышкой.

Недостатком указанного устройства является низкая надежность работы, т. к. из-за отказа привода крышка не открывается и оптико-электронная система не работает. КА прекращает свое функционирование.

В случае отказа привода при открытой крышке оптико-электронная система (из-за больших габаритов крышки) переохлаждается и качество информации резко ухудшается или информация исчезает.

Известно светозащитное устройство КА, состоящее из силовой рамы, створок, электропривода с датчиками и крышки с подвижными створками и механизмом раскрытия. При этом электромеханический привод электрически связан с датчиками и электронно-вычислительной машиной (патент N 2094336 от 10.02.96 г. ).

Недостатком указанного устройства является низкая надежность работы, т. к. отказ привода и датчиков снятия питания, отсутствие электрических связей между приводом-датчиком-прибором управления ЭВМ приводит к отказу СЗУ. КА не выполняет свою целевую задачу.

В исходном положении крышки (закрытом) один датчик нормально замкнут, а другой нормально разомкнут.

Если первый датчик возможно проверить на наличие цепи, то другой датчик информации не дает. Или датчик разомкнут, или цепь оборвана, или вышел из строя привод или датчик.

Целью изобретения - повышение надежности работы СЗУ.

Эта цель достигается тем, что привод выполнен из двух назависимых секций, на выходном валу которых жестко закреплен кулачок, взаимодействующий с контактными датчиками положения крышки, установленными на раме, причем в корпусе датчиков вмонтировано диагностическое устройство, выполненное в виде электромагнитной катушки, внутри которой расположен шток с магнитом, при перемещении которого замыкаются электрические контакты, связанные с прибором управления питанием и ЭВМ для диагностических проверок, а механизм раскрытия шарнирно связан с крышкой.

На фиг. 1, 2, 3 изображено светозащитное устройство КА; на фиг. 4 - командный датчик положения крышки с диагностическим устройством.

На корпусе КА 1 жестко закреплена силовая рама 2, на которой установлен электромеханический привод 3, связанный с помощью кривошипно-коромысловых механизмов 4 с крышкой 5, имеющей боковые створки 6.

На корпусе КА 1 в двустепенном кардане установлено зеркало 7, которое может поворачиваться на расчетные углы.

Снаружи зеркало 7 закрывается от солнечных лучей раскрывающейся блендой-куполом 8.

Внутри корпуса КА 1 размещена оптическая система 9.

Привод 3 выполнен из двух независимых секций А и Б (автономных приводов), вращающих общий вал 10, на котором установлены два кривошипно-коромысловых механизма 4 со стороны каждой секции.

Механизмы 4 шарнирно связаны с крышкой 5.

На валу 10 жестко закреплен кулачок 11 (см. фиг. 2, 3), взаимодействующий через коромысло с контактными датчиками положения крышки 12, которые жестко установлены на раме 2. В корпусе 13 (см. фиг. 4) контактных датчиков положения крышки вмонтировано диагностическое устройство, выполненное в виде электромагнитной катушки 14, подвижного штока 15 с магнитом 16. Внутри корпуса 13 расположены три контакта 17, которые кабелями 18, 19 соединены с прибором управления питанием 20 и ЭВМ 21. На раме 2 установлены два контактных датчика положения крышки 12. Один контролирует положение крышки (замыкается) в положении "Крышка закрыта" (см. фиг. 3), он нормально замкнут.

Другой контролирует (замыкается) в положении "Крышка открыта".

В исходном положении нормально разомкнут.

После окончания автономных электрических испытаний привода 3 и СЗУ (как отдельного агрегата) штатно стыкуются электрические разъемы кабелей, соединяющих привод 3, контактные датчики положения крышки 12, прибор управления питанием 20 и ЭВМ для диагностических проверок 21.

После этого (при комплексных испытаниях) проверку правильности подсоединения разъемов и наличия электрических цепей возможно провести только с помощью ЭВМ (диагностические проверки).

ЭВМ 21 выдает сигнал на прибор управления питанием 20, который проходит через нормально замкнутый контактный датчик положения крышки 12, привод 3 и возвращается в ЭВМ 21, которая выдает соответствующую информацию.

Для проверки цепи нормально разомкнутого контактного датчика положения крышки прибор управления питанием 20, по сигналу от ЭВМ для диагностических проверок 21, подает напряжение питания по кабелям 18 на электромагнитную катушку 14.

Шток 15 под действием электромагнитных сил перемещается и замыкает контакты 17. В это время ЭВМ 21 опрашивает привод - контактный датчик положения крышки - прибор управления питанием и выдает соответствующую информацию.

После получения информации "Норма" такой проверке подвергается следующая секция привода (после проверки секции А проверяется секция Б).

При положительных результатах дается разрешение на запуск изделия.

После вывода КА на орбиту и отделения головного обтекателя створки бленды 8 раскрываются, образуя над зеркалом 7 конструкцию в виде купола. Включается аппаратура оптической системы 9 и зеркало 7 из транспортировочного положения переводится в положение "Фокусировка".

С помощью ЭВМ для диагностических проверок 21, описанным способом, приводятся диагностические проверки привода 3. Получив сигнал "Норма", ЭВМ для диагностических проверок 21 выдает сигнал на прибор управления питанием 20, который запитывает контактный датчик положения крышки 12 "Крышка открыта" и подает напряжение питания на любую секцию (А и Б) привода 3. Крышка 5 открывается и по срабатыванию контактного датчика положения крышки 12 посылает сигнал в ЭВМ 21, которая через прибор управления питанием 20 снимает питание с привода 3. Крышка 5 останавливается в положении "Открыто". Оптическая система 9 начинает работать по штатной программе. После окончания сеанса работы оптической системы 9 крышка 5 закрывается.

ЭВМ 21 через прибор управления питанием 20 запитывает контактный датчик положения крышки 12 "Крышка закрыта" и подает напряжение питания на привод 3. Крышка 3 закрывается, ЭВМ 21 следит за тем, чтобы время открытия (закрытия) соответствовало расчетному.

Если время отличается от расчетного, то ЭВМ для диагностических проверок 21 проводит диагностирование резервной секции привода 3 и переходит на работу с ней.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность работы светозащитного устройства, а также продлить срок функционирования КА на орбите.

Используется в космической технике для защиты оптико-электронной аппаратуры. Светозащитное устройство космического аппарата состоит из силовой рамы, крышки, механизма раскрытия крышки, электропривода, контактных датчиков положения крышки и прибора управления питанием, подключенного к электронно-вычислительной машине для диагностических проверок. Электропривод выполнен из двух автономных секций, на общем выходном валу которых жестко закреплен кулачок, взаимодействующий с контактными датчиками положения крышки, каждый из которых снабжен диагностическим устройством, выполенным в виде электромагнитной катушки, внутри которой расположен подвижный шток с магнитом, причем контакты датчика положения крышки установлены с возможностью взаимодействия при перемещении штока с прибором управления питанием и электронно-вычислительной машиной для диагностических проверок. Повышается надежность работы устройства, что позволяет продлить срок функционирования космического аппарата на орбите. 4 ил.

Светозащитное устройство космического аппарата, состоящее из силовой рамы, крышки, механизма раскрытия крышки, электропривода, контактных датчиков положения крышки и прибора управления питанием, подключенного к электронно-вычислительной машине для диагностических проверок, отличающееся тем, что электропривод выполнен из двух автономных секций, на общем выходном валу которых жестко закреплен кулачок, взаимодействующий с контактными датчиками положения крышки, каждый из которых снабжен диагностическим устройством, выполненным в виде электромагнитной катушки, внутри которой расположен подвижный шток с магнитом, причем контакты датчика положения крышки установлены с возможностью взаимодействия при перемещении штока с прибором управления питанием и электронно-вычислительной машиной для диагностических проверок.