Изобретение относится к средствам противометеорной защиты элементов космических объектов, преимущественно слаботочных электрокоммуникаций в виде жгутов-проводов на космических ядерных энергоустановках (КЯЭУ).
Эффективным средством противометеорной защиты являются экраны, установленные с зазором около защищаемой стенки (см. О.Н.Фаворский, Я.С.Каданер. Вопросы теплообмена в космосе. "Высшая школа", М., 1967 г., с.173).
Разрабатываемые в настоящее время КЯЭУ относятся к установкам второго поколения с электрической мощностью от десятков до ста и более кВт. Малогабаритность КЯЭУ в стартовом режиме может быть обеспечена только развертыванием составных частей и наличием мест гиба по всем трактам, в том числе и электрических коммуникаций.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является конструктивная схема КЯЭУ, которая включает энергетический блок, отодвигаемый от приборного отсека после вывода космического аппарата на рабочую орбиту, систему отодвижения с расположенными на ней электрокоммуникациями и другими системами (см. Андреев П.В. и др. Принципы построения и основные характеристики космических термоэмиссионных ЯЭУ с тепловым реактором длительного ресурса. "Атомная энергия", т.70, вып.4, апрель 1991 г., с.217).
Недостатком применения круговой противометеорной защиты на КЯЭУ с мощностью порядка 25-150 кВт и более является сложность выполнения в местах гиба слаботочных электрических коммуникаций (информационных) и их метеорная уязвимость в развернутом состоянии.
Задачей, на выполнение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение высокой надежности противометеорной защиты слаботочных электрических коммуникаций.
Технический результат заключается в конструктивных особенностях выполнения в местах гиба слаботочных электрических коммуникаций и их размещения внутри элементов конструкции КЯЭУ, исключающих метеорную уязвимость в развернутом состоянии, за счет заключения электрических коммуникаций в гибкий металлический шланг.
Этот результат достигается тем, что противометеорная защита слаботочных электрокоммуникаций в виде жгутов-проводов на космической ядерной энергоустановке, включающей приборный отсек, энергетический блок и систему его отодвижения, содержащая силовые элементы раскрытия холодильника-излучателя в виде ряда складывающихся ветвей, равнорасположенных по сечению и соединенных шпангоутами, отличается тем, что слаботочные электрокоммуникации заключены в гибкие металлические шланги и расположены внутри складывающихся ветвей между шпангоутами, которые снабжены элементами укладки металлических шлангов.
Слаботочные электрокоммуникации и гибкие металлические шланги выполнены в виде пружин с правой навивкой до половины своей длины между шпангоутами, а далее с левой навивкой соответственно.
Элемент укладки выполнен на шпангоутах в виде конических бобин, оси которых совпадают с направлением продольной оси установки, и упругих складывающихся элементов, которые расположены снаружи металлических шлангов и установлены только при наземных испытаниях.
Упругие складывающиеся элементы выполнены в виде пружин.
Упругие складывающиеся элементы выполнены в виде перфорированного телескопического стакана.
На фиг. 1 показана типовая компоновка КЯЭУ в стартовом и развернутом (рабочем) виде.
На фиг. 2 - сечение двух шпангоутов в развернутом положении установки.
На фиг. 3 - поперечное сечение складывающихся ветвей установки.
На фиг. 4 - поперечное сечение конической бобины в стартовом положении КЯЭУ.
На фиг. 5 - поперечное сечение металлического шланга и жгутов-проводов.
Противометеорная защита слаботочных электрокоммуникаций в виде жгутов-проводов 1 на космической ядерной энергоустановке, включающей приборный отсек 2, энергетический блок 3 и систему его отодвижения, содержащую силовые элементы 4 раскрытия холодильника-излучателя в виде ряда складывающихся ветвей 5, равнорасположенных по сечению и соединенныx шпангоутами 6, слаботочные электрокоммуникации 1 заключены в гибкие металлические шланги 7 и расположены внутри складывающихся ветвей 5 между шпангоутами 6, которые снабжены элементами укладки 8 металлических шлангов 7 и соединены с ветвями 5 через шарниры 9.
Слаботочные электрокоммуникации коммуникации 1 и гибкие металлические шланги 7 выполнены в виде пружин 10 с правой навивкой до половины своей длины между шпангоутами 6, а далее с левой навивкой соответственно.
Элемент укладки 8 выполнен на шпангоутах 6 в виде конических бобин 8, оси которых совпадают с направлением продольной оси установки 2, и упругих складывающихся элементов, которые расположены снаружи металлических шлангов 7 и установлены только при наземных испытаниях.
Упругие складывающиеся элементы выполнены в виде пружин 10.
Упругие складывающиеся элементы выполнены в виде перфорированного телескопического стакана.
Предложенное устройство работает следующим образом.
Слаботочные электрокоммуникации 1 в виде многочисленных жгутов-проводов, используемых для сбора, передачи и дальнейшей обработки телеметрической информации о рабочем состоянии энергетического блока 3 и различных частей КЯЭУ, помещены в гибкие металлические шланги 7, расположенные под конструкцией складывающихся ветвей 5 внутри системы отодвижения энергетического блока 3 от приборного отсека 2. Энергетический блок 3 содержит реактор, радиационную защиту, систему теплоотвода, кабельную сеть, датчики САУ и телеметрии, силовые элементы конструкции.
Конфигурация энергетического блока 3 системы отодвижения и приборного отсека 2 в стартовом и орбитальном-развернутом (рабочем) положениях различны, что в основном вызвано ограничениями по габаритам зоны размещения КЯЭУ под обтекателем ракеты-носителя.
Система отодвижения содержит силовые элементы 4 раскрытия холодильника-излучателя в виде складывающихся ветвей 5, равнорасположенных по сечению и соединенных шпангоутами 6 с ветвями 5 через шарниры 9, что обеспечивает раскрытие и жесткость конструкции в стартовом и рабочем положении КЯЭУ.
Для укладки гибких металлических шлангов 7 с двух сторон шпангоуты 6 снабжены элементами укладки, выполненными в виде конических бобин 8, имеющих диаметр порядка 300-400 мм.
В условиях наземных испытаниях для повторного складывания ветвей 5 могут быть использованы упругие складывающиеся элементы, выполненные в виде пружин 10 или перфорированного телескопического стакана, которые помогают автономной укладке металлических шлангов на бобины 8.
Для уменьшения массогабаритных характеристик конические бобины 8 могут быть выполнены в виде выштамповок на шпангоутах, улучшая прочностные характеристики их.
С той же целью конические бобины могут быть установлены на элементах энергетического блока 3 и приборного отсека 2.
На отдельных участках системы отодвижения прокладка коммуникации может быть осуществлена непосредственно по силовым элементам 4 конструкции ветвей 5 (см. фиг. 1, вариант прокладки).
При развертывании установки в орбитальное (рабочее) положение движитель, например электромотор, плавно отодвигает энергетический блок 3 от приборного отсека 2.
В процессе раздвижения происходит сход намотанных на конические бобины 8 металлических шлангов 7, и при окончании раздвижения они представляют чуть "провисшие" провода с опорой на шпангоутах 6.
Таким образом, с наивысшей надежностью слаботочные коммуникации предохраняются от наружного метеорного потока за счет новой конструкции ветвей, а от метеорного потока через щели между ветвями - наличием металлических шлангов 7.
В качестве гибких металлических шлангов 7 в конструкции используются рукава металлические негерметичные типа РЗ ТУ22-5570-83.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВЕРТЫВАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ | 1998 |
|
RU2137684C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДВИЖЕНИЯ РАБОЧИХ МОДУЛЕЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 1997 |
|
RU2136549C1 |
ПРОТИВОМЕТЕОРНАЯ ЗАЩИТА КОЛЛЕКТОРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ С ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ ХОЛОДИЛЬНИКА-ИЗЛУЧАТЕЛЯ | 1997 |
|
RU2125003C1 |
КОСМИЧЕСКАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 1998 |
|
RU2131150C1 |
ПРОТИВОМЕТЕОРИТНАЯ ЗАЩИТА КОЛЛЕКТОРОВ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ХОЛОДИЛЬНИКА-ИЗЛУЧАТЕЛЯ | 1995 |
|
RU2088496C1 |
КОСМИЧЕСКАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 2001 |
|
RU2225647C2 |
КОСМИЧЕСКАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 2001 |
|
RU2222061C2 |
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР КОСМИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ | 2001 |
|
RU2222062C2 |
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ИЗ ГИДРИДА ЛИТИЯ | 1999 |
|
RU2174720C2 |
ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ | 1998 |
|
RU2131149C1 |
Изобретение относится к средствам противометеорной защиты элементов космических объектов, преимущественно слаботочных электрокоммуникаций в виде жгутов-проводов на космических ядерных энергоустановках. Согласно изобретению, защита выполнена на базе элементов космической ядерной энергоустановки, включающей приборный отсек, энергетический блок и систему его отодвижения, и содержит силовые элементы раскрытия холодильника-излучателя в виде ряда складывающихся ветвей, равномерно расположенных по сечению и соединенных шпангоутами. Причем слаботочные электрокоммуникации (жгуты) заключены в гибкие металлические шланги и расположены внутри складывающихся ветвей между шпангоутами, которые снабжены элементами укладки шлангов. Коммуникации и гибкие шланги выполнены в виде пружин с правой навивкой до половины своей длины между шпангоутами, а далее - с левой навивкой. Изобретение обеспечивает высокую надежность противометеорной защиты слаботочных коммуникаций за счет конструктивного выполнения мест их гиба и размещения в элементах конструкции энергоустановки, а также путем их заключения в металлические шланги. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Андреев П.В | |||
и др | |||
Принципы построения и основные характеристики космических термоэмиссионных ЯЭУ с тепловым реактором длительного ресурса | |||
Атомная энергия, т.70, вып.4, апрель 1991, с.217 | |||
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Фаворский О.Н., Каданер Я.С | |||
Вопросы теплообмена в космосе | |||
- М.: Высшая школа, 1967, с.173 | |||
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
US 4770232 A, 13.09.88 | |||
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
US 4314682 A, 09.02.82. |
Авторы
Даты
1999-09-20—Публикация
1997-03-26—Подача