УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ПРЕДМЕТА НА ДВУХ ПОРУЧНЯХ КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА Российский патент 2003 года по МПК B64G1/66 B64G4/00 

Описание патента на изобретение RU2220079C2

Изобретение относится к средствам оперативной фиксации и расфиксации предмета на поверхности космического объекта (КО). Например, при установке космонавтом на поверхности КО образцов технологического и научного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, взятым в качестве прототипа, является устройство фиксации предмета на поручне космического объекта (см. US 5893533 А, МПК6 B 64 G 4/00). Оно содержит зажим для крепления на поручне и несущую конструкцию (держатель), на которой закрепляется экспериментальное оборудование. Держатель соединен с зажимом через шаровой шарнир с регулируемым преднатягом. Зажим оснащен набором тарельчатых пружин для удержания оборудования. Это позволяет устанавливать зажим на поручнях разных диаметров. Зажим имеет три контактные зоны для распределения нагрузки по поручню. Система стержней позволяет прикладывать нагрузку к упомянутым трем зонам с помощью одного рычага. В шаровом шарнире использован пружинный прижим шарика к гнезду для фрикционной фиксации положения шарнирного соединения. Регулировка силы прижима в шарнире обеспечивается винтом с головкой для вращения винта.

Недостатком прототипа является его способность удерживать оборудование лишь на одном поручне. Это накладывает ограничения на величины допустимых инерционных параметров (масс, центровочных характеристик, моментов инерции) удерживаемого оборудования, обусловленные прочностью поручня.

Шаровой шарнир устройства прототипа удерживается от проворота при приложении внешней нагрузки силой трения. Причем оговаривается величина этой силы - 44,5 кг. Между тем, согласно нормативным документам, несущие конструкции, устанавливаемые на борту космического аппарата, должны выдерживать (с хорошим запасом прочности) ≥ 100 кг. Понятно, что устройство-прототип не может противостоять таким нагружениям и, как следствие, заданная ориентация экспериментального оборудования окажется нарушенной.

Зажим устройства рассчитан на поручень круглого сечения. Между тем, в действительности поручни на космических объектах не всегда круглого сечения. Так, в случае наиболее часто применяемого поручня квадратного сечения устройство-прототип вообще не может быть использовано.

Наконец, устройство-прототип имеет сложную конструкцию, что может явиться источником отказов в процессе эксплуатации.

Между тем, условия работы космонавта на поверхности космического объекта, а именно стесненность движений в скафандре, неудобства при манипуляции в перчатках, отсутствие, как правило, надежной опоры в невесомости при силовых манипуляциях с оборудованием, накладывают специфические требования к механизмам и устройствам, располагаемым на поверхности КО. А именно, указанные элементы оборудования должны быть простой конструкции, максимально надежны (прочны) и максимально удобны в обращении.

Задачей настоящего изобретения является создание разъемного устройства жесткого безлюфтового удержания (фиксации) предмета на поручнях космического объекта.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения является упрощение конструкции устройства фиксации предмета, обеспечение надежности и удобства в обращении.

Указанная задача достигается тем, что устройство фиксации предмета на двух поручнях космического объекта содержит несущую конструкцию для закрепления предмета и зажимы. При этом несущая конструкция выполнена в виде жесткой платформы с жестко установленными на ней зажимами, а число зажимов n≥3. Зона захвата зажимов соответствует конфигурации поручней, причем, по крайней мере, один из зажимов контактирует с поверхностью одного из поручней, а остальные - жестко фиксируют платформу относительно поручней.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1, 2, 3 представлен общий вид устройства фиксации в рабочем положении;
на фиг. 4, 5, 6, 7 показан процесс установки устройства фиксации (с закрепленным на нем предметом) на поручни КО.

На чертежах представлены следующие позиции:
1 - жесткая платформа;
2, 3, 4 - зажимы;
5, 6 - поручни;
7 - плоская площадка;
8 - фиксируемый предмет;
9 - зона захвата.

Предлагаемое устройство фиксации фиксируемого предмета 8 на двух поручнях 5, 6 космического объекта, фиг.1, 2, 3, содержит жесткую платформу 1 с жестко установленными на ней зажимами 2, 3, 4. Причем зона захвата 9 зажимов 2, 3 соответствует конфигурации поручня 5, установленного на корпусе КО. Зажим 4 выполнен с плоской площадкой 7, контактирующей с поверхностью поручня 6, также установленного на КО.

Рассмотрим функционирование предлагаемого технического решения.

При работе устройства жесткая платформа 1 с установленным на ней фиксируемым предметом 8 и зажимами 2, 3, 4 "размещается" космонавтом на поручни 5, 6. При этом на начальном этапе осуществляется корректировка (центрирование), фиг.4, 5, положения жесткой платформы 1 относительно поручней 5, 6. После чего осуществляется предварительное (сцепка), фиг.6, и последующее жесткое соединение, фиг.7, жесткой платформы 1 на поручнях 5, 6. При этом зажимы 2, 3 осуществляют жесткое соединение платформы 1 и поручня 5. После чего зажим 4 обеспечивает прижатие поручня 6 к плоской площадке 7 зажима 4. Указанный конструктивный прием обеспечивает жесткое соединение жесткой платформы 1 и поручней 5, 6 даже при наличии известных фактических отклонений расстояний между поручнями 5, 6 от штатных.

Если в устройстве-прототипе зажим имеет три контактные зоны для распределения нагрузки по поручню, то в предлагаемом устройстве сами зажимы разнесены на оба поручня. Указанное обстоятельство позволяет предлагаемому устройству фиксации противостоять значительным внешним нагружениям на фиксируемый предмет 8.

Изложенное позволяет утверждать следующее:
- предлагаемое техническое решение имеет существенно более простую (по сравнению с прототипом) конструкцию;
- обращение с предлагаемым устройством фиксации в условиях открытого космоса максимально просто;
- предлагаемое техническое решение обеспечивает сопротивляемость несущей конструкции устройства значительным (по сравнению с прототипом) внешним нагружениям;
- предлагаемое техническое решение лишено люфтов и обеспечивает постоянство заданной ориентации установленного на нем оборудования в течение всего срока эксплуатации;
- предлагаемое техническое решение пригодно к использованию при любых формах сечения поручней КО.

Похожие патенты RU2220079C2

название год авторы номер документа
СТЫКОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 2000
  • Усачев Г.А.
RU2191149C2
ЗАЖИМ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПРЕДМЕТА 2001
  • Шолохов А.В.
  • Дынин А.М.
RU2208719C2
СТЫКОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 2001
  • Усачёв Г.А.
  • Четверикова Л.Н.
RU2220078C2
ИМИТАТОР БЕГА И ХОДЬБЫ КОСМОНАВТА НА БОРТУ КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 2000
  • Шолохов А.В.
  • Дынин А.М.
RU2196086C2
ИМИТАТОР БЕГА И ХОДЬБЫ КОСМОНАВТА НА БОРТУ КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 2000
  • Шолохов А.В.
  • Дынин А.М.
RU2196085C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ И ОСВОБОЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМИРУЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ, УСТАНАВЛИВАЕМОЙ НА КОСМИЧЕСКОМ ОБЪЕКТЕ 1999
  • Кравченко Ю.Д.(Ru)
  • Рудников В.Л.(Ru)
  • Медзмариашвили Элгуджи Викторович
  • Сирадзе Нугзар Давидович
RU2155145C1
ТРАНСФОРМИРУЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ 2000
  • Шолохов А.В.
  • Дынин А.М.
  • Коношенко В.П.
RU2167789C1
МНОГОРАЗОВЫЙ ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ НОСИТЕЛЬ 2000
  • Иванов Н.Ф.
RU2196078C2
ЗАЖИМ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ 1999
  • Вахромичев В.Г.
  • Мазуров П.В.
  • Дынин А.М.
  • Калита С.В.
RU2177567C2
ОПОРНО-ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО 2002
  • Белоусов Н.И.
RU2209495C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 220 079 C2

Реферат патента 2003 года УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ПРЕДМЕТА НА ДВУХ ПОРУЧНЯХ КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к средствам оперативной фиксации и расфиксации предмета на поверхности космического объекта. Например, при установке космонавтом на поверхности космического объекта образцов технологического и научного оборудования. Задачей настоящего изобретения является создание разъемного устройства жесткого безлюфтового удержания (фиксации) предмета на поручнях космического объекта, упрощение конструкции устройства фиксации. Устройство содержит несущую конструкцию для закрепления предмета и зажимы. При этом несущая конструкция выполнена в виде жесткой платформы с жестко установленными на ней зажимами, а число зажимов n≥3. Зона захвата зажимов соответствует конфигурации поручней, причем, по крайней мере, один из зажимов контактирует с поверхностью одного из поручней, а остальные жестко фиксируют платформу относительно поручней. Технический результат - упрощение конструкции устройства фиксации предмета, обеспечение надежности и удобства в обращении. 7 ил.

Формула изобретения RU 2 220 079 C2

Устройство фиксации предмета на двух поручнях космического объекта, включающее несущую конструкцию для закрепления предмета, зажимы, отличающееся тем, что несущая конструкция выполнена в виде жесткой платформы с жестко установленными на ней зажимами, а число зажимов n≥3, причем один из зажимов выполнен с плоской площадкой, контактирующей с поверхностью одного из поручней, а остальные жестко фиксируют платформу относительно поручней, причем зона захвата этих зажимов соответствует конфигурации поручней.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2220079C2

US 5893533 А, 13.04.1999
US 96717203 А, 18.09.1996
US 4787613 А, 20.11.1988.

RU 2 220 079 C2

Авторы

Шолохов А.В.

Дынин А.М.

Даты

2003-12-27Публикация

2002-01-21Подача