ОТСЕК КОМПОНЕНТОВ ДОЗАПРАВКИ Российский патент 2005 года по МПК B64G1/40 

Предлагаемое 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) (см., например, журнал “Авиация и космонавтика”, м., Воениздат, №7, 1978 г., c.36, 37, рис. 1), в котором установлены топливные баки с окислителем и горючим, баллоны высокого давления с азотом и воздухом, агрегаты и системы для заправки. С помощью таких отсеков может быть обеспечена доставка и дозаправка рабочих компонентов на КОС.

Недостатками таких отсеков являются сложность центровки отсека компонентов дозаправки (ОКД) при изготовлении и низкая надежность.

Известен также отсек компонентов дозаправки, который принят за прототип (см. патент РФ №2132804, 10.07.1999, МПК 7 B 64 G 1/40, 9/00), содержащий корпус с закрепленными на раме баками окислителя и горючего с соответствующими этим компонентам арматурой и системой наддува. Устройство таких отсеков компонентов дозаправки обеспечивает дозаправку топливом баков автономной системы, расположенной на станции типа “Мир”, т.е. перекачку топлива из баков отсека компонентов дозаправки, расположенном на ТКК типа “Прогресс”, в баки станции.

Конструктивно отсек выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных друг с другом большими основаниями и образующими корпус отсека. Внутри корпуса отсека на специальных рамах расположены сферические баки с компонентами топлива-окислителя и горючим, газовые баллоны высокого давления системы наддува с азотом, используемым для вытеснения компонентов топлива при перекачке.

Недостатками указанного ОКД являются сложность при изготовлении и центровке отсека и невысокая надежность.

Задачей предлагаемого изобретения является создание отсека компонентов дозаправки, изготовление и центровка которого были бы более простыми при повышении надежности за счет более эффективного термостатирования агрегатов, размещенных в ОКД.

Технический результат достигается тем, что в отсеке компонентов дозаправки, содержащем корпус и закрепленные на раме баки окислителя и горючего с соответствующей этим компонентам арматурой и системой наддува, в отличие от известного, баки с разноименными компонентами топлива объединены в топливные модули, размещенные диаметрально противоположно, в состав отсека дополнительно включены баллоны для кислорода и емкости для воды, которые диаметрально противоположно установлены на раме между топливными модулями, а также введены электронагреватели, выполненные в виде грелок из угольной ткани и закрепленные на корпусе, при этом на внешние поверхности баков горючего и окислителя, баллонов для кислорода, емкостей для воды и внутреннюю поверхность корпуса нанесено терморегулирующее покрытие, а на наружную поверхность корпуса - теплоизоляционное покрытие.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известным техническим решением вновь созданный ОКД проще изготавливать и центрировать, а также он обладает более высокой надежностью за счет обеспечения термостатирования агрегатов, размещенных в ОКД, так как диаметральное расположение баков, баллонов, емкостей с одинаковыми наименованиями компонентов, а следовательно, с одинаковыми массовыми характеристиками, позволяют обеспечить взаимное уравновешивание при размещении в отсеке и значительно упрощают изготовление и центровку изделия, что повышает надежность. Кроме того, обеспечение термостатирования емкостей посредством размещения на корпусе электронагревателей в виде грелок из угольной ткани в сочетании с нанесением терморегулирующего покрытия позволяет повысить эффективность и надежность процесса термостатирования, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.

Использование предлагаемого ОКД, например, на ТКК типа “Прогресс”, обеспечивающего доставку топлива на международную космическую станцию, позволит получить значительный экономический эффект.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:

на фиг.1 - размещение основных агрегатов, узлов и деталей;

на фиг.2 - разрез по А-А.

Предлагаемый отсек компонентов дозаправки состоит из корпуса 1, закрепленных на раме 2 баков окислителя 3, 4 и баков горючего 5, 6 с соответствующей этим компонентам арматурой 7, 8 и системами наддува 9, 10. В состав отсека также включены баллоны для кислорода 11, 12 и емкости для воды 13, 14, которые расположены диаметрально противоположно на раме 2 между установленными диаметрально противоположно топливными модулями 15, 16, состоящими из баков 3, 5 и 4, 6 с разноименными компонентами топлива. Отсек снабжен электронагревателями 17, выполненными в виде грелок из угольной ткани. Нагреватель 17 закреплен на корпусе 1 преимущественно в зонах расположения емкостей для воды 13, 14.

Корпус 1 снаружи теплоизолирован, например, экранно-вакуумной теплоизоляцией ЭВТИ-2В, выполненой в виде матов 18, закрепленных на поверхности корпуса 1.

Компановка и монтаж агрегатов в отсеке дозаправки выполнены следующим образом.

На раме 2, входящей в состав корпуса 1, диаметрально устанавливают топливные модули 15, 16, содержащие соответственно баки 3, 5 и 4, 6 с одноименными компонентами топлива, располагаются диаметрально противоположно и на одинаковых расстояниях относительно центра отсека. Между топливными модулями 15 и 16 диаметрально противоположно располагают баллоны для кислорода 11, 12 и емкости для воды 13, 14, которые могли находиться в других отсеках, но для улучшения центровки ОКД их предлагается перенести в данный отсек. Такое диаметральное расположение баков 3, 4 и 5, 6, баллонов 11, 12 и емкостей 13, 14 с одноименными компонентами улучшает и упрощает центровку и изготовление ОКД, что в свою очередь повышает надежность. Электронагреватели 17, выполненные в виде грелок из угольной ткани, например, ткани углеродной УТ-900-2,5 ТУ 1916-155-05763346-95, закрепляют на корпусе 1 преимущественно в зонах расположения емкостей для воды 13, 14, т.к. последние являются наиболее уязвимыми при колебаниях температуры. Кроме того, для создания равномерного радиационного излучения в зонах размещения всех баков, баллонов и емкостей, поверхности баков 3, 5 и 4, 6, баллонов 11, 12, емкостей для воды 13, 14 и внутреннюю поверхность корпуса 1 покрывают терморегулирующим покрытием, например, эмалью АК-512 ГОСТ 23171-78, обладающей высокой поглащающей и излучающей тепловые лучи способностью, и обеспечивающей равномерное распределение тепла по всем емкостям для воды 13, 14 а также по бакам 3, 4, 5, 6. А наружную поверхность корпуса 1 также теплоизолируют, например, листами 18 из экранно-вакуумной теплоизоляции ЭВТИ-2В.

Такая конструкция ОКД проще в изготовлении, т.к. предлагаемая компоновка облегчает доступ к отдельным узлам, элементам, что упрощает сборку, а также повышает и надежность. Необходимость термостатирования вновь вводимых элементов конструкции и корпуса также повышает надежность ОКД в целом.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при обслуживании в космосе орбитальных станций типа “Мир”. Предлагаемый отсек содержит корпус и закрепленные на раме корпуса баки окислителя и горючего с необходимой арматурой и системой наддува. Баки с разноименными компонентами топлива объединены в топливные модули, размещенные диаметрально противоположно друг другу. Отсек дополнительно включает в свой состав баллоны для кислорода и емкости для воды, установленные на указанной раме между топливными модулями диаметрально противоположно друг другу. Предусмотрены электронагреватели в виде грелок из угольной ткани, закрепленные на корпусе преимущественно в зонах расположения емкостей для воды. На внешние поверхности баков горючего и окислителя, баллонов для кислорода, емкостей для воды и на внутреннюю поверхность корпуса нанесено терморегулирующее покрытие. Наружная поверхность корпуса покрыта теплоизоляцией. Технический результат изобретения состоит в обеспечении такого исполнения отсека компонентов дозаправки, изготовление и центровка которого были бы более простыми, а надежность более высокой за счет эффективного термостатирования агрегатов, размещенных в этом отсеке. 2 ил.

Отсек компонентов дозаправки, содержащий корпус и закрепленные на раме корпуса баки окислителя и горючего с соответствующей этим компонентам топлива арматурой и системой наддува, отличающийся тем, что баки с разноименными компонентами топлива объединены в топливные модули, размещенные диаметрально противоположно друг другу, отсек дополнительно включает в свой состав баллоны для кислорода и емкости для воды, установленные на указанной раме между топливными модулями диаметрально противоположно друг другу, а также электронагреватели в виде грелок из угольной ткани, закрепленные на корпусе преимущественно в зонах расположения емкостей для воды, при этом на внешние поверхности баков горючего и окислителя, баллонов для кислорода, емкостей для воды и на внутреннюю поверхность корпуса нанесено терморегулирующее покрытие, а на наружную поверхность корпуса - теплоизоляционное покрытие.