КОНТЕЙНЕР Российский патент 2011 года по МПК B65D88/12 B65D90/12 

Предлагаемое изобретение относится к емкостям для размещения в них изделий специальной техники, а более конкретно к емкостям для размещения космических аппаратов при их транспортировке, хранении и наземной подготовке.

Известен контейнер для вертикальной транспортировки адаптера космических аппаратов, содержащий основание с опорным узлом для крепления адаптера и крышку (см., например, 17С18К.9401-000СБ, КБ «Полет», 2001 г.).

Известен также контейнер для вертикальной транспортировки космического аппарата, содержащий основание с крышкой, а также установленные на основании основной опорный узел, взаимодействующий с космическим аппаратом со стороны плоскости его стыка с ракетой-носителем, и дополнительный опорный узел, взаимодействующий с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате (см., например, «Контейнер», руководство по эксплуатации, 153С.9404-ООО.РЭ, ФГУП ПО «Полет», 2005 г., стр.7, 8, 29).

Недостатком данного контейнера является невозможность его использования для перевозки космического аппарата в горизонтальном положении. Кроме того, данный контейнер не может быть использован для кантования размещенного в нем космического аппарата.

Необходимо отметить, что на практике, в зависимости от срока и маршрута доставки космических аппаратов с заводов-изготовителей на космодром, могут быть использованы различные виды и типы транспортных средств. При этом перевозка космических аппаратов в вертикальном их положении, являясь наиболее «комфортной» по статическому и виброударному нагружению элементов конструкции космических аппаратов, иногда бывает нецелесообразной по техническим и финансовым причинам. Это связано с тем, что предельно допустимые размеры транспортируемых контейнеров имеют жесткие ограничения по высоте, обусловленные, в зависимости от вида транспортировки, либо размерами грузовых помещений транспортных средств, либо предельными вертикальными габаритами железнодорожного и автомобильного «коридоров».

Например, перевозка космического аппарата диаметром 1000 мм и высотой 2000 мм, размещенного в контейнере в вертикальном положении, требует заказа грузового самолета типа Ил-76. Перевозка же данного космического аппарата, размещенного в контейнере в горизонтальном положении, возможна в грузовой кабине самолета Ан-26, что снижает стоимость авиационной транспортировки в несколько раз. При этом, в ряде случаев, даже становится возможным использование пассажирских самолетов. Так, например, в багажно-грузовом помещении пассажирского самолета ТУ-154 допускается перевозка нескольких контейнеров массой каждого до 550 кг с габаритными размерами каждого 2300 мм × 1117 мм × 850 мм (см. Ф.А.Пладис и др. Контейнеры, справочник, М.: Машиностроение, 1981 г., стр.105). Это еще больше снижает стоимость транспортировки, так как исключается потребность в специальном заказе для выполнения полета отдельного авиационного транспортного средства.

Кроме того, с целью сокращения номенклатуры используемого на космодроме оборудования целесообразным является использование контейнеров, сочетающих в себе функции не только собственно упаковки для транспортировки и хранения, но и функции ряда других агрегатов наземного технологического оборудования (кантователя, технологической подставки, средства обслуживания).

Задачей (целью) предлагаемого изобретения являются расширение функциональных возможностей (возможность кантования космического аппарата при нахождении его в контейнере, возможность использования элементов контейнера в качестве технологической подставки и средств обслуживания) и улучшение эксплуатационных характеристик (уменьшение стоимости транспортировки) контейнера.

Поставленная задача (цель) достигается тем, что в контейнере, содержащем основание с крышкой, а также установленные на основании основной опорный узел, взаимодействующий с космическим аппаратом со стороны плоскости его стыка с ракетой-носителем, и дополнительный опорный узел, взаимодействующий с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате, основной опорный узел выполняется в виде стыковочной платформы, шарнирно установленной на двух стойках, закрепленных на основании симметрично относительно его продольной плоскости симметрии и содержащих соосные разъемные проушины, взаимодействующие с цапфами стыковочной платформы. Стыковочная платформа взаимодействует с космическим аппаратом со стороны плоскости его стыка с ракетой-носителем и снабжается узлами крепления космического аппарата. Дополнительный опорный узел выполняется в виде направляющих штанг, установленных посредством кронштейнов на основании и размещенных параллельно продольной оси горизонтально расположенного космического аппарата. С направляющими штангами взаимодействуют опорные гильзы, связанные с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате. Центр масс космического аппарата в продольном направлении последнего находится между плоскостью стыка космического аппарата с ракетой-носителем и технологической рамой. Расстояние между основанием и продольной осью соосных разъемных проушин стоек в продольной плоскости превышает расстояние между основанием и центром масс космического аппарата. На основании шарнирно устанавливаются средства обслуживания, снабженные фиксаторами положения. На стыковочной платформе со стороны, противоположной космическому аппарату, устанавливаются ходовые колеса и опорные домкраты. На основании с торца, ближайшего к основному опорному узлу, выполняются взаимно параллельные сквозные технологические пазы, симметрично расположенные относительно продольной плоскости симметрии основания с возможностью размещения в них опорных домкратов стыковочной платформы. Также на основании устанавливаются поворотные кожухи с возможностью перекрытия ими сквозных технологических пазов.

Выполнение в предлагаемом контейнере дополнительного опорного узла в виде направляющих штанг, установленных посредством кронштейнов на основании параллельно продольной оси горизонтально расположенного космического аппарата и взаимодействующих с опорными гильзами, связанными с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате, обеспечивает свободное перемещение (скольжение) опорных гильз по направляющим штангам, что исключает дополнительное нагружение и деформацию конструкции космического аппарата при изменениях температуры окружающей среды.

Размещение соосных разъемных проушин (их продольных осей) стоек в продольной плоскости предлагаемого контейнера выше (на большем расстоянии от основания контейнера) центра масс космического аппарата исключает появление неустойчивого равновесия (т.е. положения, когда точка подвеса крюка крана, центр масс космического аппарата и ось вращения кантуемого объекта будут находиться на одной оси) в процессе проведения кантования космического аппарата из горизонтального положения в вертикальное положение и так называемого «броска» кантуемого объекта с мгновенным переходом центра масс космического аппарата за ось вращения (в продольной плоскости) и воздействием на космический аппарат нештатных нагрузок импульсного характера.

Выполнение в основании предлагаемого контейнера взаимно параллельных сквозных технологических пазов с возможностью размещения в них опорных домкратов стыковочной платформы позволяет откатить основание контейнера от космического аппарата после кантования космического аппарата в вертикальное положение, опирания тарелей опорных домкратов непосредственно о пол помещения и освобождения цапф стыковочной платформы, т.е. обеспечить разгрузку космического аппарата на рабочем месте подготовки космического аппарата. При этом исключается «опасная» операция подъема и переноса космического аппарата с помощью крана, при осуществлении которой конструкция космического аппарата подвергается значительным растягивающим нагрузкам. Перевод космического аппарата из горизонтального положения в вертикальное положение также проводится с использованием кранового оборудования, но при этом постоянно имеется дополнительное опирание кантуемого объекта (цапфами стыковочной платформы на стойки основного опорного узла).

Использование в предлагаемом контейнере поворотных кожухов, установленных с возможностью перекрытия ими сквозных технологических пазов, обеспечивает пылевлагозащищенность внутреннего пространства контейнера с находящимся в нем космическим аппаратом.

Предлагаемое устройство поясняется на фиг.1-9.

На фиг.1 представлен общий вид контейнера с космическим аппаратом в транспортном положении.

На фиг.2 показан общий вид контейнера с космическим аппаратом при демонтированной крышке.

На фиг.3 изображено сечение А-А согласно фиг.2.

На фиг.4 представлено сечение Б-Б согласно фиг.2.

На фиг.5 показан вид В согласно фиг.2.

На фиг.6 изображено положение элементов контейнера после кантования космического аппарата в вертикальное положение.

На фиг.7 представлен разрез Г-Г согласно фиг.6.

На фиг.8 показан выносной элемент I согласно фиг.2.

На фиг.9 изображено положение элементов контейнера при обслуживании космического аппарата.

Контейнер содержит основание 1 (фиг.1) с крышкой 2, установленные на основании 1 основной опорный узел 3 (фиг.2), взаимодействующий с космическим аппаратом 4 со стороны плоскости стыка 5 его с ракетой-носителем (условно не показана), и дополнительный опорный узел 6, взаимодействующий с технологической рамой 7, закрепленной на космическом аппарате 4. Основной опорный узел 3 выполняется в виде стыковочной платформы 8 (фиг.2), шарнирно установленной на двух стойках 9, закрепленных на основании 1 симметрично относительно его продольной плоскости симметрии и содержащих соосные разъемные проушины 10 (фиг.2), взаимодействующие с цапфами 11 (фиг.2, 3) стыковочной платформы 8. Стыковочная платформа 8 взаимодействует с космическим аппаратом 4 со стороны плоскости стыка 5 его с ракетой-носителем (условно не показана) и снабжается узлами крепления 12 (фиг.2) космического аппарата 4. Дополнительный опорный узел 6 выполняется в виде направляющих штанг 13 (фиг.8), установленных посредством кронштейнов 14 на основании 1 и размещенных параллельно продольной оси горизонтально расположенного космического аппарата 4. С направляющими штангами 13 взаимодействуют опорные гильзы 15 (фиг.8), связанные с технологической рамой 7, закрепленной на космическом аппарате 4. Центр масс (ЦМ) космического аппарата 4 в продольном направлении последнего находится (фиг.2) между плоскостью стыка 5 космического аппарата 4 с ракетой-носителем (условно не показана) и технологической рамой 7. Расстояние между основанием 1 и продольной осью соосных разъемных проушин 10 стоек 9 в продольной плоскости превышает расстояние между основанием 1 и центром масс космического аппарата 4. На основании 1 шарнирно устанавливаются средства обслуживания 16 (фиг.2), например, откидные лестницы, снабженные фиксаторами положения 17 (фиг.9). На стыковочной платформе 8 со стороны противоположной космическому аппарату 4 устанавливаются ходовые колеса 18 (фиг.2) и опорные домкраты 19. На основании 1 с торца 20 (фиг.7), ближайшего к основному опорному узлу 3, выполняются взаимно параллельные сквозные технологические пазы 21 (фиг.7), симметрично расположенные относительно продольной плоскости симметрии основания 1 с возможностью размещения в них опорных домкратов 19 стыковочной платформы 8. Также на основании 1 устанавливаются поворотные кожухи 22 (фиг.5) с возможностью перекрытия ими сквозных технологических пазов 21.

На заводе-изготовителе погрузка космического аппарата 4 в контейнер осуществляется следующим образом:

- космический аппарат 4 с закрепленной на нем технологической рамой 7 устанавливают при помощи кранового оборудования 23 (фиг.6) на стыковочную платформу 8 (находящуюся при этом вне контейнера) и крепятся к ней посредством узлов крепления 12;

- космический аппарат 4 с закрепленными на нем стыковочной платформой 8 и технологической рамой 7 при помощи кранового оборудования 23 цапфами 11 стыковочной платформы 8 устанавливают вертикально в предварительно раскрытые соосные разъемные проушины 10 стоек 9 основного опорного узла 3;

- соосные разъемные проушины 10 закрывают путем поворота на шарнирах 24 (фиг.9) их верхних створок 25 (фиг.6);

- верхние 25 и нижние 26 створки соосных разъемных проушин 10 взаимно фиксируют (элементы фиксации условно не показаны);

- космический аппарат 4 при помощи кранового оборудования 23, подсоединенного к технологической раме 7, кантуют из вертикального положения в горизонтальное положение;

- технологическую раму 7, закрепленную на космическом аппарате 4, соединяют с дополнительным опорным узлом 6, при этом опорные гильзы 15 соединяют с технологической рамой 7 посредством элементов крепления 27 (фиг.4);

- на основание 1 при помощи кранового оборудования 23 устанавливают крышку 2;

- крышку 2 закрепляют к основанию 1 (элементы крепления условно не показаны).

Затем контейнер грузят на транспортное средство (условно не показано) и перевозят на космодром.

В процессе транспортировки космический аппарат 4 расположен в контейнере горизонтально и закреплен в нем по двухопорной схеме. Космический аппарат 4 опирается на основной опорный узел 3 и на дополнительный опорный узел 6. Основной опорный узел 3 воспринимает транспортировочные нагрузки, действующие на космический аппарат 4 по трем направлениям (в продольном, вертикальном и поперечном направлениях). Дополнительный опорный узел 6 воспринимает транспортировочные нагрузки, действующие на космический аппарат 4 по двум направлениям (в вертикальном и поперечном направлениях). При этом дополнительный опорный узел 6 не воспринимает нагрузки в продольном направлении, так как опорные гильзы 15 (связанные с космическим аппаратом 4 через технологическую раму 7) имеют возможность свободного перемещения (скольжения) по направляющим штангам 13, установленным посредством кронштейнов 14 на основании 1.

Выгрузку космического аппарата 4 из контейнера на космодроме проводят в следующей технологической последовательности:

- крышку 2 открепляют (элементы крепления условно не показаны) от основания 1;

- с основания 1 при помощи кранового оборудования 23 демонтируют крышку 2;

- технологическую раму 7 открепляют от дополнительного опорного узла 6 (опорные гильзы 15 отсоединяют от технологической рамы 7 путем демонтажа элементов крепления 27);

- к такелажным узлам 28 (фиг.4, 6), установленным на технологической раме 7, подсоединяют крановое оборудование 23;

- космический аппарат 4 при помощи кранового оборудования 23 кантуют из горизонтального положения в вертикальное положение на цапфах 11;

- демонтируют элементы крепления 29 (фиг.5) и поворотные кожухи 22 поворачивают на шарнирах 30 (фиг.7), тем самым, обеспечивая раскрытие сквозных технологических пазов 21 основания 1;

- опорные домкраты 19, установленные на стыковочной платформе 8, выдвигают до контакта их тарелей 31 (фиг.7) о пол помещения (при этом опорные домкраты 19 проходят через сквозные технологические пазы 21 основания 1 с учетом того, что ширина (поперечный размер) сквозных технологических пазов 21 превышает диаметр тарелей 31 опорных домкратов);

- для обеспечения доступа персонала к такелажным узлам 28 (для отсоединения кранового оборудования 23) средства обслуживания 16 (например, откидные лестницы) открепляют (элементы крепления условно не показаны) от основания 1, поворачивают на шарнирах 32 (фиг.9) и стопорят фиксаторами положения 17;

- крановое оборудование 23 отсоединяют от такелажных узлов 28 технологической рамы 7;

- демонтируют фиксаторы положения 17, средства обслуживания 16 поворачивают на шарнирах 32 и крепят к основанию 1 (элементы крепления на фиг. условно не показаны);

- расфиксируют (элементы фиксации условно не показаны) верхние 25 и нижние 26 створки соосных разъемных проушин 10;

- соосные разъемные проушины 10 раскрывают (фиг.9) путем поворота верхних створок 25 на шарнирах 24;

- приподнимают (фиг.9) на опорных домкратах 19 стыковочную платформу 8 с закрепленным на ней космическим аппаратом 4 над створками 25 и 26 до положения, при котором цапфы 11 стыковочной платформы 8 будут находиться выше створок 25 и 26 стоек 9;

- ходовые колеса 33 (фиг.9), установленные на основании 1, переводят в рабочее положение (до контакта ходовых колес 33 с полом помещения);

- основание 1 откатывают (на ходовых колесах 33) от космического аппарата 4 (установленного на полу помещения на опорных домкратах 19 стыковочной платформы 8);

- фиксируют между собой (элементы фиксации условно не показаны) верхние 25 и нижние 26 створки стоек 9.

При необходимости перемещения космического аппарата 4 в пределах помещения космический аппарат 4 опускают на опорных домкратах 19 до опирания ходовых колес 18 о пол помещения, после чего ходовые колеса 18 расфиксируют (элементы фиксации условно не показаны) и перекатывают космический аппарат 4 на ходовых колесах 18 стыковочной платформы 8 в требуемую зону помещения.

В случае проведения подготовки космического аппарата 4 при неотведенном основании 1 средства обслуживания 16 (например, откидные лестницы) используют для обеспечения доступа персонала к зоне обслуживания космического аппарата 4.

После проведения запуска космического аппарата 4 стыковочную платформу 8 и технологическую раму 7 крепят (элементы крепления условно не показаны) к основанию 1. Поворотные кожухи 22 поворачивают на шарнирах 30, тем самым обеспечивая закрытие (фиг.5) сквозных технологических пазов 21 основания 1, после чего устанавливают элементы крепления 29. Крышку 2 устанавливают на основание 1 и закрепляют (элементы крепления условно не показаны). Контейнер грузят на транспортное средство (условно не показано) и возвращают на завод-изготовитель.

Предложенное конструктивное исполнение контейнера делает его фактически универсальным по совмещению в нем различных агрегатов наземного оборудования (средство укупорки и транспортировки, технологическая подставка, устройство для подъема, перемещения и кантования, средство обслуживания), что позволяет повысить мобильность подготовки перевозимого в контейнере космического аппарата.

Таким образом, предложенное устройство имеет существенные отличия от ранее известных контейнеров и позволяет расширить их функциональные возможности и повысить их эксплуатационные характеристики.

Изобретение относится к емкостям для размещения в них космических аппаратов при их транспортировке. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей (возможность кантования космического аппарата при нахождении его в контейнере, возможность использования элементов контейнера в качестве технологической подставки и средств обслуживания) контейнера. Контейнер содержит основание с крышкой, установленные на основании основной опорный узел, взаимодействующий с космическим аппаратом со стороны плоскости стыка его с ракетой-носителем, и дополнительный опорный узел, взаимодействующий с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате. Основной опорный узел выполнен в виде стыковочной платформы, шарнирно установленной на двух стойках, закрепленных на основании и содержащих соосные разъемные проушины, взаимодействующие с цапфами стыковочной платформы. Стыковочная платформа взаимодействует с космическим аппаратом и снабжена узлами крепления космического аппарата. Дополнительный опорный узел выполнен в виде направляющих штанг, установленных на основании. С направляющими штангами взаимодействуют опорные гильзы, связанные с технологической рамой. Расстояние между основанием и продольной осью соосных разъемных проушин в продольной плоскости превышает расстояние между основанием и центром масс космического аппарата. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Контейнер, содержащий основание с крышкой, установленные на основании основной опорный узел, взаимодействующий с космическим аппаратом со стороны плоскости его стыка с ракетой-носителем, и дополнительный опорный узел, взаимодействующий с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате, отличающийся тем, что основной опорный узел выполнен в виде стыковочной платформы, шарнирно установленной на двух стойках, закрепленных на основании симметрично относительно его продольной плоскости симметрии и содержащих соосные разъемные проушины, взаимодействующие с цапфами стыковочной платформы, а стыковочная платформа взаимодействует с космическим аппаратом со стороны плоскости его стыка с ракетой-носителем и снабжена узлами крепления космического аппарата, при этом дополнительный опорный узел выполнен в виде направляющих штанг, установленных посредством кронштейнов на основании и размещенных параллельно продольной оси горизонтально расположенного космического аппарата, причем с направляющими штангами взаимодействуют опорные гильзы, связанные с технологической рамой, закрепленной на космическом аппарате, а центр масс космического аппарата в продольном направлении последнего находится между плоскостью стыка космического аппарата с ракетой-носителем и технологической рамой, при этом расстояние между основанием и продольной осью соосных разъемных проушин стоек в продольной плоскости превышает расстояние между основанием и центром масс космического аппарата.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что на основании шарнирно установлены средства обслуживания, снабженные фиксаторами положения.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что на стыковочной платформе со стороны, противоположной космическому аппарату, установлены ходовые колеса и опорные домкраты.

4. Контейнер по п.3, отличающийся тем, что на основании с торца, ближайшего к основному опорному узлу, выполнены взаимно параллельные сквозные технологические пазы, симметрично расположенные относительно продольной плоскости симметрии основания с возможностью размещения в них опорных домкратов стыковочной платформы, а на основании установлены поворотные кожухи с возможностью перекрытия ими сквозных технологических пазов.