УСТРОЙСТВО СТЫКОВКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ Российский патент 2011 года по МПК B64G1/64 

Описание патента на изобретение RU2424164C1

Изобретение относится к космической технике, точнее к устройствам крепления полезного груза к космическому кораблю в процессе внекорабельной деятельности.

Известно устройство стыковки в виде кольца адаптера полезного груза, в которое входит приемный узел, закрепленный на корпусе космического корабля, устанавливаемый узел с полезным грузом, n замков, m рычажных механизмов и механизм управления (патент США №5040748, 1991 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, необходимость наличия электрических устройств управления процессом крепления, большие габариты и масса элементов совмещения осей приемного и устанавливаемого узлов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство стыковки преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля, в которое входит приемный узел, устанавливаемый узел с полезным грузом, замки, на одном из узлов установлены направляющие штыри и шаровые упоры, а на другом заходные поверхности под направляющие штыри для грубой юстировки и гнезда под шаровые упоры для точной юстировки (патент РФ №2226483). Заходные поверхности выполнены в виде конусов.

Недостатком такого устройства являются сравнительно большие габариты и масса из-за необходимости расположения на поверхности по меньшей мере двух больших конусов для обеспечения грубой юстировки.

Задачей изобретения является уменьшение габаритов и массы устройства для стыковки, особенно для устройств ручной стыковки и расстыковки в условиях внекарабельной деятельности.

Задача решается тем, что в устройстве стыковки преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля, содержащем приемный и устанавливаемый узлы, корпуса которых имеют стыкуемые между собой поверхности, по крайней мере один замок, направляющие штыри и по крайней мере один шаровой упор, заходные поверхности под направляющие штыри для грубой юстировки и гнездо под шаровой упор для точной юстировки, в отличие от прототипа заходные поверхности выполнены в виде углублений на боковых поверхностях корпуса одного из узлов и наклонены к осям, перпендикулярным стыкуемой поверхности, под острым углом, раствор которого обращен к стыкуемой поверхности. Кроме того, заходные поверхности могут быть выполнены коническими.

Техническим результатом является возможность визуального контроля процесса стыковки.

Сущность изобретения поясняется фигурами:

фиг.1 - устройство для стыковки в расстыкованном положении;

фиг.2 - устройство для стыковки в момент касания одного из направляющих штырей;

фиг.3 - устройство для стыковки в момент касания одного из штырей, вид сверху;

фиг.4 - устройство в состыкованном положении.

Устройство включает приемный узел 1, закрепленный заранее на месте эксплуатации, например, на внешней поверхности космического корабля или корпуса модуля космической станции, и устанавливаемый узел 2 с закрепленным полезным грузом (не показан), подлежащий установке на приемном узле 1. Приемный узел 1 выполнен в виде корпуса 3 с поверхностью 4, на противоположных сторонах которого размещены заходные поверхности 5, предназначенные для грубой юстировки и выполненные в виде углублений на боковых поверхностях корпуса 3. Оси 6 заходных поверхностей 5 перпендикулярны поверхности 4 корпуса 3, а сами заходные поверхности выполнены под острым углом к осям 6, раствор которого обращен к поверхности 4. Наиболее целесообразным и технологичным является выполнение заходных поверхностей 5 коническими в виде полуконусов, т.е. заходный конус разделяют по оси на два полуконуса и разносят по краям корпуса узла незамкнутыми сторонами наружу. Устанавливаемый узел 2 выполнен в виде корпуса 7, на поверхности 8 которого с противоположных сторон размещены направляющие штыри 9. Также на поверхности 8 расположен шаровой упор 10. В корпусе 3 на поверхности 4 приемного узла 1 выполнено соответствующее шаровому упору 10 гнездо 11. Направляющие штыри 9 и заходные поверхности 5 предназначены для грубой юстировки при стыковке узлов между собой, а шаровой упор 10 с гнездом 11 - для точной юстировки. Расстояние между осями 6 заходных поверхностей 5 равно расстоянию между осями штырей 9, а местоположение гнезда 11 соответствует необходимому для точной стыковки положению шарового упора 10. При стыковке узла 2 к узлу 1 поверхности 8 и 4 стыкуются между собой. Для надежного стягивания стыкуемых узлов устройство снабжено замком (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии приемный узел 1 и устанавливаемый узел 2 не состыкованы (см. фиг.1). Приемный узел 1 закреплен на внешней поверхности, например, космического корабля или корпуса модуля космической станции. Полезный груз прикрепляется к устанавливаемому узлу 2 и доставляется на орбиту с помощью космического корабля. В космосе устанавливаемый узел 2 с полезным грузом доставляется к месту пристыковки к узлу 1 с помощью, например, управляемого манипулятора. Затем вручную оператором осуществляется стыковка. При приближении устанавливаемого узла 2 к приемному узлу 1 для стыковки один из штырей 9 касается одной из заходных поверхностей 5. При касании одного из штырей 9 поверхности 5 (см. фиг.2) в результате разложения силы противодействия со стороны поверхности 5 на усилия F1 и F2 и момент М в плоскости стыковки на плечах h1 и h2 осуществляют перемещение и поворот в сторону совмещения осей штырей 9 и осей 6 заходных поверхностей 5 - это грубая юстировка. При этом благодаря тому, что заходные поверхности 5 выполнены на боковых поверхностях корпуса 3 и незамкнуты, легко осуществлять визуальный контроль за процессом стыковки. После касания второго направляющего штыря 9 с соответствующей заходной поверхностью 5 происходит доворот устанавливаемого узла 2 и точное совмещение осей. При дальнейшем движении шаровая опора 10 попадает в зону конической части гнезда 11 точной юстировки и происходит скольжение по этому конусу. Замок (не показан) осуществляет окончательное стягивание узлов 1 и 2 до совмещения плоскостей 4 и 8 и прочно соединяет устройство стыковки. При конечном совмещении оси штырей 9 совмещаются с осями 6 заходных поверхностей 5, то же происходит с осями шарового упора 10 и гнезда 11. Устройство позволяет автоматически устранить отклонение по углам и поперечный сдвиг при сближении и уменьшить необходимость контроля со стороны космонавта.

Габариты и масса устройства стыковки уменьшаются за счет выполнения заходных поверхностей под направляющие штыри незамкнутыми и расположения их на боковых поверхностях корпуса узла. При осуществлении ручной стыковки за счет развернутых наружу незамкнутых заходных поверхностей обеспечивается лучший обзор для контроля операторами процесса стыковки узлов между собой. Это позволяет космонавтам в условиях внекорабельной деятельности легче и лучшим обзором проводить стыковку и контроль места стыковки.

Похожие патенты RU2424164C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО СТЫКОВКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ 2002
  • Сыромятников В.С.
  • Чижиков Б.С.
  • Бобров Е.Г.
  • Обманкин И.М.
  • Сидельников А.Л.
  • Каверина И.П.
  • Фролов Л.И.
RU2226483C1
ПАССИВНОЕ УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ПОЛЕЗНОГО ГРУЗА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ 2014
  • Кащеев Павел Борисович
  • Гусев Георгий Александрович
  • Градусова Ольга Викторовна
  • Клабукова Наталья Владимировна
  • Наумова Татьяна Владимировна
  • Тихонов Владимир Иванович
RU2583992C2
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ 2003
  • Чижиков Б.С.
  • Бобров Е.Г.
  • Обманкин И.М.
  • Каверина И.П.
  • Сидельников А.Л.
RU2256267C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ДВУХ ОБЪЕКТОВ 2013
  • Корниенко Александр Васильевич
  • Абдулхаликов Рустам Маратович
RU2535814C1
АКТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ПОЛЕЗНОГО ГРУЗА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ 2014
  • Тихонов Владимир Иванович
  • Градусова Ольга Викторовна
  • Наумова Татьяна Владимировна
  • Поливода Александр Владимирович
  • Рябко Евгений Николаевич
  • Павлов Виктор Николаевич
  • Банных Людмила Николаевна
  • Клабукова Наталья Владимировна
RU2583993C2
УСТРОЙСТВО СТЫКОВКИ КОСМИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ 2003
  • Терешин Валерий Николаевич
RU2269462C2
УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ 2000
  • Сыромятников В.С.
  • Чижиков Б.С.
  • Бобров Е.Г.
  • Обманкин И.М.
  • Шапиро Л.Я.
  • Каверина И.П.
  • Фролов Л.И.
  • Сидельников А.Л.
RU2193995C2
Устройство автоматической стыковки космических аппаратов в операциях орбитального обслуживания 2017
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Соколов Владимир Иванович
  • Усовик Игорь Вячеславович
  • Логинов Сергей Степанович
  • Попкова Любовь Борисовна
  • Горлов Алексей Евгеньевич
RU2669763C1
Способ регулирования скорости сближения сервисного и обслуживаемого космических аппаратов при их стыковке 2019
  • Яковлев Михаил Викторович
  • Архипов Владимир Афанасьевич
  • Соколов Владимир Иванович
  • Шиванов Александр Владимирович
  • Тихонов Александр Павлович
  • Марчук Виктория Анатольевна
  • Дублева Анастасия Павловна
  • Денисович Леонид Иванович
RU2742132C1
УСТРОЙСТВО СВЯЗИ И ОТДЕЛЕНИЯ ДВУХ ОТСЕКОВ 2000
  • Соколовский М.И.
  • Тодощенко А.И.
  • Смольников В.В.
  • Митрофанов Н.А.
  • Лепихин Ю.В.
RU2166465C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 424 164 C1

Реферат патента 2011 года УСТРОЙСТВО СТЫКОВКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ

Изобретение относится к космической технике, точнее к устройствам крепления полезного груза к космическому кораблю. Устройство стыковки содержит приемный и устанавливаемый узлы, корпуса которых имеют стыкуемые между собой поверхности, замок, направляющие штыри и один шаровой упор, заходные поверхности под направляющие штыри для грубой юстировки и гнездо под шаровой упор для точной юстировки. Заходные поверхности выполнены в виде углублений на боковых поверхностях корпуса одного из узлов и наклонены к оси, перпендикулярной стыкуемой поверхности, под острым углом, раствор которого обращен к стыкуемой поверхности. Достигается улучшение визуального контроля процесса стыковки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 424 164 C1

1. Устройство стыковки преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля, содержащее приемный и устанавливаемый узлы, корпуса которых имеют стыкуемые между собой поверхности, по крайней мере один замок, направляющие штыри и по крайней мере один шаровой упор, заходные поверхности под направляющие штыри для грубой юстировки и гнездо под шаровой упор для точной юстировки, отличающееся тем, что заходные поверхности выполнены в виде углублений на боковых поверхностях корпуса одного из узлов и наклонены к оси, перпендикулярной стыкуемой поверхности, под острым углом, раствор которого обращен к стыкуемой поверхности.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заходные поверхности выполнены коническими.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2424164C1

УСТРОЙСТВО СТЫКОВКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО К КОРПУСУ НАХОДЯЩЕГОСЯ НА ОРБИТЕ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ 2002
  • Сыромятников В.С.
  • Чижиков Б.С.
  • Бобров Е.Г.
  • Обманкин И.М.
  • Сидельников А.Л.
  • Каверина И.П.
  • Фролов Л.И.
RU2226483C1
ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ БАТАРЕЯ 0
SU208059A1
СТЫКОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 2000
  • Усачев Г.А.
RU2191149C2
US 4431333 А, 14.02.1984.

RU 2 424 164 C1

Авторы

Корниенко Александр Васильевич

Субчев Анатолий Иванович

Мартынов Валерий Михайлович

Асафьева Лорета Александровна

Корниенко Ирина Ивановна

Смолдырева Галина Владимировна

Даты

2011-07-20Публикация

2010-04-08Подача