СТЕНД РАСКРЫТИЯ ПАНЕЛЕЙ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ Российский патент 2013 года по МПК B64G7/00 B64G1/44 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании стендов для обезвешивания раскрывающихся конструкций типа солнечной батареи (СБ) с максимальным приближением к условиям невесомости при наземных испытаниях.

Известно устройство для обезвешивания раскрывающихся многозвенных конструкций патент RU №2376217, используемых в космической технике, которое позволяет обеспечить условия невесомости и проводить испытания при наземной отработке.

Устройство содержит имитатор космического аппарата, обезвешивающую многосекционную штангу с подкосом, регулируемые пружины обезвешивания для подвески многозвенной механической системы космического аппарата, например, солнечной батареи (СБ).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для обезвешивания секционных складных панелей солнечных батарей космического аппарата (патент RU №2299840), содержащее секционные штанги, закрепленные на транспортировочном кольце, установленном в горизонтальном положении в верхней части космического аппарата, расположенные над секционными складными панелями солнечных батарей, которые связаны со складными штангами с помощью разъемных фиксаторов и регулируемых пружин обезвешивания.

Известное техническое решение, а также вышеописанное имеют ограниченные эксплуатационные возможности, так как предназначены для испытаний на раскрытие только односторонних солнечных батарей (правой или левой), а также невозможность обеспечения максимального приближение раскрытия створок СБ к реальным условиям невесомости из-за неограниченного расстояния между устройством обезвешивания и панелями СБ и нежесткое их соединение приводит к несинхронности их совместного раскрытия.

Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей стенда, а также максимальное приближение раскрытия створок СБ к условиям невесомости.

Поставленная задача достигается тем, что стенд раскрытия панелей солнечной батареи, закрепленной на объекте в виде имитатора космического аппарата посредством элементов крепления, содержащий опору, установленную и закрепленную на основании, в верхней части которой закреплено обезвешивающее устройство в виде отдельных звеньев, шарнирно соединенных между собой и расположенных над соответствующими створками солнечных батарей, причем ось вращения каждого звена обезвешивающего устройства совпадает с осью вращения соответствующей створки солнечной батареи, и демпфирующие устройства, отличающийся тем, что демпфирующие устройства установлены в каждом звене обезвешивающего устройства, которые посредством подвесок жестко связаны со створками солнечных батарей, при этом на опоре жестко закреплена платформа, на которой сверху и снизу выполнены посадочные места под имитатор космического аппарата для обеспечения попеременного раскрытия зеркально отраженных солнечных батарей, а в верхней части опоры выполнены направляющие под кронштейн с возможностью его перемещения в горизонтальном направлении, который в свою очередь жестко взаимодействует с первым звеном обезвешивающего устройства, причем сама опора закреплена на основании посредством регулируемых стоек, обеспечивающих выставку панелей СБ в вертикальное положение, причем между звеньями обезвешивающего устройства и створками солнечной батареи имеется зазор не более 150 мм.

На чертежах представлен стенд раскрытия панелей солнечной батареи.

Фиг.1 - приведен общий вид стенда с панелью солнечных батарей в раскрытом положении;

Фиг.2 - вид сверху с фиг.1 при раскрытом положении створок СБ.

Фиг.3 - вид сверху с панелью СБ в сложенном положении.

Фиг.4 - вид А с фиг.1 жесткая связь стержня демпфера со створками СБ.

Фиг.5 - общий вид стенда с зеркальной панелью СБ в раскрытом положении.

Фиг.6 - вид сверху с фиг.5.

Предлагается стенд для раскрытия двух зеркальных панелей солнечной батареи 1, состоящий из опоры 2, выполняющей роль фермы, на которой закреплено обезвешивающее устройство 3, и рамой переходной 4 под имитатор космического аппарата 5 с закрепленными на нем панелями СБ 1.

В верхней части опоры 2 установлен кронштейн 6, имеющий возможность перемещаться по направляющим 7 при помощи специального винта (на чертеже не показан) в горизонтальной плоскости относительно неподвижной части опоры 2. В нижней части опоры 2 установлены регулируемые стойки 8. Обезвешивающее устройство 3 выполнено в виде отдельных звеньев 9, которые шарнирно соединены между собой. При этом кронштейн 6 жестко соединен с первым звеном обезвешивающего устройства 3. Конструктивно обезвешивающее устройство 3 выполнено таким образом, что оси вращения каждого звена соосны осям вращения каждой панели СБ 1. В каждом звене 9 установленные соосно со створками СБ 1 закреплены по два демпфера 10 с подвесками 11 в виде стержней (узел А), которые, жестко взаимодействуя со створками СБ 1 и со звеньями обезвешивающего устройства 3, обеспечивают заданные условия обезвешивания панели СБ 1, при этом между звеньями обезвешивающего устройства 3 и створками СБ 1 имеется зазор не более 150 мм.

На раме переходной 4 сверху и снизу выполнены аналогичные посадочные места 12 под имитатор космического аппарата 5 с панелями СБ 1. Таким образом обеспечивается универсальность стенда для двух зеркальных панелей СБ 1 (левой, правой).

В исходном положении кронштейн 6, установленный на опоре 2 посредством направляющих 7 и жестко взаимодействующий с первым звеном обезвешивающего устройства 3 в сложенном положении, находится в нерабочем положении, при этом освобождается зона для обеспечения крановых работ, связанных с установкой панели СБ 1. Опора 2 при помощи регулируемых стоек 8 выставлена таким образом, что обеспечивается вертикальное положение плоскости стыковки посадочных мест 12 для панели СБ 1 (например, правой), закрепленной на имитаторе космического аппарата 5, который в свою очередь установлен на верхнем посадочном месте 12. После установки панели СБ 1 в сложенном положении на посадочные места 12 рамы переходной 4 производится фиксация панели СБ 1 в штатных посадочных местах, а кронштейн 6 с закрепленным на нем обезвешивающим устройством 3 при помощи специального винта (на чертеже не показано) вручную перемещается по направляющим 7 до положения, при котором обеспечивается соосность звеньев обезвешивающего устройства 3 со створками панели СБ 1. С помощью демпферов 10 и подвесок 11 задаются необходимые условия обезвешивания панелей солнечных батарей.

При испытании панели СБ 1 на раскрытие освобождается связь с бортом имитатора космического аппарата 5, и створки СБ 1 под действием собственных штатных пружин начинают раскрываться. Так как расстояние между створками СБ 1 и устройством обезвешивания 3 ограничено, наличие демпферов 10 с подвесками 11 обеспечивает движение створок по времени и угловым скоростям, близкое к расчетному, а жесткая их связь в виде стержней подвески 11 обеспечивает синхронность движения створок СБ 1 и устройства обезвешивания 3.

Аналогично происходит процесс обезвешивания для зеркально отраженной солнечной батареи (левой), установленной на нижнем посадочном месте.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит расширить эксплуатационные возможности стенда за счет проведения обезвешивания поочередно двух зеркальных панелей СБ (левой, правой), а также исключить несинхронное раскрытие панелей СБ при их обезвешивании и тем самым обеспечить штатные условия раскрытия створок СБ в условиях невесомости.

Изобретение относится к наземным испытаниям раскрывающихся конструкций, преимущественно солнечных батарей (СБ), с имитацией условий невесомости. Стенд рассчитан на раскрытие двух зеркально симметричных панелей СБ (1) и содержит форменную опору (2), на которой закреплено обезвешивающее устройство (3), и переходную раму (4) под имитатор (5) космического аппарата. В верхней части опоры (2) установлен кронштейн (6), горизонтально перемещаемый по направляющим, а в нижней части опоры - регулируемые стойки (8). Устройство (3) выполнено в виде отдельных шарнирных звеньев (9), причем кронштейн (6) жестко соединен с первым звеном. Оси вращения звеньев соосны осям вращения соответствующих панелей СБ (1). Последнее обеспечивается перемещением вручную кронштейна (6) по направляющим и его закреплением специальным винтом. В каждом звене (9) закреплено по два демпфера с подвесками в виде стержней (не показаны). При испытании СБ на раскрытие освобождается связь с бортом имитатора (5), и створки СБ (1) под действием штатных пружин начинают раскрываться. Т.к. зазор между створками СБ (1) и устройством (3) ограничен (не более 150 мм), то наличие указанных демпферов с подвесками мало искажает расчетное движение створок, а жесткая их связь в виде стержней подвески обеспечивает синхронность движения створок СБ (1) и устройства (3). Техническим результатом изобретения является расширение эксплуатационных возможностей стенда, а также максимальное приближение условий раскрытия створок СБ к условиям невесомости. 6 ил.

Стенд раскрытия панелей солнечной батареи, закрепленной на объекте в виде имитатора космического аппарата посредством элементов крепления, содержащий опору, установленную и закрепленную на основании, в верхней части которой закреплено обезвешивающее устройство в виде отдельных звеньев, шарнирно соединенных между собой и расположенных над соответствующими створками солнечной батареи, причем ось вращения каждого звена обезвешивающего устройства совпадает с осью вращения соответствующей створки солнечной батареи, и демпфирующие устройства, отличающийся тем, что демпфирующие устройства установлены в каждом звене обезвешивающего устройства и посредством подвесок жестко связаны со створками солнечной батареи, при этом на опоре жестко закреплена платформа, в которой сверху и снизу выполнены аналогичные посадочные места под имитатор космического аппарата для обеспечения попеременного раскрытия зеркально отраженных створок солнечной батареи, а в верхней части опоры выполнены направляющие под кронштейн с возможностью его перемещения в горизонтальном направлении, который, в свою очередь, жестко взаимодействует с первым звеном обезвешивающего устройства, причем сама опора закреплена на основании посредством регулируемых стоек. обеспечивающих выставку панелей солнечной батареи в вертикальное положение, причем между звеньями обезвешивающего устройства и створками солнечной батареи имеется зазор не более 150 мм.