УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ "РУКАВ-КОРПУС" КОСМИЧЕСКОГО СКАФАНДРА ДЛЯ ВНЕКОРАБЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СПОСОБ МОНТАЖА РУКАВА НА СКАФАНДР Российский патент 2018 года по МПК B64G6/00 

Изобретение относится к области космической техники, а именно - к скафандрам для внекорабельной деятельности (ВКД) и способам их конструирования.

Известен узел крепления «рукав-корпус» космического скафандра для ВКД «Орлан-М» («Комплект скафандра «Орлан-М». Инструкция по эксплуатации 2МО-9000-00 ИЭ, ОАО «НПП «Звезда», 1996 г.), состоящий из плечевого кольца корпуса и плечевого гермоподшипника рукава, наружное кольцо которого и плечевое кольцо корпуса выполнены в виде конусов. От выпадения плечевой гермоподшипник рукава фиксируется в пазах плечевого кольца гайкой с мелким шагом резьбы, зубья гермоподшипника фиксируются по отверстиям гайки.

Известен способ крепления мягких оболочек на жесткие узлы скафандра для ВКД по патенту RU 2501721 от 03.05.2012 г., основанный на прижатии сборочных единиц узла друг к другу посредством винтов/болтов, прижимных гаек. Герметизацию соединения обеспечивают уплотнением прямоугольного сечения, прижимаемого ножами наружного кольца плечевого гермоподшипника изнутри к конусному плечевому кольцу корпуса.

Недостатками таких узла крепления «рукав-корпус» и способа соединения узлов в скафандрах являются следующие.

1. Трудоемкость монтажа рукава на корпус. Гермоподшипник рукава устанавливается на плечевое кольцо корпуса изнутри скафандра, фиксируется от выпадения гайкой снаружи и стопорится фиксатором (крепится винтами к кожуху), штырь которого входит в одно из отверстий гайки, равнораспределенных по диаметру.

2. Вследствие трудоемкости монтажа-демонтажа рукава на корпус невозможно ввести в конструкцию дополнительные типоразмеры рукавов, необходимые для увеличения комфорта работы космонавтов в условиях ВКД под избыточным давлением. Необходимость введения дополнительных типоразмеров обусловлена методикой индивидуальной подгонки рукава скафандра, имеющего широкий диапазон регулировок рукава для разных длин рук, под минимальную длину рук космонавта, когда мягкие оболочки сжимаются и закладываются в складки, уменьшая внутренний рабочий объем рукава, что является причиной возникновения болевых ощущений при длительном цикле работы.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости сборочных (монтажных) и ремонтных работ по замене вышедших из строя узлов изделия, а конкретно - узла «рукав-корпус», с сохранением герметичности, функциональных, прочностных и эргономических характеристик узла, расширение типоразмеров одного узла, подбираемого под типоразмер космонавта.

Поставленная задача решается узлом крепления «рукав-корпус», в котором плечевое кольцо корпуса имеет цилиндрическую форму и пазы под установку плечевого гермоподшипника рукава, имеющего «заходную» фаску и зубья зацепления, кроме этого узел крепления «рукав-корпус» содержит замковое кольцо с пружинным механизмом зацепления и уплотнительные кольца, формованные из мягкого эластичного материала на основе каучука для облегчения прохождения, а также способом монтажа рукава на скафандр, а именно - установкой гермоподшипника на плечевое кольцо, в котором плечевой гермоподшипник рукава устанавливают в кольцо корпуса снаружи, от выпадения фиксируют зубьями зацепления в пазах плечевого кольца корпуса по типу байонетного соединения, зубья плечевого гермоподшипника рукава стопорят замковым кольцом, герметизацию обеспечивают двумя уплотнительными кольцами по двум контурам - по цилиндру и конусу.

Заявляемый узел крепления представлен фигурами 1-3.

Фиг.1 представляет узел крепления "рукав-корпус" до фиксации замковым кольцом.

Фиг. 2 представляет узел крепления "рукав-корпус", зафиксированный замковым кольцом.

Фиг. 3 представляет узел крепления «рукав-корпус» в работе.

Заявляемый узел крепления «рукав-корпус» космического скафандра для ВКД содержит плечевое кольцо корпуса 1 с пазами 5, уплотнительные кольца 2, плечевой гермоподшипник рукава 3 с зубьями зацепления 4, замковое кольцо 8 с пружинным механизмом зацепления.

Способ монтажа рукава на скафандр заключается в следующем.

На плечевое кольцо корпуса 1 устанавливаются уплотнительные кольца 2.

Плечевой гермоподшипник рукава 3 зубьями зацепления 4 заходит по пазам 5 плечевого кольца корпуса 1 вперед и вбок до упора. При этом соединение герметизируется уплотнительными кольцами 2 по двум контурам: цилиндрической 6 и конусной 7 поверхности.

Конусная поверхность 7 также является "заходной" фаской, облегчающей установку плечевого гермоподшипника рукава 3 на плечевое кольцо корпуса 1 по уплотнительным кольцам 2.

Далее зубья зацепления 4 оттягивают назад и вбок в направлении, противоположном первоначальному движению зубьев зацепления 4, по траектории пазов 5 - соединение застопорено.

Для дополнительной фиксации рукава в плечевом кольце корпуса 1 на зубья зацепления 4 устанавливается замковое кольцо 8, которое работает по следующему принципу: за ленту 9 вытягивают рукоятку замка 10 из зацепления с защелкой 11, после чего отводят рукоятку замка 10 до упора - замковое кольцо 8 открыто и готово к установке на плечевое кольцо корпуса 1. Замковое кольцо 8 заводят в паз 12 плечевого кольца корпуса 1, совмещают отверстия 13 замкового кольца 8 с зубьями зацепления 4 плечевого гермоподшипника рукава 3, после чего возвращают рукоятку замка 10 в положение "закрыто", для чего нажимают на рукоятку замка 10 до щелчка - стержень 14 рукоятки замка 10 заходит в зацепление с защелкой 11.

Таким образом, предлагаемый узел крепления "рукав-корпус" космического скафандра для внекорабельной деятельности и способ монтажа рукава на скафандр позволяют снизить трудоемкость сборочных (монтажных) и ремонтных работ при установке рукава на корпус, чем обеспечивают возможность введения в конструкцию дополнительных типоразмеров одного узла, подбираемого под типоразмер космонавта, также обеспечивается герметичность соединения "рукав-корпус" в процессе сборки и эксплуатации изделия без потери функциональных, прочностных и эргономических характеристик узла.

Группа изобретений относится к конструкции и технологии сборки космических скафандров. Плечевой гермоподшипник (3) рукава зубьями (4) зацепления заходит по пазам (5) плечевого кольца (1) корпуса вперед и вбок до упора. Соединение герметизируется уплотнительными кольцами (2), прижимаемыми цилиндрической (6) и конусной (7) поверхностями. Поверхность (7) служит заходной фаской, облегчающей установку гермоподшипника (3). Для дополнительной фиксации рукава в плечевом кольце (1) на зубья (4) в паз плечевого кольца (1) устанавливается замковое кольцо (8), которое затягивается с помощью присоединенных к нему ленты и замка, имеющего рукоятку и защёлку (не показаны). Техническим результатом является снижение трудоемкости сборочных и ремонтных работ по замене вышедшего из строя узла «рукав-корпус», а также расширение допустимых типоразмеров данного узла. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Узел крепления «рукав-корпус» космического скафандра для внекорабельной деятельности, состоящий из плечевого гермоподшипника рукава и плечевого кольца корпуса, отличающийся тем, что плечевое кольцо корпуса имеет цилиндрическую форму и пазы под установку плечевого гермоподшипника рукава, имеющего заходную фаску и зубья зацепления, при этом узел крепления «рукав-корпус» содержит замковое кольцо с пружинным механизмом зацепления и уплотнительные кольца, формованные из эластичного материала на основе каучука.

2. Способ монтажа рукава на скафандр, основанный на прижатии сборочных единиц узла по п.1 друг к другу, отличающийся тем, что плечевой гермоподшипник рукава устанавливают в кольцо корпуса снаружи, от выпадения фиксируют зубьями зацепления в пазах плечевого кольца корпуса по типу байонетного соединения, зубья плечевого гермоподшипника рукава стопорят замковым кольцом, герметизацию обеспечивают двумя уплотнительными кольцами по двум контурам - по цилиндру и по конусу.