Баллистическая возвращаемая капсула Советский патент 1993 года по МПК B64G1/22 B64G1/64 

Изобретение относится к области космической техники, а именно к баллистическим возвращаемым капсулам для доставки готовой продукции с космических аппаратов-заводов на Землю.

Целью изобретения является повышение точности отделения капсулы путем уменьшения возмущающих воздействий на нее при выводе из космического аппарата

через вращающуюся часть шлюзовой камеры, а также обеспечение гарантированного сцепления капсулы с вращающейся частью шлюзовой камеры.

На фиг. 1 показан общий вид капсулы, расположенной во вращающейся части шлюзовой камеры; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.З.

Баллистическая возвращаемая капсула 1 содержит корпус 2 со сбрасываемой теплозащитой 3. Внутри капсулы размещены полезная нагрузка 4, закрытая гермодни- щем 5. Гермоднище 5 при помощи замков 6 крепится к корпусу 2. Для обеспечения аэродинамической устойчивости в передней части 7 капсулы может быть установлен балансире. Корпус2 капсулы выполнен в виде цилиндрической оболочки 9 со сферическим притуплением 10 и конической юбкой 11,. . В донной части 12 капсулы 1 размещены тормозная двигательная установка 13/ двигатели стабилизации положения капсулы 14, парашютная система 15, система уп: равления 16, источники электропитания 17, системы поиска 18 капсулы, мягкой посадки 19. Двигатели 13 и 14 установлены на раме 20: Отделение рамы с двигателями от капсулы производится-при помощи устройства отделения 21.

Передняя часть капсулы 7 выполнена с технологическим разъемом по отношению к донной части 12 под теплозащитой 3, выполненной в виде целиковой неразъемной оболочки. Связь передней части 7с донной 12, а также крепление системы управления 16, парашютной системы 15, рамы 20 к корпусу выполняется через шпангоуты 22, 23, 24, 25 при помощи замковых устройств (не показаны)..... . :

Баллистическая капсула 1 размещена в кониче.ско-цилиндрическои оболочке26, выполненной в .виде цилиндрической оболочки 27, жестко связанной с конической оболочкой 28. Оболочка 26 имеет выступы 29 и связана с корпусом 2 капсулы Т при помощи крюков 30, установленных в донной части оболочки 26 на конической оболочке 28. Крюки 30 через свои захваты 31 прижимаются к шпангоуту 25 рамой 20.;

В передней части цилиндрической оболочки 27 закреплены неподвижное фигурное днище 32 с центральным отверстием 33 и подвижное днище 34, подобное по форме неподвижному днищу 32. Днище-34 центрально опирается через, например, рез.ино- вый амортизатор 35 на переднюю часть 7 капсулы. . :. По периферии днище 34 при помощи шпилек (стержней) 36 связано с пружинным механизмом 37, выполненным, например; в виде опорной направляющей втулки 38, пружины 39 и законцовки (или гайки) 40 шпильки (стержня) 36. Шпилька 36 проходит через отверстие.41 в опорной направляю- щей втулке 38. Последняя жестко связана с оболочкой 27, Пружина 39 - пружина сжатия. Шпильки 36 удерживаются гайками 42,

для подхода к которым в неподвижном днище 32 выполнены выемки 43.

Коническая оболочка 28 расположена концентрично конической юбке 11 капсулы

1 и опирается на нее через, например, резиновое уплотнение (прокладку) 44.

Крюк 30 подвижно в радиальном направлении закреплен на оси 45 на конической части 29 оболочки 26. По плоскости 46

крюк 30 опирается на коническую оболочку 28. По внешней поверхности крюка 30 установлена, например, фторопластовая пластина 47.

На скользящих частях выступов 29 уста5 новлены, например, фторопластовые накладки 48, уменьшающие трение по поверхности раздела 49 между коническо- цилиндрической оболочкой 26 и подвижной частью 50 шлюзовой камеры космического

0 аппарата.

Крюки 30 подпружинены к оболочке 28. При введений капсулы 1 в оболочку 26 пружины 39 поджимаются, после чего замыкаются крюки 30.,

5 Работает капсула следующим образом. : По команде системы управления космического аппарата при загрузке капсулы 1 продуктами космического производства манипулятор снимет донную часть 12, а вме0 сте с ней гермоднище 5, освобождая подход к внутреннему объему капсулы 1 для второго манипулятора, размещающего в нем готовую продукцию. При отходе донной части 12 - капсулы освобождаются захваты 31 крюков

5 30, но крюки остаются в прежнем положении, поскольку поджимаются снаружи опор- .ной поверхностью отсека космического аппарата, в котором капсулы 1 размещены в космическом аппарате до перехода их в

0 шлюзовую камеру для вывода из космического аппарата.

. .. После окончания загрузки капсулы 1 готовой продукцией манипулятор устанавливает донную часть 12 на место. При этом

5 закрывается гермоднище 5, поджимаются захваты 31 крюков, 30 рамой 20, на которой установлены двигатели 13 и 14.

По команде системы управления косми- ческого аппарата манипулятор вынимает

0 капсулу 1 из отсека космического аппарата, в котором производилась загрузка капсулы готовой продукцией, и перемещает ее в шлюзовую камеру космического аппарата. При этом перемещении крюки 30 удержива1

5 ются в поджатом состоянии рамой 20 через . захваты 31,.

В дальнейшем по команде системы управления космического аппарата производится герметизация внутреннего конца шлюзовой камеры, разгерметизация последней, открытие люка, связывающего шлюзовую камеру с открытым космосом, раскрутка капсулы 1 и подвижной вращающейся части шлюзовой камеры 50 при помощи двигателей стабилизации 14, размещенных на раме 20. После достижения заданной угловой скорости закрутки капсулы система управления космического аппарата выдает команду на центральный толкатель, размещенный в манипуляторе, и производится вывод капсулы из аппарата с заданной линейной скоростью (1... 1,5 м/с). После отхода капсулы 1 на расстояние 100 м от космического аппарата система управления капсулы выдает команду на задействование тормозной двигательной установки, а после окончания ее работы - на отделение рамы 20 с тормозной двигательной установкой 13 и двигателями стабилизации 14 от капсулы 1.

При отходе рамы 20 от капсулы 1 подпружиненные крюки 30 поворачиваются в радиальном направлении вокруг осей 45, освобождая связь коническо-цилиндриче- ской оболочки 26 и корпуса капсулы 1. При этом освобождаются сжатые пружины 39, которые, разжимаясь, выводят капсулу 1 из внутренней полости коническо-цилиндри- ческой оболочки 26. Этому способствуют поджатые амортизаторы 35 и 44. В результате капсула 1 высвобождается и в дальнейшем продолжает автономный полет.

На нисходящем участке траектории на высоте 20 км вводится в поток тормозной парашют, а затем основной ( 10 км). При этом задействуются системы 18 и 19 поиска капсулы (дилольный отражатель, радиомаяк) и мягкой посадки (например, надувные емкости) после сброса теплозащиты 3.

После посадки капсулы 1 осуществляется ее поиск и транспортирование к месту изъятия полезной нагрузки.

Ф о р м у л а изобретения

1. Баллистическая возвращаемая капсула, содержащая корпус с конической юбкой,

сбрасываемой теплозащитой и гермодни- щем, полезную нагрузку, тормозную двигательную установку для схода с орбиты, двигатели стабилизации положения капсу- 5 лы, размещенные на отделяемой раме, парашютную систему и системы управления, поиска и мягкой посадки, отличающая- с я тем, что, с целью повышения точности отделения капсулы путем уменьшения воз- 10 мущающих воздействий на ее при выводе из космического аппарат через вращающуюся часть шлюзовой камеры, она снабжена установленной снаружи корпуса коническо-ци- линдрической оболочкой, на донной

5 конической части которой, концентричной конической юбке капсулы и опирающейся на нее через амортизатор, закреплены подвижные в радиальном направлении подпружиненные крюки, взаимодействующие с

0 корпусом капсулы и поджатые к нему посредством отделяемой рамы, причем в передней части оболочки, со стороны ее днища, .расположено подвижное днище, центрально опертое на носовую часть капсулы

5 через амортизатор и связанное по периферии при помощи шпилек с пружинным механизмом сжатия, закрепленным на внутренней поверхности цилиндрической части наружной оболочки.

0 2. Капсула по п.1, о тли чающаяся тем, что амортизаторы выполнены из резины.

3. Капсула по п.1. отличаю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения гарантиро5 ванного сцепления капсулы с вращающейся частью шлюзовой камеры, коническо-ци- линдрмческая оболочка капсулы выполнена с выступами, на взаимодействующих со шлюзовой камерой поверхностях которых

0 расположены антифрикционные накладки..

4. Капсула по пп. 1,3, отличающаяся тем, что антифрикционные накладки выполнены из фторопласта. §Г .. .

фагЛ

Изобретение относится к области космической техники, а именно к баллистическим возвращаемым капсулам для доставки готовой продукции с космических аппаратов-заводов на Землю. Целью изобретения является повышение точности отделения капсулы путем уменьшения возмущающих воздействий на нее при выводе из космического аппарата через вращающуюся часть шлюзовой камеры. Баллистическая возвращаемая капсула, выводимая из космического аппарата через шлюзовую камеру, содержит корпус с конической юбкой, сбрасываемой теплозащитой и гермоднищем, полезную нагрузку, тормозную двигательную установку для схода с орбиты и двигатели стабилизации положения капсулы путем закрутки ее вокруг продольной оси, размещенные на отделяемой раме, парашютную систему, системы управления, электропитания, поиска капсулы, мягкой посадки. Капсула размещена в коническо- цилиндрической оболочке, выполненной с выступами по внешней поверхности. Капсула связана с этой оболочкой при помощи крюков, установленных в донной части на конической ее части. Крюки прижаты к капсуле отделяемой рамой. В передней части цилиндрической оболочки закреплены неподвижно фигурное днище с центральным отверстием и подобное ему подвижное днище, подпружиненное к оболочке и опирающееся через амортизатор на переднюю часть капсулы. Коническая часть оболочки размещена концентрично конической юбке капсулы и опирается на нее через резиновую прокладку. Крюки установлены с радиальной подвижностью и подпружинены к коническо- цилиндрической оболочке. На скользящей части выступов коническо-цилиндрической оболочки установлены, например, фтороплэ- стовые накладки. 3 з. п. ф-лы., 4 ил. (Л С xj Ю 00 ю ел чэ