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

Изобретение относится к космической технике, связанной с созданием аппаратов для доставки готовой продукции с космиче- ских аппаратов-заводов, производящих продукцию в условиях микрогравитации в интересах народного хозяйства (монокристаллы, полупроводники, лекарства и др.).

Целью изобретения является повышение надежности капсулы путем уменьшения ударных нагрузок при посадке ее на землю и улучшения эксплуатационных характеристик.

На фиг.1 показан общий вид капсулы в исходном положении; на фиг.2 - общий вид капсулы сброса теплозащиты и отделения двигателей тормозного и стабилизации; на фиг.З - датчик преграды и периферийное колено телескопической штанги; на фиг.4 - корневая опора телескопической штанги; на фиг,5 - крепежные элементы на переднем торце теплоизолирующей надувной оболочки; на фиг.б - крепление троса в сбрасываемой теплозащите.

Баллистическая возвращаемая капсула 1 (фиг.1) включает в себя корпус 2 со сбра- сываемой теплозащитой 3, между которыми размещена теплоизолирующая надувная оболочка 4, связанная с источником давления 5, Корпус 2 включает в себя корпус 6 отсека полезной нагрузки 7 и хвостовую юб- ку 8. Корпус 6 отсека полезной нагрузки 7 имеет фланец 9 для крепления теплозащиты 3, хвостовой юбки 8 и гермоднища 10, являющегося донной частью хвостовой юбки 3,

Внешняя форма капсулы 1 образована цилиндром (или слабым конусом) 11, прикрепленным по сфере 12, с конической юбкой 13,

В хвостовой юбке 8 размещены тормозная двигательная установка 14, двигатели 15 стабилизации положения капсулы, парашютная система 16, системы автоматики 17, электропитания 18, поиска капсулы 19, двигатели мягкой посадки 20. Двигатели 14 и 15 размещены на отделяемой раме 2t.

В хвостовой юбке 8 предусмотрены силовые шпангоуты 22, 23, 24 для крепления юбки к корпусу 6 отсека полезной нагрузки 7, крепления перечисленных выше систем.

Отделение рамы 21 с двигателями осу- ществляется при помощи устройства отделения 25. В носовой части капсулы 1 размещена телескопическая штанга26, конструктивно связанная с теплоизолирующей надувной оболочкой 4.

Теплоизолирующая надувная оболочка 4 (см, фиг.2) разбита в продольном и поперечном направлениях на секции 27.

Телескопическая штанга 26 состоит из нескольких колен 28. На периферийном колене 29 установлен датчик преграды 30. Телескопическая штанга 26 связана растяжками 31 с оболочкой 4. Корневое колено 32 телескопической штанги 26 через гофрированную оболочку 33 связано с корневой опорой 34, герметично закрепленной на переднем конце 35 теплоизолирующей надувной оболочки 4.

Капсула 1 при помощи подвесок 36 соединена с парашютной системой 16.

Датчик преграды 30 (см. фиг.З) состоит из опорного элемента 37, закрепленного через подложку 38 с резьбовым фланцем 39. На стакане 40, имеющем центральный электрический контакт 41. Стакан 40 имеет выступающую часть 42.

На торце периферийного колена 29 телескопической штанги закреплены электрические контакты 43, а на колене внешне установлена резьбовая втулка 44 с ушками 45, взаимодействующая по внутренней поверхности 46 с выступающей частью 42 стакана 40.

Стакан 40 подпружинен пружиной 47 к торцу 48 периферийного колена 29 телескопической штанги.

Во внутренней полости 49 стакана 40 размещен шарик 50, в котором заделан конец троса 51. Шарик 50 удерживается в полости 49 стакана 40 пластиной 52, имеющей калиброванное отверстие 53, соотнесенное с диаметром шарика 50.

Внутри периферийного колена 29 телескопической штанги пропущен электрокабель 54. соединенный с электрическими контактами 43.

Корневая опора 34 (см. фиг.4) выполнена в виде ступенчатой втулки 55 с упором 56, резьбой 5.7 и гайкой 58 по большому диаметру для герметичного соединения с теплоизолирующей надувной оболочкой 4.

На ступени 55 меньшего диаметра выполнены кольцевые проточки 59 для соединения с гофрированной, например, резиновой оболочкой 33, имеющей кольцевые выступы 60. Соединение фиксируется обжимным кольцом 61.

Второй конец гофрированной оболочки 33 соединен с корневым коленом 32 телескопической штанги, имеющим кольцевые проточки 62. Гофрированная оболочка 33, имеет кольцевые выступы 63, входящие в кольцевые проточки 62. Соединение фиксируется обжимным кольцом 64.

По крайней мере, три растяжки 31 (фиг.2) телескопической штанги 26 в виде, например, тросов соединяют ушки 45 резьбовой втулки 44 (фиг.З) на периферийном колене 29 телескопической штанги 26 с кре- пежным.и элементами 65 (фиг.б) оболочки 4.

Электрический кабель 54 проходит через телескопическую штангу и соединяется с контактами 66 пластины 67. герметизирующей через гермопрокладку 68 внутренний канал ступенчатой втулки 55. Электрока- бель 69 соединяет контакты 66 пластины 67 с системами автоматики 17 и электропитания 18.

Трос 51 (фиг.З) при помощи пластины с кольцом 70 (фиг.б.а) или пластины 71с пере- мычкой 72 (фиг.бб.в).

Отдельные колена телескопической штанги 26 имеют между собой уплотнений 73 для создания силы трения, удерживающей колена друг относительно друга в за- данном положении (фиг.4).

Работает устройство следующим образом. . : - / - - ;.. По команде системы управления космического аппарата (КА) капсула 1 от КА на безопасное расстояние системы автоматики 17 включает тормозную двигательную установку14, обеспечивающую сход капсулы с орбиты. На участке отхода от КА и во время работы ТДУ двигатели 15 обеспечивают ста- билизацию положения капсулы в пространстве. . / ; - - :-r-;i .- ;.: - .- ..:.;.- ;.,:.

После окончания работы ТДУ двигатели 14 и 15 вместе с рамой 21 отделяются от капсулы при помощи устройства отделения

25. . :. -; ,. :V .:..;

На нисходящем участке траекторий производится раскрытие парашютной системы 16, задёйствуётся система поиска капсулы и сбрасывается теплозащита 3. После ее сброса она вытягивает все колена телескопической штанги 26, выдергивает шарик 50 и уходит от капсулы.

При касании о грунт сферического сегмента 37 запускаются двигатели мягкой по- садки 2-0, -. .; ; - -.- . -.. ,:,-. -

Для устранения отрицательного воздействия телескопической штанги 26 на процесс приземления капсулы предусмотрена гофрированная оболочка 33, обеспечи- вающая отклонение штанги 26 в сторону при приземлении капсулы 1 и обеспечивает укладку телескопической штанги в капсулу.

Формул а изобретения

1. Баллистическая возвращаемая капсу- ла, содержащая корпус со сбрасываемой теплозащитой, теплоизолирующую надувную-оболочку между ними, полезную на- грузку, парашютную систему, системы автоматики и мягкой посадки, содержащие командно-исполнительное устройство с датчиком высоты и двигатели мягкой посадки, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности капсулы путем уменьшения ударных нагрузок при посадке

её на землю и улучшения эксплуатационных характеристик, в ней командно-исполнительное устройство выполнено в виде системы, включающей телескопическую штангу и датчик преграды, штанга прикреплена через гофрированную оболочку и корневую опору к теплоиэолирующей надувной оболочке, при этом периферийное колено телескопической штанги связано, по крайней мэре, тремя растяжками в виде тросов с крепежными элементами на переднем конце теплоизолирующая надувной оболочки, а сбрасываемые теплозащита разъем но соединена тросом с датчиком преграды.

2. Капсула по п.1, о тли чающаяся тем, что в ней датчик преграды выполнен в виде опорного элемента, имеющего форму сферического сегмента, закрепленного на стакане, имеющем центральный электрический контакт.

3. Капсула по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что в ней на торце периферийного колена телескопической штанги закреплены центрально электрические контакты, взаимодействующие с электрическим контактом датчика преграды, а на колене внешне установлена резьбовая втулка с ушками, взаимодействующая по внутренней поверх- ности со стаканом сферического сегмента датчика преграды, подпружиненного к торцу периферийного колена штанги.

4. Капсула по пп, 1-3, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что в ней корневая опора выполнена в виде ступенчатой втулки с упором резьбой и гайкой по большому диаметру для герметичного соединения с теплоизолирую- щей надувной оболочкой и кольцевыми проточками по меньшему диаметру для соединений с гофрированной оболочкой, второй конец которой соединён с корневым коленом телескопической штанги, имеющим кольцевые проточки.

.5. Капсула по яп.1-4, от ли ч а ю щ а я с я тем, что в ней внутри телескопической штанги проложен электрический кабель, соединенный электрические контакты периферийного колена телескопической штанги с контактами пластины, герметизирующей внутренний канал ступенчатой втулки корневой опоры, и эти контакты с системой автоматики..;

6. Капсула по пп. 1-5, отличаю щая-- с я тем, что в ней трос, одним концом соединенный со сбрасываемой теплозащитой, другим концом связан с шариком, удерживаемым сферическим сегментом во внутренней полости соединенного с ним стакана датчика преграды, а сегмент имеет калиброванное центральное отверстие, согласованное с. диаметром шарика.

а &

Изобретение относится к космической технике, связанной с созданием аппаратов дли доставки готовой продукции с космических аппаратов-заводов, производящих различную продукций в условиях микрогравитации в интересах народного хозяйства. Целью изобретения является повышение надежности капсулы путём уменьшения ударных нагрузок при посадке ее на землю и улучшение эксплуатационных характеристик. Баллистическая возвращаемая капсула (1) содержит корпус (2) со сбрасываемой теплозащитой (3), теплоизолирующую нагб«з 2 Д, ( 7 jA r+mio 1 L у ш yj-tfmrs. WR: Н З Б„A/SS .rf.tP fM fmf f pi/at дувную оболочку (4) между ними, полезную нагрузку (7), двигательную установку для схода с орбиты (14), двигатели стабилизации

Sf

tpt/e.5

Bv&A

7/

фи&б