Андрогинное устройство для стыковки космических аппаратов

 

Использование: в космической технике для стыковки космических аппаратов (КА), преимущественно больших масс и габаритов. Сущность изобретения: в андрогинном устройстве для стыковки КА, содержащем корпус, подвеска выдвижного кольца осуществляется на независимых амортизаторах, оснащенных автономными устройствами выравнивания, пружинными толкателями и пневмоцилиндрами. Данная подвеска обеспечивает повышение надежности стыковки КА. 5 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к периферийно-андрогинным устройствам для стыковки КА, преимущественно больших масс и габаритов.

Наиболее близким из известных устройств является устройство для стыковки КА, содержащее корпус, выдвижное кольцо с направляющими выступами и замками сцепки, и амортизационно-приводную систему кольца.

Недостатком этого устройства является наличие в нем отдельного механизма подтягивания кольца, что усложняет систему, а также значительное трение в уплотнениях амортизаторов, предотвращающих утечку жидкости, что повышает жесткость амортизации и в некоторых случаях также требует включения двигателей ориентации при стыковке, в частности аппаратов с большими инерционными моментами.

Технической задачей изобретения является повышение надежности стыковки КА, преимущественно больших масс и габаритов, и упрощение устройства за счет повышения удельной энергоемкости амортизационной системы.

Данная техническая задача решается за счет того, что в андрогинном устройстве для стыковки КА, содержащем корпус, выдвижное кольцо с направляющими выступами и замками сцепки, и амортизационно-приводную систему кольца, последняя выполнена в виде нескольких независимых пневматических амортизаторов с внешними фланцами, присоединенных на карданных шарнирах к кольцу и корпусу устройства.

Амортизаторы подвижно установлены в гильзах с расширенными торцами, взаимодействующими с закрепленными в корпусе пятами, в гильзах установлены пневмоцилиндры, снабженные плавающими поршнями, и выполнены продольные расточки, в которые установлены пружинные толкатели, причем толкатели и пневмоцилиндры снабжены штоками, взаимодействующими с фланцами амортизаторов, а полости амортизаторов и пневмоцилиндров через запорную арматуру соединены с источниками высокого и низкого давлений воздуха аппарата.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 сечение В-В на фиг.3; на фиг.5 сечение Б-Б на фиг.3.

Андрогинное устройство для стыковки КА с андрогинной осью 0-0 (фиг.2) содержит корпус 1 и выдвижное кольцо 2, к которому присоединены четыре направляющих выступа 3.

Выступы 3 снабжены замками сцепки 4.

Амортизационно-приводная система кольца содержит четыре пневматических амортизатора 5. Соединение амортизаторов с корпусом 1 выполнено на карданных шарнира) 6 (фиг.3), а соединение штоков 7 амортизаторов с кольцом 2 на карданных шарнирах 8. Полости 9 и 10 амортизатора разделены поршнем 11. В убранном положении поршень 11 упирается в выступ 12 корпуса 13, заглушенного опорным фланцем 14.

Каждый амортизатор снабжен устройством выравнивания относительно шарнира 6, состоящим из гильзы 15, выполненной с расширенным торцем 16 (фиг.4, 5), взаимодействующим с пятой 17, двух пневмоцилиндров 18 и пружинного механизма 19. Пяты 17 укреплены в расточках корпуса 1. Механизм 19 снабжен штоком 20, взаимодействующим с фланцем 14. В пневмоцилиндре 18 полость 21 разделена с блокировочной полостью 22 поршнем 23, соединенным со штоком 24, взаимодействующим с фланцем 14. В полости 21 установлена пружина 25, взаимодействующая с плавающим поршнем 26. Корпус 13 амортизатора связан с гильзой 15 шмиц-шарниром 27 (фиг.3). В выдвижном состоянии кольцо 2 занимает положение 28 в отклоненных положения 29 и 30 (фиг.1). Перед стыковкой КА в полости 9 амортизаторов 5, в полости 21 пневмоцилиндров 18, а также в блокированные полости 22 пневмоцилиндров 18 подается воздух. Штоки 7 амортизаторов 5 выдвигаются, устанавливая кольцо 2 в положение 28. При этом штоки 24 пневмоцилиндров 18 устанавливаются и небольшой восстанавливающий момент на кольце 2 обеспечивается за счет усилия пружинных механизмов 19.

При проведении стыковки при попадании выступов 3 кольца 2 одного КА в промежутки между выступами 3 кольца 2 второго КА происходит сцепка колец при помощи замков 4, причем осуществление сцепки облегчается за счет возможности отклонения и поворота колец 2. При этом сцепка обеспечивается без поворота стыкуемых КА и без включения двигателей ориентации КА.

После осуществления сцепки КА из полостей 22 стравливается блокировочный воздух и на кольцо 2 начинает действовать восстанавливающий момент, создаваемый пневмоцилиндрами 19 и определяемый давлением воздуха в полости 21. Выравнивание аппаратов осуществляется за счет взаимодействия торца 16 гильзы 15 с пятой 17.

После выравнивания в полость 10 амортизаторов 5 подается воздух, и стравливается воздух из полостей 9. Происходит стягивание аппаратов и их жесткое соединение.

Формула изобретения

АНДРОГИННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, содержащее корпус, выдвижное кольцо с направляющими выступами и замками сцепки и амортизационно-приводную систему кольца, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности стыковки аппаратов преимущественно больших масс и габаритов и упрощения устройства за счет повышения удельной энергоемкости амортизационной системы, в нем амортизационно-приводная система кольца выполнена в виде нескольких независимых пневматических амортизаторов с внешними фланцами, присоединенных на карданных шарнирах к кольцу и корпусу устройства, амортизаторы подвижно установлены в гильзах с расширенными торцами, взаимодействующими с закрепленными в корпусе пятами, в гильзах установлены пневмоцилиндры, снабженные плавающими поршнями, и выполнены продольные расточки, в которые установлены пружинные толкатели, причем толкатели и пневмоцилиндры снабжены штоками, взаимодействующими с фланцами амортизаторов, а полости амортизаторов и пневмоцилиндров через запорную арматуру соединены с источниками высокого и низкого давлений воздуха аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5