Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки

 

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам выдвижения рабочих модулей космического аппарата, и может применяться в раздвижных космических ядерных энергоустановках. Согласно изобретению устройство содержит выдвижную ферму в виде складных многозвенных ветвей. Ветви равномерно расположены по окружности и соединены шарнирами с осями звеньев. Привод выдвижения содержит установленные на этих осях пружины кручения и реверсивный электродвигатель с барабаном. На барабане имеется канат, соединяющий опорную платформу с выдвигаемым модулем - энергетическим блоком. Корпус, где размещается (при транспортировке) данный модуль, выполнен с откидными панелями - в виде прилежащих к платформе крайних ветвей фермы. Звенья ветвей снабжены стопорами (в виде канатов) их перемещения относительно друг друга и платформы. Выдвижение и складывание фермы производится действием электродвигателя, сдерживающего или преодолевающего через канат усилия пружин. Изобретение позволяет упростить конструкцию при многократном использовании устройства раскрытия космической ядерной энергоустановки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области космической техники, а именно к устройствам выдвижения рабочих модулей космического аппарата, и может найти применение также в раздвижных космических ядерных энергетических установках (КЯЭУ), к которым предъявляются требования отодвижения реактора от приборного отсека космического аппарата (КА) для обеспечения допустимого уровня ионизирующих излучений реактора на приборный отсек.

Малогабаритность современных КЯЭУ мощностью до 100 кВт и более в стартовом положении может быть обеспечена только за счет использования в конструкции КЯЭУ складываемых систем, в которых имеются места гиба по магистралям системы теплоотвода, электрическим и др. Конструктивная схема КЯЭУ включает модуль энергетического блока, отодвигаемый от приборного отсека после вывода КА на рабочую орбиту, систему выдвижения и другие системы.

Основным устройством в системе выдвижения или раздвижения являются фермы различной конфигурации (см., например, патент США 4.738.304 F 28 F 11/00, F 28 F 27/02, B 64 G 1/56, кл. 165/13, опубл. 19.04.1988).

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек с опорной платформой, на которой установлены корпус, с размещенными в нем модулем - энергетическим блоком, включающее в себя ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами через шарниры с осями звеньев, а также привод выдвижения (см. журнал "Атомная энергия", т. 70, вып. 4, апрель 1991, с. 217).

Недостатком применения известного устройства является сложность обеспечения последовательности раскрытия звеньев фермы и выбора алгоритма раскрытия.

Задачей, на выполнение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение упрощенной конструкции устройства раскрытия КЯЭУ.

Технический результат заключается в использовании в приводе выдвижения устройства раскрытия КЯЭУ реверсивного электродвигателя, силовых пружин кручения, установленных на осях соединения звеньев раскладывающихся ветвей, и особого алгоритма раскрытия.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек с опорной платформой, на которой установлен корпус с размещенным в нем модулем - энергетическим блоком, включающем в себя ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами через шарниры с осями звеньев, а также привод выдвижения, привод выдвижения выполнен в виде силовых пружин кручения, которые установлены на осях звеньев складывающихся ветвей, и реверсивного электродвигателя, на выходном валу которого установлен барабан, к которому прикреплен канат, соединяющий опорную платформу с модулем - энергетическим блоком, при этом в системе выдвижения крайние к опорной платформе отсека звенья каждой ветви выполнены в виде откидывающихся панелей корпуса и соединены с ним через шарниры, а на каждом шпангоуте установлены стопоры, один из которых соединен гибкой связью с опорной платформой, а второй - с предыдущим шпангоутом.

Кроме того, гибкая связь между стопорами опорной платформы и шпангоутами выполнена в виде каната.

На фиг. 1 показана КЯЭУ в сложенном и развернутом (рабочем) виде.

На фиг. 2 - поперечное сечение складывающихся ветвей устройства с панелями ХИ.

На фиг. 3 показан реверсивный электродвигатель с барабаном.

На фиг. 4 показан пружинный узел системы выдвижения.

На фиг. 5 показана кинематика начала выдвижения модуля - энергетического блока.

Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек 1 с опорной платформой 2, на которой установлен корпус 3 с размещенным в нем модулем - энергетическим блоком 4, включающее в себя и ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей 5, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами 6 через шарниры 7 с осями 8 звеньев 9, а также привод выдвижения, выполненный в виде пружин кручения 10, которые установлены на осях звеньев 9 складывающихся ветвей 5, и реверсивного электродвигателя 11, на выходном валу 12 которого установлен барабан 13, к которому прикреплен канат 14, соединяющий опорную платформу 2 приборного отсека 1 с модулем 4 энергетического блока. Кроме того в системе выдвижения крайние к опорной платформе 2 приборного отсека 1 звенья 9 каждой ветви 5 выполнены в виде откидывающихся панелей 15 корпуса 3 и соединены с ним через шарниры 16, а на каждом шпангоуте 6 установлены стопоры 17, один из которых соединен гибкой связью с опорной платформой 2, а второй - с предыдущим шпангоутом 6. Гибкая связь между стопорами опорной платформы 2 и шпангоутом 6 выполнена в виде каната 18.

Стопоры 17 обеспечивают заданную последовательность раскрытия звеньев 9. На ветвях 5, состоящих из звеньев 9 устанавливается система теплоотвода в виде трубопроводов с гибкими элементами и панели 19 холодильника-излучателя.

Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки как в наземных условиях так и в рабочем состоянии ( в космосе) обеспечивает развертывание конструкции развертывания КЯЭУ из стартового состояния в рабочее положение.

Предложенное устройство работает следующим образом.

При вращении реверсивного электродвигателя 11 в направлении осуществляющем разматывание каната 14 с барабана 13, ветви 5 системы выдвижения раскрываются из корпуса 3 под действием силовых пружин кручения 10, которые установлены на осях в местах соединения звеньев 9 между собой, и создают усилия поворота звеньев 9, направленных на раскрытие ветвей 5.

При реверсивном вращении электродвигателя 11, канат 14 наматывается на барабан 13, преодолевая усилия пружин 10.

Ветви 5 системы выдвижения складываются с модулем - энергетическим блоком 4 и убираются в корпус 3.

Конструкция устройства позволяет при использовании упрощенного алгоритма в кинематической схеме многократно осуществлять развертывание КЯЭУ.

Формула изобретения

1. Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек с опорной платформой, на которой установлен корпус с размещенным в нем модулем-энергетическим блоком, включающее в себя ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами через шарниры с осями звеньев, а также привод выдвижения, отличающееся тем, что привод выдвижения выполнен в виде силовых пружин кручения, которые установлены на осях звеньев складывающихся ветвей, и реверсивного электродвигателя, на выходном валу которого установлен барабан, к которому прикреплен канат, соединяющий опорную платформу с модулем-энергетическим блоком, при этом в системе выдвижения крайние к опорной платформе отсека звенья каждой ветви выполнены в виде откидывающихся панелей корпуса и соединены с ним через шарниры, а на каждом шпангоуте установлены стопоры, один из которых соединен гибкой связью с опорной платформой, а второй - с предыдущим шпангоутом.

2. Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки по п.1, отличающееся тем, что гибкая связь между стопорами опорной платформы и шпангоутами выполнена в виде каната.

РИСУНКИ

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