Многофункциональная конструкция несущей оболочки герметичного отсека космического аппарата

 

Изобретение относится к космической технике и может быть применено в конструкции несущих оболочек отсеков космических аппаратов. Согласно изобретению конструкция несущей оболочки содержит внутреннюю герметичную и внешнюю негерметичную оболочки. Эти оболочки соединены на клеевой основе посредством стеклосот. Ячейки стеклосот заполнены пакетами экранно-вакуумной теплоизоляции. Изобретение позволяет снизить массу конструкции космического аппарата с длительным сроком эксплуатации. Оно также обеспечивает повышенную стойкость к воздействию высокоскоростных частиц естественного и искусственного происхождения. 3 ил.

Изобретение относится к космической технике и предназначено для применения в конструкции корпусов герметичных отсеков ГО КА с длительным сроком активного существования, в том числе - орбитальных станций (ОС).

Известны трехслойные конструкции оболочки корпуса ОС, в которых внутренняя оболочка с силовым набором является герметичным несущим элементом конструкции, внешняя оболочка выполняет функции буфера, а соединяющий их пенопласт улавливает осколки буфера и высокоскоростных частиц (Инженерный справочник по космической технике. Изд. 2-е. Под редакцией А.В.Солодова, Воениздат, 1977, рис. 3.9, стр. 139).

Недостатком такой конструкции является нерациональное использование конструкционных материалов в силовой схеме корпуса - буферная оболочка не используется в качестве силового элемента трехслойной оболочки и, кроме того, по теплофизическим характеристикам пенопласт существенно хуже пакета экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ).

Известна конструкция несущей оболочки герметичного отсека космического аппарата, содержащая внутреннюю тонкостенную оболочку, внешнюю тонкостенную оболочку, соединяющие их на клеевой основе стеклосоты (книга "Конструирование автоматических космических аппаратов", Д.И.Козлов и др., Москва, Машиностроение, 1996 г., стр. 275).

При высокой удельной прочности такая оболочка негерметична, а стеклосоты не обладают приемлемыми теплофизическими характеристиками, что исключает возможность применения такой конструкции в составе корпуса ГО КА.

Поставлена задача - создание такой конструкции несущей многослойной оболочки для ГО КА, которая обладала бы при заданных несущей способности и герметичности меньшей по сравнению с прототипами массой и при этом с заданной надежностью обеспечивала бы функции теплоизоляции и защиты герметичного корпуса от высокоскоростных частиц.

Поставленная задача решается за счет того, что многофункциональная конструкция несущей оболочки герметичного отсека космического аппарата, содержащая внутреннюю тонкостенную оболочку, внешнюю тонкостенную оболочку, соединяющие их на клеевой основе стеклосоты, внутренняя тонкостенная оболочка выполнена герметичной, внешняя оболочка выполнена из композиционного материала с модулем упругости, отличающимся от модуля упругости внутренней герметичной оболочки, стеклосоты, соединяющие внешнюю и внутреннюю оболочки, выполнены крупноячеистыми, внутри каждой ячейки размещен пакет экранно-вакуумной теплоизоляции.

Авторами впервые предлагается оригинальная конструкция трехслойной оболочки для герметичных корпусов отсеков КА, выполняющая одновременно три функции: восприятие сосредоточенных и распределенных нагрузок на всех этапах эксплуатации КА, термостатирование внутреннего объема герметичного отсека КА, защиту ГО от поражения высокоскоростными частицами естественного и техногенного происхождения.

На фиг. 1 показано пространственное изображение герметичного модуля орбитальной станции, для отсека 1 которого целесообразно применение предлагаемого изобретения.

На фиг. 2 показано сечение предлагаемой конструкции отсека 1 (фиг. 1).

Фиг. 3 - это разрез A-A фиг. 2.

Трехслойная оболочка состоит из внутренней герметичной оболочки 1 из свариваемого сплава с высокой удельной прочностью, внешней оболочки 2 из композиционного материала, стеклосот 3 и пакетов ЭВТИ 4, расположенных в ячейках сот. Стеклосоты 3 воспринимают и передают нагрузки от одной оболочки к другой с помощью клеевых швов 5.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

Трехслойная оболочка при существенно меньшей массе по сравнению с аналогами воспринимает все виды механических воздействий на всех этапах эксплуатации КА, что обеспечивает возможность увеличения массы полезной нагрузки КА.

При взаимодействии внешней оболочки с высокоскоростной частицей поражающий эффект снижается за счет разрушения ВСЧ и гашения энергии осколков в пакете ЭВТИ.

Негерметичность внешней оболочки позволяет вакуумировать пространство в ячейках стеклосот, заполненное пакетами ЭВТИ, что создает нормальные условия для работы ЭВТИ как термостатирующего покрытия на орбитальном участке полета.

Формула изобретения

Многофункциональная конструкция несущей оболочки герметичного отсека космического аппарата, содержащая внутреннюю тонкостенную оболочку, внешнюю тонкостенную оболочку и соединяющие их на клеевой основе стеклосоты, отличающаяся тем, что внутренняя тонкостенная оболочка выполнена герметичной, внешняя оболочка выполнена негерметичной из композиционного материала с модулем упругости, не отличающимся от модуля упругости внутренней герметичной оболочки, стеклосоты выполнены крупноячеистыми, а внутри каждой ячейки размещен пакет экранно-вакуумной теплоизоляции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам противометеорной защиты элементов космических объектов, преимущественно слаботочных электрокоммуникаций в виде жгутов-проводов на космических ядерных энергоустановках

Изобретение относится к исследованиям и освоению космического пространства и может быть использовано в космических объектах различного назначения

Изобретение относится к исследованиям и освоению космич

Изобретение относится к исследованиям и освоению космического пространства

Изобретение относится к средствам противометеорной защиты элементов космических объектов преимущественно коллекторов и трубопроводов с теплоносителем космических ядерных энергоустановок, которые могут быть соединены с потребителем силовыми токопроводами (СТП) и силовым элементом раскрытия (СЭР) холодильника-излучателя энергоустановки

Изобретение относится к средствам противометеоритной защиты элементов космических объектов, преимущественно коллекторов с теплоносителем космических ядерных энергоустановок (КЯЭУ)

Изобретение относится к средствам противометеоритной защиты элементов космических объектов, преимущественно коллекторов с теплоносителем космических ядерных энергоустановок (КЯЭУ)

Изобретение относится к космической технике, и в частности к орбитальным тросовым системам

Изобретение относится к оболочечным конструкциям и может использоваться в обтекателях, корпусах и отсеках изделий авиационно-космической техники

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для раскрытия в рабочее состояние фотоэлектрических панелей на космических объектах

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для очистки космического пространства от пассивных космических аппаратов (КА), их фрагментов и обломков

Изобретение относится к области космической техники, а именно к устройствам выдвижения рабочих модулей космического аппарата (КА), и может найти применение в раздвижных космических ядерных энергетических установках, в которых требуется отодвижение реактора от приборного отсека КА для обеспечения допустимого уровня ионизирующих излучении на этот отсек
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к установке крупногабаритных тепловыделяющих изделий, эксплуатирующихся в вакууме, в том числе в составе космической техники

Изобретение относится к космической технике и предназначено преимущественно для многоразовых космических аппаратов с двигательными установками, топливные баки которых используются по иному, помимо основного назначения, в частности - для торможения аппаратов при полете в атмосфере

Изобретение относится к болтовым соединениям деталей, воспринимающих поперечные нагрузки, и может применяться в машиностроении, приборостроении и при изготовлении летательных аппаратов

Изобретение относится к космической технике и может применяться для удерживания объектов на внешней поверхности ракетно-космических аппаратов

Держатель // 2121947

Изобретение относится к космической технике, в частности к транспортным контейнерам для доставки полезной нагрузки (ПН) небольшой массы на орбиту и ее отделения с требуемыми параметрами

Изобретение относится к космической технике и предназначено для транспортировки развертываемых на орбите конструкций с Земли на борт космического объекта

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании космических аппаратов

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для установки на ракету-носитель 10 и одновременного выведения ею нескольких спутников 12
Наверх