Способ изготовления космического аппарата

Авторы патента:


Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата
Способ изготовления космического аппарата

Владельцы патента RU 2305058:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева" (RU)

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании спутников связи. Предлагаемый способ включает изготовление комплектующих, сборку космического аппарата, проверку степени герметичности жидкостных трактов модулей служебных систем и полезной нагрузки и заправку их деаэрированным теплоносителем. Указанные модули имеют на входах и выходах жидкостных трактов гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами. После проведения электрических испытаний на функционирование, испытаний на воздействие механических нагрузок и тепловакуумных испытаний производят слив теплоносителя из жидкостных трактов, их вакуумную сушку, повторную проверку степени герметичности и окончательную заправку деаэрированным теплоносителем. Затем проводят заключительные испытания на функционирование космического аппарата и контроль степени герметичности концевых элементов жидкостных трактов. При этом после вакуумной сушки жидкостных трактов проводят дополнительную операцию по замене участков жидкостных трактов модулей служебных систем и полезной нагрузки, содержащих гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами, на жесткие соединительные трубопроводы упрощенной конструкции. Технический результат изобретения состоит в упрощении и удешевлении конструкции космического аппарата, а также в снижении массы его вспомогательных систем. 9 ил.

 

Изобретение, разработанное авторами в порядке выполнения служебного задания, относится к космической технике и может быть использовано при создании связных (телекоммуникационных) спутников с жидкостными трактами охлаждения их приборов.

Известны способы испытаний и изготовления связных спутников, выполненных состоящими из двух модулей: модуля служебных систем (МСС) и модуля полезной нагрузки (МПН), содержащих жидкостные тракты охлаждения их приборов, имеющие на входе и выходе их состыкованные между собой гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами: см. патенты Российской Федерации №№ 2200689, 2209751, 2238886.

Анализ опыта разработки, изготовления подобных связных спутников показывает, что общими существенными недостатками известных технических решений является усложнение изготовления космического аппарата, обусловленное необходимостью изготовления и установки в составе каждого летного изделия достаточно сложных по конструкции и изготовлению гидроразъемов с гибкими трубопроводами.

Анализ источников информации по патентной и научно-технической информации показал, что наиболее близким по технической сути прототипом предлагаемого технического решения является патент Российской Федерации №2238886.

В настоящее время способ изготовления связного спутника, разработанного на базе вышеуказанного патента, включает следующие основные последовательные операции (см. фиг.7-9):

- изготавливают комплектующие и производят сборку космического аппарата 1, который включает жидкостные тракты 3.1, 2.1 модулей служебных систем 3 и полезной нагрузки 2, имеющие на входах и выходах жидкостных трактов гидроразъемы 2.2, 3.2 и 2.3, 3.4 с присоединенными к ним гибкими трубопроводами 3.3, 2.4; при этом наконечники гидроразъемов и гибких трубопроводов соединены с наконечниками бортовых соединительных трубопроводов с помощью сварного соединения А (см. фиг.9);

- проводят проверку степени герметичности жидкостных трактов (сначала проверяют герметичность всех сварных стыков и стыков гидроразъемов жидкостных трактов методом щупа, а затем проводят проверку суммарной негерметичности жидкостных трактов с установкой космического аппарата в вакуумной камере с использованием пробного газа, например гелия);

- заправляют жидкостные тракты деаэрированным теплоносителем;

- проводят электрические испытания космического аппарата на функционирование с обеспечением теплового режима при этом с помощью съемного блока 4, пристыкованного с помощью гидроразъемов 4.3, 3.9 и 4.2, 3.8 к жидкостному тракту модуля служебных систем 3 (поз. 4.4 - гибкий трубопровод);

- отстыковывают съемный блок 4 и испытывают космический аппарат 1 на воздействие механических нагрузок;

- проводят тепловакуумные испытания космического аппарата 1 в термобарокамере;

- пристыковывают съемный блок 4 к жидкостному тракту и сливают теплоноситель из жидкостных трактов МПН+МСС+ съемный блок (2.1+3.1+4.1), промывают и проводят вакуумную сушку их;

- проводят повторный контроль степени герметичности жидкостных трактов (2.1+3.1+4.1);

- окончательно заправляют жидкостные тракты (2.1+3.1+4.1) деаэрированным теплоносителем;

- проводят заключительные электрические испытания космического аппарата 1 на функционирование;

- отстыковывают съемный блок 4 от гидроразъемов 3.8, 3.9 жидкостного тракта, состыковывают их (3.8, 3.9) и демонтируют съемный блок 4 с космического аппарата 1 (см. фиг.8);

- проводят контроль герметичности концевых элементов жидкостных трактов, предназначенных для обеспечения подключения наземных устройств (стыков вентилей 3.6, 3.7, гидроразъемов 3.8, 3.9 и гибкого трубопровода 3.10).

Как было указано выше, существенным недостатком известного способа изготовления космического аппарата является необходимость изготовления и установки в составе каждого летного изделия сложных по конструкции и изготовлению гидроразъемов с гибкими трубопроводами.

Целью предложенного авторами технического решения является устранение вышеперечисленных существенных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что после вакуумной сушки жидкостных трактов проводят дополнительную операцию - заменяют участки жидкостных трактов модулей полезной нагрузки и служебных систем, содержащие гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами, на соединительные (жесткие) трубопроводы, что является, по мнению авторов, существенными отличительными признаками предлагаемого авторами технического решения.

В результате анализа, проведенного авторами известной патентной и научно-технической литературы, предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемого технического решения в известных источниках информации не обнаружено и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемом способе изготовления космического аппарата.

Принципиальные схемы предлагаемого способа изготовления космического аппарата изображены на фиг.1-6.

Предложенный авторами способ изготовления включает следующую последовательность операций (с использованием следующих устройств):

- изготавливают комплектующие, в том числе трубопроводы А и Б (см. фиг.3 - I основной вариант - будет использоваться при изготовлении космического аппарата; фиг.4 - II вариант - авторами рассмотрено вариантное исполнение) и комплекты В и Г, куда входят гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами (см. фиг.5 - I основной вариант - будет использоваться при изготовлении космического аппарата; фиг.6 - II вариант - авторами рассмотрено вариантное исполнение); при этом штуцеры бортовых соединительных трубопроводов (см. поз. 1 и 2 на фиг.3 и 4), предназначенных для соединения с соединительными трубопроводами (см. поз. 3, 4 на фиг.3 и 4) или с наконечниками гидроразъема и гибкого трубопровода (см. соответствующие фиг.5 и 6), изготовлены таким образом, что позволяют герметично присоединить к штуцеру стык наконечника соседнего участка посредством сварного соединения или резьбового соединения, используя накидную гайку;

- см. фиг 1: производят сборку космического аппарата 1, который включает жидкостные тракты 3.1, 2.1 модулей служебных систем 3 и полезной нагрузки 2, имеющие на входах и выходах жидкостных трактов гидроразъемы 2.2, 3.2 и 2.3, 3.4 с присоединенными к ним гибкими трубопроводами 3.3, 2.4; при этом наконечники гидроразъемов и гибких трубопроводов соединены со смежными штуцерами бортовых соединительных трубопроводов посредством резьбового соединения, используя накидную гайку (см. фиг.1 и фиг.5);

- проводят проверку степени герметичности жидкостных трактов: сначала проверяют герметичность всех сварных стыков, стыков гидроразъемов и разъемных стыков (фторопластовая или резиновая прокладка в разъемных стыках) методом щупа, а затем проводят проверку суммарной негерметичности жидкостных трактов с установкой космического аппарата в вакуумной камере с использованием пробного газа - гелия, который в жидкостные тракты подают через вентили 3.6, 3.7 (после испытаний гелий удаляют);

- используя вентили 3.5, 3.6, 3.7, заправляют жидкостные тракты деаэрированным теплоносителем;

- проводят электрические испытания космического аппарата на функционирование с обеспечением теплового режима при этом с помощью съемного блока 4, пристыкованного к жидкостному тракту модуля служебных систем 3;

- отстыковывают съемный блок 4 и испытывают космический аппарат 1 на воздействие механических нагрузок;

- проводят тепловакуумные испытания космического аппарата 1 в термобарокамере;

- пристыковывают съемный блок 4 к жидкостному тракту и, используя вентили, сливают теплоноситель из жидкостных трактов МЛН+МСС+ съемный блок (2.1+3.1+4.1), промывают и проводят вакуумную сушку их;

- отсоединяют комплекты В и Г (см. фиг.5, куда входят гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами, расположенные между бортовыми жидкостными трактами на участках входов и выходов жидкостных трактов модулей служебных систем и полезной нагрузки) и вместо них устанавливают (см. фиг.2) жесткие соединительные трубопроводы А и Б (см. фиг.3): их стыки присоединяют к смежным стыкам штуцеров бортовых соединительных трубопроводов посредством сварки (см. фиг.3) (основной вариант - будет использоваться при изготовлении космического аппарата); отсоединенные вышеуказанные комплекты В и Г затем используют при изготовлении очередного летного изделия;

- проводят повторный контроль герметичности жидкостных трактов (2.1+3.1+4.1): сначала проверяют герметичность всех сварных стыков методом щупа, а затем проводят проверку суммарной негерметичности жидкостных трактов с установкой космического аппарата в вакуумной камере с использованием пробного газа - гелия, который в жидкостные тракты подают (а после испытаний удаляют) через вентили;

- используя вентили, окончательно заправляют жидкостные тракты (2.1+3.1+4.1) деаэрированным теплоносителем;

- проводят заключительные электрические испытания космического аппарата на функционирование;

- отстыковывают (см. фиг.2) съемный блок 4 от гидроразъемов жидкостного тракта, состыковывают их (3.8, 3.9) и демонтируют съемный блок 4 с космического аппарата 1;

- проводят контроль герметичности концевых элементов жидкостных трактов, предназначенных и использованных для подключения наземных средств в процессе предыдущих операций: стыков вентилей 3.6, 3.7, гидроразъемов 3.8, 3.9 и гибкого трубопровода 3.10.

После выполнения вышеуказанных операций с положительными результатами космический аппарат отправляют на полигон для осуществления запуска на рабочую орбиту.

Как следует из вышеизложенного, в составе каждого летного изделия только при наземных испытаниях космического аппарата между модулями служебных систем и полезной нагрузки используются сложные в изготовлении и с большим объемом обработки гидроразъемы с гибкими трубопроводами; данные гидроразъемы с гибкими трубопроводами изготавливаются только при изготовлении первого летного изделия, а затем повторно используются при наземных испытаниях последующих изделий; в окончательно собранном космическом аппарате - перед его запуском на рабочую орбиту - между модулями служебных систем и полезной нагрузки установлены простые по конструкции и изготовлению и высоконадежные жесткие соединительные трубопроводы.

Кроме того, в результате изготовления космического аппарата согласно предложенному техническому решению обеспечивается: снижение массы космического аппарата (исключение только одной пары гидроразъемов с присоединенным к ним гибким трубопроводом дает выигрыш массы ≈0,65 кг);

- повышение степени герметичности жидкостных трактов (из их конструкции исключены разъемные стыки между гидроразъемами);

- увеличение расхода теплоносителя в жидкостных трактах в результате снижения гидравлического сопротивления жидкостных трактов (т.к. гидроразъемы с гибким трубопроводом имеют существенно высокое гидравлическое сопротивление по сравнению с соединительным трубопроводом);

- снижение материальных и финансовых затрат.

В настоящее время предложенное авторами техническое решение отражено в технической документации нашего предприятия на изготовление вновь создаваемого связного (телекоммуникационного) спутника.

Способ изготовления космического аппарата, включающий изготовление комплектующих, сборку космического аппарата, включающего жидкостные тракты модулей служебных систем и полезной нагрузки, имеющие на входах и выходах гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами, проверку степени герметичности указанных жидкостных трактов и заправку их деаэрированным теплоносителем, затем проведение электрических испытаний на функционирование, испытаний на воздействие механических нагрузок, тепловакуумных испытаний, слива теплоносителя из жидкостных трактов, их вакуумной сушки, повторной проверки степени герметичности и окончательной заправки деаэрированным теплоносителем, а также заключительных испытаний на функционирование космического аппарата и контроля степени герметичности концевых элементов жидкостных трактов, отличающийся тем, что после вакуумной сушки жидкостных трактов заменяют участки указанных жидкостных трактов модулей, содержащие гидроразъемы с присоединенными к ним гибкими трубопроводами, на жесткие соединительные трубопроводы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к космической технике и предназначено для использования, преимущественно, в гидравлических системах терморегулирования пилотируемых космических аппаратов в ходе орбитального полета.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для обеспечения теплового режима космических аппаратов. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может использоваться в условиях образования в полостях головного блока пожаровзрывоопасных газовых смесей, например, при утечках или дренажах компонентов топлива (жидких кислорода и водорода).

Изобретение относится к способам и устройствам для заправки жидким теплоносителем системы терморегулирования космического аппарата. .
Изобретение относится к терморегулированию объектов космической техники и может быть использовано при их производстве и наземной подготовке. .

Изобретение относится к терморегулированию объектов ракетно-космической техники, в частности к воздушной бортовой системе проводимого в период предстартовой подготовки термостатирования полезного груза и приборного отсека, размещенных в головной части ракеты-носителя.

Изобретение относится к устройствам регулирования температуры на борту объектов ракетно-космической техники, преимущественно в условиях полета. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к бортовой системе термостатирования (БСТ) объектов космической головной части (КГЧ) ракеты-носителя (РН), состоящей из последовательно соединенных и газодинамически взаимосвязанных блока полезного груза (БПГ) и разгонного блока (РБ), разделенных перегородкой, с размещенными в них соответственно полезным грузом (ПГ) и приборным отсеком (ПО).

Изобретение относится к космической технике, в частности к бортовым системам терморегулирования связных спутников, имеющих модули служебных систем (МСС) и полезной нагрузки (МПН).

Изобретение относится к ракетно-космической технике и более конкретно к трансформируемым конструкциям, развертываемым на орбите космического аппарата (КА). .

Изобретение относится к устройствам для хранения и подачи жидкостей и может быть использовано для хранения и подачи компонентов топлива к потребителям на космических кораблях и летательных аппаратах.

Изобретение относится к области аэродинамики спускаемых космических аппаратов (КА) с несущим корпусом среднего аэродинамического качества. .

Изобретение относится к методам и средствам защиты космических летательных аппаратов от систем противокосмической обороны, преимущественно оснащенных средствами самонаведения, работающими в инфракрасном диапазоне.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкциях соответствующих ракет-носителей. .

Изобретение относится к конструкциям спутников малой массы и средств их установки на носителе. .

Изобретение относится к топливным бакам космических аппаратов, работающим в условиях невесомости и при переходе от невесомости к перегрузкам. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к неразъемным соединениям стержневых конструкций, выполненных с использованием трубчатых элементов из композиционных материалов.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для защиты полезного груза при его транспортировке ракетой-носителем. .

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие крышек люков летательных аппаратов и может быть использовано в ракетно-космической технике для обеспечения термостатирования внутренних отсеков летательных аппаратов.

Изобретение относится к транспортным космическим системам

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании спутников связи

Наверх