Устройство фиксации предметов в невесомости

Авторы патента:

B64G1/66 - размещение и модификация устройств и приборов или инструментов, не отнесенных к другим рубрикам (инструменты как таковые, см. соответствующие классы, например антенны, используемые на спутниках H01Q 1/28)

Владельцы патента RU 2528497:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости. Устройство фиксации предметов в невесомости содержит фиксатор в виде проволоки (из материала, обладающим свойством остаточной пластической деформации) в неметаллической оболочке, рычаг (с возможностью вращения и поступательного движения относительно фиксатора) с щелевым отверстием шириной, соизмеримой с диаметром фиксатора. Изобретение позволяет повысить безопасность фиксации предметов космонавтом в условиях открытого космоса. 3 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости, в том числе в открытом космосе, в частности к средствам фиксации предметов к корпусу космического аппарата или между собой.

Предлагаемое устройство может быть продуктивно использовано при проведении подводных работ, на транспорте, в других отраслях производственно-хозяйственной деятельности, а также в бытовых операциях.

В процессе жизни и трудовой деятельности в невесомости необходимо фиксировать, закреплять все предметы, которые окружают космонавта или которыми он пользуется, во избежание их бесконтрольного дрейфа или отделения от космического объекта и утери.

Особенность деятельности в невесомости такова, что космонавту приходится, как правило, удерживаться одной рукой за поручень, выполняя в то же время целевые действия другой рукой. На этом принципе - «использование одной рукой» - должны разрабатываться инструменты и приспособления для внекорабельной деятельности. Этот принцип относится и к средствам фиксации. Стремление к минимизации рабочих движений - второй принцип разработки оборудования для внекорабельной деятельности, в том числе и устройств фиксации.

Для фиксации используются различные способы и средства: механические, магнитные, адгезионные, эластичные ткани, резинки, ленты, шнуры. К материалам, используемым для фиксации, предъявляются требования по сохранению их физических свойств под воздействием факторов космического пространства: вакуума, температуры, радиации и др.

Одним из способов фиксации является привязывание предметов тканевыми шнурами, веревками. Использование указанных средств, завязывание узлов для космонавта в скафандре под избыточным давлением, при ограниченной подвижности и сниженной тактильной чувствительности пальцев в перчатке, чрезвычайно трудоемкая задача с негарантированным положительным исходом. Кроме того, на практике выявлен такой эффект, как ослабление, распускание узлов в невесомости и ослабления всей привязи.

Известно устройство для фиксации элементов конструкции на корпусе космического аппарата (патент РФ 1804423), обеспечивающее фиксацию лентообразных, плоских элементов конструкции на двух параллельных поручнях космического объекта с использованием скобы П-образной формы, один конец которой выполнен подпружиненным с выступом, второй конец выполнен жестким, имеющим С-образный профиль. Данное устройство обеспечивает фиксацию только к двум параллельным поручням, фиксирует только плоские, лентообразные предметы и не обеспечивает фиксацию предметов различной конфигурации к любому элементу конструкции космического аппарата.

Известно использование в машиностроении проволоки для фиксации от несанкционированного отворачивания, стопорения резьбовых соединений. Завершение операции скрутки проволоки в этом случае осуществляется с использованием инструментов, например плоскогубцев, что неприемлемо ввиду ограниченных локомоторных возможностей космонавта в скафандре (Справочник металлиста. Том 2., с.225. Машгиз, Москва, 1958) (прототип).

Задачей изобретения является обеспечение минимизации энерготрат, эргономического качества, универсальности устройства и безопасности при фиксации предметов космонавтом в скафандре в условиях открытого космоса за счет надежной фиксации предметов различной формы к любым элементам конструкции космического объекта, уменьшением количества скруток, выполнении скрутки одной рукой при одновременном использовании другой руки для удерживания за поручень.

Решение задачи достигается тем, что устройство фиксации содержит фиксатор в виде проволоки в неметаллической оболочке с кольцами на концах, диаметр которых соизмерим с размерами пальцев наддутой перчатки скафандра под избыточным давлением, материал проволоки обладает свойством остаточной пластической деформации, на фиксаторе одним концом установлен на подвижном соединении рычаг с возможностью поступательного и вращательного движения относительно фиксатора, имеющий на другом конце щелевое отверстие для размещения в нем фиксатора, при этом ширина щелевого отверстия соизмерима с диаметром фиксатора.

На фиг.1 показано устройство фиксации.

На фиг.2 показано поперечное сечение фиксатора.

На фиг.3 показан рычаг в разрезе.

На фигурах:

1 - фиксатор;

2 - проволока;

3 - неметаллическая оболочка;

4 - кольца;

5 - рычаг;

6 - щелевое отверстие;

7 - фиксируемый предмет;

8 - поручень космического объекта;

9 - скрутка;

10 - положение рычага при скручивании.

Фиксатор 1, состоящий, например, из отожженной медной проволоки 2, имеет неметаллическую оболочку 3, например, из фторопласта, и колец 4; на фиксаторе 1 одним концом подвижно установлен рычаг 5, имеющий на другом конце щелевое отверстие 6.

Устройство используется следующим образом. Космонавт в скафандре продевает пальцы в кольца 4, изгибает фиксатор 1 по форме фиксируемого предмета 7 вместе с элементом конструкции - поручнем космического объекта 8, к которому предмет прикрепляется, заводит свободный конец фиксатора 1 в щелевое отверстие 6, сдвигает рычаг 5 близко к фиксируемому предмету 7, вращает рычаг 5 одной рукой и скручивает свободные концы фиксатора 1 с минимальным количеством скруток 10, осуществляя таким образом фиксацию предмета 7.

Благодаря остаточной пластической деформации материала фиксатора закрепление предмета получается прочным, стабильным, устойчивым к воздействию факторов космического пространства, скрутка легко может быть разобрана космонавтом, а фиксатор может быть использован повторно или многократно.

Действия по использованию устройства доступны и удобны для выполнения космонавтом в скафандре под избыточным давлением в условиях невесомости, что следует из опыта реализации операций внекорабельной деятельности.

Устройство фиксации предметов в невесомости, содержащее фиксатор в виде проволоки в неметаллической оболочке, отличающееся тем, что на концах фиксатора предусмотрены кольца, по диаметру соизмеримые с размерами пальцев наддутой перчатки скафандра под избыточным давлением, материал проволоки обладает свойством остаточной пластической деформации, на фиксаторе одним концом установлен посредством подвижного соединения рычаг с возможностью вращения и поступательного движения относительно фиксатора, на другом конце имеющий щелевое отверстие, по ширине соизмеримое с диаметром фиксатора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения состояния поверхности космического аппарата, а также других поверхностей в нанометровом диапазоне.

Стабилизация движения неустойчивых фрагментов космического мусора // 2505461

Группа изобретений относится к управлению движением космических объектов, в частности стабилизации относительного (вокруг собственного центра масс) движения фрагментов космического мусора.

Способ космического захоронения радиоактивных отходов в дальнем космосе и космический аппарат для его осуществления // 2492537

Изобретение относится к области космической техники, а более конкретно к способам космического захоронения радиоактивных отходов и космическим аппаратам (КА) с электроракетной двигательной установкой для транспортировки на орбиты захоронения в дальний космос радиоактивных отходов (РАО).

Устройство для изготовления объемных деталей и конструкций в космическом пространстве // 2438939

Изобретение относится к космической технологии, конкретнее - к технике объемной (3D) печати по принципу послойного наращивания твердой геометрической фигуры пучком электронов.

Устройство для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы со сменными частями гидроразъемов (варианты) // 2429169

Арретирующее устройство для электродвигателя привода руля ракеты // 2427798

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для арретирования и разарретирования валов электроприводов аэродинамических рулей управляемых авиационных ракет как при их технологических проверках, так при их пуске с самолета.

Арретир рулевого электропривода ракеты // 2426071

Космический передвижной дом // 2421381

Изобретение относится к космонавтике и служит для проживания астронавтов. .

Космический дом // 2418725

Изобретение относится к оборудованию и средствам для проживания людей на других планетах. .

Способ управления полетом исследовательского аппарата в атмосфере планеты // 2402467

Изобретение относится к управлению атмосферным полетом космических исследовательских аппаратов. .

Страховочное устройство для условий невесомости // 2528504

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности и безопасности космонавтов в процессе работы в открытом космосе. Страховочное устройство для условий невесомости содержит страховочный фал (СФ), гильзы с резьбой на наружной поверхности, пальцы, пружина растяжения (ПР), накидные гайки, чехол из мягкого материала, обоймы. Гильзы введены в фал, перпендикулярно осям гильз установлены пальцы, СФ помещен внутри ПР, чехол надет на пружину и накидные гайки. Рабочая часть СФ, ПР и чехла равна по длине в растянутом состоянии. Изобретение позволяет повысить безопасность деятельности космонавта в открытом космосе. 1 ил.

Шариковый замок // 2529250

Изобретение относится к области машиностроения. Шариковый замок содержит рабочую поверхность, выполненную в виде конической поверхности. На штоке выполнены посадочный буртик и посадочный фланец. На втулке выполнен стыковочный фланец с посадочным отверстием и заходной фаской, стыковочный фланец снабжен адаптером для установки второго объекта. Во втулке неподвижно установлен вкладыш, рабочая поверхность которого выполнена в виде конической поверхности, угол наклона рабочей поверхности втулки больше угла наклона рабочей поверхности штока на 1÷12°. Втулка снабжена рукояткой с головкой захвата. В запорном кольце выполнены радиальные отверстия, в которых установлены запорные шарики. Наружная посадочная поверхность запорного кольца взаимодействует с внутренней посадочной поверхностью рукоятки втулки. Ограничитель перемещения выполнен в виде не менее двух выступающих над поверхностью запорного кольца элементов. Запорное кольцо снабжено рукояткой с радиальными отверстиями, охватывающими ограничители перемещения. Рукоятка с зазором охватывает втулку, на рукоятке выполнена головка захвата. Достигается соединение и разделение двух объектов сжатием кисти руки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ ориентирования перемещаемого в пилотируемом аппарате прибора и система для его осуществления // 2531781

Группа изобретений относится к методам и средствам прицеливания (наведения) бортовых приборов, преимущественно аэрокосмического пилотируемого аппарата (ПА). Предлагаемый способ включает определение положения и ориентации свободно перемещаемого прибора внутри ПА. Для этого подают команды на излучение импульсных ультразвуковых (УЗ) сигналов излучателями, распределенными по прибору. Принимают сигналы УЗ-приемниками в разнесенных точках на ПА. Синхронизируют моменты излучения и приема сигналов по радиоканалу. Измеряют температуры в местах размещения УЗ-излучателей и УЗ-приемников. По этим данным и временам задержки приема сигналов определяют указанные положение и ориентацию прибора. По текущему положению ориентиров рассчитывают углы поворота прибора для его наведения на эти ориентиры и воспроизводят команды на поворот прибора. Система наведения содержит необходимые средства для проведения описанных операций. Технический результат группы изобретений состоит в обеспечении гарантированного наведения прибора, свободно перемещаемого относительно ПА, на ориентиры любого типа. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Узел закрепления оборудования к силовой сетчатой конструкции из полимерных композиционных материалов // 2535780

Изобретение относится к космической отрасли и касается узлов и элементов крепления оборудования космического аппарата (КА) на его силовой конструкции из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Узел закрепления оборудования состоит из крепежной и опорной накладок, скрепленных с элементом силовой сетчатой конструкции. Накладки соединены между собой и выполнены с углом наклона направляющих граней, совпадающим с углом наклона ребер силовой конструкции. Опорная накладка упирается в перекрестие силовой конструкции и служит для крепления крепежной накладки, которая создает плоскость и точку фиксации для установки оборудования. Достигается обеспечение точного положения оборудования КА на силовой сетчатой конструкции любой формы, отсутствие разрушающего воздействия на волокнистую структуру силовой сетчатой конструкции. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство пассивной защиты аппаратуры от вибрационных микроускорений на космическом аппарате // 2544286

В виброзащитной платформе крепление и расфиксация подвижной части (2) с основанием (1) осуществляется автоматически с помощью системы, содержащей фиксаторы с реверсивными электромоторами-редукторами (6) и концевыми выключателями (15), срабатывающими в крайних положениях подвижной части виброзащитной платформы и отключающими электромоторы-редукторы. При расфиксации подвижная часть оказывается связанной с неподвижным основанием через четыре виброизолятора (4), выполненные каждый в виде «креста» из четырех одинаковых, витых из стальной проволоки круглого сечения без предварительного натяжения витков цилиндрических пружин растяжения с шарнирным креплением одних концов между собой в центре «креста», а других концов - двух горизонтальных пружин через рамки (3) с неподвижным основанием, а двух вертикальных пружин посредством кронштейнов (5) с подвижной частью виброзащитной платформы. Повышается эффективность работы платформы. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Надувная ложная цель // 2546026

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для маскировки космических объектов путем формирования ложных целей. Надувная ложная цель содержит надувную трансформируемую оболочку с остаточным газом, газогенератором с электрозапалом, источником тока с выключателем, гибкие упругие связи. Диаметральные плоскости сечения оболочки содержат локальные утолщения материала со сквозными каналами-отверстиями с ниппельными устройствами, продольная ось отверстий расположена в плоскости сечения оболочки под углом. Изобретение позволяет распознавать КО и ложные цели. 2 ил.

Способ защиты земли от опасных космических объектов в солнечной системе // 2551591

Изобретение относится к методам снижения угрозы для Земли от опасных космических объектов (ОКО): астероидов, комет и т.п. Способ включает посылку к ОКО космического аппарата с оборудованием для разрушения ОКО и посадку на ОКО. Определяют плотность ОКО, а затем производят последовательное отделение от ОКО частей контролируемых размеров. Последние выбирают так, чтобы масса каждой из частей была наименее опасной для Земли. Полное разделение ОКО на части заканчивают незадолго до сближения ОКО с Землей на расстояние предела Роша (для «жидкого спутника»). Отделённые части перемещают для обеспечения доступа к остальной массе ОКО. Положение частей друг относительно друга ограничивают так, чтобы не происходило их соединение между собой, но было возможным их удаление друг от друга под действием градиента поля тяготения Земли. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Базовый радиоэлектронный блок космического модуля // 2572559

Изобретение относится к космической области, а именно к радиоэлектронным устройствам космического модуля. Технический результат - расширение функциональных возможностей радиоэлектронного блока за счет крепления устройств жизнеобеспечения и полезной нагрузки космического модуля непосредственно на его корпусе, что уменьшает объем и массу модуля. Достигается тем, что модуль дополнительно содержит несущие рамные элементы с монтажными площадками, на которые крепятся устройства жизнеобеспечения и полезная нагрузка, например солнечные батареи и солнечные датчики. Несущие рамные элементы помещены между ячейками радиоэлектронного блока, надеты на шпильки и стянуты гайками. 4 ил.

Способ управления ориентацией космического аппарата при проведении экспериментов с научной аппаратурой по изучению конвекции // 2581281

Изобретение относится к управлению ориентацией космического аппарата (КА). Способ включает закрутку КА, измерение расстояния от научной аппаратуры КА по изучению конвекции до оси закрутки, измерение и фиксацию температуры в этой аппаратуре, а также угловой скорости КА. При этом скорость закрутки КА изменяют с учетом взаимообусловленных изменений указанных измеряемых параметров. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности изучения влияния уровня микроускорений на процесс конвекции при управлении ориентацией КА.

Устройство передачи телеметрической информации с борта спускаемого космического аппарата // 2583027

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для передачи телеметрической информации со спускаемого космического аппарата (СКА). Устройство передачи телеинформации со СКА содержит камеру телезонда с теплозащитной оболочкой, телезонд, крышку камеры, два вышибных заряда. Число телезондов в капсуле определяется временными промежутками, через которые требуется передавать телеинформацию. Изобретение позволяет передавать текущую телеинформацию важнейших параметров с борта СКА в ЦУП или в поисково-спасательные службы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.