Универсальный имитатор транспортно-пускового контейнера для поведения вибродинамических испытаний спутников стандарта cubesat

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к устройствам, применяемым при наземном тестировании. Универсальный имитатор транспортно-пускового контейнера состоит из корпуса с основанием в виде плиты, верхней горизонтальной крышки, вертикальных боковых стенок с окнами и с угловыми направляющими, толкателя и его пружин. Плита основания имеет отверстия разного диаметра с расстояниями между их центрами, выдержанными в метрической и дюймовой системах с возможностью крепления плиты к рабочему столу вибростендов разных производителей. Достигается расширение диапазона типоразмеров испытываемых спутников. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к устройствам, используемым на этапе наземного тестирования космических аппаратов и может быть использовано для проведении вибродинамических испытаний спутников стандарта CubeSat формата от 1U до 12U.

Из уровня техники известно, что размещение спутника на рабочем столе вибрационного стенда осуществляется либо посредством имитатора транспортно-пускового контейнера (ИТПК), либо в адаптированном к столу транспортно-пусковом контейнере (ТПК). Известны транспортно-пусковые контейнеры для спутников стандарта CubeSat: RU 2658401 C1, RU 2631360 C1, RU 2541617 C1.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является ТПК RU 2658401 C1. Это универсальный транспортно-пусковой контейнер для спутников стандарта CubeSat. В универсальном транспортно-пусковом контейнере, имеющем корпус с направляющими, толкатель по меньшей мере с одной подвижной платформой и по меньшей мере одну поворотную крышку и ее устройство расфиксации, каждая направляющая съемная и выполнена в виде ступенчатого профиля, ступени которого неравнозначны. На одной из боковых поверхностей направляющих выполнены паз и угловая выборка, взаимодействующие при переустановке направляющих с ответными частями конкретного запускаемого спутника. На подвижной платформе толкателя смонтированы кронштейны, установленные на направляющих с возможностью перемещения. Спутник взаимодействует с подвижной платформой толкателя либо через кронштейны, либо через съемные дистанционные втулки, установленные на кронштейнах, либо через торцевую пластину, закрепленную на подвижной платформе толкателя, и кронштейны с фиксаторами, взаимодействующими с пазами направляющих. Транспортно-пусковой контейнер предназначен для запуска спутников стандарта CubeSat форматом от 1U до 6U.

Поскольку спутники стандарта CubeSat являются «студенческим» проектом и создаются преимущественно университетами в образовательных целях, стоит задача удешевления процесса их изготовления и наземного тестирования. Предлагаемые зарубежными фирмами имитаторы ТПК имеют немалую стоимость и не дают возможность тестировать спутники CubeSat широкого диапазона форматов. Использование для испытаний спутника адаптированного к вибро-столу транспортно-пускового контейнера тем более экономически не целесообразно и ограничено узким набором форматов тестируемых спутников.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании универсального имитатора транспортно-пускового контейнера для проведения вибро-динамических испытаний спутников стандарта CubeSat в диапазоне форматов от 1U до 12U, при этом легко адаптируемого к рабочему столу вибростендов разных производителей, с возможностью доступа к спутникам для установки на них датчиков. Для снижения стоимости ИТПК и обеспечения простоты конструкции применены широко используемые в промышленности конструкционные элементы (швеллер, лист, пруток).

Необходимость решения такой технической задачи вызвана увеличением количества запусков во всем мире спутников стандарта CubeSat попутной полезной нагрузкой или ракетами легкого класса. Для допуска к запуску каждый спутник должен пройти обязательные тестовые вибро-динамические испытания, поэтому остро стоит вопрос о доступности и низкой стоимости проведения таких испытаний.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом нами ИТПК используется основание в виде плиты с набором отверстий разного диаметра, расстояние между центрами отверстий выдержаны в метрической и в дюймовой системах для адаптации устройства к рабочему столу разных типов вибродинамических стендов, боковые и торцевые вертикальные стенки корпуса ИТПК выполнены из швеллера, скрепляемого болтами; внутри корпуса к боковым стенкам крепятся угловые направляющие, которые используются для удержания спутников стандарта CubeSat 12U; при установке внутрь ИТПК дополнительных элементов, выполненных также из швеллера с угловыми направляющими, появляется возможность загрузки в ИТПК спутников стандарта CubeSat 3U и 6U; установка в корпус специальных проставок дает возможность испытывать в ИТПК спутники стандарта CubeSat от 1U до 2U. Верхняя горизонтальная крышка имеет отверстия для подключения к тестируемому спутнику датчика виброметра и других измерительных устройств. Фиксирующая съемная вертикальная крышка может быть установлена без перекоса.

Конструкция универсального имитатора транспортно-пускового контейнера поясняется чертежами:

Фиг. 1 - общий вид ИТПК с устанавливаемым в него спутником стандарта CubeSat 12U;

Фиг. 2 - основание ИТПК;

Фиг. 3 - общий вид ИТПК в сборе без верхней крышки;

Фиг. 4 - общий вид ИТПК: конфигурация для тестирования CubeSat 12U;

Фиг. 5 - общий вид ИТПК: конфигурация для тестирования CubeSat 6U;

Фиг. 6 - общий вид ИТПК: конфигурация для тестирования CubeSat 3U;

Фиг. 7 - проставки, используемые при тестировании CubeSat 1U и 2U.

Конструкция универсального имитатора транспортно-пускового контейнера состоит из основания 1 в виде плиты с отверстиями; выполненных из швеллера вертикальных боковых стенок 2, имеющих угловые направляющие 3, предназначенные для удержания внутри ИТПК корпуса 4 спутника CubeSat 12U; вертикальной стенки 6, изготовленной из швеллера; закрепленных на ней пружин толкателя 5, создающих давление на спутник через толкатель 7. Вертикальные боковые стенки 2 корпуса ИТПК имеют окна 8, предназначенные для доступа к элементам спутника установленного внутрь ИТПК. Верхняя крышка 9 корпуса ИТПК имеет окна 10, предназначенные для установки датчика виброметра и других приборов на корпус тестируемого спутника при вибродинамических испытаниях. В конструкцию ИТПК могут входить: перегородка из швеллера 11 с угловыми направляющими 3 для установки и испытания спутников CubeSat 6U и перегородка из швеллера 12 с угловыми направляющими 3 для установки и испытания спутников CubeSat 3U, проставки 13 и 14 для испытания спутников CubeSat 1U и 2U соответственно. Фиксируются тестируемые спутники внутри ИТПК выполненной из швеллера съемной фиксирующей вертикальной крышкой 15 с цилиндрическими направляющими 16, которые входят в пазы держателей цилиндрических направляющих 17. Крышка 15 фиксируется гайками 18 накручиваемыми на шпильки 19 в процессе установки спутника. Дополнительно вертикальная крышка 15 фиксируется к верхней крышке 9 с помощью болтов с шестигранной головкой и к основанию 1 винтами 21 с внутренней шестигранной головкой.

Устройство используется следующим образом. ИТПК закрепляется на рабочем столе вибростенда путем прикручивания его основания к поверхности стола. Далее задается нужная внутренняя конфигурация ИТПК в зависимости от формата тестируемого спутника стандарта CubeSat. Затем по угловым направляющим спутник устанавливается внутрь ИТПК и фиксируется в нем съемной вертикальной крышкой с цилиндрическими направляющими, удерживаемой на этапе установки гайками на шпильках, а затем дополнительно крышка прикручивается к основанию и к верхней крышке. После этого через имеющиеся в верхней крышке ИТПК окна к тестируемому спутнику подключаются датчики виброметра, запускается вибростенд и проводятся вибродинамические испытания. При необходимости через окна верхней крышки могут подключаться датчики других измерительных приборов.

Технический результат использования изобретения заключается в том, что универсальный имитатор транспортно-пускового контейнера позволяет тестировать спутники стандарта CubeSat в широком диапазоне форматов от 1U до 12U, при этом само устройство легко адаптируется к рабочему столу вибростендов различных производителей за счет использования в его основании отверстий разного диаметра расположенных на расстояниях выдержанных в метрических и дюймовых системах, в ИТПК предусмотрена возможность подключения датчиков измерительных приборов к спутникам через окна верхней крышки, а установка съемной фиксирующей вертикальной крышки возможна без ее перекоса.

Список использованных источников:

1. Патент №2658401.

2. Патент №2631360.

3. Патент №2541617.

1. Универсальный имитатор транспортно-пускового контейнера, состоящий из корпуса с основанием в виде плиты, верхней горизонтальной крышки, вертикальных боковых стенок с окнами и с угловыми направляющими, толкателя и его пружин, закреплённых на задней вертикальной стенке, отличающийся тем, что плита основания имеет отверстия разного диаметра с расстояниями между их центрами, выдержанными в метрической и дюймовой системах с возможностью крепления плиты к рабочему столу вибростендов разных производителей.

2. Имитатор контейнера по п. 1, отличающийся тем, что верхняя крышка имеет окна для датчиков.

3. Имитатор контейнера по п. 1, отличающийся тем, что вертикальные боковые стенки, задняя стенка и съемная вертикальная крышка выполнены из швеллера.

4. Имитатор контейнера по п. 1, отличающийся тем, что съемная фиксирующая вертикальная крышка имеет цилиндрические направляющие с возможностью установки в корпус при помощи шпилек и гаек и отверстия с возможностью крепления к основанию и верхней горизонтальной крышке.

5. Имитатор контейнера по п. 1, отличающийся тем, что корпус имеет дополнительные съемные перегородки с угловыми направляющими для спутников CubeSat 6U и 3U, а также проставки с угловыми направляющими для установки спутников CubeSat 1U и 2U.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытаниях на комплексное термомеханическое воздействие и вибрации. Стол содержит плиту нижнюю, отдельные герметичные камеры охлаждения, соединенные через штуцеры с системой подачи, слива и охлаждения воды.

Изобретение относится к испытательной технике. Предлагается установка для вибрационных испытаний быстровращающихся роторов, включающая станину, электродвигатель, опорные узлы, в которых установлен испытуемый вал с нагрузочным диском радиальной вибрации, датчики измерения вибрации, аналого-цифровой преобразователь с выводом информации на ЭВМ, отличающаяся тем, что в установку дополнительно введены приводной ротор с диском, в котором выполнены окна, сильфонная муфта, установленная на валу приводного ротора, взаимодействующая с приводным электродвигателем, сопловые аппараты, установленные на статоре приводного ротора и связанные с внешним источником сжатого воздуха, внешний источник сжатого воздуха выполнен с возможностью создания бегущей волны, воздействующей на лопатки нагрузочного диска испытуемого вала через сопловые аппараты и вращающиеся окна приводного ротора, испытуемый вал выполнен с возможностью вращения и нагружения его продольной и крутильной вибрационной нагрузкой, параметры которой определяются углом сдвига окон диска , где m - число окон в диске; n - порядковый номер окна, а число сопловых аппаратов равно числу окон, скоростью вращения приводного ротора, параметрами струи сжатого воздуха и геометрическими характеристиками лопаток нагрузочного диска испытуемого вала, сигналы от датчиков осевой, крутильной и радиальной вибрации ротора поступают в аналого-цифровой преобразователь, связанный с ЭВМ, с помощью которой анализируют взаимное влияние вибраций различных типов с выводом результатов анализа на печать.

Способ измерения состояния множества пространственно разнесенных машинных частей, подверженных износу и испускающих акустические сигнатуры, включает следующие шаги: (а) оптическое обнаружение акустических свойств множества машинных частей, подверженных износу, и получение из них обнаруженных сигналов; (b) разделение обнаруженных сигналов на первую последовательность соответствующих пространственных сегментов вдоль пространственно разнесенных машинных частей и, для каждого пространственного сегмента, разделение обнаруженного сигнала на временной сегмент с записью акустических свойств пространственного сегмента за протяженный временной период; (с) разделение каждого временного сегмента на последовательность субсегментов и преобразование субсегментов в частотную область в соответствующие частотные субсегменты; (d) комбинирование частотных субсегментов в пределах пространственного сегмента с получением соответствующего комбинированного частотного субсегмента с пониженным уровнем шумов; и (е) определение основной частоты испускаемых акустических сигнатур, присутствующих в комбинированном частотном субсегменте, и ее гармоник.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытаниях на комплексное термомеханическое воздействие. Стол содержит верхнюю и нижнюю опорные плиты из жаропрочной стали, жестко соединенные между собой заглубленными в них вертикальными несущими ребрами и горизонтальными пластинами, образующими вдоль нижней опорной плиты замкнутые герметичные полости.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения параметров векторных объектов в низкочастотном диапазоне, и может быть применено в геофизике для исследования таких параметров, как чувствительность, характеристика направленности и коэффициент деления характеристики направленности каналов ускорения, в частности, векторных приемников типа и их элементов, а также для использования в технологических циклах изготовления акселерометров для отбора датчиков по чувствительности.

Изобретение относится к области автоматизированных систем мониторинга технического состояния зданий и сооружений и может быть использовано при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений. Система содержит блок датчиков параметров, блок, осуществляющий регистрацию измерений, поступающих с одного или нескольких блоков датчиков, блок формирования из массива зарегистрированных параметров подмножества параметров, подлежащих контролю, блок интеллектуальной обработки, осуществляющий анализ контролируемых параметров нейронной сетью для формирования оценки состояния отдельных контролируемых конструкций и/или строительного объекта в целом и выявления зон напряженно-деформированного состояния, и последующий контроль выявленных зон напряженно-деформированного состояния, блок отображения мониторинговой информации, осуществляющий отображение в наглядной форме результатов оценки отдельных контролируемых конструкций и/или строительного объекта в целом.

Изобретение относится к методам испытаний приборов и оборудования на ударные воздействия высокой интенсивности и может быть использовано при испытаниях на ударные воздействия приборов и оборудования по методу ударных спектров ускорений. Для проведения испытаний, заключающихся в создании импульсов ускорений с помощью ударного стенда, регистрации ускорений и получении ударного спектра ускорений в точках крепления объекта испытаний, требуемое ударное воздействие в форме ударных спектров ускорений формируют в виде нестационарной вибрации на динамическом макете объекта испытаний, а ударные спектры ускорений одновременно получают для положительных и отрицательных значений ускорений нестационарной вибрации.

Использование: для мониторинга технического состояния производственных зданий. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют разбивку производственного здания на конструктивно независимые блоки, определение стоимости оборудования и количества работников в каждом блоке, расчет потенциальных ущербов обрушения конструкций в каждом блоке, установку в независимом блоке системы мониторинга технического состояния конструкций, калибровку системы мониторинга при помощи нагружения мостовыми кранами, измерение значений параметров, характеризующих состояние контролируемых элементов конструкций, их сравнение с предельными значениями, вычисление фактических рисков аварии в каждом блоке, отображение в наглядной форме мониторинговой информации и результатов оценки рисков аварии в каждом блоке, определение очередности ремонта независимых блоков.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для высокоскоростных трековых испытаний, и может быть использовано для торможения объектов. Способ включает силовое воздействие на движущийся объект тормозным устройством, выполненным в виде по крайней мере одной емкости с жидкостью, установленной в заданном месте ракетного трека.

Изобретение относится к средствам для испытания различных приборов и устройств на стендах для механических испытаний. Устройство выполнено в виде короба, нижняя грань короба является опорной плитой, на которой установлены штифты и сделаны отверстия для крепежа испытываемого изделия с ручками, отверстиями и крепежными элементами.

Изобретение касается блокировочного замка. Блокировочный замок (3) для соединения двух концов цепи (2) в запертом состоянии имеет две противолежащие половины (7, 8) блокировочного замка, которые входят в зацепление друг с другом и блокируются с образованием двух приемных отверстий (5).
Наверх