контейнер

Формула изобретения

1. Контейнер для вертикальной транспортировки космического аппарата, содержащий основание с установленным на нем опорным переходником для установки космического аппарата, снабженным системой амортизации, проставку с закрепленными на ней компенсаторами бокового положения космического аппарата и крышку, отличающийся тем, что компенсаторы бокового положения выполнены в виде горизонтально расположенных регулируемых штанг, снабженных опорными роликами, установленными с возможностью взаимодействия их контактных поверхностей с космическим аппаратом, при этом каждая регулируемая штанга выполнена состоящей из стакана, закрепленного резьбовым хвостовиком в гнезде проставки, и соосно установленного в стакане упора, шарнирно связанного с опорным роликом, причем стакан и упор закреплены между собой посредством фиксатора продольного и бокового положений, а контактная поверхность каждого опорного ролика покрыта металлизированной пленкой, нанесенной на упругий материал, закрепленный на опорном ролике, при этом продольная ось вращения опорного ролика расположена в плоскости, перпендикулярной продольной оси космического аппарата.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что между каждыми стаканом и упором соосно им в продольном направлении последнего установлен демпфер предельных перегрузок пружинного типа.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что фиксатор продольного и бокового положений выполнен в виде фигурной гайки.

4. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в качестве упругого материала, размещенного между опорным роликом и металлизированной пленкой, использована резина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к емкостям для размещения в них изделий специальной техники, а более конкретно для размещения космических аппаратов при их транспортировке и хранении.

Известен контейнер для размещения адаптера космических аппаратов, содержащий основание с опорным переходником для установки адаптера, проставку и крышку (см. чертеж 17С18К.9401-000СБ., КБ "Полет”, 2001 г.).

Известен также контейнер для размещения в нем космического аппарата в вертикальном положении, содержащий основание с опорным переходником для установки космического аппарата, снабженным системой амортизации, проставку с закрепленными на ней компенсаторами бокового положения космического аппарата, выполненными в виде жестких тяг, и крышку (см. чертеж 11Ф617.9310-ОСБ, КБ “Полет”, 1984 г.).

Недостатками данного устройства является дополнительное нагружение космического аппарата как при воздействии перегрузок при транспортировке, так и при температурных деформациях при транспортировке и хранении, а также снижение эффективности работы системы амортизации.

Это связано с тем, что при торцевом креплении космического аппарата к опорному переходнику, установленному на основании контейнера, возможные вертикальные перемещения или температурные деформации космического аппарата в продольном направлении последнего ограничиваются компенсаторами бокового положения, выполненными в виде жестких тяг, и допускаются фактически только за счет имеющихся зазоров в шарнирных узлах крепления тяг как к проставке контейнера, так и непосредственно к космическому аппарату. При выработке указанных зазоров происходит изгиб продольной оси космического аппарата и, как следствие, возникает дополнительное нагружение космического аппарата при транспортировке и хранении, что может привести либо к повреждению космического аппарата, либо к разрушению узлов его крепления к контейнеру, либо к потере устойчивости тяг при работе последних на сжатие.

Особенно опасно такое раскрепление космического аппарата в контейнере при значительных вертикальных габаритах космического аппарата (порядка 1,5... 4 метра). Так, например, для конструкций корпусов космических аппаратов, выполненных из алюминиевых сплавов, температурные деформации могут достигать 10 мм для диапазона рабочих температур эксплуатации космического аппарата от минус 40°С до 50°С. В то же время зазоры в шарнирных узлах крепления тяг выбираются из условия обеспечения сборки схемы крепления космического аппарата в контейнере и обычно составляют не более 1 мм.

Ограничение вертикальных перемещений космического аппарата при транспортировке величиной фактических зазоров в шарнирных узлах крепления тяг также соответственно лимитирует рабочий ход (вертикальное перемещение) системы амортизации, что не позволяет последней эффективно снизить уровень вертикальных перегрузок, действующих на космический аппарат. Рабочий ход амортизаторов на практике составляет несколько сантиметров и более в зависимости от массы транспортируемого космического аппарата и жесткости амортизаторов.

Кроме того, раскрепление космического аппарата с помощью жестких тяг приводит к дополнительному нагружению космического аппарата в плоскости крепления тяг усилиями, возникающими от тяг при регулировке их натяжения.

Наличие зазоров (люфтов) в шарнирных узлах крепления жестких тяг приводит к виброударному нагружению космического аппарата при воздействии динамических нагрузок во время движения транспортного средства, особенно при переходных режимах (торможение, разгон, спуск с горки, прохождение стыков рельсов и т.д.), что может отрицательно сказаться на работоспособности бортовой аппаратуры космического аппарата.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик (исключение дополнительного нагружения космического аппарата при воздействии перегрузок при транспортировке и температурных деформациях, снижение виброударного нагружения космического аппарата при транспортировке, а также повышение эффективности работы системы амортизации космического аппарата) контейнера.

Поставленная цель достигается тем, что в контейнере для транспортировки космического аппарата, содержащем основание с установленным на нем опорным переходником для установки космического аппарата, снабженным системой амортизации, проставку с закрепленными на ней компенсаторами бокового положения космического аппарата и крышку, компенсаторы бокового положения выполняются в виде горизонтально расположенных регулируемых штанг, снабженных опорными роликами, установленными с возможностью взаимодействия их контактных поверхностей с космическим аппаратом. При этом каждая регулируемая штанга выполняется состоящей из стакана, закрепленного резьбовым хвостовиком в гнезде проставки, и соосно установленного в нем упора, шарнирно связанного с опорным роликом. Стакан и упор закрепляются между собой посредством фиксатора продольного и бокового положений, выполненным в виде фигурной гайки. Контактная поверхность каждого опорного ролика покрывается металлизированной пленкой, нанесенной на упругий материал, а именно резину, закрепленную на опорном ролике. Между каждыми стаканом и упором соосно им в продольном направлении последнего устанавливается демпфер предельных перегрузок пружинного типа. Продольная ось вращения каждого опорного ролика располагается в плоскости, перпендикулярной продольной оси космического аппарата.

Предлагаемое устройство поясняется на фиг.1-4.

На фиг.1 представлен продольный разрез предлагаемого контейнера.

На фиг.2 изображен разрез А-А согласно фиг.1.

На фиг.3 показан разрез Б-Б согласно фиг.2.

На фиг.4 представлен разрез В-В согласно фиг.3.

Контейнер содержит основание 1 (фиг.1) с опорным переходником 2 для установки космического аппарата 3, снабженным системой амортизации 4. Элементы крепления системы амортизации 4 к основанию 1 и опорному переходнику 2 на чертежах условно не показаны. К основанию 1 крепится проставка 5, на которую установлена крышка 6.

На проставке 5 закреплены компенсаторы бокового положения 7 космического аппарата 3, выполненные в виде горизонтально расположенных регулируемых штанг 8 (фиг.2), снабженных опорными роликами 9. Опорные ролики 9 установлены с возможностью взаимодействия их контактных поверхностей 10 (фиг.3) с космическим аппаратом 3. Каждая регулируемая штанга 8 выполнена состоящей из стакана 11 (фиг.3) и упора 12. Стакан 11 установлен резьбовым хвостовиком 13 в гнезде 14 проставки 5 и зафиксирован гайкой 15 (фиг.3) и контровочной проволокой 16. Упор 12 установлен в глухом канале 17 стакана 11 соосно последнему. При этом между торцом 18 упора 12 и торцом 19 канала 17 размещен демпфер предельных перегрузок 20 пружинного типа. Стакан 11 и упор 12 закреплены между собой посредством фиксатора продольного и бокового положений 21. Опорный ролик 9 установлен на упоре 12 посредством шарнира 22 (фиг.3, 4). Опорный ролик 9 состоит из цилиндрического корпуса 23 (фиг.4), покрытого упругим материалом, а именно резиной 24. При этом контактная поверхность 10 опорного ролика 9 выполнена в виде металлизированной пленки 25 (фиг.4), нанесенной (приклеенной либо напыленной) на упругий материал 24. Фиксатор продольного и боковых положений 21 выполнен в виде фигурной гайки, закрепленной резьбовой частью 26 (фиг.3) на стакане 11 и контактирующей фиксирующим поясом 27 с буртиком 28 упора 12.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом. Космический аппарат 3 устанавливается (фиг.1) вертикально краном (на фиг. условно не показан) на опорный переходник 2, снабженный системой амортизации 4 и закрепленный на основании 1. Элементы крепления системы амортизации 4 к основанию 1 и опорному переходнику 2 на чертежах условно не показаны. Затем космический аппарат 3 крепится к опорному переходнику 2 (элементы крепления условно не показаны). После этого краном (условно не показан) на основание 1 устанавливается проставка 5 и крепится (элементы крепления условно не показаны) к основанию 1. Установка проставки 5 производится при крайнем (наиболее отведенном от космического аппарата 3) положении каждого компенсатора бокового положения 7 космического аппарата 3. Затем производится приведение компенсаторов бокового положения 7 в рабочее положение. Для этого каждый стакан 11 выдвигается (выкручиванием резьбового хвостовика 13 стакана 11 из гнезда 14 проставки 5) и толкает упор 12 с опорным роликом 9 в направлении опорной площадки 29 (фиг.3) космического аппарата 3. Выдвижение стакана 11 производится до упирания контактной поверхности 10 опорного ролика 9 об опорную площадку 29 космического аппарата 3 либо по достижении требуемого (минимального) зазора между контактной поверхностью 10 опорного ролика 9 и опорной площадкой 29 космического аппарата 3 (наличие требуемого зазора определяется специальным щупом, условно не показанным). Затем резьбовой хвостовик 13 стопорится в гнезде 14 проставки 5 с помощью гайки 15 и контровочной проволоки 16. При достижении требуемых параметров установки компенсаторов бокового положения 7 (контакта либо требуемой величины зазора) производится фиксация их продольного и бокового положений. Для этого фиксатор продольного и бокового положений 21, выполненный в виде фигурной гайки, установленной резьбовой частью 26 на стакане 11, накручивается на стакан 11 и поджимает (фиг.3) фиксирующим поясом 27, взаимодействующим с буртиком 28, упор 12 к демпферу предельных перегрузок 20 пружинного типа. Перед этим производится ориентация опорного ролика 9 в боковом направлении, а именно производится установка опорного ролика 9 продольной осью вращения в плоскость, перпендикулярную продольной оси космического аппарата 3. После установки на проставку 5 крышки 6 и крепления (элементы крепления условно не показаны) ее к проставке 5 контейнер подготовлен к использованию.

При хранении космического аппарата 3 в предложенном контейнере при перепадах температур соответствующие деформации космического аппарата 3 в направлении его продольной (вертикальной) оси не приводят к дополнительному нагружению космического аппарата 3, так как при увеличении (либо уменьшении) вертикального габарита космического аппарата 3 происходит либо проворот опорных роликов 9 в зоне их контакта с опорной площадкой 29 космического аппарата 3, либо при наличии гарантированного зазора свободное изменение вертикального габарита космического аппарата 3.

При транспортировке космического аппарата 3 в предложенном контейнере при воздействии вертикальных перегрузок и соответствующем перемещении опорной площадки 29 космического аппарата 3 происходит либо проворот опорных роликов 9 в зоне их контакта с опорной площадкой 29 космического аппарата 3, исключающий дополнительное нагружение последнего, либо при наличии гарантированного зазора свободное изменение вертикального габарита космического аппарата 3.

Покрытие упругого материала 24 опорного ролика 9 металлизированной пленкой 25 (или антифрикционным покрытием) уменьшает силу трения, возникающую при контакте (провороте) опорного ролика 9 с опорной площадкой 29 космического аппарата 3.

При транспортировке космического аппарата 3 в предложенном контейнере при воздействии боковых перегрузок и соответствующем перемещении опорной площадки 29 происходит сжатие упругого материала 24 опорного ролика 9, что исключает дополнительное (в том числе и виброударное) нагружение космического аппарата 3 в боковом направлении.

При воздействии боковых перегрузок, превышающих предельно допустимые (аварийная посадка, аварийное торможение и т.д.) в действие вступает демпфер предельных перегрузок 20 пружинного типа. Происходит сжатие пружинных колец 30 (фиг.3) и 31 демпфера 20. При этом фиксатор 21 не препятствует ввиду наличия зазора между буртиком 28 упора 12 и торцом 32 (фиг.3) стакана 11, перемещению упора 12 в направлении демпфера 20. После прекращения действия перегрузки, превышающей предельно допустимую величину, демпфер 20 (пружины 30 и 31) возвращается (растягивается) в исходное положение. Срабатывание демпфера 20 обеспечивает неразрушение космического аппарата 3 под действием аварийных перегрузок.

Таким образом, предложенное устройство имеет существенные отличия от ранее известных контейнеров и позволяет повысить их эксплуатационные характеристики.