Блочно-каркасный космический корабль

Блочно-каркасный космический корабль

Реферат

 

Изобретение относится к космонавтике, а точнее к космическим летательным аппаратам (кораблям) блочно-каркасной схемы. Согласно изобретению космический корабль представляет собой часть правильной тетраэдральной решетки. Ячейки решетки образованы цилиндрическими секциями с пристыкованными к ним узловыми модулями. При этом разность удалений от центра масс корабля любых двух наружных модулей каркаса менее длины секции, а все элементы решетки заполнены соответствующими секциями и модулями. За счет последних корабль может (в принципе, неограниченно) наращиваться. Изобретение направлено на повышение жесткости структуры корабля и увеличение его полезного объема. 2 з.п.ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к космонавтике, а точнее - к космическим кораблям (БКК).

Известен БКК в виде части кубической решетки, образованной цилиндрическими секциями и модулями и скрепленной с частью вспомогательной сложной стержневой решетки /1/.

Недостатком известного БКК является его небольшая массная (т.е. отнесенная к массе корабля) жесткость вследствие относительно малой жесткости кубической решетки и особенно вспомогательной решетки, имеющей незамкнутые ячейки. Кроме того, следует отметить сложность конструкции БКК и его изготовления.

Известен также БКК в виде части сложной решетки из цилиндрических секций с пятигранными торцами, состыкованных под углами 60^o, 90^o, 120^o и 180^o /2/.

Недостатком этого БКК является также невысокая массная жесткость вследствие отсутствия в каркасе замкнутых ячеек.

Наиболее близким аналогом изобретения является БКК в виде части тетраэдральной решетки, состоящей из ячеек, образованных типовыми блоками в виде секций и состыкованных с концами секций стыковых модулей. Стыковые модули представляют собой полые элементы (отсеки), выполняющие роль узлов /3/.

Как известно, в тетраэдральной решетке длины всех секций одинаковы. При этом ближайшие секции расположены под углом 30^o (для чего на модуле должно быть 12 люков).

Хотя БКК - ближайший аналог и имеет большую, чем у других указанных БКК массную жесткость, его недостатками являются наличие у секций каркаса горловин (сужений), что уменьшает жесткость каркаса и является фактором концентрации деформаций; наличие специальных стыковых соединений также с меньшей жесткостью; немаксимальный полезный объем, который может быть достигнут в случае применения для построения каркаса (правильной) тетраэдральной решетки.

Целью изобретения является устранение данных недостатков, т.е. повышение массной жесткости и полезного объема БКК.

Указанная цель достигается тем, что в БКК в виде части тетраэдральной решетки, состоящей из ячеек, образованных типовыми блоками в виде секций и состыкованных с концами секций стыковых модулей, разность удаления наружных указанных модулей (любых двух из модулей, расположенных на наружной части каркаса) от центра масс корабля менее длины секции, а все элементы решетки заполнены блоками, входящими в ячейки.

Кроме того, указанная секция может быть выполнена в виде прямого круглого цилиндра.

Наконец, БКК может быть выполнен с возможностью наращивания (в принципе, неограниченного) указанных блоков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан пример наименьшего БКК согласно изобретению.

Основная секция 1 в виде прямого круглого цилиндра должна быть состыкована со стыковым модулем 2, входящим в блок 12 в форме "головастика". Другие концы блока - секции 1 и блока 12 - должны быть состыкованы с модулями 2 блока 212 в форме " гантели". К модулям 2 этих блоков должен быть пристыкован блок в виде трехсекционника 1112. Каждый модуль 2 имеет двенадцать стыковых люков (показаны только люки 3), к которым пристыковываются блоки. Диаметр модуля 2 должен быть минимальным, но допускать размещение на его экваторе шести стыковых люков. Проблемы размещения крышек люков не возникает, т.к. одновременно не должно быть открыто более двух люков (для безопасности).

БКК может наращиваться стыковкой к нему упомянутых блоков и двухсекционника в виде угла из двух секций (не показан). Все эти блоки имеют ось симметрии, что упрощает их доставку к кораблю ракетами. К наружным модулям могут временно пристыковываться менее жесткие объекты.

Упомянутые блоки могут свариваться из секций 1 и модулей 2 либо выдавливаться из цельных заготовок. Все трубчатые элементы решетки заполнены секциями ячеек, что обеспечивает высокую жесткость каркасу (он как бы вписан в сферу). Секции не имеют сужений, а наличие блоков уменьшает количество стыков - это также способствует повышенной массной жесткости БКК.

Таким образом, БКК согласно изобретению позволяет достичь поставленной цели, обеспечив при этом минимальные колебания элементов решетки каркаса (уменьшение вероятности резонансных колебаний), а также снижение опасности разгерметизации.

Список принятых во внимание источников: 1. BUZZ ALDRIN. Space Station Facility. US 5184789; B 64 G 1/10. 09.02.93.

2. WILLIAM NOBLES. Interconnectable Space Station Module and Space Station formed therewith. USP 4715566; НКИ: 244-159; 29.12.87.

3. MARC M.COHEN. Space Station Architecture, Module, Berthing Hub, Shell Assembly, Berthing Mechanism and Utility Connection Channel. USP 4728060; НКИ: 244-159; 01.03.88. (прототип).

Формула изобретения

1. Блочно-каркасный космический корабль в виде части тетраэдральной решетки, состоящей из ячеек, образованных типовыми блоками в виде секций и состыкованных с концами секций стыковых модулей, отличающийся тем, что разность удаления наружных указанных модулей от центра масс корабля менее длины секции, а все элементы решетки заполнены блоками, входящими в ячейки.

2. Корабль по п.1, отличающийся тем, что указанная секция выполнена в виде прямого круглого цилиндра.

3. Корабль по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью наращивания указанных блоков.

РИСУНКИ

Рисунок 1