Контейнер

Контейнер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известен контейнер для космических аппаратов, содержащий основание с системой амортизации, опорное устройство для крепления космического аппарата и крышку (см., например, патент США №6237795 от 29.5.2001 г.).

Известен также контейнер для космических аппаратов, содержащий основание с крышей, системой амортизации, складным пантографом с приводом его вертикального перемещения, а также закрепленную на складном пантографе поворотную площадку с приводом ее разворота и узлами крепления космического аппарата (см., например, УДК. 629.7 «Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники», г.Омск, издательство ОмГТУ, 2004 г., стр.133-137). Данный контейнер объединил в рамках одного конструктивного исполнения функции нескольких агрегатов наземного оборудования, а именно: транспортировочного контейнера, подставки-стенда, подъемника и кантователя.

Однако при эксплуатации данного контейнера сохраняется необходимость в использовании кранового оборудования для снятия (установки) крыши контейнера. Кроме того, для обеспечения устойчивости контейнера от опрокидывания при кантовании космического аппарата, закрепленного на поворотной площадке складного пантографа, необходимо использовать балансировочные грузы или выносные опоры, что приводит к увеличению металлоемкости и габаритных размеров контейнера. При проведении испытаний бортовых систем космического аппарата, размещенного в данном контейнере, требуется значительное время на расстановку в помещении блоков проверочной аппаратуры и подключение их к космическому аппарату.

Задачей (целью) предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей (проведение бескрановой разборки (раскрытия) контейнера, транспортировка в контейнере блоков проверочной аппаратуры со схемой испытаний, собранной и подсоединенной к космическому аппарату на заводе-изготовителе, проведение внешнего осмотра и тестовых проверок космического аппарата, находящегося на хранении без полной разборки контейнера) и повышение эксплуатационных характеристик (обеспечение запаса устойчивости контейнера от опрокидывания при кантовании космического аппарата, установленного на поворотной площадке складного пантографа) контейнера.

Поставленная задача (цель) достигается тем, что крыша контейнера выполняется состоящей из несущего каркаса с закрепленными на нем верхней, передней, задней и двумя боковыми панелями. Несущий каркас выполняется состоящим из вертикальных стоек, последовательно связанных между собой верхними и нижними горизонтальными стержнями. Боковые и задняя панели шарнирно связываются с одной из контактирующих с ними соответствующих вертикальных стоек. Передняя панель шарнирно связывается с основанием. Складной пантограф устанавливается на подвижной раме, закрепленной на основании. Опорные катки подвижной рамы контактируют с направляющими, установленными на основании параллельно боковым панелям, и размещаются с возможностью контакта с направляющими, установленными на передней панели. На основании устанавливается механизм подъема, связанный тросовой системой с передней панелью. На боковых и задней панелях выполняются поворотные секции, снабженные кронштейнами с установленными на них блоками проверочной аппаратуры космического аппарата. На верхней панели со стороны основания параллельно направляющим, установленным на основании, закрепляются направляющие, в которых посредством опорных роликов устанавливаются выдвижные штанги с закрепленными на них лестницами, снабженными откидными площадками обслуживания космического аппарата. На выдвижных штангах выполняются технологические гнезда для крепления вспомогательного оборудования.

Предлагаемое устройство поясняется на фиг.1-11.

На фиг.1 представлен общий вид контейнера в транспортном положении.

На фиг.2 изображен вид А согласно фиг.1.

На фиг.3 показан разрез Б-Б согласно фиг.1.

На фиг.4 представлен разрез В-В согласно фиг.2.

На фиг.5 изображен вид сверху на контейнер при нахождении космического аппарата на передней панели.

На фиг.6 показано положение элементов контейнера в период проведения подготовки КА, находящегося на передней панели при опущенном пантографе.

На фиг.7 представлено положение элементов контейнера в период проведения подготовки КА, находящегося на передней панели при поднятом пантографе.

На фиг.8 изображено положение элементов контейнера после кантования космического аппарата.

На фиг.9 показан разрез Г-Г согласно фиг.6.

На фиг.10 представлен выносной элемент I согласно фиг.4.

На фиг.11 изображен выносной элемент II согласно фиг.8.

Контейнер содержит основание 1 (фиг.1) с установленной на нем крышей 2, системой амортизации (условно не показана) и складным пантографом 3 (фиг.3). На складном пантографе 3 установлена поворотная площадка 4 с узлами крепления (условно не показаны) космического аппарата 5. Крыша 2 выполнена состоящей из несущего каркаса 6 (фиг.2) с закрепленными на нем верхней 7, передней 8, задней 9 и двумя боковыми 10 панелями. Несущий каркас 6 состоит из вертикальных стоек 11 (фиг.6, 7), последовательно связанных между собой верхними 12 и нижними 13 горизонтальными стержнями. Боковые 10 и задняя 9 панели шарнирно связаны с одной из контактирующих с ними соответствующих вертикальных стоек 11. Передняя панель 8 шарнирно связана с основанием 1. Складной пантограф 3 установлен на подвижной раме 14 (фиг.3), закрепленной (элементы крепления условно не показаны) на основании 1. Опорные катки 15 (фиг.3) подвижной рамы 14 контактируют с направляющими 16 (фиг.3, 10), установленными на основании 1 параллельно боковым панелям 10, и размещены с возможностью контакта с направляющими 17 (фиг.7), установленными на передней панели 8. На основании 1 установлен механизм подъема 18 (фиг.3), связанный тросовой системой 19 с передней панелью 8. На боковых 10 и задней 8 панелях выполнены поворотные секции 20 (фиг.2, 6), снабженные кронштейнами 21 (фиг.5), на которых установлены блоки проверочной аппаратуры 22 (фиг.3, 5) космического аппарата 5. На верхней панели 7 со стороны основания 1 параллельно направляющим 16, установленным на основании 1, закреплены две направляющие 23 (фиг.3, 9), в которых посредством опорных роликов 24 установлены две выдвижные штанги 25 с закрепленными на них лестницами 26 (фиг.3), которые снабжены откидными площадками обслуживания 27 (фиг.5, 11) космического аппарата 5. Расстояние между направляющими 23 (и, соответственно, между выдвижными штангами 25) превышает (фиг.4) поперечный габаритный размер закрепляемого на поворотной площадке 4 космического аппарата 5. На выдвижных штангах 25 выполнены технологические гнезда 28 (фиг.11) для крепления вспомогательного оборудования (условно не показано).

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.

После прибытия на космодром контейнер устанавливается на рабочем месте подготовки. После демонтажа элементов крепления 29 (фиг.2) и 30 боковые 10 и задняя 9 панели на шарнирах 31 (фиг.2) и 32 соответственно поворачиваются (фиг.5) на угол 90° (относительно вертикальной оси) и фиксируются в данном положении (элементы фиксации условно не показаны).

После демонтажа элементов крепления 33 (фиг.1) передняя панель 8 на шарнирах 34 поворачивается на угол 90° (относительно горизонтальной оси) и занимает горизонтальное положение (фиг.6). Равномерное перемещение передней панели 8 в горизонтальное положение обеспечивается механизмом подъема 18 (фиг.3, 6) тросовой системы 19, установленным на основании 1.

Подвижная рама 14 с установленным на ней складным пантографом 3 и космическим аппаратом 5 открепляется (элементы крепления условно не показаны) от основания 1 и перекатывается (вручную) на переднюю панель 8 (фиг.5, 6). При этом перемещении опорные катки 15 подвижной рамы 14 контактируют сначала с направляющими 16, установленными на основании 1, а затем с направляющими 17, установленными на передней панели 8.

Следует отметить, что сохранение устойчивости подвижной рамы 14 с установленными на ней складным пантографом 3, поворотной площадкой 4 и космическим аппаратом 5 при переходе опорных катков 15 подвижной рамы 14 с направляющих 16 основания 1 на направляющие 17 передней панели 8 достигается соответствующим выбором шага между смежными опорными катками 15 (шаг между смежными опорными катками 15 должен превышать зазор между направляющими 16 и 17). Безударность перекатывания достигается конструктивной установкой направляющих 16 и 17 на одинаковой высоте. При этом высота направляющих 16 и 17 должна превышать высоту расположения нижних горизонтальных стержней 13.

После перекатывания складного пантографа 3 с установленным на нем космическим аппаратом 5 с основания 1 на переднюю панель 8 подвижная рама 14 крепится (элементы крепления условно не показаны) к передней панели 8.

Поворотная площадка 4 складного пантографа 3 расфиксируется (элементы фиксации условно не показаны) относительно подвижной рамы 14, складной пантограф 3 при помощи привода вертикального перемещения 35 (фиг.7) поднимается и фиксируется (элементы фиксации условно не показаны) в данном положении.

Демонтируются фиксаторы (условно не показаны) и выдвижные штанги 25 с закрепленными на них лестницами 26 и откидными площадками обслуживания 27 (фиг.5, 11) перемещаются (фиг.7) посредством опорных роликов 24 в направлении передней панели 8 по направляющим 23, закрепленным на верхней панели 7. По достижении требуемого положения выдвижные штанги 25 фиксируются (элементы фиксации условно не показаны) относительно направляющих 23. Откидные площадки обслуживания 27 космического аппарата 5 переводятся в рабочее положение. При необходимости (для исключения прогиба и раскачивания от веса персонала) под лестницы 26 устанавливаются упоры (условно не показаны).

Следует отметить, что с целью исключения повреждений космического аппарата 5 при перемещении выдвижных штанг 25 по направляющим 23 расстояние между выдвижными штангами 25 должно превышать соответствующий поперечный размер космического аппарата 5 (с необходимыми зазорами). При этом откидные площадки обслуживания в рабочем положении откидываются наружу периметра передней панели 8.

К космическому аппарату 5 подстыковывается кабельная сеть (условно не показана) от блоков проверочной аппаратуры 22. В ряде случаев возможна транспортировка контейнера на космодром с уже собранной схемой электрических испытаний космического аппарата 5 и подстыкованной к нему кабельной сетью (условно не показана), что позволяет на несколько часов сократить продолжительность наземной подготовки космического аппарата 5 на космодроме.

К технологическим гнездам 28, выполненным на выдвижных штангах 25, закрепляется вспомогательное оборудование (условно не показано) для обслуживания космического аппарата 5. Так, например, технологические гнезда 28 можно использовать для крепления кабельной сети (условно не показана), устройств засветки панелей солнечных батарей, механизмов обезвешивания механических систем космического аппарата 5 и т.д.

Проводится подготовка космического аппарата 5. При этом персонал, контролирующий работу бортовых систем космического аппарата 5 по показаниям блоков проверочной аппаратуры 22, может размещаться на откидных креслах 36 (фиг.3), установленных на боковых 10 и задней 9 панелях несущего каркаса 6.

В ряде случаев, определяемых конкретным составом проверочной аппаратуры, объемом проводимых проверок космического аппарата 5, площадью рабочего участка и т.д., допускается не распахивать боковые 10 и заднюю 9 панели несущего каркаса 6 на шарнирах 31 и 32 соответственно, а проводить только разворот поворотных секций 20 блоками проверочной аппаратуры 22 наружу контейнера. Кроме того, возможно раскрытие не всех панелей 9 и 10 несущего каркаса.

Доступ персонала к зонам обслуживания космического аппарата 5 обеспечивается с откидных площадок обслуживания 27 (фиг.5) лестниц 26.

При необходимости проведения кантования космического аппарата 5 демонтируются элементы фиксации (условно не показаны) и поворотная площадка 4 с закрепленным (элементы крепления условно не показаны) на ней космическим аппаратом 5 с помощью привода разворота 37 (фиг.8) поворачивается на шарнирах 38 (фиг.8) относительно горизонтальной оси на угол 90°.

Требуемый запас устойчивости положения от опрокидывания при кантовании обеспечивается за счет того, что при кантовании космического аппарата 5, находящегося на передней панели 8, основание 1 с несущим каркасом 6, верхней 7, задней 9 и боковыми 10 панелями играет роль противовеса.

В дальнейшем либо проводится подготовка находящегося в таком положении космического аппарата 5, либо от космического аппарата 5 отстыковывается кабельная сеть (условно не показана), космический аппарат 5 вывешивается на кране (условно не показан), после чего демонтируются элементы крепления (условно не показаны) космического аппарата 5 к поворотной площадке 4 и космический аппарат 5 краном (условно не показан) переносится на рабочее место стыковки с ракетой-носителем (условно не показана).

После этого контейнер переводится в транспортное положение.

Для этого поворотная площадка 4 с помощью привода разворота 37 поворачивается на шарнирах 38 относительно горизонтальной оси на угол 90° и крепится к складному пантографу 3 элементами фиксации (условно не показаны). От технологических гнезд 28, выполненных на выдвижных штангах 25, открепляется вспомогательное оборудование (условно не показано) для обслуживания космического аппарата 5. Откидные площадки обслуживания 27 космического аппарата 5 переводятся в транспортное положение. Выдвижные штанги 25 расфиксируются (элементы фиксации условно не показаны) относительно направляющих 23, перемещаются в направлении задней панели 9 по направляющим 23, закрепленным на верхней панели 7 и стопорятся фиксаторами (условно не показаны).

Складной пантограф 3 расфиксируется (элементы фиксации условно не показаны) и при помощи привода вертикального перемещения 35 опускается. После этого поворотная площадка 4 фиксируется (элементы фиксации условно не показаны) относительно подвижной рамы 14.

Подвижная рама 14 открепляется (элементы крепления условно не показаны) от передней панели 8, перекатывается (вручную) на основание 1 и крепится (элементы крепления условно не показаны) к основанию 1. При этом перемещении опорные катки 15 подвижной рамы 14 контактируют сначала с направляющими 17, установленными на передней панели 8, а затем с направляющими 16, установленными на основании 1.

Механизм подъема 18 тросовой системы 19 обеспечивает поворот передней панели 8 на шарнирах 34 на угол 90° (относительно горизонтальной оси) в вертикальное положение. Устанавливаются элементы крепления 33 передней панели 8 к несущему каркасу 6.

Боковые 10 и задняя 9 панели на шарнирах 31 и 32 поворачиваются на угол 90° (относительно вертикальной оси) и элементами крепления 29 и 30 соответственно крепятся к несущему каркасу 6.

Тем самым контейнер подготовлен к транспортировке в порожнем положении.

Следует отметить, что погрузка космического аппарата 5 в предлагаемый контейнер на заводе-изготовителе может производиться как при поднятом, так и при опущенном складном пантографе 3.

Герметизация внутриконтейнерного объема обеспечивается установкой уплотнений (условно не показаны) по периметрам соответствующих стыков передней 8, задней 9, боковых панелей 10 и поворотных секций 20.

Кроме того, боковые габариты блоков проверочной аппаратуры 22 обычно не превышают 150-400 мм, поэтому их установка на задней 9 и боковых 10 панелях не приводит к значительному увеличению размеров контейнера. К тому же в зависимости от реальных поперечных размеров космического аппарата 5 возможна габаритная оптимизация установки блоков проверочной аппаратуры 22 на кронштейнах 21 задней 9 и боковых 10 панелей несущего каркаса 6.

Проведение внешнего осмотра и тестовых проверок космического аппарата 5, находящегося на хранении в предлагаемом контейнере, возможно без полной разборки контейнера. Для этого достаточно приоткрыть одну из панелей 9 или 10, чтобы обеспечить доступ персонала к необходимой зоне обслуживания космического аппарата 5 либо к требуемому блоку проверочной аппаратуры 22. Обеспечить доступ к требуемым блокам проверочной аппаратуры 22 можно также в ряде случаев и вращением поворотных секций 20 блоками проверочной аппаратуры 22 наружу контейнера. При необходимости же открытия только передней панели 8 доступ к механизму подъема 18 тросовой системы 19 производится через технологический люк 39 (фиг.2).

Исключение необходимости в использовании кранового оборудования для разборки контейнера при погрузке (выгрузке) в контейнер космического аппарата позволяет уменьшить время и трудоемкость проведения операции, снизить вероятность нанесения механических повреждений космическому аппарату. Кроме того, становится возможным проводить автономную подготовку и техническое обслуживание космических аппаратов в помещениях, не оборудованных крановым оборудованием или имеющим малую высоту.

Использование предлагаемого контейнера позволяет сократить время на проведение испытаний космического аппарата за счет повышения мобильности развертывания рабочего места, сокращения объема работ по подготовке технологической оснастки и проверочной аппаратуры и уменьшить номенклатуру используемого оборудования. Также исключается необходимость в изготовлении индивидуальных транспортировочных укупорок для блоков проверочной аппаратуры, подставок и столов для их размещения на рабочем месте автономной подготовки космического аппарата.

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

1. Контейнер, содержащий основание с установленными на нем крышей, системой амортизации и складным пантографом, на котором закреплена поворотная площадка с узлами крепления космического аппарата, отличающийся тем, что крыша выполнена состоящей из несущего каркаса с закрепленными на нем верхней, передней, задней и двумя боковыми панелями, при этом несущий каркас состоит из вертикальных стоек, последовательно связанных между собой верхними и нижними горизонтальными стержнями, причем боковые и задняя панели шарнирно связаны с одной из контактирующих с ними соответствующих вертикальных стоек, а передняя панель шарнирно связана с основанием, при этом складной пантограф установлен на подвижной раме, закрепленной на основании, причем опорные катки подвижной рамы контактируют с направляющими, установленными на основании параллельно боковым панелям, и размещены с возможностью контакта с направляющими, установленными на передней панели, а на основании установлен механизм подъема, связанный тросовой системой с передней панелью, при этом на боковых и задней панелях выполнены поворотные секции, снабженные кронштейнами с установленными на них блоками проверочной аппаратуры космического аппарата.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что на верхней панели со стороны основания параллельно направляющим, установленным на основании, закреплены направляющие, в которых посредством опорных роликов установлены выдвижные штанги с закрепленными на них лестницами, снабженными откидными площадками обслуживания космического аппарата, при этом расстояние между выдвижными штангами превышает поперечный габаритный размер космического аппарата.

3. Контейнер по п.1 или 2, отличающийся тем, что на штангах выполнены технологические гнезда для крепления вспомогательного оборудования.