Устройство для развертывания в космическом пространстве тепловой мишени

Устройство для развертывания в космическом пространстве тепловой мишени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для установки на наружной поверхности космического аппарата (КА) с последующим выведением в космическое пространство надувных тонкопленочных оболочек с темным покрытием, служащих после заполнения их газом мишенью для проведения измерений в ИК-диапазоне.

Из информационных источников (см. ж. "Новости космонавтики" №3 за 2000 г.) известно, например, устройство, созданное по заказу ВВС США в рамках программы OCSE (Optical Colibration Sphere Experiment), представляющее собой устанавливаемый на КА шестигранный контейнер высотой 483 мм, внутри которого размещается тонкопленочная оболочка в сложенном состоянии. После отделения контейнера от КА оболочка выталкивается из контейнера и заполняется азотом, принимая форму сферы диаметром 3,58 м, которая и является мишенью для проведения измерений в оптическом диапазоне, для чего она и создавалась.

Известно также подобное устройство, которое можно принять в качестве прототипа (см. НТО ″Разработка КД на макетный образец теплового имитатора″ ЦПСЯСАВН, 2003 г.).

Это устройство содержит: кассету, имеющую две раскрываемые створки, между которыми размещаются две тонкопленочные оболочки в сложенном состоянии, а к наружной поверхности створок крепятся бугели и размещаемые по разные стороны оболочек азотогенераторы со встроенными пирозамедлителями; пусковое устройство(ПУ) с двумя пружинными толкателями кассеты и четырьмя копирами под бугели створок кассеты, с помощью которых происходит раскрытие створок при движении кассеты по направляющим пускового устройства, пирочеку, удерживающую кассету в ПУ; электроразъем. При этом электроимпульс подается одновременно на пирочеку и на воспламенитель пирозамедлителя азотогенератора.

Указанное устройство имеет ряд недостатков. Использование четырех копиров для раскрытия створок кассеты и размещение азотогенераторов с разных сторон кассеты приводит к усложнению устройства и увеличению его габаритов, что при ограниченных размерах свободной поверхности КА является существенным недостатком. Кроме того, одновременная подача электороимпульса на воспламенитель пирозамедлителя азотогенератора и на пирочеку, удерживающую кассету в ПУ, может привести к нештатной ситуации в случае несрабатывания пирочеки. В то же время расстыковка электроразъема в самый начальный момент движения кассеты может не обеспечить надежного воспламенения воспламенителя пирозамедлителя азотогенератэра. Кроме того, в процессе длительного хранения устройства в наземных условиях может возникнуть необходимость в повторном вакуумировании системы оболочка-азотогенератор, что усложняет эксплуатацию устройства на этапе его хранения из-за необходимости проводить в этом случае расстыковку оболочки с газогенератором.

Целью предлагаемого устройства является устранение указанных недостатков прототипа, что достигается следующим образом.

По оси поворота створок кассеты устанавливают пружины кручения вместо копиров и бугелей.

Азотогенераторы размещают с одной стороны от тонкопленочных оболочек и оснащают обратным клапаном.

Электроразъем имеет свободную петлю электрокабеля, длину которого в петле принимают равной пути движения кассеты до момента устойчивого воспламенения пирозамедлителя.

Механизмы выталкивания в сжатом положении имеют высоту, соизмеримую с диаметром азотогенератора.

В цепь подачи электроимпульса на воспламенитель пирозамедлителя введен концевик, монтируемый на ПУ.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства. На фиг.2 представлено устройство в процессе отделения кассеты от ПУ в момент расстыковки электроразъема.

На фиг.1 и 2 обозначено: 1 - кассета, 2 - створки кассеты, 3 - пружина кручения, размещаемая по оси поворота створок, 4 - азотогенератор с встроенным в него пирозомедлителем, 5 - обратный клапан, установленный на крышке азотогенератора, 6 - тонкопленочная оболочка в сложенном состоянии, 7 - пружинный механизм выталкивания кассеты из пускового устройства, 8 - пусковое устройство (ПУ), 9 - электроразъем, 10 - электрокабель (на фиг.2 электрокабель показан в натянутом положении), 11 - пирочека, 12 - концевик, 13 - направляющая ПУ, 14 - втулка направляющая, 15 - кольцо, фиксирующее створку от поворота, 16 - пружина для выталкивания кассеты из ПУ, 17 - электровилка, 18 - электророзетка.

Работает устройство следующим образом.

При установке кассеты (1) в ПУ (8) состыковывается электроразъем (9). После стыковки электроразъема (9) осуществляют фиксацию кассеты (1) в ПУ (8) с помощью пирочеки (11), после чего удаляют технологические фиксаторы (на чертеже не показаны), удерживающие пружинный механизм (7) в сжатом положении.

Для отделения кассеты (1) от ПУ (8) подается электроимпульс на пирочеку (11) и после ее срабатывания кассета (1) под действием пружины (16) механизма выталкивания (7) начинает движение по направляющим (13) ПУ. При этом срабатывает концевик (12), замыкая цепь подачи электроимпульса на воспламенитель пирозамедлителя азотогенератора (4). После схода с направляющих ПУ (13) фиксирующих колец (15) происходит раскрытие створок (2) кассеты (1) под действием пружин кручения (3), размещаемых по оси поворота створок (2). При дальнейшем движении кассеты в результате натяжения электрокабеля (10) происходит расстыковка электроразъема (9). За это время пирозамедлитель надежно воспламеняется. После окончания работы пирозамедлителя воспламеняется основной заряд азотогенератора (4) и начинается наддув оболочек (6) азотом, осуществляемый в течение нескольких секунд. В результате оболочка приобретает сферическую форму и в таком виде служит мишенью для проведения измерений в ИК-диапазоне.

На этапе длительного хранения устройства в наземных условиях из-за диффузии воздуха через тонкую пленку оболочки (6) может возникнуть необходимость в повторной откачке воздуха из оболочки(6) и соединенного с ней азотогенератора (4). В этом случае вакуумирование оболочки (6) с азотогенератором (4) в предлагаемом устройстве осуществляют через обратный клапан (5), размещаемый на крышке азотогенератора (4). При этом расстыковывать оболочку (6) с азотогенератором (4) не требуется в отличие от прототипа.

Сравнительный анализ предлагаемого устройства и прототипа показывает, что габариты площади и объема, занимаемые предлагаемым устройством, будут в 1,5 и 2 раза, соответственно, меньше, чем у прототипа.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет меньшие габариты, более надежно, проще в конструктивном плане и удобнее в эксплуатации.

Устройство для развертывания в космическом пространстве тепловой мишени, содержащее кассету с тонкопленочными оболочками и створками, азотогенераторы с пирозамедлителями, пусковое устройство с пружинными механизмами выталкивания кассеты из пускового устройства и с пирочекой, электроразъем, отличающееся тем, что на осях поворота створок установлены пружины кручения, азотогенераторы оснащены обратными клапанами и размещены с одной стороны от тонкопленочных оболочек, высота механизмов выталкивания в сжатом состоянии соизмерима с диаметром каждого азотогенератора, электрокабель указанного электроразъема имеет свободную петлю, длина которой равна пути движения кассеты до момента устойчивого воспламенения пирозамедлителей, а в цепь подачи электроимпульса на воспламенитель пирозамедлителя введен монтируемый на пусковом устройстве концевик, замыкающий данную цепь при начале движения кассеты.