Наземный агрегат посадки и эвакуации космонавтов
GROUND UNIT FOR LANDING AND EVACUATION OF ASTRONAUTS

Изобретение относится к области предохранительных и аварийных устройств космических аппаратов, применяющихся при подготовке космических кораблей (КК) к запуску на стартовой позиции космодрома, и может быть использовано в качестве наземного агрегата посадки и эвакуации космонавтов (НАПЭК).
Известен НАПЭК, содержащий башню с лифтами, поворотными площадками и мостиком с чистой камерой, который подводится к КК для посадки и эвакуации экипажа, при этом на башне закреплены пять стальных канатов, каждый из которых заканчивается около отдельного защитного бункера, причем на каждом канате подвешены по две двухместные плоскодонные корзины, сплетенные из прочного материала, при этом корзины оборудованы тормозными устройствами, а у концов канатов смонтированы ограничительные сетки [1]. Данный агрегат нашел применение в посадочно-спасательном комплексе космодрома по программе «Спейс-Шаттл» США для МТКК. Он работает в двух режимах, при этом режим посадки обеспечивают лифты, размещенные в башне, а режим эвакуации осуществляется канатным способом, т.е. по заранее установленному графику космонавты разделяются по корзинам, которые занимают по команде в случае аварии, и опускаются в помещение защитного бункера. Однако данному НАПЭК свойственны и недостатки, среди которых основными являются отсутствие защиты кабины КК от действия факторов внешней среды (снега, дождя, пыльной бури) при ее обслуживании и отличие температуры в ней от заданного значения; низкий уровень безопасности космонавтов при эвакуации в аварийных случаях; сравнительно низкое качество очистки экипажа, расчета, переносимого оборудования и оснастки перед обслуживанием кабины КК.
Требуемый технический результат изобретения заключается в обеспечении защиты кабины КК от действия факторов внешней среды (снега, дождя, пыльной бури) при ее обслуживании и поддержании вокруг нее постоянной температуры, повышении безопасности эвакуации космонавтов при возникновении аварийных ситуаций и повышении качества очистки экипажа, расчета, переносного оборудования и оснастки перед обслуживанием кабины КК.
Поставленный технический результат достигается тем, что в наземном агрегате посадки и эвакуации космонавтов, содержащем башню с лифтами, поворотную кабину, кабину посадки экипажа, устройство эвакуации и защитное сооружение с тормозными устройствами, причем указанная башня установлена и закреплена на стартовой позиции космодрома, кабина посадки экипажа соединена с названной башней, а устройство эвакуации соединено с поворотной кабиной и защитным сооружением, введен стационарный чехол, выполненный в виде ферменной металлоконструкции, содержащий неподвижную часть и две поворотные секции и функционально соединенный с поворотной кабиной; кабина посадки снабжена камерой предварительной очистки экипажа и расчета и камерой предварительной очистки переносного оборудования и оснастки, а устройство эвакуации выполнено в виде галереи эвакуации, содержащей желоб цилиндрической формы, в котором смонтированы металлический склиз, лестница и смачивающее устройство.
На фиг. 1 показан внешний вид НАПЭК (вид сбоку). На фиг. 2 изображено размещение элементов НАПЭК (вид сверху). На фиг. 3 представлена кабина посадки НАПЭК (вид сверху).
НАПЭК содержит (фиг. 1) башню 1, устройство подъема 2, галерею эвакуации 3, силовые опоры 4, защитное сооружение 5, кабину посадки экипажа 6, поворотную кабину 7, стационарный чехол 8 и гидропривод 9, причем башня 1 предназначена для функционального соединения устройства подъема 2, кабины посадки экипажа 6, поворотной кабины 7 и гидропривода 9. Башня представляет собой конструкцию, состоящую из 4-х колонн, выполненных в виде сварных балок крестообразного сечения, связанных посредством плоских рам и подкосов вдоль всей высоты башни. С противоположной стороны от поворотной кабины к башне идут подкосы, выполненные в виде сварных балок коробчатого сечения, позволяющие компенсировать опрокидывающий и крутящий моменты, возникающие при движении кабины, а также газодинамическое воздействие на башню при запуске КК. Устройство подъема 2 представляет собой вертикальную шахту и подъемник, предназначено для подъема и опускания экипажа и расчета с использованием двух грузопассажирских лифтов. Галерея эвакуации 3 выполнена в виде желоба цилиндрической формы, в котором смонтированы металлический склиз, лестница и смачивающее устройство. Галерея эвакуации 3 по своей длине крепится к башне 1, силовым опорам 4 между башней 1 и защитным сооружением 5. Галерея эвакуации 3 предназначена для эвакуации экипажа и расчета от кабины КК (не показана) до защитного сооружения 5. Защитное сооружение 5 представляет собой железобетонное укрытие, заглубленное в землю, функционально соединено с галереей эвакуации 3 и предназначено для укрытия экипажа и обслуживающего персонала во время аварийной ситуации. Силовые опоры 4 выполнены в виде ферменной металлоконструкции из труб прямоугольного сечения. В верней части опор имеется опорно-поворотное кольцо (не показано), позволяющее удерживать галерею эвакуации 3. Кабина посадки экипажа 6 (фиг. 2) представляет собой закрытое помещение, предназначенное для размещения зон предварительной очистки экипажа и расчета 10 (фиг. 3) и оборудования 11 (фиг. 3), функционально соединенное с поворотной кабиной 7 через шлюзовую камеру 16 (фиг. 3), а с устройством подъема 2 посредством лифтового холла 12 (фиг. 3) и технической зоны 13 (фиг. 3). Поворотная кабина 7 выполнена в виде короба квадратного сечения с закрепленным на нем стыковочным рукавом 15 (фиг. 15). Предназначена для посадки экипажа непосредственно в кабину КК, а также эвакуации экипажа. Функционально соединена с башней 1, галереей эвакуации 3, стационарным чехлом 8, гидропневмоприводом 9 и кабиной посадки экипажа б. Кроме того, в поворотной кабине расположена камера чистоты 14 (фиг. 3). Стационарный чехол 8 выполнен в виде ферменной металлоконструкции, состоит из неподвижной части и двух поворотных секций. Предназначен для обслуживания непосредственно кабины КК, создания и поддержания постоянной температуры вокруг нее. Функционально соединен с поворотной кабиной 7. Гидропневмопривод 9 предназначен для подвода/отвода поворотной кабины 7 к/от кабины КК. Все перечисленные элементы НАПЭК серийно выпускаются отечественной промышленностью, технология их изготовления считается отработанной.
Агрегат посадки и эвакуации космонавтов функционирует следующим образом.
В исходном положении устройство подъема 2 находится на нижнем уровне, поворотная кабина 7 со стационарным чехлом подведена к кабине КК. Подъехавший на спецтранспорте экипаж поднимается с нижнего уровня на уровень посадки при помощи устройства подъема 2. На уровне посадки от устройства подъема 2 через лифтовой холл 12, техническую зону 13, зоны предварительной очистки 10 и 11 и зону чистоты 14 экипаж проходит в кабину КК. Поворотные секции стационарного чехла 8 раскрываются, поворотная кабина 7 отводится на промежуточный угол (~20°).
При штатной ситуации после пуска двигателей ракетно-космического носителя по датчику контакта поворотные секции стационарного чехла 8 смыкаются, поворотная кабина 7 отводится в крайнее положение.
При аварийной ситуации непосредственно перед пуском ракетно-космического носителя поворотная кабина 7 при помощи гидропневмопривода 9 подводится к головной части ракетно-космического носителя. Экипаж покидает головную часть и по галерее эвакуации 3 перемещается в защитное сооружение 5. Весь путь эвакуации занимает 230 с.
Таким образом, введение стационарного чехла защищает кабину КК от действий факторов среды и обеспечивает вокруг нее постоянную температуру, необходимую для точных измерений исходного состояния перед запуском, применение камер предварительной очистки экипажа и расчета, переносного оборудования и оснастки позволило обеспечить требуемую чистоту кабины КК и при большом числе космонавтов, а использование металлического желоба в устройстве эвакуации обеспечит заданный уровень безопасности при эвакуации космонавтов, чем и достигается требуемый результат.
Источники, принятые во внимание
[1]. Стартово-посадочные комплексы для МТКК "Спейс-Шаттл». М., ЦНТИ «Поиск», серия Ш, №2, ГОНТИ -12, 1979, листы 18, 21-23.