УЗЕЛ КРЫШКИ ТРАНСПОРТНО-ПУСКОВОГО КОНТЕЙНЕРА
ASSEMBLY COVER OF TRANSPORT AND LAUNCHING CONTAINER

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК), предназначенных для запуска малых космических аппаратов (МКА), например спутников формата «CubeSat».
Известна поворотная крышка, входящая в состав транспортно-пускового контейнера для автономной научной аппаратуры, крепящаяся к заходной рамке и фиксирующаяся в открытом и закрытом положениях (см. патент RU 2536417).
Недостатком известного устройства является то, что поворотную крышку вручную открывают и фиксируют магнитом, после чего космонавт производит толчковое движение рукой в скафандре за ручку контейнера в направлении отделения спутника. Таким образом, автоматический запуск спутника невозможен.
Известен также узел крышки, входящий в состав транспортно-пускового контейнера для запуска пико- и наноспутников и состоящий из заходной рамки, снабженной поворотной крышкой, крепящейся к заходной рамке и оснащенной по меньшей мере одной пружиной, переводящей в свободном состоянии поворотную крышку в открытое положение. Открывание крышки происходит под действием пружин кручения после срабатывания устройства запуска, которое может быть выполнено либо в виде разборной ручки со спусковым крючком, либо в виде электромагнита (см. патент RU 2541617).
Недостатком известного устройства является то, что непосредственно с раскрытием поворотной крышки под действием стартовой пружины начинается движение толкателя, который выталкивает спутник из контейнера. Поэтому в случае недостаточной скорости поворота крышки выходящий из контейнера спутник может натолкнуться на части крышки или элементы на ней закрепленные, что в свою очередь может повлиять на ориентацию и (или) скорость запуска спутника из ТПК либо вообще сделать такой запуск невозможным. Таким образом, недостатком указанной конструкции является недостаточная надежность.
Задачей заявленного технического решения является повышение надежности процедуры запуска с помощью ТПК малого космического аппарата.
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение начала движения малого космического аппарата под действием толкателя только после поворота крышки на заданный угол.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в узле крышки транспортно-пускового контейнера, состоящем из поворотной крышки, закрепленной на неподвижном элементе транспортно-пускового контейнера, оснащенным по меньшей мере одной пружиной, переводящей в свободном состоянии данную поворотную крышку в открытое положение, и как минимум одним элементом фиксации, на неподвижном элементе транспортно-пускового контейнера размещено по меньшей мере по одному установленному на оси вращения поворотному упору с выступами, один из которых плоский, а другой сферический, плоский выступ с одной стороны взаимодействует с элементом фиксации, размещенным на поворотной крышке, а с другой стороны - с малым космическим аппаратом, сферический выступ размещен выше оси вращения поворотного упора и взаимодействует в рабочем положении с пластиной, установленной на поворотной крышке, причем ось вращения пластины смещена относительно оси вращения поворотной крышки.
При этом пластина может иметь скос со стороны поворотного упора, а поворотный упор может быть выполнен с регулируемым сферическим выступом.
Конструкция узла крышки транспортно-пускового контейнера поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид узла крышки ТПК при закрытой поворотной крышке. Часть неподвижного элемента условно вырезана.
На фиг. 2 представлены узел крышки ТПК, взаимное расположение упоров и пластин при закрытой поворотной крышке. Часть поворотной крышки, неподвижного элемента ТПК и элементов, на них закрепленных, условно вырезаны.
На фиг. 3 представлена поворотная крышка ТПК с фиксаторами.
На фиг. 4 представлен поворотный упор.
На фиг. 5 представлен вариант поворотного упора с регулируемым сферическим выступом.
На фиг. 6 представлена пластина.
На фиг. 7 представлена траектория движения сферического выступа упора при его повороте. Часть поворотной крышки, неподвижного элемента ТПК и элементов, на них закрепленных, условно вырезаны.
На фиг. 8 представлен общий вид узла крышки ТПК при удержании МКА упором при открывающейся поворотной крышке. Часть неподвижного элемента и элементов, на нем закрепленных, условно вырезаны.
На фиг. 9 представлен общий вид узла крышки ТПК при открывающейся поворотной крышке и начинающем движение МКА.
Элементы начертежах, поясняющих заявленное устройство, отображены с двух сторон с обозначением нумерации только с одной стороны для более удобного восприятия.
Узел крышки ТПК состоит из поворотной крышки 1, закрепленной на неподвижном элементе 2 ТПК. Он оснащен по меньшей мере одной пружиной 3, переводящей в свободном состоянии данную поворотную крышку 1 в открытое положение, и как минимум одним элементом фиксации 4. Элемент фиксации 4 может быть выполнен в виде упорного винта или может быть подпружинен.
На неподвижном элементе 2 ТПК размещено по меньшей мере по одному установленному на оси вращения 5 поворотному упору 6 с выступами, один из которых плоский 7, а другой сферический 8.
Плоский выступ 7 с одной стороны взаимодействует с расположенным на поворотной крышке 1 элементом фиксации 4, фиксирующим поворотный упор 6 при закрытой поворотной крышке 1, а с другой стороны с МКА 9.
Сферический выступ 8 размещен выше оси вращения 5 поворотного упора 6. Напротив него на поворотной крышке 1 через проставку 10 устанавливается пластина 11, располагаемая в пазу 12 неподвижного элемента 2 ТПК. Ось вращения 13 пластины 11 смещена относительно оси вращения 14 поворотной крышки 1 ТПК.
При этом пластина 11 может иметь со стороны сферического выступа 8 поворотного упора 6 скос 15, а поворотный упор 6 может быть выполнен с регулируемым сферическим выступом 8, позволяющим регулировать зазор между поворотным упором 6 и пластиной 11.
Размещение оси вращения 5 поворотного упора 6 таково, что при нахождении пластины 11 под сферическим выступом 8 поворотного упора 6 поворот последнего невозможен, так как он при этом упирается в пластину 11. При отсутствии же пластины 11 в зоне ее контакта со сферическим выступом 8 поворотный упор 6 может свободно повернуться на угол, при котором он не мешает выходу МКА 5 из ТПК.
Устройство работает следующим образом.
Перед установкой МКА 9 в ТПК поворотный упор 6 разворачивают в вертикальное положение, устанавливают МКА 9, после чего поворотный упор 6 поворачивают до контакта его плоского выступа 7 с МКА 9. При закрытии поворотной крышки 1 пластина 11 размещается в пазу 12 неподвижного элемента 2 ТПК и устанавливается под сферическим выступом 8 поворотного упора 6, верхняя поверхность плоского выступа 7 поворотного упора 6 поджимается элементом фиксации 4.
При открывании поворотной крышки 1 МКА 9 под действием толкателя начинает движение вверх, в результате чего поворотный упор 6 начинает поворачиваться на оси вращения 5, выбираются зазоры (на чертеже не показаны) между пластиной 11 и сферическим выступом 8 поворотного упора 6, а также между пластиной 11 и внутренними поверхностями паза 12 неподвижного элемента 2, после чего движение поворотного упора 6 приостанавливается. Поворотная крышка 1 при этом продолжает открываться.
Во время дальнейшего поворота поворотной крышки 1 пластина 11 за счет того, что ее ось вращения 13 смещена относительно оси вращения 14 поворотной крышки 1, смещается из зоны своего контакта со сферическим выступом 8 поворотного упора 6. За счет сферической формы этого выступа трение между ним и пластиной 11 при ее движении вдоль сферического выступа 8 поворотного упора 6 минимально. В момент, когда пластина 11 смещается настолько, что перестает препятствовать развороту поворотного упора 6, последний под действием МКА 9 поворачивается, и МКА 9, движимый толкателем, выходит из ТПК. Угол открытия поворотной крышки 1, при котором это происходит, зависит от величины выступания пластины 11 за сферический выступ 8 поворотного упора 6 и расположения оси вращения 13 пластины 11 относительно оси вращения 14 поворотной крышки 1.
Заявленное техническое решение позволит при запуске спутников с помощью ТПК повысить надежность такого запуска за счет обеспечения выхода спутника под действием толкателя только после открывания крышки на заданный угол.