УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к космической отрасли и предназначена для крепления элементов конструкции космического аппарата (КА) к силовой сетчатой конструкции (ССК) из полимерных композиционных материалов (ПКМ).
Известен узел закрепления оборудования к силовой сетчатой конструкции из полимерных композиционных материалов (патент RU № 2535780 С3), в котором узел закрепления оборудования состоит из крепежной и опорной накладок, скрепленных с элементами (ребрами) ССК. Накладки выполнены с углом наклона направляющих граней, совпадающим с углом наклона ребер ССК. Опорная накладка упирается в перекрестие ребер ССК и служит для крепления крепежной накладки, которая, в свою очередь, создает плоскость и точку фиксации для установки оборудования.
Недостатками известной конструкции являются:
- ограничение установки узла закрепления только в местах, образованных пересечением двух спиральных и одного кольцевого ребер;
- точка фиксации оборудования КА должна располагаться в районе пересечения спиральных ребер ССК;
- ось посадочного отверстия (отверстия для крепления оборудования) точки фиксации совпадает с углом пересечения спиральных ребер ССК;
- невозможность выполнения посадочного отверстия точки фиксации с линейным смещением.
Также известен узел крепления элементов конструкции космического аппарата (патент RU №190988 U1), в котором узел крепления элементов конструкции КА состоит из соединенных крепежной и опорной накладок и установленных симметрично с двух сторон на элементах ССК. При этом крепежная накладка выполнена с плоскостью и точкой фиксации элементов конструкции КА. На сопрягаемых поверхностях крепежной и опорной накладок выполнены проточки с геометрическими параметрами элементов ССК в местах установки, кроме того, на крепежной накладке расположена бобышка с фасками и посадочным отверстием, образующими плоскость и точку фиксации элементов конструкции КА.
Недостатками известной конструкции являются:
- ограничение мест установки узла крепления элементов конструкции КА, обусловленное установкой с опорой на спиральные, кольцевые и продольные элементы ССК;
- малое число посадочных мест для фиксации элементов конструкции КА, из-за особенностей структуры ССК.
Также известен опорный узел крепления элементов конструкции КА (патент на полезную модель RU №200031 U1), который состоит из соединенных опорной и крепежной накладок, выполненных в форме прямоугольной пластины, установленных симметрично с двух сторон на спиральных и продольных элементах ССК. В местах установки к ССК на сопрягаемых поверхностях опорной и крепежной накладок выполнены бобышки с геометрическими параметрами спиральных и продольных элементов ССК, при этом дополнительно выполнены буртики разной толщины для фиксации на продольных элементах ССК. На опорной накладке расположена бобышка с фасками и посадочным отверстием, образующими плоскость и точку фиксации элементов конструкции КА.
Недостатками известной конструкции являются:
- ограничение мест установки опорного узла крепления элементов конструкции КА на элементах СКК, обусловленное наличием бобышек с геометрическими параметрами спиральных и продольных элементов ССК, а также тем, что выполнение точки фиксации элементов конструкции КА зависит от угла наклона спиральных элементов ССК;
- сложность конструкции, связанная с наличием дополнительных буртиков разной толщины для фиксации на продольных элементах ССК.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности является узел крепления элементов конструкции КА (патент на полезную модель RU №204187 U1), который состоит из соединенных опорной и крепежной накладок, выполненных в форме прямоугольной пластины с возможностью опоры на продольные элементы ССК, без необходимости выполнения бобышек с геометрическими параметрами элементов ССК. При этом в опорной накладке выполнены С-образные буртики, а в крепежной накладке - Г-образные буртики для установки на кольцевые элементы ССК. На внешней стороне опорной накладки расположена бобышка с фасками и посадочным отверстием, образующими плоскость и точку фиксации элементов конструкции КА. Данное техническое решение принято за прототип полезной модели.
Недостатками известной конструкции являются:
- ограничение мест установки узла крепления элементов конструкции КА, обусловленное тем, что узел крепления элементов конструкции КА устанавливается с опорой на продольные элементы ССК и на кольцевые элементы ССК;
- сложность конструкции, связанная с наличием С-образных буртиков на опорной накладке и Г-образных буртиков на крепежной накладке;
- малое число посадочных мест для фиксации элементов конструкции КА, из-за наличия на опорной накладке одной бобышки.
Для заявленной полезной модели выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: узел крепления элементов конструкции КА состоит из соединенных опорной и крепежной накладок, выполненных в форме пластины; крепятся симметрично с двух сторон на кольцевые элементы ССК без необходимости выполнения бобышек с геометрическими параметрами элементов ССК; выполнены из металла и скреплены между собой при помощи клея.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение и усовершенствование конструкции узла крепления элементов конструкции КА.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является возможность установки узла крепления элементов конструкции КА на ССК любой конфигурации.
Указанная проблема решается, а результат достигается тем, что узел крепления элементов конструкции КА состоит из соединенных опорной и крепежной накладок, выполненных в форме пластины, имеющие форму с одинаковым контуром с возможностью опоры на кольцевые элементы ССК без необходимости выполнения бобышек и буртиков с геометрическими параметрами ССК. На внешней стороне опорной накладки расположены пара бобышек в форме призмы, образующие плоскости фиксации нескольких элементов конструкции КА, с возможностью выполнения, по меньшей мере, одного посадочного отверстия. Накладки выполнены из металла и скреплены между собой при помощи клея и металлического болтового крепления через сквозные отверстия в кольцевых элементах ССК. В данном техническом решении предлагается скрепление опорной и крепежной накладок через сквозные отверстия в кольцевых элементах ССК.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является возможность установки узла крепления элементов конструкции КА на ССК любой конфигурации.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, показанными на фиг. 1-3:
- фиг. 1 - общий вид ССК с узлом крепления элементов конструкции КА;
- фиг. 2 - узел крепления элементов конструкции КА, установленный на ССК;
- фиг. 3 - сеч. А-А, показанное на фиг. 2;
- фиг. 4 - опорная накладка;
- фиг. 5 - крепежная накладка.
Узел крепления элементов конструкции КА включает в себя опорную накладку 1, крепежную накладку 2, выполненных в форме пластины с одинаковым контуром с опорой на кольцевые элементы 3 ССК, и металлическое болтовое крепление 4, соединяющее накладки 1, 2 между собой через сквозные отверстия 5 в кольцевых элементах 3 ССК.
Узел крепления элементов конструкции КА работает следующим образом: в опорной накладке 1 заранее выполнены гладкие отверстия 6, в крепежной накладке 2 - резьбовые отверстия 7 (фиг. 3). Опорная накладка 1 устанавливается по внешнему радиусу ССК с опорой на кольцевые элементы 3 ССК, затем по направляющим гладких отверстий 6 опорной накладки 1 в кольцевых элементах 3 ССК выполняют сквозные отверстия 5 (фиг. 3). Крепежную накладку 2 устанавливают по внутреннему радиусу ССК с опорой на кольцевые элементы 3 ССК, при этом зазоры между накладками 1, 2 и кольцевыми элементами 3 ССК устраняют при помощи клея, который наносится на все контактные поверхности. Для полной работы узла крепления опорную и крепежную накладки 1, 2 скрепляют между собой при помощи металлического болтового крепления 4 через сквозные отверстия 5 в кольцевых элементах 3 ССК (фиг. 2).
В опорной накладке 1 на внешней стороне выполнены пара бобышек 8 в форме призмы под механическую обработку для обеспечения посадочной плоскости и, по меньшей мере, одного посадочного отверстия для фиксации элементов конструкции КА (плоскость Б), при этом посадочные отверстия для фиксации элементов конструкции КА могут быть выполнены как с угловым, так и с линейным смещением относительно оси симметрии ССК, а также перпендикулярно нормали к ССК и перпендикулярно плоскости установки элементов конструкции КА, а на внутренней стороне выполнены ребра жесткости 9 различной толщины (фиг. 4).
В крепежной накладке 2 как на внутренней, так и на внешней сторонах выполнены бобышки 10, 11, 12, 13 разной конфигурации (нескольких типоразмеров). Бобышки 10 выполнены в форме цилиндра для крепления металлического болтового крепления 4, бобышки 11, 12, 13 -  в форме призмы, для обеспечения выполнения посадочных отверстий для фиксации элементов конструкции КА по направляющим посадочных отверстий в бобышках 5 (фиг. 5).