УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИМИТАТОР СИЛОВОЙ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к космической технике, в частности при создании космических аппаратов (КА) модульного типа, состоящих из модуля служебных систем (МСС), изготавливаемого на силовой конструкции корпуса (СКК) и модуля полезной нагрузки (МПН), выполненного в виде П-образной пространственной конструкции.
В настоящее время в процессе создания конкурентоспособных КА применяются универсальные схемы сборки, позволяющие снизить временные затраты на разработку конструкторской документации, обеспечить высокую технологичность конструкции при оптимальных затратах в производстве и в минимально возможные сроки изготовления. Универсальный технологический имитатор (ТИ) предназначен для сборки корпусов МПН, выполнен с возможностью адаптации к линейке модифицированных корпусов МПН различного класса и назначения и позволяет проводить сборку, интеграцию и испытания параллельно созданию МСС. Универсальность ТИ достигается за счет того, что его конструкция имеет возможность адаптации (подстройки) под размеры и габариты применяемых модифицированных корпусов МПН различного класса и назначения.
В качестве прототипа выбран габаритный имитатор МСС, представленный в способе сборки КА, раскрытому в описании патента РФ №2658262, согласно которому сборка корпуса МПН (соединение сотовых панелей, установка на сотовые панели конструкций, приборов, оборудования и интерфейсов) производится на технологической оснастке (ТО) имеющей габаритные размеры, посадочные места и элементы крепления, идентичные габаритным размерам, посадочным местам и элементам крепления штатной СКК с МСС, при этом ТО выполнена с возможностью крепления и разъединения с корпусом МПН КА.
Недостатком прототипа является то, что для каждого КА необходимо производить свою ТО, что увеличивает время сборки МПН КА и повышает стоимость ТО.
Для заявленного устройства выявлены следующие основные общие с прототипом существенные признаки:
ТО имеет габаритные размеры, посадочные места и элементы крепления, идентичные штатной СКК;
ТО выполнена с возможностью крепления и разъединения с корпусом МПН.
Задачей, на решение которой направленна заявляемая полезная модель является создание универсального ТИ СКК КА в виде ТО, который позволяет уменьшить срок изготовления МПН КА за счет усовершенствования конструкции ТО, что расширяет функциональные возможности при сборке МПН КА различной конфигурации.
Указанная задача решается за счет того, что универсальный ТИ СКК КА выполнен в виде ТО, имеющей габаритные размеры, посадочные места и элементы крепления, идентичные габаритным размерам, посадочным местам и элементам крепления штатной СКК с МСС, при этом ТО выполнена с возможностью крепления и разъединения с корпусом МПН КА. Причем ТО может применяться при сборке МПН различной конфигурации и состоит из оболочки вращения цилиндрической формы, имитирующей СКК, силовых конструкций, панелей подкрепления для закрепления МПН, макетом панели МСС с элементами крепления на оболочке вращения и МПН, транспортировочным и такелажным кольцами.
Техническим результатом применения универсального ТИ СКК КА для сборки корпуса МПН КА является уменьшение сроков изготовления МПН КА, за счет усовершенствования конструкции ТО, а также расширение функциональных возможностей при сборке МПН КА различной конфигурации, за счет того, что ТИ адаптирован к линейкам модифицированных корпусов МПН различного класса и назначения.
Предложенное устройство универсального ТИ СКК поясняется пятью чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - общий вид универсального ТИ СКК;
на фиг. 2 - сборка МПН на универсальном ТИ СКК;
на фиг. 3 - схема демонтажа МПН с универсального ТИ СКК;
на фиг. 4 - схема монтажа МПН на СКК МСС штатного КА;
на фиг. 5 - общий вид КА, состоящего из МПН, МСС и СКК в собранном виде.
На фиг. 1 показан общий вид универсального ТИ СКК. ТИ осуществлен в виде ТО, состоящей из оболочки вращения 1 цилиндрической формы, которая выполнена, например, в виде металлической трубы. На оболочку вращения 1 устанавливают силовые металлические конструкции 2 для повышения ее жесткости, панели подкрепления 3 для закрепления МПН и макет сотовой панели 4 МСС, с элементами крепления 5 к оболочке вращения 1 и к корпусу 8 МПН. На ТИ СКК установлено транспортировочное кольцо 6 для закрепления к технологическому оборудованию при изготовлении и транспортировании корпуса 8 МПН (например, к месту проведения регламентных работ). Для осуществления вертикального подъема корпуса 8 МПН или при реализации двухопорной схемы транспортирования в верхней части центральной металлической трубы устанавливают такелажное кольцо 7. Сборку корпуса 8 МПН производят на ТИ СКК независимо от сборки, испытаний и регламентных работ с МСС, что позволяет сократить сроки изготовления КА.
На фиг. 2 показан корпус 8 МПН, собранный на универсальном ТИ СКК. При этом корпус 8 МПН крепится к силовым металлическим конструкциям 2, к панелям подкрепления 3, а по нижнему ярусу к макету сотовой панели 4 МСС, которые имеют посадочные места и элементы крепления, идентичные штатной СКК КА, выполненные, например, в виде болтовых соединений (на фиг. 2 не показаны). После сборки корпус 8 МПН на ТИ транспортируют к месту установки и закрепления приборов, оборудования, конструкций и интерфейсов (на фиг. 2 не показаны).
После проведения всех регламентных работ с корпусом 8 МПН, его доставляют на завод-изготовитель, где проводят интеграцию МПН и МСС, перед которой с универсального ТИ СКК демонтируют корпус 8 МПН (см. фиг. 3) путем удаления болтовых соединений между корпусом 8 МПН и универсальным ТИ СКК. С помощью траверсы и кранового оборудования (на фиг. 4 не показаны) корпус 8 МПН поднимают вверх, убирают универсальный ТИ СКК, после этого производят интеграцию корпуса 8 МПН со штатной конструкцией 9 МСС (см. фиг. 4), в результате чего образуется корпус КА 10 (см. фиг. 5).
МПН может иметь разный состав и расположение приборов, навесных конструкций и оборудования на своих панелях, оригинальную конструкцию панелей (внутреннюю структуру сотовых панелей, типоразмеры опорных узлов, жидкостные тракты системы терморегулирования) и индивидуальные интерфейсы с МСС (места крепления и сопряжения), а также различные габаритные размеры панелей МПН, в зависимости от класса и назначения КА. Применение универсального ТИ СКК позволяет производить сборку КА с любым корпусом из модифицированного конструктивного ряда МПН, отличающихся конфигурацией (интерфейсами с МСС, конструкцией и габаритами панелей, комплектацией приборов, навесных конструкций и оборудования). Это осуществляется за счет унификации габаритных и присоединительных размеров ТИ СКК и корпусов МПН, снабженных в случае необходимости механизмами подстройки мест сопряжений, например, с помощью регулируемых болтовых соединений.
Таким образом, универсальный ТИ СКК позволяет достигнуть решения поставленных задач полезной модели - создание универсального ТИ СКК, который позволяет усовершенствовать конструкцию ТО, а также уменьшить срок изготовления корпуса МПН.
Указанный универсальный ТИ СКК используется при изготовлении КА на базе платформы среднего и тяжелого класса КА.