RU2137684C1 - Facility for setting up space nuclear power plant - Google Patents

Abstract

FIELD: space engineering; modular space nuclear power plants. SUBSTANCE: facility has draw-out truss in the form of multiple-section collapsible arms uniformly arranged over circumference and hinged to axles of sections. Draw-out operating mechanism has twisting springs mounted on these axles and reversing motor with drum. The latter carries rope connecting supporting platform with power unit module being drawn out. Casing accommodating this module in transit has hinged panels in the form of extreme arms of truss attached to platform. Sections of arms are provided with arresting devices in the form of ropes for displacing them relative to each other and to platform. Truss is drawn in and out by means of electric motor which restricts or overcomes tension of springs through rope. EFFECT: simplified design; provision for multiple use of facility for setting up space nuclear power plant. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области космической техники, а именно к устройствам выдвижения рабочих модулей космического аппарата, и может найти применение также в раздвижных космических ядерных энергетических установках (КЯЭУ), к которым предъявляются требования отодвижения реактора от приборного отсека космического аппарата (КА) для обеспечения допустимого уровня ионизирующих излучений реактора на приборный отсек. The invention relates to the field of space technology, in particular to devices for extending the working modules of a spacecraft, and can also be used in sliding space nuclear power plants (KNEU), which are required to move the reactor away from the instrument compartment of the spacecraft (SC) to ensure an acceptable level ionizing radiation from the reactor to the instrument compartment.

Малогабаритность современных КЯЭУ мощностью до 100 кВт и более в стартовом положении может быть обеспечена только за счет использования в конструкции КЯЭУ складываемых систем, в которых имеются места гиба по магистралям системы теплоотвода, электрическим и др. Конструктивная схема КЯЭУ включает модуль энергетического блока, отодвигаемый от приборного отсека после вывода КА на рабочую орбиту, систему выдвижения и другие системы. The small size of modern nuclear power plants with a capacity of up to 100 kW and more in the starting position can be achieved only through the use of folding systems in the design of nuclear power plants, where there are bending places along the heat-transfer system lines, electric, etc. The design of the nuclear power plant includes a power unit module that is moved away from the instrument compartment after the launch of the spacecraft into the working orbit, the extension system and other systems.

Основным устройством в системе выдвижения или раздвижения являются фермы различной конфигурации (см., например, патент США 4.738.304 F 28 F 11/00, F 28 F 27/02, B 64 G 1/56, кл. 165/13, опубл. 19.04.1988). The main device in the system of extension or extension are farms of various configurations (see, for example, US patent 4.738.304 F 28 F 11/00, F 28 F 27/02, B 64 G 1/56, CL 165/13, publ. 19.04.1988).

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек с опорной платформой, на которой установлены корпус, с размещенными в нем модулем - энергетическим блоком, включающее в себя ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами через шарниры с осями звеньев, а также привод выдвижения (см. журнал "Атомная энергия", т. 70, вып. 4, апрель 1991, с. 217). The closest technical solution to the claimed one is a device for deploying a space nuclear power plant containing an instrument compartment with a support platform on which a housing is installed, with a module located in it - an energy unit, including a truss - an extension system in the form of folding multi-link branches equally spaced around the circumference and connected by frames through hinges with the axes of the links, as well as an extension drive (see the journal "Atomic Energy", vol. 70, issue 4, April 1991, p. 217).

Недостатком применения известного устройства является сложность обеспечения последовательности раскрытия звеньев фермы и выбора алгоритма раскрытия. The disadvantage of using the known device is the difficulty of ensuring the sequence of disclosure of links of the farm and the choice of the algorithm of disclosure.

Задачей, на выполнение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение упрощенной конструкции устройства раскрытия КЯЭУ. The task to which the claimed invention is directed, is to provide a simplified design of a device for opening a nuclear power plant.

Технический результат заключается в использовании в приводе выдвижения устройства раскрытия КЯЭУ реверсивного электродвигателя, силовых пружин кручения, установленных на осях соединения звеньев раскладывающихся ветвей, и особого алгоритма раскрытия. The technical result consists in the use of a reversible electric motor, torsion springs installed on the axes of the connection of the links of the folding branches, and a special disclosure algorithm in the extension drive of the KNPP opening device.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек с опорной платформой, на которой установлен корпус с размещенным в нем модулем - энергетическим блоком, включающем в себя ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами через шарниры с осями звеньев, а также привод выдвижения, привод выдвижения выполнен в виде силовых пружин кручения, которые установлены на осях звеньев складывающихся ветвей, и реверсивного электродвигателя, на выходном валу которого установлен барабан, к которому прикреплен канат, соединяющий опорную платформу с модулем - энергетическим блоком, при этом в системе выдвижения крайние к опорной платформе отсека звенья каждой ветви выполнены в виде откидывающихся панелей корпуса и соединены с ним через шарниры, а на каждом шпангоуте установлены стопоры, один из которых соединен гибкой связью с опорной платформой, а второй - с предыдущим шпангоутом. This result is achieved by the fact that in a device for deploying a space nuclear power plant containing an instrument compartment with a support platform on which a housing is installed with a module located in it — an energy unit that includes a truss — an extension system in the form of folding multi-link branches equally spaced the circumference and connected by frames through hinges with the axes of the links, as well as the extension drive, the extension drive is made in the form of torsion force springs that are mounted on the link axes of folding branches, and a reversible electric motor, on the output shaft of which a drum is mounted, to which a rope is attached that connects the support platform to the module - the energy unit, while in the extension system the links of each branch that are extreme to the support platform of the compartment are made in the form of hinged housing panels and are connected with it through hinges, and stoppers are installed on each frame, one of which is connected by a flexible connection to the supporting platform, and the second - with the previous frame.

Кроме того, гибкая связь между стопорами опорной платформы и шпангоутами выполнена в виде каната. In addition, a flexible connection between the stoppers of the support platform and the frames is made in the form of a rope.

На фиг. 1 показана КЯЭУ в сложенном и развернутом (рабочем) виде. In FIG. 1 shows the nuclear power plant in the folded and unfolded (working) form.

На фиг. 2 - поперечное сечение складывающихся ветвей устройства с панелями ХИ. In FIG. 2 is a cross-sectional view of folding branches of a device with CI panels.

На фиг. 3 показан реверсивный электродвигатель с барабаном. In FIG. 3 shows a reversible electric motor with a drum.

На фиг. 4 показан пружинный узел системы выдвижения. In FIG. 4 shows a spring assembly of an extension system.

На фиг. 5 показана кинематика начала выдвижения модуля - энергетического блока. In FIG. 5 shows the kinematics of the beginning of the extension of the module - the energy block.

Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек 1 с опорной платформой 2, на которой установлен корпус 3 с размещенным в нем модулем - энергетическим блоком 4, включающее в себя и ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей 5, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами 6 через шарниры 7 с осями 8 звеньев 9, а также привод выдвижения, выполненный в виде пружин кручения 10, которые установлены на осях звеньев 9 складывающихся ветвей 5, и реверсивного электродвигателя 11, на выходном валу 12 которого установлен барабан 13, к которому прикреплен канат 14, соединяющий опорную платформу 2 приборного отсека 1 с модулем 4 энергетического блока. Кроме того в системе выдвижения крайние к опорной платформе 2 приборного отсека 1 звенья 9 каждой ветви 5 выполнены в виде откидывающихся панелей 15 корпуса 3 и соединены с ним через шарниры 16, а на каждом шпангоуте 6 установлены стопоры 17, один из которых соединен гибкой связью с опорной платформой 2, а второй - с предыдущим шпангоутом 6. Гибкая связь между стопорами опорной платформы 2 и шпангоутом 6 выполнена в виде каната 18. A device for deploying a space nuclear power plant containing an instrument compartment 1 with a support platform 2, on which a housing 3 is installed with a module located therein — an energy unit 4, including a truss — an extension system in the form of folding multi-link branches 5 equally spaced around the circumference and connected by frames 6 through hinges 7 with axles 8 of links 9, as well as an extension drive made in the form of torsion springs 10, which are installed on the axes of links 9 of folding branches 5, and a reversing element a motor 11, on the output shaft 12 of which a drum 13 is mounted, to which a rope 14 is attached, connecting the support platform 2 of the instrument compartment 1 with the module 4 of the power unit. In addition, in the extension system, the links 9 of each branch 5, which are extreme to the supporting platform 2 of the instrument compartment 1, are made in the form of hinged panels 15 of the housing 3 and are connected to it via hinges 16, and stoppers 17 are installed on each frame 6, one of which is connected by a flexible connection to the supporting platform 2, and the second with the previous frame 6. Flexible connection between the stoppers of the supporting platform 2 and the frame 6 is made in the form of a rope 18.

Стопоры 17 обеспечивают заданную последовательность раскрытия звеньев 9. На ветвях 5, состоящих из звеньев 9 устанавливается система теплоотвода в виде трубопроводов с гибкими элементами и панели 19 холодильника-излучателя. The stops 17 provide a predetermined sequence of disclosure of the links 9. On the branches 5, consisting of links 9, a heat removal system is installed in the form of pipelines with flexible elements and a panel 19 of the refrigerator-emitter.

Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки как в наземных условиях так и в рабочем состоянии ( в космосе) обеспечивает развертывание конструкции развертывания КЯЭУ из стартового состояния в рабочее положение. A device for deploying a space nuclear power plant both in ground conditions and in operational condition (in space) provides deployment of the design of the deployment of a nuclear power plant from the starting state to the working position.

Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

При вращении реверсивного электродвигателя 11 в направлении осуществляющем разматывание каната 14 с барабана 13, ветви 5 системы выдвижения раскрываются из корпуса 3 под действием силовых пружин кручения 10, которые установлены на осях в местах соединения звеньев 9 между собой, и создают усилия поворота звеньев 9, направленных на раскрытие ветвей 5. When the reversible electric motor 11 rotates in the direction that the rope 14 is unwound from the drum 13, the extension system branches 5 are opened from the housing 3 under the action of torsion force springs 10, which are mounted on the axes at the junction points of the links 9 to each other, and create rotation forces of the links 9 directed branch opening 5.

При реверсивном вращении электродвигателя 11, канат 14 наматывается на барабан 13, преодолевая усилия пружин 10. With the reverse rotation of the electric motor 11, the rope 14 is wound on the drum 13, overcoming the efforts of the springs 10.

Ветви 5 системы выдвижения складываются с модулем - энергетическим блоком 4 и убираются в корпус 3. The branches 5 of the extension system are folded with the module - the energy block 4 and are removed into the housing 3.

Конструкция устройства позволяет при использовании упрощенного алгоритма в кинематической схеме многократно осуществлять развертывание КЯЭУ. The design of the device allows using the simplified algorithm in the kinematic scheme to repeatedly implement the deployment of nuclear power plants.

Claims (2)

1. Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки, содержащей приборный отсек с опорной платформой, на которой установлен корпус с размещенным в нем модулем-энергетическим блоком, включающее в себя ферму - систему выдвижения в виде складывающихся многозвенных ветвей, равнорасположенных по окружности и соединенных шпангоутами через шарниры с осями звеньев, а также привод выдвижения, отличающееся тем, что привод выдвижения выполнен в виде силовых пружин кручения, которые установлены на осях звеньев складывающихся ветвей, и реверсивного электродвигателя, на выходном валу которого установлен барабан, к которому прикреплен канат, соединяющий опорную платформу с модулем-энергетическим блоком, при этом в системе выдвижения крайние к опорной платформе отсека звенья каждой ветви выполнены в виде откидывающихся панелей корпуса и соединены с ним через шарниры, а на каждом шпангоуте установлены стопоры, один из которых соединен гибкой связью с опорной платформой, а второй - с предыдущим шпангоутом. 1. A device for deploying a space nuclear power plant containing an instrument compartment with a support platform, on which a housing is installed with a module-power unit located in it, including a truss - an extension system in the form of folding multi-link branches equally spaced around the circle and connected by frames through hinges with axes of links, as well as an extension drive, characterized in that the extension drive is made in the form of torsion force springs that are installed on the link axes folding xia branches, and a reversible electric motor, on the output shaft of which a drum is mounted, to which a rope is attached connecting the support platform to the module-energy unit, while in the extension system, the links of each branch that are extreme to the support platform of the compartment are made in the form of hinged panels of the housing and are connected to through hinges, and stoppers are installed on each frame, one of which is connected by a flexible connection to the supporting platform, and the second - with the previous frame. 2. Устройство для развертывания космической ядерной энергетической установки по п.1, отличающееся тем, что гибкая связь между стопорами опорной платформы и шпангоутами выполнена в виде каната. 2. The device for deploying a space nuclear power plant according to claim 1, characterized in that the flexible connection between the stoppers of the support platform and the frames is made in the form of a rope.

Images