Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок, силовая ферма и опорный узел силовой фермы

Заявляемая группа полезных моделей относится к космической технике, а именно к устройствам адаптеров для попутного выведения полезных нагрузок и их конструктивным элементам. Техническим результатом, достигаемым предлагаемым адаптером, является разработка конструкции с высокой плотностью компоновки и широкими функциональными возможностями по размещению нескольких попутных нагрузок. Техническим результатом, достигаемым предлагаемой конструкцией силовой фермы, является разработка конструкции с высокой несущей способностью по восприятию нагрузок в продольном и поперечном направлениях как от основной полезной нагрузки, закрепляемой на верхнем поясе фермы, так и от попутных полезных нагрузок, закрепляемых на раскосах и стойках силовой фермы. Техническим результатом, достигаемым предлагаемым устройством опорного узла, является разработка конструкции, обеспечивающей возможность соединения в одном узле не менее пяти стержневых элементов фермы в сочетании с выполнением ограничений по массе опорного узла и возможности сокращения времени сборки. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок содержит силовую ферму, средство крепления осевой полезной нагрузки и средства крепления боковых полезных нагрузок. Средство крепления осевой полезной нагрузки размещено внутри силовой фермы, а средства крепления боковых полезных нагрузок размещены снаружи силовой фермы. Силовая ферма включает верхний и нижний пояса, стойки, размещенные параллельно продольной оси адаптера, опорные узлы и диагональные раскосы, которые размещены между парами смежных продольных стоек, за исключением, по крайней мере, одной пары смежных продольных стоек, между стойками которой размещена прямоугольная платформа. Средство крепления осевой полезной нагрузки выполнено в виде решетки, составленной из четырех балок, концы каждой из которых закреплены на противоположных опорных узлах нижнего пояса фермы. Силовая ферма снабжена опорными узлами и прямоугольной платформой, при этом концы стоек, поперечных стержней и диагональных раскосов фермы закреплены на опорных узлах, пары диагональных раскосов размещены в проемах фермы между смежными стойками, за исключением, по крайней мере, одного проема, между стойками которой размещена прямоугольная платформа, углы которой закреплены на опорных узлах фермы. Диагональные раскосы выполнены из профиля в форме двутавра, причем в парах диагональных раскосов один из раскосов выполнен зацело, а другой выполнен разрезным. Опорный узел силовой фермы содержит корпус, выполненный с возможностью обеспечения соединения опорного узла с соседним отсеком, два фитинга, снабженных посадочными площадками, выполненными с обеспечением возможности соединения с раскосами фермы. Корпус выполнен в форме полой шестиугольной призмы с открытой лицевой частью, фитинги размещены на противоположных боковых сторонах корпуса. Кроме того, основания корпуса снабжены посадочными площадками, одна из которых выполнена с обеспечением возможности соединения со стойкой фермы, а другая - с соседним отсеком, кроме того, боковые стенки корпуса снабжены дополнительными посадочными площадками, выполненными с обеспечением возможности соединения корпуса с поперечными стержнями фермы.

Заявляемая группа полезных моделей относится к космической технике, а именно к устройствам адаптеров для попутного выведения полезных нагрузок, например, малоразмерных спутников, и конструктивным элементам адаптеров.

В настоящее время космические головные части, включающие разгонный блок и основную полезную нагрузку, дополняются малоразмерными спутниками, которые как попутный груз к основной полезной нагрузке выводятся на орбиты искусственных спутников Земли (ОИСЗ). Для обеспечения размещения малоразмерных спутников внутри головного обтекателя космической головной части служат адаптеры и их силовые конструктивные элементы, при проектировании которых задачи по снижению массы и габаритов конструкций дополняются задачами по расширению функциональных возможностей адаптеров для обеспечения размещения на них разнообразных по устройству, габаритам и массе малоразмерных спутников. При разработке силовых ферм, входящих в состав адаптеров для попутного выведения попутных нагрузок, возникают технические задачи по проектированию ферм, допускающих размещение разнообразных полезных нагрузок на силовом каркасе фермы и восприятию ими продольных и изгибающих усилий от попутных полезных нагрузок. Опорные узлы ферменных конструкций при этом должны обеспечивать возможность соединения с пятью - шестью стержневыми элементами ферменной конструкции.

В техническом решении по патенту на полезную модель РФ 140953 (МПК B64G 1/10, B64G 1/22, опубл. 20.05.2014) для размещения нано-спутников в качестве попутной нагрузки к основному космическому аппарату использован адаптер, включающий средства отделения наноспутников и платформу, выполненную в виде цилиндра небольшого удлинения. Наноспутники при этом размещены на боковых поверхностях платформы. В космической головной части адаптер с наноспутниками установлен на ракетоносителе или разгонном блоке, сверху на адаптер установлена ферма с основным космическим аппаратом.

Из патентов США 3652042, 6543724 известны конструкции модулей цилиндрической формы небольшого удлинения для выведения малоразмерных спутников. Решение по патенту США 3652042 предусматривает размещение малоразмерных спутников внутри цилиндрического адаптера. В патенте США 6543724 малоразмерные спутники размещаются внутри адаптера.

В патенте США 5152482 адаптер для размещения малоразмерных спутников выполнен в виде цилиндрической конструкции, на внешней боковой поверхности которой установлены малоразмерные спутники. Один из спутников небольшой массы размещается на верхнем основании адаптера.

Рассмотренные технические решения адаптеров ориентированы для выведения микро- и нано-спутников близких форм и габаритов и не обладают достаточной несущей способностью для восприятия значительных продольных нагрузок.

Из технического решения по патенту РФ 2236993 (МПК B64G 1/22, опубл. 20.04.2004) «Устройство для попутного запуска космического аппарата» известно устройство адаптера для установки попутного космического аппарата, который размещается на основном космическом аппарате. Адаптер для установки попутного космического аппарата содержит платформу, закрепленную на основном космическом аппарате, переходную ферму, выполненную из стержней, и средства отделения попутного космического аппарата. Попутный космический аппарат установлен на верхнем основании фермы, нижнее основание фермы жестко скреплено с платформой адаптера. Это техническое решение ориентировано для размещения и выведения в качестве попутного груза только одного малоразмерного спутника, что ограничивает его функциональные возможности. Кроме того, установка адаптера с попутным малоразмерным спутником на основном космическом аппарате увеличивает нагрузки на конструкцию основного космического аппарата, что увеличивает его массу и в конечном итоге снижает срок его активного существования.

Аналогичные недостатки характерны и для технических решений адаптеров для выведения попутных нагрузок, известных из патента РФ 2308401 «Наноспутник» (МПК B64G 1/10, B64G 1/22, опубл. 20.10.2007) и патента РФ 2428358 Космическая головная часть для группового запуска спутников» (МПК B64G 1/22, опубл. 22.01.2010).

Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения адаптера является решение, известное из патента РФ 2293688 (МПК B64G 1/10, B64G 1/22, опубл. 20.02.2007, см. фиг. 4. 5). Решение адаптера, раскрытое в указанном патенте предусматривает установку адаптера при групповом запуске мини-спутников на переходную раму ракеты-носителя (см фиг. 4, 5 указанного патента). Адаптер в этом техническом решении включает силовой продольный элемент, выполненный в виде удлиненного параллелепипеда, нижнее основание которого закреплено на переходной раме ракеты-носителя с использованием кронштейнов. При групповом запуске мини-спутники крепятся к боковым граням силового продольного элемента. Один спутник закреплен на верхнем основании продольного силового элемента. Кроме продольного силового элемента, адаптер снабжен системами отделения, включающими платы, закрепленными на продольном силовом элементе, кронштейны, соединенные с мини-спутниками, и другие механические элементы, известные из уровня техники и традиционно используемые в системах отделения ракетно-космических систем.

Решая техническую задачу по минимизации общей массы конструкции системы спутников и адаптера, адаптер рассмотренного технического решения не обеспечивает размещение различных по конструкции, массе и габаритам малоразмерных спутников. С другой стороны, рассмотренное решение адаптера не обеспечивает высокую плотность компоновки, так как адаптер не обеспечивает возможности размещения попутно выводимых грузов во внутреннем объеме продольного силового элемента.

Известно устройство плоской двухраскосной фермы (см., Политехнический словарь, «Советская энциклопедия», М., 1989 г., стр. 564, 565), которое включает составленные из стержней верхние и нижние пояса, раскосы и две стойки, размещенные по торцам фермы. Концы стоек, раскосов и стержней соединены друг с другом в узлах соединения, размещенных на верхнем и нижнем поясах друг под другом. В каждом из пролетов фермы, ограниченном смежными узлами соединения размещено по два раскоса. Плоскостное решение фермы этого технического решения не дает возможности использовать ее в конструкции космических головных частей.

Из патента РФ 2293688 (МПК B64G 1/10, опубл. 20.02.2007) известна силовая конструкция, входящая в состав адаптера для размещения мини-спутников. Указанная силовая конструкция выполнена в виде удлиненного параллелепипеда решетчатой формы, боковые грани которого содержат три яруса: средний ярус снабжен пояс снабжен кронштейнами для крепления мини- спутников, верхний и нижний пояса снабжены диагональными подкрепляющими элементами.

Известна конструкция фермы (см. Паничкин Н.И и др., Конструкция и проектирование космических летательных аппаратов, изд. «Машиностроение», М., 1986 г., стр. 232, рис. 17.10 а) содержащая 12 раскосов, верхние и нижние концы которых связаны друг с другом опорными узлами. По форме пространственно эта конструкция близка к форме усеченной пирамиды. В этом решении фермы опорные узлы верхних и нижних концов раскосов развернуты друг относительно друга, причем верхние узлы соединения верхних концов раскосов фермы размещены от продольной оси фермы на меньшее расстояние, чем узлы соединения нижних концов раскосов, что при использовании этой конструкции в адаптере для выведения малоразмерных спутников затрудняет отделение полезного груза, который может быть размещен внутри фермы, от космической головной части.

Известна также конструкция фермы (см. Паничкин Н.И и др., Конструкция и проектирование космических летательных аппаратов, изд. «Машиностроение», М., 1986 г., стр. 232, рис. 17.10 б) содержащая раскосы, верхние и нижние концы которых связаны друг с другом опорными узлами на поясах фермы. Опорные узлы соединения верхних и нижних концов раскосов в поперечной плоскости равноудалены от продольной оси симметрии фермы и расположены друг относительно друга без углового смещения. Рассматриваемое техническое решение фермы предусматривает размещение в каждом из пролетов фермы, расположенном между смежными опорными узлами фермы двух раскосов, соединенных друг с другом вблизи их середин в узлах пересечения. Дополнительно рассматриваемое решение фермы снабжено промежуточным поясом, соединяющим друг с другом узлы пересечения раскосов. Пространственное решение этой фермы, близкое по форме к форме призмы, частично обеспечивает более приемлемые условия для размещения полезного груза внутри фермы, однако большое удлинение фермы затрудняет процесс его отделения от фермы после выведения космической головной части на ОИСЗ.

Наиболее близким аналогом заявляемого решения силовой фермы является техническое решение силовой фермы космического назначения, известной из патента РФ 2503048 (МПК B64G 1/22, опубл. 27.12.2013). Силовая ферма в этом решении содержит продольные стойки (стержни), поперечные стержни и диагональные раскосы (стержни). В этом решении стойки, поперечные стержни и диагональные раскосы (стержни) выполнены в виде полых цилиндров. Стержни в этом решении выполнены из двух частей, соединенных между собой. Концы стоек, поперечных стержней и диагональных раскосов соединены между собой. Кроме того, пара диагональных раскосов, размещенных в проеме фермы между смежными стойками, соединена друг с другом вблизи середин в узле пересечения.

Пространственно ферма этого решения выполнена в виде шестигранной удлиненной призмы, составленной из трех одинаковых по конструкции ярусов, отделенных друг от друга поясами, собранными из поперечных стержней.

Решая техническую задачу по обеспечению стабильности продольных и поперечных линейных размеров фермы для космического телескопа, указанное техническое решение фермы не обладает достаточной несущей способностью и не обеспечивает крепление к ферме разнообразных полезных нагрузок.

Из патента РФ 2504623 (E04B 1/58, опубл. 20.01.2012) известны узел опирания прогона на ферму, пояс которой и раскосы выполнены из прямолинейных балок и стержней и соединены с использованием болтовых или сварных соединений. Это решение, ориентированное для использования в плоских ферменных конструкциях, распространенных в строительстве, нельзя использовать в круговых силовых фермах, распространенных в ракетно-космической технике. Аналогичные недостатки характерны и для опорного узла фермы, известного из патента РФ 2495201 (МПК E04B 1/28, оубл. 10.102013) и конструкции узла пересечения ферм пространственной решетки, известной из патента РФ 2485257 (МПК E04B 7/00, опубл. 26.12.2011).

Из патента РФ 2230951 (МПК F16C 11/06, F16M 11/12, опубл. 20.06.2004, фиг. 4, 5) известно устройство опорного узла для крепления элементов фермы, включающей два стержневых элемента, к несущим конструкциям. В этом решении опорный узел содержит корпус, выполненный в виде фитинга, внутри которого размещен сферический шарнир, элементы которого выполнены с обеспечением возможности крепления со стержнями фермы. Техническим результатом является возможность сборки стержней в круговую силовую ферму с компенсацией монтажных смещений и температурных перемещений криогенной емкости. Однако это устройство опорного узла не обладает высокой несущей способностью, сложно и трудоемко в изготовлении.

Наиболее близким аналогом заявляемого опорного узла фермы является узел (см. Паничкин Н.И и др., Конструкция и проектирование космических летательных аппаратов, изд. «Машиностроение», М., 1986 г., стр. 233, рис. 17.11), содержащий корпус, снабженный двумя фитингами, выполненными в форме раструбов, и основанием. Основание корпуса выполнено с обеспечением возможности соединения опорного узла с соседним отсеком космической головной части. Фитинги корпуса развернуты относительно основания на острый угол и снабжены наклонными площадками, ориентированными под углом к основанию корпуса и выполнены с обеспечением возможности соединения корпуса с раскосами фермы. Это решение опорного узла фермы, обеспечивая восприятие значительных нагрузок и передачу их на смежный отсек космической головной части, используется в конструкции простых круговых ферм и не обеспечивает возможность использования в более сложных по структуре фермах, предусматривающих соединение в одном узле до пяти стержневых элементов фермы.

Техническим результатом использования заявляемого адаптера для попутного выведения полезных нагрузок является разработка конструкции адаптера с высокой плотностью компоновки и широкими функциональными возможностями по размещению нескольких попутных нагрузок различных конфигураций, габаритов и масс, например, от 6 до 200 кг, в сочетании с ограничениями на общую массу и габариты конструкции адаптера.

Технический результат достигается следующим образом.

Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок содержит силовую ферму, средство крепления осевой полезной нагрузки, и, по крайней мере, одно средство крепления боковой полезной нагрузки. Средства крепления осевой полезной нагрузки и боковой полезной нагрузки закреплены на силовой ферме, причем средство крепления осевой полезной нагрузки размещено внутри силовой фермы, а средство крепления боковой полезной нагрузки размещено снаружи силовой фермы.

Силовая ферма заявляемого адаптера включает верхний и нижний пояса, восемь стоек, размещенных параллельно продольной оси адаптера, диагональные раскосы, которые размещены между парами смежных продольных стоек, за исключением, по крайней мере, одной пары смежных стоек, между стойками которой размещена прямоугольная платформа.

В заявляемом решении адаптера средство крепления осевой полезной нагрузки выполнено в виде решетки, составленной из четырех балок. Концы каждой из балок закреплены на противоположных опорных узлах нижнего пояса фермы. На балках расположены места установки осевой полезной нагрузки и средства ее отделения.

В заявляемом решении адаптера для попутного выведения полезных нагрузок средство крепления боковой полезной нагрузки может быть размещено на прямоугольной платформе силовой фермы. Это дополнительно расширяет функциональные возможности адаптера за счет возможности размещения в ограниченном объеме обтекателя космической головной части полезных нагрузок и их средств отделения, отличающихся специфическими габаритами.

Кроме того, прямоугольная платформа фермы дополнительно может быть закреплена на стойке силовой фермы, что позволяет разгрузить прямоугольную платформу при креплении к ней полезной нагрузки повышенной массы и тем самым снизить массу адаптера.

Помимо прочего, прямоугольная платформа может быть снабжена проемом, вокруг которого могут быть расположены места установки боковой полезной нагрузки и средства ее отделения. Наличие проема в прямоугольной платформе позволяет обеспечить частичное размещение полезной нагрузки и элементов средства отделения полезной нагрузки внутри фермы, что дополнительно расширяет спектр возможностей по размещению полезных нагрузок.

Кроме того, средство крепления боковой полезной нагрузки может быть закреплено на диагональных раскосах силовой фермы, что обеспечивает оптимальное восприятие нагрузок силовой конструкцией адаптера при выведении полезных нагрузок, тем самым снижая массу конструкции, и обеспечивает возможность отделения полезных нагрузок как в боковом направлении, так и в направлении под углом к продольной оси адаптера.

Помимо прочего в заявляемом решении адаптера для попутного выведения полезных нагрузок средство крепления боковой полезной нагрузки может быть выполнено в виде удлиненного короба, задняя стенка которого соединена с диагональными раскосами силовой фермы, а передняя часть подкреплена подкосами, соединенными с диагональными раскосами силовой фермы, что при размещении полезной нагрузки и средства ее отделения на верхнем основании короба позволяет обеспечить возможность отделения полезной нагрузки под углом к продольной оси адаптера.

Помимо прочего в заявляемом решении адаптера для попутного выведения полезных нагрузок средства крепления боковой полезной нагрузки может быть выполнено в виде прямоугольного каркаса, что позволяет при минимальной массе средства крепления обеспечить размещение полезной нагрузки и средства ее отделения на передних элементах каркаса с возможностью отделения в боковом направлении.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемым устройством силовой фермы является разработка конструкции фермы с высокой несущей способностью по восприятию нагрузок в продольном и поперечном направлениях как от основной полезной нагрузки, закрепляемой на верхнем поясе фермы, так и от попутных полезных нагрузок, закрепляемых на раскосах и стойках силовой фермы, в сочетании с обеспечением высоких характеристик силовой фермы по точности и жесткости конструкции.

Технический результат заявляемым опорным узлом силовой фермы достигается следующим образом.

Известна силовая ферма, содержащая стойки, поперечные стержни и диагональные раскосы. Концы стоек, поперечных стержней и диагональных раскосов соединены между собой. В известном решении, кроме того, диагональные раскосы соединены в пары, причем диагональные раскосы каждой из пар дополнительно скреплены друг с другом вблизи их середин в узлах пересечения.

В заявляемом решении новым является то, что силовая ферма снабжена опорными узлами и прямоугольной платформой. Концы стоек, поперечных стержней и диагональных раскосов закреплены на опорных узлах. Пары диагональных раскосов размещены в проемах фермы между смежными стойками, за исключением, по крайней мере, одного проема, между стойками которой размещена прямоугольная платформа. Углы прямоугольной платформы при этом закреплены на опорных узлах фермы.

Кроме того, в заявляемом решении новым является то, что диагональные раскосы выполнены из профиля в форме двутавра. В парах диагональных раскосов один из раскосов выполнен зацело, а другой выполнен разрезным. Узлы пересечения раскосов снабжены фитингами, выполненными в форме уголка и соединенными со стенками диагональных раскосов, и накладками, соединенными с их поясами.

Наиболее предпочтительно поперечные стержни силовой фермы выполнить из профиля в форме уголка.

Помимо прочего прямоугольная платформа может быть подкреплена силовым каркасом, включающим, по крайней мере, один торцевой подкрепляющий элемент и радиальные подкрепляющие элементы. Торцевой подкрепляющий элемент при этом протянут вдоль одного из торцов платформы. Первые концы радиальных подкрепляющих элементов могут быть соединены друг с другом вблизи пересечения диагоналей платформы. Радиальные подкрепляющие элементы могут быть протянуты по прямоугольной платформе к ее углам. Второй конец, по крайней мере, одного радиального подкрепляющего элемента может быть соединен с торцевым подкрепляющим элементом.

Кроме того, подкрепляющие элементы платформы наиболее предпочтительно выполнить из профиля П-образной формы.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемым опорным узлом фермы является разработка конструкции узла, обеспечивающем возможность соединения в одном узле не менее пяти стержневых элементов фермы в сочетании с выполнением ограничений по массе опорного узла и возможности сокращения времени сборки конструкции.

Технический результат достигается следующим образом.

Известен опорный узел силовой фермы, содержащий корпус и два фитинга. Корпус выполнен возможностью обеспечения соединения опорного узла с соседним отсеком. Фитинги снабжены посадочными площадками, ориентированными под углом к основанию корпуса и выполненными с обеспечением возможности соединения корпуса с раскосами фермы.

В заявляемом решении опорного узла новым является то, что корпус выполнен в форме полой шестиугольной призмы с открытой лицевой частью. Фитинги размещены на противоположных боковых сторонах корпуса и соединены с корпусом разъемным соединением.

В соответствии с заявляемым решением опорного узла основания корпуса снабжены посадочными площадками. Посадочная площадка, размещенная на одном из оснований корпуса, выполнена с обеспечением возможности соединения корпуса со стойкой фермы, а другая, размещенная на другом основании корпуса, - с соседним отсеком. Боковые стенки корпуса снабжены дополнительными посадочными площадками, выполненными с обеспечением возможности соединения корпуса с поперечными стержнями фермы.

Кроме того, опорный узел силовой фермы может быть снабжен дополнительным фитингом, выполненным в форме уголка и размещенным на тыльной стенке корпуса, что позволяет дополнительно расширить функциональные возможности узла за счет возможности увеличения числа соединяемых стержневых элементов конструкции.

Заявляемые полезные модели иллюстрируются следующими материалами:

фиг. 1 - общий вид адаптера для попутного выведения полезных нагрузок в аксонометрии,

фиг. 2 - адаптер для выведения полезных нагрузок (вид в плане),

фиг. 3 - узел стыка элементов фермы и балки решетки средства крепления осевой полезной нагрузки с опорным узлом силовой фермы,

фиг. 4 - вид на средство крепления боковой полезной нагрузки, выполненной в виде короба с прямоугольным проемом, в аксонометрии,

фиг. 5 - вид на средство крепления боковой полезной нагрузки, выполненное в виде короба с круглым проемом, в аксонометрии,

фиг. 6 - вид на средство крепления боковой полезной нагрузки, выполненное в виде каркаса, в аксонометрии,

фиг. 7 - общий вид силовой фермы в аксонометрии,

фиг. 8 - силовая ферма, вид в плане,

фиг. 9 - вид на силовую ферму спереди (вид К с фиг. 8),

фиг. 10 - вид на пролет фермы с прямоугольной платформой (разрез Л-Л с фиг. 2),

фиг. 11 - узел соединения угла прямоугольной платформы с опорным узлом фермы в аксонометрии,

фиг. 12 - узел соединения продольной стойки, раскосов и стержней нижнего пояса фермы с опорным узлом в аксонометрии,

фиг. 13 - вид на узел пересечения диагональных раскосов,

фиг. 14 - сечение узла пересечения диагональных раскосов,

фиг. 15 - корпус опорного узла в аксонометрии,

фиг. 16 - фитинг опорного узла в аксонометрии,

фиг. 17 - опорный узел, вид на лицевую сторону,

фиг. 18 - опорный узел, вид сверху,

фиг. 19 - сечение Р-Р с фиг. 17,

фиг. 20 - вид С с фиг. 18.

Заявляемый адаптер для попутного выведения полезных нагрузок устроен следующим образом.

Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок содержит силовую ферму, средство крепления осевой полезной нагрузки и, по крайней мере, одно средство крепления боковой полезной нагрузки. На фиг. 1, 2 показан частный случай выполнения адаптера с размещением на нем средства крепления осевой полезной нагрузки и трех различных по выполнению средств крепления боковых полезных нагрузок.

Силовая ферма адаптера включает верхний и нижний пояса, восемь стоек 33, диагональные раскосы 34 и опорные узлы фермы 50. Верхний и нижний пояса фермы составлены из стержней 31 и 32 соответственно. Стойки 33 размещены параллельно продольной оси адаптера на одинаковом угловом расстоянии друг от друга и на одинаковом удалении от продольной оси адаптера. Диагональные раскосы 34 размещены в проемах между парами смежных стоек 33, за исключением, по крайней мере, одной пары смежных стоек. В проемах силовой фермы размещено по паре диагональных раскосов 34, как показано на фиг. 7, 9. Концы диагональных раскосов 34 закреплены на опорных узлах фермы 50 и соединены друг с другом вблизи их середин. По крайней мере, в одном из проемов силовой фермы размещена прямоугольная платформа 35 (см. фиг. 10, 11).

В соответствии с заявляемым решением адаптер для попутного выведения полезных нагрузок содержит средство крепления осевой полезной нагрузки. Средство крепления осевой полезной нагрузки выполнено (см. фиг. 2) в виде решетки, составленной четырех балок 1. Как показано на фиг. 2, балки рамы средства крепления осевой полезной нагрузки могут быть выполнены в виде ломаных, составленных из отдельных прямолинейных элементов. Наиболее целесообразно балки выполнить из элементов, выполненных из профиля в форме двутавра. Концы балок 1 рамы в соответствии с заявляемым решением закреплены на противоположных опорных узлах 50 нижнего пояса фермы на дополнительных фитингах 59, размещенных на тыльных сторонах корпусов опорных узлов 50 (см. фиг. 3). На балках 1 расположены места 7 установки осевой полезной нагрузки и средства ее отделения.

Упомянутое средство крепления боковой полезной нагрузки может быть размещено на внешней поверхности прямоугольной платформы 35 силовой фермы. Для обеспечения возможности размещении на средстве крепления боковой полезной нагрузки малоразмерного спутника повышенной массы прямоугольную платформу 35 целесообразно дополнительно закрепить на стойке силовой рамы, например, с использованием хомута 44, как показано на фиг. 1, 10. Кроме того, прямоугольная платформа 35 может быть подкреплена силовым каркасом (см. фиг. 10).

Для обеспечения возможности размещения на средстве крепления боковой полезной нагрузки малоразмерного спутника с увеличенным габаритом, требующим частичного размещения спутника внутри силовой фермы, прямоугольная платформа 35 силовой рамы может быть снабжена проемом 40 (см. фиг. 1, 10). Вокруг проема 40 платформы 35 могут быть размещены посадочные места установки боковой полезной нагрузки со средством ее отделения.

В соответствии с заявляемым решением адаптера для попутного выведения полезных нагрузок средства крепления 3, 4, 5 боковой полезной нагрузки может быть закреплено на диагональных раскосах 34 силовой фермы, как показано на фиг. 1, 2, 4-6.

Средство крепления боковой полезной нагрузки может быть при этом выполнено (см. фиг. 4, 5) в виде удлиненного в боковом направлении короба 2, задняя стенка которого соединена с диагональными раскосами 34 силовой фермы. Боковые стенки короба 2 при этом могут быть дополнительно подкреплены подкосами 6. Для обеспечения возможности размещения на средствах крепления 3, 4 боковых полезных нагрузок короба 2 целесообразно снабдить проемами с формой, близкой к форме квадрата, как показано на фиг. 4, или в форме круга, как показано на фиг. 5. Проемы коробов целесообразно обрамить подкрепляющими силовыми элементами, на которых могут быть размещены места 7 установки полезной нагрузки со средством ее отделения.

Средство крепления 5 боковой полезной нагрузки может быть выполнено в виде открытого прямоугольного каркаса (см. фиг. 1, 2, 5), включающего ребра 8 и перемычки 9. Заднее основание каркаса закреплено на диагональных раскосах 34 силовой фермы. Перемычки переднего основания и концы ребер каркаса при этом могут быть снабжены местами 7 установки полезной нагрузки и средства ее отделения.

Заявляемая силовая ферма устроена следующим образом

Силовая ферма (см. фиг. 7-14) содержит верхние и нижние пояса, составленные из поперечных стержней 31 и 32 соответственно, стойки 33, диагональные раскосы 34 и опорные узлы 50. Концы продольных стоек 33, поперечных стержней 31, 32 и диагональных раскосов 34 закреплены на опорных узлах 50, как показано на фиг.12, на которой приведена в аксонометрии сборка одного из опорных узлов 50 нижнего пояса фермы со стержнями 32, диагональными раскосами 34 и стойкой 33.

Наиболее целесообразно стержни 31, 32 выполнить из профиля в форме уголка.

В заявляемом решении (см. фиг. 7, 9) диагональные раскосы 34 размещены в проемах между парами смежных стоек 33 фермы (см. фиг. 9), за исключением, по крайней мере, одного проема, образованного одной парой смежных продольных стоек 33, между стойками которой размещена выполненная в виде прямоугольника платформа 35 (см. фиг. 10). Углы прямоугольной платформы 35 могут быть закреплены на опорных узлах 50 фермы, как показано на фиг. 11, с использованием дополнительного фитинга 45.

В соответствии с заявляемым решением диагональные раскосы 34 фермы выполнены из профиля в форме двутавра. В каждом из проемов фермы с диагональными раскосами между двумя смежными стойками 33 размещена пара диагональных раскосов 34 (см. фиг. 1, 9), соединенных друг с другом в узле пересечения вблизи их середин (см. фиг. 13, 14). Один из диагональных раскосов выполнен при этом зацело, а другой - разрезным, как показано на фиг. 14. Стенки 41, 42 указанных диагональных раскосов скреплены соединительными элементами, выполненными в форме уголков 36 (см. фиг. 14), а их пояса соединены накладками 37 (см. фиг. 13).

Упомянутая прямоугольная платформа 35 может быть выполнена из листового материала из алюминиевого сплава толщиной 24 мм. На фиг. 7, 10 показан частный случай выполнения прямоугольной платформы фермы, в котором прямоугольная платформа снабжена проемом 40. Платформу целесообразно подкрепить силовым каркасом (см. фиг. 10) составленным из подкрепляющих элементов П-образного профиля. Каркас при этом включает торцевой силовой элемент 38 и радиальные силовые элементы 39. Торцевой силовой элемент 38 наиболее целесообразно пропустить вдоль верхнего торца платформы. Первые концы радиальных подкрепляющих элементов 39 целесообразно соединить друг с другом вблизи пересечения диагоналей платформы. В зависимости от целей использования фермы и характера нагрузки, действующей на платформу 35, вторые концы радиальных силовых элементов могут быть протянуты вдоль платформы по направлению к ее углам. Вторые концы радиальных подкрепляющих элементов могут быть соединены и с торцевым подкрепляющим элементом.

Заявляемый опорный узел (см. фиг. 15-20) устроен следующим образом.

Опорный узел 50 силовой фермы содержит корпус 51 и два соединенных с корпусом фитинга 52 и 53. Корпус 51 опорного узла выполнен в форме полой шестиугольной призмы (см. фиг. 15, 17, 18, 19), основание которой целесообразно выполнить в виде симметричного относительно одной из его осей 54 шестиугольника. Корпус опорного узла выполнен с открытой лицевой частью - боковые грани корпуса, обращенные в составе силовой фермы наружу фермы лишены боковых стенок (см. фиг. 15, 17, 19). Верхнее и нижнее основания корпуса снабжены поперечными посадочными площадками 55, 56 для обеспечения возможности соединения опорного узла со стойкой фермы и с соседним отсеком космической головной части. При этом посадочные площадки верхнего и нижнего оснований корпуса снабжены отверстиями для размещения элементов крепления к соседнему отсеку космической головной части и стойке фермы. Упомянутые фитинги 52, 53 в собранном с корпусом виде размещены на противоположных боковых сторонах корпуса, как показано на фиг. 17, 18, 19. Фитинги 52 и 53 крепятся к корпусу с использованием разъемного, например, болтового соединения. Фитинги 52, 53 снабжены наклонными посадочными площадками 57, ориентированными под углом к основанию корпуса, что обеспечивает возможность соединения их с диагональными раскосами силовой фермы. Кроме того, корпус снабжен двумя продольными посадочными площадками 58 (см. фиг. 19, 20), размещенными на противоположных боковых сторонах корпуса и выполненными с обеспечением возможности соединения со стержнями пояса силовой фермы.

Кроме того, опорный узел силовой фермы может быть снабжен дополнительным фитингом 59 (см. фиг. 3), выполненным в форме уголка и размещенным на тыльной стороне корпуса. Дополнительный фитинг 59 целесообразно выполнить с обеспечением возможности соединения опорного узла с силовым элементом внутри фермы, например, балкой 1 решетки средства крепления осевой полезной нагрузки.

Заявляемый адаптер для попутного выведения полезных нагрузок, силовая ферма и опорный узел фермы работают следующим образом.

Элементы конструкции силовой фермы, средств крепления осевой и боковых полезных нагрузок изготавливаются с использованием известных методов и приемов механического производства. С использованием известных приемов и методов осуществляется узловая, агрегатная и общая сборка адаптера.

Изготовленный адаптер с попутными полезными нагрузками в космической головной части размещается на разгонном блоке путем крепления опорных узлов нижнего пояса силовой фермы на ответных элементах разгонного блока. На опорных узлах верхнего пояса силовой фермы размещается основная полезная нагрузка - космический аппарат большой массы и габаритов. В процессе выведения космической головной части на ОИСЗ продольная и поперечная нагрузка от основной полезной нагрузки воспринимается поясами, стойками и диагональными раскосами силовой фермы. Продольные и поперечные нагрузки от попутных спутников через конструктивные элементы средств крепления боковых полезных нагрузок передаются через диагональные раскосы или прямоугольную платформу на пояса и стойки силовой фермы. Продольная и поперечная нагрузка от попутного спутника, установленного внутри силовой фермы, через балки рамы средства крепления осевой полезной нагрузки передаются на опорные узлы нижнего пояса силовой фермы и поперечные стержни нижнего пояса.

После выведения основной полезной нагрузки на заданную орбиту основная полезная нагрузка отделяется от адаптера. После чего производится выведение попутных полезных нагрузок на заданные орбиты. При этом сначала выводится на заданную орбиту полезная нагрузка, закрепленная внутри силовой фермы. После отделения полезной нагрузки, установленной на средстве крепления осевой полезной нагрузки осуществляется выведение на заданные орбиты попутных нагрузок, установленных на боковых средствах крепления полезных нагрузок, и отделение их от адаптера.

Заявляемые полезные модели могут быть изготовлены на предприятиях ракетно-космической промышленности.

1. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок, содержащий силовую ферму, средство крепления осевой полезной нагрузки и, по крайней мере, одно средство крепления боковой полезной нагрузки, при этом средства крепления осевой полезной нагрузки и боковой полезной нагрузки закреплены на силовой ферме, причем средство крепления осевой полезной нагрузки размещено внутри силовой фермы, а средство крепления боковой полезной нагрузки размещено снаружи силовой фермы, силовая ферма включает верхний и нижний пояса, восемь стоек, размещенных параллельно продольной оси адаптера, опорные узлы и диагональные раскосы, которые размещены между парами смежных стоек, за исключением, по крайней мере, одной пары смежных стоек, между стойками которой размещена прямоугольная платформа, при этом упомянутое средство крепления осевой полезной нагрузки выполнено в виде решетки, составленной из четырех балок, концы каждой из которых закреплены на противоположных опорных узлах нижнего пояса фермы, при этом на указанных балках расположены места установки осевой полезной нагрузки и средства её отделения.

2. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок по п. 1, отличающийся тем, что средство крепления боковой полезной нагрузки размещено на прямоугольной платформе силовой фермы.

3. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок по п. 2, отличающийся тем, что прямоугольная платформа дополнительно закреплена на стойке силовой фермы.

4. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок по п. 2, отличающийся тем, что прямоугольная платформа снабжена проемом, вокруг которого расположены места установки полезной нагрузки и средства её отделения.

5. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок по п. 1, отличающийся тем, что средство крепления боковой полезной нагрузки закреплено на диагональных раскосах силовой фермы.

6. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок по п. 5, отличающийся тем, что средство крепления боковой полезной нагрузки выполнено в виде удлиненного короба, задняя стенка которого соединена с диагональными раскосами силовой фермы, а передняя часть подкреплена подкосами, соединенными с диагональными раскосами силовой фермы.

7. Адаптер для попутного выведения полезных нагрузок по п. 5, отличающийся тем, что средство крепления боковой полезной нагрузки выполнено в виде прямоугольного каркаса.

8. Силовая ферма, содержащая стойки, поперечные стержни и диагональные раскосы, при этом концы стоек, поперечных стержней и диагональных раскосов соединены между собой, кроме того, пара диагональных раскосов, размещенных в проеме фермы между смежными стойками, соединена друг с другом вблизи их середин в узле пересечения, отличающаяся тем, что силовая ферма снабжена опорными узлами и прямоугольной платформой, при этом концы стоек, поперечных стержней и диагональных раскосов закреплены на опорных узлах, пары диагональных раскосов размещены в проемах фермы между смежными стойками, за исключением, по крайней мере, одного проема, между стойками которой размещена прямоугольная платформа, углы которой закреплены на опорных узлах фермы, диагональные раскосы выполнены из профиля в форме двутавра, причем в парах диагональных раскосов один из раскосов выполнен зацело, а другой выполнен разрезным, при этом упомянутые узлы пересечения раскосов снабжены фитингами, выполненными в форме уголка и соединенными со стенками диагональных раскосов, и накладками, соединенными с поясами диагональных раскосов.

9. Силовая ферма по п. 8, отличающаяся тем, что стержни выполнены из профиля в форме уголка.

10. Силовая ферма по п. 8, отличающаяся тем, что прямоугольная платформа подкреплена силовым каркасом, включающим, по крайней мере, один торцевой подкрепляющий элемент, который протянут вдоль одного из торцов платформы, и радиальные подкрепляющие элементы, первые концы которых соединены друг с другом вблизи пересечения диагоналей платформы.

11. Силовая ферма по п. 10, отличающаяся тем, что радиальные подкрепляющие элементы протянуты по прямоугольной платформе к её углам.

12. Силовая ферма по п. 10, отличающаяся тем, что второй конец, по крайней мере, одного радиального подкрепляющего элемента соединен с торцевым подкрепляющим элементом.

13. Силовая ферма по п. 10, отличающаяся тем, подкрепляющие элементы платформы выполнены из профиля П-образной формы.

14. Опорный узел силовой фермы, содержащий корпус, выполненный с возможностью обеспечения соединения опорного узла с соседним отсеком, и два фитинга, снабженных посадочными площадками, ориентированными под углом к основанию корпуса и выполненными с обеспечением возможности соединения с раскосами фермы, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме полой шестиугольной призмы с открытой лицевой частью, фитинги размещены на противоположных боковых сторонах корпуса и соединены с корпусом разъемным соединением, основания корпуса снабжены посадочными площадками, одна из которых выполнена с обеспечением возможности соединения со стойкой фермы, а другая - с соседним отсеком, кроме того, боковые стенки корпуса снабжены дополнительными посадочными площадками, выполненными с обеспечением возможности соединения корпуса с поперечными стержнями фермы.

15. Опорный узел силовой фермы по п. 14, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным фитингом, выполненным в форме уголка и размещенным на тыльной стенке корпуса.