Результат интеллектуальной деятельности: Кронштейн трехслойной панели космического аппарата

Изобретение относится к авиационной и аэрокосмической технике, а именно к опорным узлам для размещения спутникового оборудования на трехслойных панелях космических платформ, и может быть использовано для осуществления соединения трехслойных сотовых конструкций между собой и другими, например, каркасными элементами.

Известен опорный узел трехслойной панели для размещения спутникового оборудования космической платформы (патент RU №2291782). Опорный узел содержит втулку с фланцами, которая установлена в отверстиях, выполненных в обшивках трехслойной панели, и соединенную с сотовым заполнителем по боковой поверхности с помощью вспенивающейся клеевой композиции. Указанная втулка на каждом из фланцев вокруг осевого отверстия имеет кольцевой выступ прямоугольного сечения, который обеспечивает установку в соосных отверстиях обшивок.

Недостатками известного опорного узла является отсутствие радиопрозрачных свойств, а также возможность крепления только одного элемента передающего нагрузку.

Наиболее близким к заявленному изобретению является кронштейн, выступающий из сэндвич-панели (патент US20040194409А1). Кронштейн имеет 4 выступающих части, одна из которых устанавливается в паз, предусмотренный в верхней или нижней обшивке панели. Кронштейн устанавливается в паз до опорных поверхностей и фиксируется вспенивающимся клеевым составом. К остальным выступающим частям кронштейна приклеиваются структуры, по которым передается нагрузка на кронштейн. Благодаря своей конструкции и установке кронштейн имеет большую площадь клеевого шва и равномерно распределяет нагрузку на панель. Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком прототипа является то, что кронштейн не обладает радиопрозрачными свойствами, для установки кронштейна на обшивке трехслойной панели необходимо сделать паз, что приводит к появлению дополнительных концентраторов напряжения и снижает прочность панели, кроме того конструкция кронштейна предполагает сборку из нескольких частей с помощью неразъемных клеевых соединений, что является элементом ненадежности.

Для заявленного устройства выявлены следующие общие существенные признаки: кронштейн трехслойной панели космического аппарата, имеющий выступающие за пределы панели элементы конструкции и прочно соединен с обшивками и с сотовым заполнителем при помощи вспенивающейся клеевой композиции.

Техническими проблемами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются высокая технологичность и прочность кронштейна, а также расширение возможностей применения по сравнению с прототипом.

Технические проблемы решаются за счет того, что кронштейн из радиопрозрачного материала устанавливается в трехслойную панель космического аппарата между верхней и нижней обшивкой трехслойной панели. Прочное соединение кронштейна с обшивками и сотовым заполнителем осуществляется при помощи вспенивающейся клеевой композиции. Кронштейн имеет трапецеидальные выступающие вглубь трехслойной панели элементы конструкции - выступы. Кронштейн выполнен одной тонкостенной деталью и не является сборочной единицей. По торцу трапецеидальных выступов устанавливаются пластины.

Кронштейн трехслойной панели служит для установки на трехслойную панель спутникового оборудования космической платформы.

Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами:

На фиг.1 показан общий вид трехслойной панели с кронштейнами;

На фиг.2 показан общий вид кронштейна;

На фиг.3 показан трапецеидальный выступ.

Кронштейн 1 из радиопрозрачного материала (например, стеклотекстолит) устанавливается в трехслойную панель космического аппарата между верхней и нижней обшивками 2 трехслойной панели. Прочное соединение кронштейна с обшивками 2 и сотовым заполнителем 3 осуществляется при помощи вспенивающейся клеевой композиции. Кронштейн имеет трапецеидальные выступающие вглубь трехслойной панели выступы 4. Кронштейн выполняется одной тонкостенной деталью (оптимальная толщина, выявленная при изготовлении и испытаниях 2,5 - 7 мм) и не является сборочной единицей. Пластины 5, установленные по торцу трапецеидальных выступов, полностью исключают попадание вспенивающейся клеевой композиции в полость кронштейна.

Кронштейн трехслойной панели работает следующим образом: на кронштейн устанавливается оборудование космического аппарата (КА), и, на протяжении жизненного цикла КА, кронштейн воспринимает поперечные и продольные нагрузки, моменты, возникающие при транспортировании и маневрировании КА, и передает их на трехслойную панель.

Техническими результатами изобретения являются:

- использование радиоэлектронного оборудования с более широким диапазоном за счет применения радиопрозрачного материала;

- повышение прочности соединения за счет применения трапецеидальных выступов;

- сохранение целостности обшивки за счет установки кронштейна между верхней и нижней обшивками (нет пазов);

- повышение жесткости, прочности и технологичности кронштейна, исключение попадания клеевой композиции в полость кронштейна за счет установки пластин по торцу трапецеидальных выступов кронштейна и выполнения кронштейна в виде цельной детали (отсутствие дополнительных соединений);

- снижение веса конструкции кронштейна без потери жесткости за счет применения тонкостенной конструкции.