RU2556869C2 - Device for transportation and routing of cables on outer surface of space object by astronaut wearing space suit and operating method of device - Google Patents
Device for transportation and routing of cables on outer surface of space object by astronaut wearing space suit and operating method of device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556869C2 RU2556869C2 RU2013141779/07A RU2013141779A RU2556869C2 RU 2556869 C2 RU2556869 C2 RU 2556869C2 RU 2013141779/07 A RU2013141779/07 A RU 2013141779/07A RU 2013141779 A RU2013141779 A RU 2013141779A RU 2556869 C2 RU2556869 C2 RU 2556869C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cables
- spiral
- space
- transportation
- blanket
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
- Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, в частности к средствам и способам выполнения технологических операций в условиях открытого космоса космонавтом в скафандре, а именно к оборудованию для транспортировки и прокладки кабелей на внешней поверхности космических объектов, например орбитальной станции.The invention relates to space technology, in particular to means and methods for performing technological operations in open space by an astronaut in a spacesuit, namely, equipment for transporting and laying cables on the outer surface of space objects, for example, an orbital station.
Тенденция к увеличению габаритных размеров, структуры и сроков эксплуатации орбитальных станций неуклонно сохраняется в мировой космонавтике. Сборка многомодульных орбитальных станций производится на монтажных орбитах. Появляются задачи обеспечения межмодульных коммуникаций. Какая-то их часть осуществляется посредством электросоединителей, расположенных в плоскости стыковочных шпангоутов. Другая часть выполняется путем прокладки кабелей между модулями внутри отсеков. Но это крайне нежелательный подход, так как затрудняет закрытие люков между модулями в случае аварийной разгерметизации. Поэтому межмодульные коммуникации осуществляются преимущественно путем прокладки кабелей по наружной поверхности модулей станции силами экипажа.The trend towards an increase in the overall dimensions, structure and operating life of orbital stations has been steadily maintained in the world cosmonautics. The assembly of multimodular orbital stations is carried out in assembly orbits. There are problems of ensuring intermodular communications. Some of them are carried out by means of electrical connectors located in the plane of the connecting frames. The other part is done by laying cables between the modules inside the compartments. But this is an extremely undesirable approach, since it makes it difficult to close the hatches between the modules in case of emergency depressurization. Therefore, intermodular communications are carried out mainly by laying cables on the outer surface of the station modules by the crew.
Влияние невесомости сказывается не только на состоянии организма человека, но и на выполнении технологических операций, при которых требуется четкая фиксация всех предметов [1]. Особенно непредсказуемо ведут себя кабели, которым присуща внутренняя жесткость или пружинение, подавляемые в наземных условиях силой тяжести, а в невесомости вызывающие появление колец, спиралей, скручивания и пр., что не только затрудняет их прокладку, но иногда делает ее невозможной для космонавта в скафандре. Это проявляется особенно при прокладке групп кабелей, то есть более двух. При этом собрать группу кабелей в один жгут невозможно, так как жгут приобретает жесткость, препятствующую образованию необходимых изгибов при прокладке.The effect of weightlessness affects not only the state of the human body, but also on the implementation of technological operations, which require a clear fixation of all objects [1]. Especially unpredictable are cables that are characterized by internal stiffness or springing, suppressed by gravity under ground conditions, and in weightlessness causing rings, spirals, twisting, etc., which not only complicates their laying, but sometimes makes it impossible for an astronaut in a spacesuit . This is especially true when laying cable groups, that is, more than two. At the same time, it is impossible to assemble a group of cables into one bundle, since the bundle becomes stiff, preventing the formation of necessary bends during installation.
Трудовая деятельность космонавтов вне гермоотсеков выдвигает специфические требования к оборудованию, инструментам и инфраструктуре космических объектов. Применительно к технологическим операциям, осуществляемым в открытом космосе, предъявляется следующий комплекс технико-эргономических требований:The labor activity of astronauts outside the pressure compartments puts forward specific requirements for the equipment, tools and infrastructure of space objects. In relation to technological operations carried out in outer space, the following set of technical and ergonomic requirements is presented:
- соответствие функциональным возможностям космонавта в скафандре;- compliance with the functional capabilities of the astronaut in a spacesuit;
- обязательная фиксация объектов труда в невесомости;- mandatory fixation of objects of labor in zero gravity;
- минимизация энерготрат космонавтов;- minimization of energy consumption of astronauts;
- минимизация затрат операционного времени;- minimization of operational time costs;
- минимизация массы и габаритных размеров оборудования;- minimization of the mass and overall dimensions of the equipment;
- обеспечение безопасности при контактах оборудования со скафандром и конструкциями на внешней поверхности космического объекта;- ensuring safety when the equipment contacts the spacesuit and structures on the outer surface of the space object;
- исключение технологических отходов - космического мусора.- the exclusion of technological waste - space debris.
Известно устройство транспортировки кабеля, содержащее раму, на которой установлен пустотелый барабан с кабелем [2]. Недостатками данного устройства являются: неприспособленность его для использования космонавтом в скафандре в условиях невесомости; отсутствие средств закрепления рамы на поверхности объекта; невозможность минимизировать габаритные размеры; незащищенность кабеля от повреждения при транспортировке; в процессе прокладки кабель сворачивается в кольца, сохраняя форму барабана.A device for transporting a cable, containing a frame on which a hollow drum with a cable [2]. The disadvantages of this device are: its inability for use by an astronaut in a spacesuit in zero gravity; lack of means of fixing the frame on the surface of the object; inability to minimize overall dimensions; cable insecurity from damage during transportation; in the process of laying the cable is folded into rings, maintaining the shape of the drum.
Близким по целевой и технической функции является известное устройство для транспортировки кабеля, в котором в качестве несущего элемента используется катушка в форме цилиндра с двумя торцевыми дисками, с намотанным на цилиндр кабелем, при этом катушка установлена на раму, которая выполнена из стержней, образующих замкнутый контур, охватывающий катушку. При разматывании кабеля необходимо перемещать раму с катушкой по поверхности космического объекта (прототип устройства и способа [3]).Close to the target and technical function is the known device for transporting a cable, in which a coil in the form of a cylinder with two end disks with a cable wound around the cylinder is used as a bearing element, while the coil is mounted on a frame that is made of rods forming a closed loop covering the coil. When unwinding the cable, it is necessary to move the frame with the coil on the surface of the space object (prototype of the device and method [3]).
Недостатки прототипа заключаются в следующем. В процессе перемещения рамы возможно повреждение элементов внешнего оборудования. После размотки кабеля требуется возвращение ее в гермоотсек, но при этом существует вероятность ее утраты, то есть засорение космического пространства. В процессе прокладки кабель сворачивается в кольца, повторяя форму катушки, что затрудняет работу космонавта. При прокладке двух и более кабелей потребуется такое же количество катушек с рамами, что неприемлемо для доставки с Земли и эксплуатации в открытом космосе. Разматывание кабеля с катушки занимает сравнительно много времени в процессе внекорабельной деятельности, чем увеличивается время пребывания космонавта за бортом объекта и повышается уровень риска.The disadvantages of the prototype are as follows. In the process of moving the frame, damage to elements of external equipment is possible. After unwinding the cable, it is necessary to return it to the pressurized compartment, but there is a possibility of its loss, that is, clogging of outer space. In the process of laying the cable is folded into rings, repeating the shape of the coil, which complicates the work of the astronaut. When laying two or more cables, the same number of coils with frames will be required, which is unacceptable for delivery from Earth and operation in outer space. Unwinding the cable from the reel takes a relatively long time in the process of extra-ship activity, which increases the time the astronaut stays overboard and increases the level of risk.
Задачей изобретения является обеспечение безопасности, эргономичности эксплуатации устройства, минимизации временных, энергетических затрат космонавта и исключение технологических отходов при транспортировке и прокладке одновременно двух и более кабелей на внешней поверхности космических объектов космонавтом в скафандре.The objective of the invention is to ensure safety, ergonomic operation of the device, minimize time, energy costs of the astronaut and eliminate technological waste during transportation and laying of two or more cables simultaneously on the outer surface of space objects by an astronaut in a spacesuit.
Задача решается тем, что несущий элемент для размещения кабелей выполнен в виде полотнища из эластичного материала, на одной стороне которого продольно закреплены кабели, на противоположной стороне полотнища установлены мягкие ручки и средство фиксации устройства на поверхности объекта, полотнище в транспортном состоянии свернуто с концов к его середине в виде спиральных свитков, при этом посредством легкоразъемных соединителей витки спирали в свитках скреплены между собой последовательно, а спиральные свитки скреплены между собой в блок.The problem is solved in that the supporting element for placing the cables is made in the form of a panel of elastic material, on one side of which the cables are longitudinally fixed, soft handles are installed on the opposite side of the panel and means for fixing the device on the surface of the object, the panel is folded from its ends to the transport in the middle in the form of spiral scrolls, while by means of easily removable connectors, the turns of the spiral in the scrolls are fastened together in series, and the spiral scrolls are fastened together block.
Способ эксплуатации устройства заключается в том, что устройство в транспортном состоянии в виде блока спиральных свитков фиксируется на поверхности объекта в середине планируемой кабельной трассы, космонавты за ручки, раскатывая в разные стороны полотнище из эластичного материала, разрушают легкоразъемные соединители и разворачивают спиральные свитки в разные стороны на полную длину полотнища.The method of operation of the device is that the device in the transport state in the form of a block of spiral scrolls is fixed on the surface of the object in the middle of the planned cable route, the astronauts by the hand, rolling the cloth from elastic material in different directions, destroy the easily removable connectors and turn the spiral scrolls in different directions for the full length of the cloth.
На фиг.1 показано полотнище в развернутом состоянии при виде со стороны установки кабелей.Figure 1 shows the panel in the expanded state when viewed from the installation side of the cables.
На фиг.2 показано полотнище в свернутом состоянии в виде двух спиральных свитков, соединенных в единый блок.Figure 2 shows the cloth in a folded state in the form of two spiral scrolls connected in a single unit.
На фиг.3 показан пример крепления кабелей к полотнищу посредством неразъемных соединителей.Figure 3 shows an example of fastening cables to the panel using one-piece connectors.
На фиг.4 показан порядок скрепления соседних витков спирали между собой посредством легкоразъемных соединителей.Figure 4 shows the order of fastening of the adjacent turns of the spiral to each other by means of easily removable connectors.
На фиг.5 показано полотнище в развернутом состоянии при виде со стороны установки ручек.Figure 5 shows the panel in the expanded state when viewed from the installation side of the handles.
На фиг.6 показана установка ручки.Figure 6 shows the installation of the handle.
На фигурах:In the figures:
1 - полотнище;1 - cloth;
2 - кабели;2 - cables;
3 - неразъемный соединитель;3 - one-piece connector;
4 - ручка;4 - pen;
5 - средство фиксации устройства на поверхности объекта;5 - means for fixing the device on the surface of the object;
6 - спиральный свиток;6 - spiral scroll;
7 - легкоразъемные соединители;7 - easily detachable connectors;
8 - виток спирали.8 - spiral coil.
Устройство для транспортировки и прокладки кабелей на внешней поверхности космических объектов содержит полотнище 1 из эластичного материала, например ткани аримидной арт. 56420 ТУ 17-04-003-20-963-32-00, на котором продольно закреплены кабели 2, например, посредством неразъемных соединителей 3 в виде кольцевых стежков из ниток полиамидных ТУ 8.147-016-05/38074-01, на противоположной стороне полотнища 1 установлены ручки 4 из материала полотнища и средство фиксации устройства на поверхности объекта 5; полотнище 1 с концов свернуто (по стрелкам Г) в спиральные свитки 6 к середине полотнища; витки спирали 8 в спиральном свитке 6 между собой скреплены последовательно легкоразъемными соединителями 7, например, из ниток х/б "Экстра" 30, ГОСТ 6309-87; спиральные свитки 6 скреплены между собой в блок легкоразъемными соединителями 7, например, из ниток х/б "Экстра" 30, ГОСТ 6309-87.A device for transporting and laying cables on the outer surface of space objects contains a
Способ эксплуатации устройства заключается в том, что устройство в транспортном состоянии в виде блока спиральных свитков 6 фиксируется на поверхности объекта в середине планируемой трассы с помощью средства фиксации устройства на поверхности объекта 5, космонавты за ручки 4, раскатывая полотнище в разные стороны, разрушают (разрывая, например, нитки) легкоразъемные соединители 7 и разворачивают спиральные свитки 6 в разные стороны (по стрелкам Е) на полную длину полотнища 1 с кабелями 2.The method of operation of the device consists in the fact that the device in the transport state in the form of a block of
Данное изобретение обеспечивает следующие преимущества:This invention provides the following advantages:
- стабилизацию местоположения кабелей на внешней поверхности космического объекта, что достигается фиксацией полотнища, к которому прикреплены кабели;- stabilization of the location of the cables on the outer surface of the space object, which is achieved by fixing the panel to which the cables are attached;
- минимизированы масса и габаритные размеры устройства вследствие отсутствия металлической рамы и катушки в качестве несущих элементов для кабелей;- minimized the mass and overall dimensions of the device due to the lack of a metal frame and coil as load-bearing elements for cables;
- минимизированы затраты времени на применения устройства, так как устройство разворачивается космонавтами одновременно в обе стороны; как следствие, минимизированы энерготраты космонавтов, время их пребывания в открытом космосе, чем снижаются уровни риска для жизнедеятельности космонавта;- minimized the time spent on the use of the device, since the device is deployed by astronauts simultaneously in both directions; as a result, the energy expenditures of the astronauts and their time in outer space are minimized, which reduces the risk levels for the astronaut’s life;
- безопасность скафандра и объектов внешнего оборудования при контактах с устройством обеспечена отсутствием в устройстве металлической конструкции, острых углов, кромок, при этом кабели в процессе транспортировки и прокладки защищены от повреждения в процессе транспортировки и прокладки полотнищем из эластичного материала;- the safety of the suit and objects of external equipment in contact with the device is ensured by the absence of a metal structure, sharp corners, edges, while the cables during transportation and laying are protected from damage during transportation and laying with a sheet of elastic material;
- отсутствуют технологические отходы, так как все составные части устройства использованы по прямому технологическому назначению - для транспортировки прокладки кабелей.- there is no technological waste, since all the components of the device are used for their direct technological purpose - for transportation of cable laying.
ЛитератураLiterature
1. О.С. Цыганков. Трудовая деятельность в безопорном пространстве. «Полет», №3, 2012, с.3-12.1. O.S. Gypsies. Labor activity in unsupported space. “Flight”, No. 3, 2012, p. 3-12.
2. Патент RU №2077101, МПК7: H02G 11/02.2. Patent RU No. 2077101, IPC7: H02G 11/02.
3. Патент RU №2296405, МПК7: H02G 11/02.3. Patent RU No. 2296405, IPC7: H02G 11/02.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141779/07A RU2556869C2 (en) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | Device for transportation and routing of cables on outer surface of space object by astronaut wearing space suit and operating method of device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141779/07A RU2556869C2 (en) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | Device for transportation and routing of cables on outer surface of space object by astronaut wearing space suit and operating method of device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013141779A RU2013141779A (en) | 2015-03-20 |
RU2556869C2 true RU2556869C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53285477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013141779/07A RU2556869C2 (en) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | Device for transportation and routing of cables on outer surface of space object by astronaut wearing space suit and operating method of device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2556869C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615466C2 (en) * | 2015-05-20 | 2017-04-04 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device for laying flexible element extended along length in space conditions and operation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU783900A1 (en) * | 1978-12-08 | 1980-11-30 | Особое Конструкторское Бюро "Импульс" | Device for electric power supply to moving users |
US6554219B2 (en) * | 1999-04-19 | 2003-04-29 | Igus Spitzgussteille Für die Industrie GmbH | Transport device |
RU2266599C1 (en) * | 2004-06-16 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Device for power supply to mobile load |
RU2296405C2 (en) * | 2005-03-28 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Cable haulage device |
RU2489783C1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-10 | Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" | Apparatus for laying bundled cable having fixed part of structure on movable part |
-
2013
- 2013-09-11 RU RU2013141779/07A patent/RU2556869C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU783900A1 (en) * | 1978-12-08 | 1980-11-30 | Особое Конструкторское Бюро "Импульс" | Device for electric power supply to moving users |
US6554219B2 (en) * | 1999-04-19 | 2003-04-29 | Igus Spitzgussteille Für die Industrie GmbH | Transport device |
RU2266599C1 (en) * | 2004-06-16 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Device for power supply to mobile load |
RU2296405C2 (en) * | 2005-03-28 | 2007-03-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Cable haulage device |
RU2489783C1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-10 | Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" | Apparatus for laying bundled cable having fixed part of structure on movable part |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013141779A (en) | 2015-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104724291B (en) | Component and aircraft for aircraft | |
EP2581204A3 (en) | Structural arrangement, aircraft or spacecraft and method | |
RU2556869C2 (en) | Device for transportation and routing of cables on outer surface of space object by astronaut wearing space suit and operating method of device | |
CN105644805A (en) | Assembly supporting device for supporting technician during the assembly of airplane fuselage | |
US9033280B2 (en) | Carrier for space craft | |
CN206437237U (en) | A kind of planetary probe of use Isotopes power supply | |
CN104669292A (en) | Spiral winding type inflatable capturing arm with raised airbags | |
US20200156810A1 (en) | Spacecraft systems and methods | |
CN101570250B (en) | Inflatable deploying solar wing capable of replacing panel in orbit | |
EP3770352B1 (en) | A concept of the sdt (self deployable tensegrity) structure for the rapid and precise lifting of helium aerostats, especially into the stratosphere | |
Joosten | Preliminary assessment of artificial gravity impacts to deep-space vehicle design | |
US3096635A (en) | Pressure garment | |
RU2581274C2 (en) | Modular spacecraft | |
RU2615466C2 (en) | Device for laying flexible element extended along length in space conditions and operation method thereof | |
CN209183705U (en) | Annular truss formula deployable antenna mechanism based on 3R-RRP mechanism unit | |
RU2561888C2 (en) | Space convertible module | |
RU2424589C2 (en) | Space nuclear power plant | |
Smitherman et al. | Concepts for Phased Development of a Lunar Surface Base | |
CN107742771A (en) | The satellite antenna expansion arm assembly of the built-in wiring of radio-frequency cable can be achieved | |
CN220449425U (en) | Aircraft cable folding device | |
RU164559U1 (en) | FREIGHT NETWORK FOR HELICOPTER LUGGAGE | |
Lansdowne | Space Station Receives First Truss-Mounted Wi-Fi® Access Point | |
CN204293381U (en) | Stretcher | |
CN205784861U (en) | A kind of sound wave bird dispelling rocket pod | |
Laubscher | Space elevator systems level analysis |