×
27.03.2013
216.012.30ee

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УВОДА РАЗГОННОГО РАКЕТНОГО БЛОКА С ТРАЕКТОРИИ ПОЛЕТА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002478064
Дата охранного документа
27.03.2013
Аннотация: Изобретение относится к ракетно-космической технике и касается ракетного разгонного блока и элементов его конструкции, предназначенных для его стабилизации и увода от отделившегося космического аппарата. Способ увода разгонного ракетного блока с траектории полета космического аппарата включает подачу команды на выключение двигательной установки разгонного ракетного блока и с временной задержкой Δt подачу команды на разделение разгонного ракетного блока и космического аппарата с сообщением им относительной скорости. Осуществляют подачу команды на включение системы увода разгонного ракетного блока от отделившегося космического аппарата с временной задержкой Δt. До подачи команды на выключение двигательной установки разгонного ракетного блока при достижении заданных параметров полета космического аппарата последний совместно с разгонным ракетным блоком ориентируют относительно заданной поперечной оси в положение разделения и стабилизируют их в этом положении. Увод разгонного ракетного блока совмещают с одновременной стабилизирующей закруткой его относительно продольной оси. Достигается уменьшение массы средств отделения космического аппарата и разгонного блока. 1 ил.
Основные результаты: Способ увода разгонного ракетного блока с траектории полета космического аппарата, включающий подачу команды на выключение двигательной установки разгонного ракетного блока и с временной задержкой Δt подачу команды на разделение разгонного ракетного блока и космического аппарата с сообщением им относительной скорости, после чего с временной задержкой Δt осуществляют подачу команды на включение системы увода разгонного ракетного блока от отделившегося космического аппарата, отличающийся тем, что до подачи команды на выключение двигательной установки разгонного ракетного блока при достижении заданных параметров полета космического аппарата последний совместно с разгонным ракетным блоком ориентируют относительно заданной поперечной оси в положение разделения, стабилизируют их в этом положении, а увод разгонного ракетного блока совмещают с одновременной стабилизирующей закруткой его относительно продольной оси, при этом величину временного интервала Δt выбирают из условия ,где m - масса разгонного ракетного блока, V - расчетная относительная скорость разгонного ракетного блока и космического аппарата после срабатывания средств отделения, R - статистическая величина тяги последействия двигательной установки разгонного ракетного блока после реализации временной задержки Δt, обеспечивая на временном интервале Δt максимальное расхождение разделившихся объектов и сохраняя при этом положительное значение скорости их относительного движения, а энергетические характеристики средств увода выбирают таким образом, чтобы на всем участке их относительного движения выполнялись условия Р>R, I>I, где Р, I - тяга и импульс средств увода, a R, I - тяга и импульс тяги последействия двигательной установки разгонного ракетного блока после включения системы увода.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и касается разгонного ракетного блока (РРБ) и элементов его конструкции, предназначенных для его стабилизации и увода (сообщения дополнительной относительной скорости) от отделившегося космического аппарата (КА).

К системе отделения РРБ, кроме выполнения основных функций, предъявляется дополнительное требование по уводу блока в заданном направлении от отделившегося КА. Это связано с тем, что на РРБ в течение длительного времени действует тяга последействия, обусловленная истечением из сопла двигателя РРБ остатков испаряющихся компонентов, находящихся в тракте охлаждения корпуса двигателя. Величина этой тяги небольшая, но ее импульс достигает значительной величины. Под действием этой тяги РРБ приобретает дополнительную скорость в направлении КА, что может привести к их соударению. Кроме того, относительная траектория РРБ и КА должна формироваться таким образом, чтобы исключить затенение антенн связи КА с Землей.

Введение на РРБ специальных устройств для увода его от отделившегося КА позволяет отделить последний с минимальной относительной скоростью. Уменьшение относительной скорости отделения дает возможность использовать средства отделения с пониженными энергетическими и, как следствие, весовыми характеристиками. Это, кроме того, приводит к уменьшению возмущений углового движения КА и увеличению точности его выведения на заданную орбиту.

Наиболее близким к предложенному является способ, обеспечивающий достижение относительной скорости разделившимся объектам за счет торможения отработавшей ступени («холодное» разделение) [1, с.12]. Недостатком данного способа является необходимость использования специальных, весьма значительных по массе средств торможения, например РДТТ. Кроме того, указанный способ не предусматривает реализацию стабилизирующей закрутки отработавшей ступени, а лишь ее соосный увод относительно активной части ракеты-носителя.

Задачей изобретения является обеспечение безударного отделения РРБ и гарантированного увода его с траектории полета КА в заданном направлении.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что после подачи команды на выключение ДУ РРБ с временной задержкой Δt1 от нее подают команду на разделение РРБ и КА и сообщение им относительной скорости, а затем с временной задержкой Δt2 от последней команды подают команду на включение системы увода РРБ от отделившегося КА, при этом предварительно при достижении заданных параметров полета КА совместно с РББ ориентируют относительно заданной поперечной оси в положение разделения и стабилизируют их в этом положении, а увод РРБ совмещают с одновременной стабилизирующей закруткой его относительно продольной оси, при этом величину временного интервала Δt2 выбирают из условия где mРРБ - масса РРБ, Vотн - расчетная относительная скорость РРБ и КА после срабатывания средств отделения, Rпосл.1 - статистическая величина тяги последействия ДУ РРБ после реализации временной задержки Δt1, обеспечивая на временном интервале Δt2 максимальное расхождение разделившихся объектов и сохраняя при этом положительное значение скорости их относительного движения, а энергетические характеристики средств увода выбираются таким образом, чтобы на всем участке относительного движения выполнялись условия РСУ>Rпосл, IСУ>Iпосл, где РСУ, IСУ - тяга и импульс средств увода, а Rпосл, Iпосл - тяга и импульс тяги последействия ДУ РРБ.

На фиг.1 изображена последовательность указанных выше команд.

Следует отметить, что с точки зрения безударности относительного движения КА и РРБ временной интервал Δt1 следует принимать как можно большим (~300÷500 с) с тем, чтобы в течение него Rпосл упала бы практически до нуля. Однако, принимая во внимание требования по ориентации КА после разделения и учитывая тот факт, что КА совместно с РРБ после выключения ДУ последнего не имеют средств для их стабилизации, временной интервал Δt1 следует делать как можно меньшим и на практике он не превышает 3÷5 сек. Уменьшение этого интервала приводит к заметному росту энергетических характеристик средств отделения и, следовательно, к увеличению их массы.

Обеспечение максимального расхождения разделившихся объектов на участке Δt2 диктуется необходимостью уменьшения или полного исключения воздействия работающих средств увода РРБ, например струй газовых сопел на элементы конструкции КА.

Разработана техническая документация РРБ, реализующая предложенный авторами способ увода его с траектории полета КА. Предварительная ориентация КА совместно с РРБ в положение разделения и сообщение последнему дополнительной относительной скорости на увод от КА с одновременной его стабилизирующей закруткой относительно продольной оси позволит исключить их соударение при дальнейшем относительном движении, а также обеспечить устойчивость всех видов связи КА с Землей, которая может нарушаться при попадании в пространство между ними отделившегося РРБ при его орбитальном движении относительно КА. Кроме того, сообщение дополнительной относительной скорости РРБ за счет собственных средств увода приведет к уменьшению массы средств отделения и, как следствие, к возможному увеличению массы КА на ~14 кг. Обеспечение максимального расхождения разделившихся объектов диктуется необходимостью уменьшения или полного исключения воздействия работающих средств увода РРБ, например струи газовых сопел на элементы конструкции КА.

Литература

1. К.С.Колесников, В.В.Кокушкин, С.В.Борзых, Н.В.Панкова. Расчет и проектирование систем разделения ступеней ракет. Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 373 стр., 2006 г.

Способ увода разгонного ракетного блока с траектории полета космического аппарата, включающий подачу команды на выключение двигательной установки разгонного ракетного блока и с временной задержкой Δt подачу команды на разделение разгонного ракетного блока и космического аппарата с сообщением им относительной скорости, после чего с временной задержкой Δt осуществляют подачу команды на включение системы увода разгонного ракетного блока от отделившегося космического аппарата, отличающийся тем, что до подачи команды на выключение двигательной установки разгонного ракетного блока при достижении заданных параметров полета космического аппарата последний совместно с разгонным ракетным блоком ориентируют относительно заданной поперечной оси в положение разделения, стабилизируют их в этом положении, а увод разгонного ракетного блока совмещают с одновременной стабилизирующей закруткой его относительно продольной оси, при этом величину временного интервала Δt выбирают из условия ,где m - масса разгонного ракетного блока, V - расчетная относительная скорость разгонного ракетного блока и космического аппарата после срабатывания средств отделения, R - статистическая величина тяги последействия двигательной установки разгонного ракетного блока после реализации временной задержки Δt, обеспечивая на временном интервале Δt максимальное расхождение разделившихся объектов и сохраняя при этом положительное значение скорости их относительного движения, а энергетические характеристики средств увода выбирают таким образом, чтобы на всем участке их относительного движения выполнялись условия Р>R, I>I, где Р, I - тяга и импульс средств увода, a R, I - тяга и импульс тяги последействия двигательной установки разгонного ракетного блока после включения системы увода.
СПОСОБ УВОДА РАЗГОННОГО РАКЕТНОГО БЛОКА С ТРАЕКТОРИИ ПОЛЕТА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
СПОСОБ УВОДА РАЗГОННОГО РАКЕТНОГО БЛОКА С ТРАЕКТОРИИ ПОЛЕТА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 131-140 из 370.
20.04.2015
№216.013.41b2

Система терморегулирования стыковочного модуля обитаемой орбитальной станции

Изобретение предназначено для терморегулирования модулей долговременных орбитальных станций. Система терморегулирования содержит средства теплопереноса, электронагреватели со средствами управления и датчиковую аппаратуру на внутренней поверхности корпуса модуля. Средствами теплопереноса служат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548316
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.05.2015
№216.013.4dad

Способ определения герметичности изделий, работающих под внешним давлением

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для определения герметичности работающих под внешним давлением изделий, в частности изделий космической техники. Сущность: вакуумируют внутреннюю полость изделия через испытательную систему до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551399
Дата охранного документа: 20.05.2015
27.05.2015
№216.013.4ddc

Быстроразъемный агрегат

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим подачу рабочих тел высокого давления к ракетным блокам на стартовых устройствах и разделение пневмомагистралей. Быстроразъемный агрегат включает бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, основной цанговый замок, пневмопривод с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551450
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.06.2015
№216.013.5a79

Двигатель с замкнутым дрейфом электронов

Предлагаемое изобретение относится к области электроракетных двигателей. В двигателе с замкнутым дрейфом электронов, содержащем электромагнит, магнитопровод с полюсами, анод и катод-нейтрализатор, жестко связанные с магнитопроводом, и расположенную внутри него кольцевую разрядную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554702
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5b27

Способ эксплуатации твердополимерного электролизера

Изобретение относится к способу эксплуатации твердополимерного электролизера, включающему подачу в него постоянного напряжения питания и воды, нагрев твердополимерного электролизера и воды до температуры, обеспечивающей заданную производительность и соответствующее значение тока электролиза,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554876
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5f25

Ракетно-космическая система

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в последних ступенях ракет-носителей. Ракетно-космическая система (РКС) содержит ракету-носитель с последней ступенью с внешним корпусным отсеком с силовым промежуточным опорным шпангоутом с состыкованными между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555898
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.60a6

Способ испытаний на герметичность гидравлической системы терморегулирования космического аппарата, снабженной гидропневматическим компенсатором с ограничительной решеткой жидкостной полости

Изобретение относится к космической технике, а именно к способам испытаний на герметичность гидравлических систем терморегулирования (СТР) космических аппаратов, снабженных гидропневматическими компенсаторами, при их наземной подготовке. Заявленный способ испытаний на герметичность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556283
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.62e9

Устройство управления электромагнитным исполнительным органом (варианты)

Изобретение относится к области электрической и электронной автоматики и может быть использовано в устройствах коммутации различных электромагнитных исполнительных органов (ЭМИО). Технический результат - снижение уровня помех и уменьшение влияния на быстродействие электромагнитных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556868
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.62ea

Устройство транспортировки и прокладки кабелей на внешней поверхности космического объекта космонавтом в скафандре и способ эксплуатации устройства

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556869
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.667c

Система хранения и подачи иода

Предлагаемое изобретение относится к области электроракетных двигателей, в частности к системам хранения и подачи в них рабочего тела (иода). В системе хранения и подачи иода, содержащей снабженную нагревателем цилиндрическую емкость с иодом, которая сообщена с электроракетным двигателем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557789
Дата охранного документа: 27.07.2015
Показаны записи 131-140 из 289.
10.04.2015
№216.013.38da

Посадочное устройство космического аппарата

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в посадочных устройствах (ПУ) космических аппаратов (КА). ПУ КА содержит стойку, состоящую из стакана с внутренним амортизирующим элементом, соединенного с цилиндрическим шарниром и телескопически с подвижным штоком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546042
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.38f5

Дипольная антенна

Изобретение относится к антенной технике, в частности к дипольным антеннам с отражающим экраном с полунаправленной диаграммой направленности, и может быть использовано в технике связи для приема сигналов навигационных систем и для организации приемо-передающего канала с Землей в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546069
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3db6

Система контроля скорости космических аппаратов при сближении

Изобретение относится к области оптических средств измерения параметров относительного сближения космических аппаратов (КА), а именно к оптико-электронным системам контроля скорости. Система контроля скорости космических аппаратов при сближении включает расположенные на активном космическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547286
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4012

Способ определения альбедо земной поверхности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении альбедо земной поверхности. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют развороты солнечной батареи (СБ) космического аппарата (KA), движущегося по околокруговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547890
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4016

Способ определения альбедо земной поверхности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении альбедо земной поверхности. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют развороты солнечной батареи (СБ) космического аппарата (КА), движущегося по околокруговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547894
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4017

Способ определения альбедо земной поверхности

Изобретение относится к космической технике. Способ определения альбедо земной поверхности включает развороты солнечной батареи (СБ) космического аппарата (КА), движущегося по околокруговой орбите вокруг Земли, измерение значений тока от СБ и определение по ним значения альбедо земной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547895
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.41b2

Система терморегулирования стыковочного модуля обитаемой орбитальной станции

Изобретение предназначено для терморегулирования модулей долговременных орбитальных станций. Система терморегулирования содержит средства теплопереноса, электронагреватели со средствами управления и датчиковую аппаратуру на внутренней поверхности корпуса модуля. Средствами теплопереноса служат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548316
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.05.2015
№216.013.4dad

Способ определения герметичности изделий, работающих под внешним давлением

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для определения герметичности работающих под внешним давлением изделий, в частности изделий космической техники. Сущность: вакуумируют внутреннюю полость изделия через испытательную систему до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551399
Дата охранного документа: 20.05.2015
27.05.2015
№216.013.4ddc

Быстроразъемный агрегат

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим подачу рабочих тел высокого давления к ракетным блокам на стартовых устройствах и разделение пневмомагистралей. Быстроразъемный агрегат включает бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, основной цанговый замок, пневмопривод с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551450
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.06.2015
№216.013.5a79

Двигатель с замкнутым дрейфом электронов

Предлагаемое изобретение относится к области электроракетных двигателей. В двигателе с замкнутым дрейфом электронов, содержащем электромагнит, магнитопровод с полюсами, анод и катод-нейтрализатор, жестко связанные с магнитопроводом, и расположенную внутри него кольцевую разрядную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554702
Дата охранного документа: 27.06.2015
+ добавить свой РИД