×
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 151-160 из 370.
10.09.2015
№216.013.765b

Космический трансформируемый модуль

Изобретение относится к надувным развертываемым космическим конструкциям, преимущественно обитаемым модулям. Модуль включает в себя жесткий несущий отсек (1) в виде неравносторонней призмы с полезной зоной (2) постоянного объема. Между внутренней поверхностью (5) обтекателя и отсеком (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561888
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.76cf

Гермобокс для аппаратуры наблюдения в космическом пространстве

Изобретение относится к космической технике, а именно к герметичным контейнерам для аппаратуры наблюдения в космическом пространстве. Гермобокс содержит корпус, выполненный из частей, соединенных через герметизирующую прокладку, элементы разъемного соединения частей корпуса, элементы крепления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562004
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.76d1

Космический телескопический холодильник-излучатель

Изобретение относится к системам терморегулирования космических аппаратов (КА), а именно к холодильникам-излучателям для сброса излишков тепловой энергии, вырабатываемой на борту КА. Полый телескопический холодильник-излучатель (ТХИ) содержит раздвижные полые секции, в состав которых введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562006
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7985

Коммутатор измерительного прибора для контроля качества цепей питания электротехнических систем изделия при их сборке

Изобретение относится к области технологических устройств и может быть использовано совместно с измерительным прибором (омметром) при контроле цепей питания электротехнической системы изделия в процессе ее сборки на соответствие требованиям технической документации - отсутствие обрывов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562698
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7a51

Способ управления движением стыкуемых космических объектов

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в управлении движением стыкуемых космических объектов (КО). Выводят КО на целевые орбиты со стартовых позиций одного космодрома со сдвигом по времени и с разницей в наклонениях целевых орбит для совмещения восходящих узлов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562902
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7a52

Способ управления ориентацией космического аппарата с неподвижными панелями солнечных батарей при выполнении экспериментов на орбитах с максимальной длительностью теневого участка

Изобретение относится к космической технике. Способ управления ориентацией космического аппарата (КА) с неподвижными панелями солнечных батарей (СБ) при выполнении экспериментов на орбитах с максимальной длительностью теневого участка включает гравитационную ориентацию КА продольной осью вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562903
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7a53

Способ управления ориентацией космического аппарата с неподвижными панелями солнечных батарей при выполнении экспериментов

Изобретение относится к космической технике. Способ управления ориентацией космического аппарата (КА) с неподвижными панелями солнечных батарей (СБ) при выполнении экспериментов включает гравитационную ориентацию КА продольной осью вдоль местной вертикали и закрутку вокруг продольной оси,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562904
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7a57

Способ управления движением активного космического объекта, стыкуемого с пассивным космическим объектом

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при сближении и последующей стыковке двух космических объектов. Способ включает определение величины и места приложения отлетного импульса перед переводом активного космического аппарата (АКО) на траекторию полета к другому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562908
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7a68

Устройство для крепления пиротехнических узлов с остаточной деформацией после их срабатывания

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для крепления пиротехнических узлов с остаточной деформацией после их срабатывания, преимущественно пироножей. Устройство содержит опору, на которой установлен пиротехнический узел при помощи крепежных элементов, причем в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562925
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.10.2015
№216.013.8485

Счетчик

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при создании различных устройств контроля и управления, например для формирования шины адреса в многоканальных устройствах. Технический результат заключается в повышении быстродействия. В счетчике выход (n+2)-го...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565528
Дата охранного документа: 20.10.2015
Показаны записи 151-160 из 289.
10.08.2015
№216.013.6dca

Дренажное устройство криогенного компонента ракетного разгонного блока со съемным отсеком

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции дренажа криогенного компонента из криогенного бака ракетного разгонного блока в составе ракеты космического назначения. Дренажное устройство криогенного компонента ракетного разгонного блока со съемным отсеком состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559664
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6dcc

Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для герметизации стыков стыковочных агрегатов. Механизм герметизации стыка стыковочных агрегатов содержит стыковочные шпангоуты с системами замков с пассивными крюками и активными крюками на эксцентриковых валах со шкивами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559666
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6df5

Способ цифровой фильтрации дискретного сигнала и цифровой фильтр для его реализации

Изобретение относится к области вычислительной техники, к технике цифровой фильтрации и может быть использовано при разработке цифровых фильтров в дискретных системах. Достигаемый технический результат - повышение быстродействия и помехоустойчивости. Способ цифровой фильтрации основан на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559707
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2015
№216.013.7281

Способ эксплуатации твердополимерного электролизера воды

Изобретение относится к способу эксплуатации твердополимерного электролизера воды, включающему подачу в него постоянного напряжения питания и реакционной воды, нагрев твердополимерного электролизера и реакционной воды до рабочей температуры, соответствующей заданному значению тока электролиза с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560883
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7291

Космический молоток

Изобретение относится к космической технике, в частности к инструментам, предназначенным для выполнения технологических операций космонавтом в скафандре вне гермоотсеков, в условиях невесомости. Молоток содержит боек, в котором образована полость, заполненная сыпучим наполнителем. Длина полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560899
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.09.2015
№216.013.764d

Способ определения временной привязки телеметрических измерений с космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для определения временной привязки телеметрических измерений с космического аппарата (КА). Способ определения временной привязки телеметрических измерений с КА включает генерацию на борту временных меток и передачу их с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561874
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.765b

Космический трансформируемый модуль

Изобретение относится к надувным развертываемым космическим конструкциям, преимущественно обитаемым модулям. Модуль включает в себя жесткий несущий отсек (1) в виде неравносторонней призмы с полезной зоной (2) постоянного объема. Между внутренней поверхностью (5) обтекателя и отсеком (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561888
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.76cf

Гермобокс для аппаратуры наблюдения в космическом пространстве

Изобретение относится к космической технике, а именно к герметичным контейнерам для аппаратуры наблюдения в космическом пространстве. Гермобокс содержит корпус, выполненный из частей, соединенных через герметизирующую прокладку, элементы разъемного соединения частей корпуса, элементы крепления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562004
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.76d1

Космический телескопический холодильник-излучатель

Изобретение относится к системам терморегулирования космических аппаратов (КА), а именно к холодильникам-излучателям для сброса излишков тепловой энергии, вырабатываемой на борту КА. Полый телескопический холодильник-излучатель (ТХИ) содержит раздвижные полые секции, в состав которых введены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562006
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7985

Коммутатор измерительного прибора для контроля качества цепей питания электротехнических систем изделия при их сборке

Изобретение относится к области технологических устройств и может быть использовано совместно с измерительным прибором (омметром) при контроле цепей питания электротехнической системы изделия в процессе ее сборки на соответствие требованиям технической документации - отсутствие обрывов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562698
Дата охранного документа: 10.09.2015
+ добавить свой РИД