Результат интеллектуальной деятельности: Унифицированная лунная посадочная платформа (УЛПП) с инерционными лифтовыми платформами одновременного опускания для доставки грузов на лунную поверхность

Настоящее техническое решение относится к области конструктивного выполнения средства доставки различных мобильных роботизированных систем и стационарных грузов к космическим базам с орбиты спутника Луны на поверхность Луны, а также с орбит безатмосферных спутников планет Солнечной системы на поверхности этих спутников планет Солнечной системы. Возможно использование в земных труднодоступных районах, а также в условиях районов крайнего севера, при десантировании с воздуха.

Известна ячеистая ярусная конструкция с посадочными местами и способ ее создания см. патент РФ №2555723, от 10.07.2015. Способ заключается в том, что устанавливают друг на друга пространственные ячеистые секции гексагонального поперечного сечения. Конструкцию составляют, по меньшей мере, из одного секционного модуля, включающего в себя три взаимообразованные сотовые секции. Недостатком данного решения является открытость конструкции и сложность возведения, низкая прочность и сопротивляемость ветрам.

Наиболее близким техническим решением является сетчатый объемный строительный модуль для возведения зданий и способ строительства, см. патент РФ №2546682, от 10.04.2015. Данный модуль образован из стандартных элементов в форме тетраэдра. Недостатком данного решения является сложность и долгое возведение конструкции.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение указанных выше недостатков.

Предлагается унифицированная лунная посадочная платформа (УЛПП), включающая четыре секции, каждая секция представляет металлическую или композитную решетчато-стержневую конструкцию, оснащенную опорными стойками, лифтовой платформой, причем платформы выполнены с возможностью одновременного их опускания во всех секциях, торцевые части каждой секции выполнены таким образом, что торцевые плоскости расположены под углом 45° по отношению к центральной оси секции, образуя между собой угол 90°, на торцевых частях трех секций установлены поворотные редукторы, выполненные с возможностью обеспечения трансформации УЛПП из протяженной стартовой конфигурации, при которой четыре секции УЛПП образуют прямую линию, в замкнутую транспортно-посадочную конфигурацию в форме квадрата, сторонами которого являются секции УЛПП.

Предпочтительно УЛПП выполняется с возможностью установки в стартовой конфигурации под обтекателем ракеты-носителя.

В частном случае лифтовые платформы могут быть дополнительно оснащены откидными трапами.

В частном случае меньшей мере одна секция УЛПП оснащена по меньшей мере одним устройством фиксации груза и/или транспортного средства.

Технический результат - доставка составных частей базы для формирования группировки мобильных космических Лунных (планетных) транспортных средств или четырех контейнеров с грузами. Позволяет применять двухпусковую схему доставки четырех мобильных космических роботизированных транспортных средств или четырех контейнеров с грузами на поверхность Луны (планеты) за одну посадку, и позволяет ускорить разгрузку УЛПП.

Техническое решение иллюстрируется фиг.1-13.

На фиг.1 показана установка УЛПП в стартовой конфигурации под обтекателем ракеты-носителя.

На фиг.2, 3 показаны этапы опускания лифтовых платформ.

На фиг. 4-6 показана замкнутая транспортно-посадочная конфигурация в форме квадрата, сторонами которого являются секции УЛПП.

На фиг.7, 8 показана посадка космического аппарата, содержащего УЛПП и другой груз.

На фиг.9,10 показана УЛПП с установленными на ней мобильными космическими модулями.

На фиг.11,12 показана УЛПП в процессе разгрузки с нее мобильных космических модулей.

На фиг.13 показана УЛПП после разгрузки.

При создании конструкции УЛПП закладывалась способность этой конструкции к трансформации прямолинейной сцепки (стартовая конфигурация) на базе четырех секций УЛПП в замкнутый четырехугольный объект на низкой опорной орбите Земли (посадочная конфигурация).

УЛПП функционирует следующим образом.

Конструкция в виде прямолинейной сцепки помещается под обтекателем ракеты-носителя, с последующей (после сброса обтекателя) трансформацией в автоматическом режиме в замкнутый четырехугольный объект, с последующей пристыковкой к центральной части УЛПП двигательной установки мягкой посадки (ДУМП), в условиях микрогравитации на низкой опорной орбите (НОО) искусственного спутника Земли.

Конструкция унифицированной лунной посадочной платформы (УЛПП) с инерционными лифтовыми платформами, одновременного опускания, для доставки грузов на лунную поверхность, снабжена поворотными механизмами-редукторами. Поворотные механизмы устанавливаются на торцевых частях трех секций УЛПП.

Торцевые части решетчато-стержневых конструкций каждой из четырех секций УЛПП выполнены таким образом, что торцевые плоскости расположены под углом 45° по отношению к центральной оси, и образуют между собой угол 90° каждая навстречу друг другу, давая возможность секциям трансформироваться в условиях микрогравитации из протяженного объекта в стартовой конфигурации в замкнутый квадратный объект транспортно-посадочной конфигурации.

При посадке на поверхность Луны или любую другую естественную поверхность, неизбежно, поверхностный грунт будет разлетаться в разные стороны от реактивной струи раскаленных газов двигателя мягкой посадки. Для того чтобы уберечь конструкцию полезного груза от попадания камней и песка, в УЛПП функцию защиты выполняют лифтовые грузовые платформы в сочетании с ферменной конструкцией решетчато-стержневого типа на опорных стойках, которая определяет безопасный уровень высоты грузовой платформы с полезным грузом над поверхностью Луны. Благодаря этому край сопла двигателя мягкой посадки находится ниже уровня ферменной конструкции решетчато-стержневого типа грузовой инерционной лифтовой платформы с полезным грузом УЛПП, на которой закреплены четыре мобильные роботизированные системы или четыре контейнера с грузом.

После касания, окончательной посадки, выключения двигателей и проведения необходимых тестовых-команд, после получения телеметрии происходит подрыв пиропатронов, соединяющих сцепку из четырех мобильных роботизированных систем или четырех контейнеров с грузом, а также, пиропатронов, соединяющих четыре грузовые инерционные лифтовые платформы.

Под воздействием своего веса и веса полезного груза кинематическая инерционная система обеспечивает одновременное (на четыре стороны) расхождение грузовых инерционных лифтовых платформ друг от друга, с последующим плавным опусканием лифтовых платформ на грунт, плавное опускание осуществляется за счет фрикционных и демпфирующих устройств, предусмотренных в конструкции УЛПП. Это исключает ударные нагрузки при касании с поверхностью Луны. Далее разъединенные мобильные роботизированные системы съезжают с лифтовых платформ по вспомогательным откидным трапам на грунт, или четыре контейнера с грузами ожидают выгрузки силами участников экспедиции.

УЛПП может обеспечить доставку на поверхность Луны составных частей базы для формирования группировки из четырех мобильных космических планетных транспортных средств или четырех контейнеров с грузами. Используемая конструкция УЛПП позволяет рассмотреть и предложить вторичное использование элементов несущей конструкции УЛПП для сборки и строительства каркасных укрытий с использованием блоков из спеченного реголита, как укрывного материала, устанавливаемого на возводимый каркас из деталей УЛПП.