Спосіб використання космічного апарата сироти

Спосіб використання космічних апаратів в створенні глобальної навігаційної системи, який включає використання в цій системі апаратів, що не обертаються навколо центра Землі, який відрізняється тим, що використовують чотири апарати, при цьому кожний з цих апаратів розміщують в вершині тетраедра, центр якого співпадає з центром Землі. (19) (21) u200901618 (22) 29.10.2008 (24) 12.05.2009 (62) u200812651, 29.10.2008 (46) 12.05.2009, Бюл.№ 9, 2009 р. (72) СИРОТА АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA (73) СИРОТА АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA 3 спосіб, що включає традиційний вивід апарата в космос, але, площина орбіти, по котрій апарат виводять в космос, повинна співпадати з віссю, на котрій потрібно перебувати апарату, а до наближення апарата до цієї осі йому надають силовий імпульс, що діє в площині орбіти виводу апарата та направлений в сторону від осі, куди він повинен бути доставлений, при цьому дія силового імпульсу припиняється в момент досягнення потрібної осі, або ж в момент зупинки апарата на цій осі. Крім того, як позитив запропонованого апарата, виникає можливість нового способу його використання. Зокрема, йдеться про спосіб, що забезпечує можливість використання космічного апарата в складі глобальної навігаційної системи, де, згідно нашого рішення, створюють над поверхнею Землі чотири космічних апарата, кожний з котрих розміщений в одній з вершин тетраедра, центр якого співпадає з центром Землі. Сутність представленого комплексу рішень та його ефективність додатково пояснюються наступними міркуваннями. Розглянемо вказаний космічний апарат. Особливість його в тому, що він розміщений на осі, що проходить через центр Землі, і яка утворює постійний кут з полярною віссю Землі. Разом з тим, орієнтація цієї осі в просторі відносно полярної осі залишається незмінною. Це означає, що проекція цієї осі на ортогональну полярній осі площину також має незмінну орієнтацію на цій площині. З цього виходить, що апарат, розміщений на цій осі, буде падати на Землю вздовж цієї ж осі. Отже, щоб апарат залишався над Землею, він зберігає в собі властивість прототипу - наявність пристрою, котрий протидіє падінню апарата. Таким пристроєм може бути любе відоме рішення РД [див. напр. кн. С.М. Уманский КОСМОНАВТИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА, Москва, «Просвещение», 1986]. Якщо РД буде включатись періодично, апарат буде здійснювати коливальний рух вздовж осі (вверх-вниз). Якщо ж РД буде працювати безперервно, апарат буде мати нульову амплітуду таких коливань, тобто буде залишатись в одній конкретній точці указаної осі. Величина силової дії на апарат повинна бути не менше сили тяжіння апарата до Землі. А воно, це тяжіння, згідно закону всесвітнього тяжіння зворотно пропорційне квадрату відстані між центрами мас взаємодіючих тіл. Тому, наприклад при висоті апарата над Землею 200 тисяч кілометрів, він буде притягуватись до Землі з силою 1/1000 ваги апарата у поверхні Землі, де g=9,81м/сек2. А от на висоті 300 тисяч кілометрів, апарат буде притягуватись до Землі вже з силою 1/2300 ваги апарата у поверхні Землі. Як бачимо, з збільшенням висоти сила тяжіння апарата до Землі стає настільки незначною, що вже досягнутий рівень розробок РД малої тяги дозволяє забезпечити апарат надійним силовим утриманням на потрібній висоті над поверхнею Землі. Якщо ж врахувати не менш реальне використання сонячної енергії безпосередньо на апараті, є всі підстави стверджувати, що запропонований апарат має всі необхідні умови та можливості для реального здійснення. Причому, йдеться не про "іграшкові" варіанти апаратів незначної маси (хоч і вони мо 41345 4 жуть являтись дуже потрібними та надзвичайно корисними виробами в космосі), а про апарати масою, що вимірюється в тонах. Тому не важко здогадатись - наскільки грандіозна перспектива відкривається в облаштування навколоземного космічного простору космічними апаратами, які неспівставимі в своїй позитивності з існуючими ИСЗ. Ще декілька слів про вивід в космос космічного апарата. Як уже сказано, традиційні способи виводу в космос космічних апаратів цю нашу задачу не вирішують. Тому не вирішують, що вони виводять апарат в режим, при якому утримання над Землею забезпечується наданням апарату швидкості обертання навкруг Землі, при котрій вага апарата врівноважується відцентровою силою. У нашого апарата така можливість навпаки усувається, а утримання його над Землею вирішується зовсім інакше. В той же час, апарат після виводу повинен не обертатися навколо Землі, а залишатись в потрібному положенні на конкретній осі, стаціонарній в просторі відносно полярної осі Землі. Повторимося, як вже сказано вище, це досягається тим, що в способі, що включає традиційний вивід в космос апарата, площина орбіти, по котрій апарат виводять в космос, повинна співпадати з віссю, на котрій мусить бути розташований наш апарат, а до наближення апарата до цієї осі йому надають силовий імпульс, що діє в площині орбіти виводу апарата і направлений в сторону від осі, куди його потрібно доставити, при цьому дія силового імпульсу припиняється в момент досягнення апаратом цієї осі або зупинки апарата на цій осі. Виконується ця процедура з використанням традиційних космодромів та традиційних ракет, що не виключає і любі інші інструменти виводу апаратів в космос. В відомих способах виводу апарата в космос відсутні конструкторсько-технологічні дії, які примушують апарат зупинитись на вказаній осі в потрібній на ній зоні або точці. Таким елементом способу являється реактивний пристрій на апараті, який створює силовий імпульс, що перешкоджає наближенню апарата до своєї осі. Причому, це не примітивно-гальмівне діяння, а воно орієнтоване таким чином, щоб указаний силовий імпульс сам здійснював або ж являвся складовою частиною силового впливу на апарат, котре силу інерції апарата, після його розгону, не стільки б зменшувало, скільки б відхиляло в вертикальному напрямі. Можливий і дещо інший варіант цієї ж схеми виводу апарата в космос. Його особливість в тому, що гальмівний силовий імпульс на апарат створюється при наближенні апарата до апогею траєкторії його виводу в космос, котрий розраховується так, щоб він (апогей) співпав би з точкою на осі, куди потрібно доставити апарат. Така схема, зберігаючи по суті всі вище викладені ознаки способу, дозволяє працювати гальмівному РД на апараті в період мінімальної швидкості руху апарата по виводній траєкторії. Але самим важливим позитивом нашого космічного апарата являється спосіб його використання, яке недоступне традиційним супутникам. 5 41345 Цей спосіб являється наслідком вище викладеної критики прототипу, що стосується різнотипності апаратів в глобальній навігаційній системі, в котрій використовується запропонований супутник. Ми цей негатив ліквідуємо за рахунок того, що в створенні глобальної навігаційної системи, яка включає застосування в ній космічних апаратів, що не обертаються навколо центра Землі, використовуємо чотири апарата, і кожний з них утворює одну вершину тетраедра, центр котрого співпадає з центром Землі. Особливість і позитивність цього способу полягає в наступному. Утворюючи запропонованим способом чотири космічних апарата, ми маємо їх мінімальну кількість, котра забезпечує одночасний огляд всієї поверхні Землі. При цьому необхідно наголосити, що цим рішенням досягаємо теоретично мінімальну кількості апаратів, що уже само по собі забезпечує його максимальний науково-інженерний та техніко-економічний потенціал ефективності. В тому числі і один з найважливіших факторів - конструкторську та технологічну однотипність всіх апаратів глобальної навігаційної системи. Представлений спосіб, що являється позитивом запропонованого рішення космічного апарата, дозволяє створювати глобальну навігаційну систему з використанням в ній полярного супутника Сироти, одначе на відміну від прототипу такий супутник тільки один в такій системі. Більш вагомою відмінністю від прототипу являється те, що полярний супутник Сироти, являючись самостійним рішенням космічного апарата, з тільки йому притаманними ознаками, абсолютно не порушує зазначену вище однотипність елементів всієї глобальної системи. Це додатковий позитив, котрий забезпечується запропонованим рішенням. В цілому ж, використання полярного супутника Сироти в глобальній навігаційній системі, це окремий ви Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 падок всієї безмежної множини варіантів утворення ГЛОНАС запропонованим способом, котрий являється безкінечно малою величиною в безкінечному масиві варіантів без використання полярного супутника Сироти. Підсумовуючи сказане, необхідно відмітити наступне. Запропонований комплекс рішень знаменує собою відкриття принципово нової епохи освоєння навколоземного космічного простору. В заявці на корисну модель навряд чи можливо (та й чи потрібно) охопити весь комплекс переваг та можливостей цих рішень. Але найголовніше, що визначає головні проблеми Землян необхідно зазначити. По-перше знімаються всі обмеження, котрі виникли вже сьогодні в навколоземному просторі через перевантаженість його супутниками, засміченості "мертвими" ИСЗ та величезною хмарою її уламків, більша частина котрих взагалі не піддається виявленню та контролю. За все це вже безжально збирається смертоносна данина - добре, як би відомий трагічний фінал американського космічного човника був останнім. А ще ж серйозний та промисловий вихід землян в навколоземний космос навіть і не починався. Разом з тим, геостаціонарна орбіта вже забита під зав'язку. Не можна не сказати про військовий аспект, враховуючи, що фактично кожний космічний апарат так чи інакше пов'язаний з обороною і системою глобального контролю за станом справ в цій сфері на Землі. Деякі воєнні особливості космічних об'єктів, що зависають над Землею і не обертаються при цьому навкруг неї, ми висвітлили в заявці прототипу. В нашому ж рішенні ця позитивність посилюється у відповідності з викладеними перевагами запропонованого рішення перед прототипом, котрі дозволяють нарощувати ці переваги необмежено - в тому числі і в воєнній справі. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601