Спосіб відділення супутника від ракети-носія і пристрій для здійснення способу

Реферат: Винахід належить до ракетно-космічної техніки. Спосіб відділення супутника від ракети-носія заснований на використанні зусилля, що створюється акумулятором потенційної енергії, що знаходиться на борту ракети-носія. Визначають розрахунковим шляхом запас потенційної енергії акумулятора потенційної енергії газу. Встановлюють в зоні між днищем супутника і корпусом ракети-носія акумулятор потенційної енергії газу. Забезпечують напрям дії потенційної енергії акумулятора газу уздовж поздовжньої осі супутника і подають команду від системи керування в заданій точці траєкторії польоту на відділення супутника від ракети-носія. Пристрій для відділення супутника від ракети-носія містить акумулятор потенційної енергії. Пристрій містить акумулятор потенційної енергії газу, виконаний у вигляді герметичного пружного резервуара, що складається з декількох шарів, кожен з яких виконаний у вигляді порожнистої подушки, виготовленої з герметичного матеріалу, наприклад, поліетилентерефталатної плівки, і обмежувачі переміщення подушок. Подушки розташовані між днищем супутника і несучою поверхнею ракети-носія і обмежені циліндровою поверхнею. Винахід забезпечує безударне відділення супутника від ракети-носія в заданий момент часу. UA 108515 C2 (12) UA 108515 C2 UA 108515 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі ракетно-космічної техніки й може використовуватися для відділення супутника від ракети-носія. Відомий пристрій для стикування й розділення відсіків, в котрому акумулятором потенційної енергії є зусилля, що накопичено при стягуванні конічних поверхонь супутника й ракети-носія [деклараційний патент України № 69604А, МПК7 F41F3/052, F42B15/36, бюл. № 9, 2004 р., с. 4…158]. Недоліком цього способу є: - значний ударний імпульс, що виникає при звільненні стягнутих між собою конічних поверхонь супутника й ракети-носія. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого способу є спосіб розділення відсіків, при якому сполучають відсіки, що мають фланці з конічними поверхнями, стикують відсіки між собою за допомогою двох півкілець поділюваного бандажа, що має відповіді конічні поверхні й стягнуто пірозамками-штовхачами, з подальшим розділенням відсіків після спрацьовування пірозамків-штовхачів за командою системи керування [патент України № 78587, МПК (2006) F41F3/00, B64G1/64, F42B15/36 бюл. № 4, 2007 р. - прототип]. До недоліку цього способу належить: - значний ударний імпульс, що виникає через застосування пірозамків-штовхачів з потужним піротехнічним зарядом. У основу групи винаходів "Спосіб відділення супутника від ракети-носія і пристрій для здійснення способу" поставлено наступну задачу: - зменшення ударного імпульсу, що впливає на супутник при його відділенні від ракетиносія. Для вирішення поставленої задачі пропонується спосіб, при якому визначають розрахунковим шляхом запас потенційної енергії акумулятора потенційної енергії, встановлюють в зоні між днищем супутника й корпусом ракети-носія акумулятор потенційної енергії газу, забезпечують напрям дії потенційної енергії акумулятора газу уздовж поздовжньої осі супутника й подають команду від системи керування в заданій точці траєкторії польоту на відділення супутника від ракети-носія. Відмітними істотними ознаками запропонованого способу є наступні технологічні операції: - розрахунок запасу потенційної енергії акумулятора потенційної енергії газу; - установлення в зоні між днищем супутника і корпусом ракети-носія акумулятора потенційної енергії газу; - забезпечення напряму дії потенційної енергії акумулятора уздовж поздовжньої осі супутника; - подача команди від системи керування у заданій точці траєкторії польоту на відділення супутника від ракети-носія. Зусилля, що створюється акумулятором потенційної енергії газу, забезпечує безударне відділення супутника від ракети-носія, що необхідне при виводі на орбіту мікросупутників, які мають невелику масу і оснащені апаратурою, яка чутлива до механічних діянь. Таким чином, сукупність відомої ознаки: - використання зусилля, що створюється акумулятором потенційної енергії, що знаходиться на борту ракети-носія, й нових відмітних істотних ознак забезпечує зменшення ударного імпульсу, що впливає на супутник при його відділенні від ракети-носія. Спосіб здійснюється таким чином: визначають розрахунковим шляхом запас потенційної енергії акумулятора потенційної енергії газу, виходячи із заданої маси супутника, що відділяється з малим прискоренням, встановлюють у зоні між днищем супутника й корпусом ракети-носія акумулятор потенційної енергії газу, наприклад, атмосферного повітря. Стикують супутник з ракетою-носієм за допомогою механічних зв'язків. При виході ракети-носія у задану точку космічного простору подають команду від системи керування на звільнення механічних зв'язків, що утримують супутник на ракеті-носії, при цьому під дією потенційної енергії газу, що знаходиться в акумуляторі потенційної енергії, відбувається безударне відділення супутника від ракети-носія. Запропонований спосіб забезпечує безударне відділення супутника від ракети-носія. Відомий пристрій і для розділення елементів космічного апарата, що містить корпус, в якому встановлені патронник з піропатронами, гільза, шток, вкладиші з опорними буртиками й мембрана, на хвостовику якої закріплений шток [патент № 2144892 Російської Федерації, МПК B64G1/64, F16B2/16]. Недоліком цього пристрою є: - значний ударний імпульс, що виникає при спрацьовуванні піропатронів. 1 UA 108515 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого пристрою є пристрій для розділення елементів конструкції, що містить корпус з внутрішньою порожниною з сферичним дном, патронник з піропатронами, мембрану, що переміщує шток, і відбивач [патент № 2281234 Російської Федерації, МПК (2006.01) B64G1/64, F42B15/36 - прототип]. Недоліком цього пристрою є: - значний ударний імпульс, що виникає при спрацьовуванні піропатронів. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований пристрій містить акумулятор потенційної енергії газу, виконаний у вигляді герметичного пружного резервуара, що складається з декількох шарів, кожен з яких виконаний у вигляді порожнистої подушки, виготовленої з герметичного матеріалу, наприклад поліетилентерефталатної плівки й обмежувачі переміщення подушок, при цьому подушки розташовані між днищем супутника й несучою поверхнею ракети-носія й обмежені циліндровою поверхнею. Відмітними істотними ознаками запропонованого пристрою є: - герметичний пружний резервуар, що складається з декількох шарів, кожен з яких виконаний у вигляді порожнистої подушки; застосування як матеріал подушки герметичного матеріалу, наприклад, поліетилентерефталатної плівки; - обмежувачі переміщення подушок; - розташування подушок між днищем супутника й несучою поверхнею ракети-носія; - обмеження подушок циліндровою поверхнею. Застосування для відділення супутника від ракети-носія акумулятора потенційної енергії газу, заповненого атмосферним тиском повітря, у вигляді герметичного пружного резервуару, що складається з декількох шарів, кожен з яких виконаний у вигляді порожнистої подушки, виготовленої з герметичного матеріалу, наприклад, поліетилентерефталатної плівки й обмежувачів переміщення подушок, а також розташування подушок між днищем супутника й несучою поверхнею ракети-носія забезпечує безударне відділення супутника від ракети-носія. Таким чином, сукупність відомої істотної ознаки: - акумулятора потенційної енергії й нових суттєвих ознак забезпечує надійне й безударне відділення супутника від ракетиносія. Для пояснення роботи пристрою прикладені креслення, на яких зображено: - Фіг. 1 - вигляд збоку пристрою для відділення супутника від ракети-носія в початковому положенні; - Фіг. 2 - вигляд збоку пристрою для відділення супутника від ракети-носія після його відділення від ракети-носія. На заданих фігурах зображено: ракета-носій 1, бандаж 2, пірозамок 3, супутник 4, пружна подушка 5, циліндрова поверхня 6, несуча поверхня 7 ракети-носія 1 і обмежувачі 8. У запропонованому пристрої для відділення супутника від ракети-носія акумулятор потенційної енергії газу виконаний у вигляді герметичного пружного резервуара-подушок 5, заповнених, наприклад, атмосферним повітрям й розташованих між днищем супутника 4 й несучою поверхнею ракети-носія 1 й циліндровою поверхнею 6. Циліндрова поверхня 6 призначена для забезпечення напряму зусилля, що створюється подушками 5, уздовж поздовжньої осі супутника 4. Наявність декількох подушок 5 підвищує надійність конструкції, оскільки у разі втрати герметичності однієї з них в роботі залишається решта подушок. Робота пристрою для відділення супутника 4 від ракети-носія 1 здійснюється таким чином: при виході ракети-носія 1 в задану точку космічного простору система керування подає електричну команду на спрацьовування пірозамків 3 бандажу 2, внаслідок чого супутник 4 втрачає механічні зв'язки з ракетою-носієм 1. Під дією створеного тиску газу, що знаходиться у подушках 5, об'єм подушок 5 збільшується й вони, впливаючи на днище супутника 4, примушують супутник 4 відділятися від ракети-носія 1. Збільшення об'єму подушок 5 обмежено обмежувачами 8, розташованими на такому видаленні, яке забезпечує повне відділення супутника 4 від ракети-носія 1. Потенційна енергія газу, що знаходиться в подушках 5, переходить в кінетичну енергію, створюючи направлене уздовж поздовжньої осі супутника 4 зусилля, що відокремлює супутник 4 від ракети-носія 1. При цьому тривалість дії зусилля визначається обмежувачами 8 переміщення подушок 5. Застосування у запропонованому пристрої акумулятора потенційної енергії газу у вигляді герметичних пружних подушок забезпечує безударне відділення супутника від ракети-носія. 60 2 UA 108515 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Спосіб відділення супутника від ракети-носія, заснований на використанні зусилля, що створюється акумулятором потенційної енергії, що знаходиться на борту ракети-носія, який відрізняється тим, що визначають розрахунковим шляхом запас потенційної енергії акумулятора потенційної енергії газу, встановлюють в зоні між днищем супутника і корпусом ракети-носія акумулятор потенційної енергії газу, забезпечують напрям дії потенційної енергії акумулятора газу уздовж поздовжньої осі супутника і подають команду від системи керування в заданій точці траєкторії польоту на відділення супутника від ракети-носія. 2. Пристрій для відділення супутника від ракети-носія, що містить акумулятор потенційної енергії, який відрізняється тим, що він містить акумулятор потенційної енергії газу, виконаний у вигляді герметичного пружного резервуара, що складається з декількох шарів, кожен з яких виконаний у вигляді порожнистої подушки, виготовленої з герметичного матеріалу, наприклад поліетилентерефталатної плівки, і обмежувачі переміщення подушок, при цьому подушки розташовані між днищем супутника і несучою поверхнею ракети-носія і обмежені циліндровою поверхнею. 3 UA 108515 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4