Орбитальный космический комплекс

 

Изобретение относится к космической технике и, в частности, к построению орбитальных комплексов для наблюдения поверхности Земли. Предлагаемый комплекс содержит орбитальный блок с системами ведения наблюдения Земли в оптическом, радиолокационном и инфракрасном диапазонах спектра. С орбитальным блоком образуют связку стыкуемые с ним транспортные корабли. Данные корабли включают в себя бытовые отсеки со средствами жизнеобеспечения и возвращаемыми аппаратами. В каждом транспортном корабле размещена двигательная установка коррекции и стабилизации связки, система управления комплексом и энергетическая установка. Постоянная работа комплекса обеспечивается тем, что с орбитальным блоком постоянно состыкованы один или более транспортных кораблей снабжения. Тем самым производятся смены экипажа, различные комплектации блока научным и вспомогательным оборудованием, пополнение запасов топлива, управление движением комплекса и т.д. Техническим результатом изобретения является экономия энергозатрат и средств на выведение и длительную эксплуатацию специализированных орбитальных станций. 4 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к космической технике, а именно к построению орбитальных космических комплексов для проведения наблюдения поверхности Земли и научных задач.

Известные орбитальные станции и транспортные корабли снабжения, а также отдельные блоки и пилотируемые корабли, стыкуемые к станции, предусматривают размещение на орбитальной станции систем энергопитания, двигательной установки с баками средств жизнеобеспечения экипажа (см. Ю.Н.Глазков, А.С.Хачатурьянц, К.В.Хрунов "На орбите вне корабля", Москва, "Знание", 1977 год, стр.31--37, 134-147).

Так, например, на космической станции, содержащей орбитальный аппарат, комплекс научной аппаратуры размещен как на борту орбитального блока, так и в отдельном агрегате вне станции. Экипаж и средства жизнеобеспечения размещены также на борту основного блока, что привело к его увеличению и создало неоптимальные климатические условия работы бортовой аппаратуры, см., например, патент США 3929306.

Недостатком известной космической системы является то, что установка основных обеспечивающих систем в орбитальном блоке наблюдения приводит к сокращению возможностей (вес, объем и потребление) систем наблюдения Земли и научных приборов. Орбитальный блок с комплексом приборов наблюдения и обеспечивающих систем обладает также ограниченным ресурсом и возможностями по ремонту и смене вышедшего из строя блока.

Целью предлагаемого технического решения является обеспечение постоянной работы орбитальной станции как в автоматическом, так в посещаемом и пилотируемом режимах.

Указанная цель достигается тем, что на борту в орбитальном блоке размещены системы ведения наблюдения Земли в оптическом, радиолокационном и инфракрасном диапазона и средства управления их работой. Система управления движением орбитального комплекса, двигательная установка, грузовой отсек и система жизнеобеспечения экипажа размещены на транспортном корабле снабжения. В основном блоке экипаж проводит только рабочее время.

На фиг.1, 2, 3 и 4 показаны схемы конструктивного выполнения орбитального космического комплекса и его отдельных элементов.

Орбитальный блок наблюдения 1 снабжен аппаратурой наблюдения: оптическим визиром 2, перископом кругового обзора 3, инфракрасной аппаратурой 4, длиннофокусной фотоаппаратурой 5 и радиолокационной системой 6. Для дегендирования в орбитальном блоке наблюдения устанавливается научная аппаратура 18.

На орбитальном блоке 1 размещены также система поддержания давления 7, система телеметрии 8 и пассивная часть системы стыковки 9 транспортных кораблей снабжения (ТКС). Активная часть системы стыковки 9 установлена на транспортном корабле 10, в состав которого входит возвращаемый аппарат 11.

На транспортном корабле снабжения 10 размещены: система энергоснабжения 12, запас топлива 13, расходные элементы системы жизнеобеспечения 14. Двигательная установка 15, предназначенная для коррекции и стабилизации орбитального космического комплекса (связки), соединена с объединенной системой управления 16, а также с обеспечивающими бортовыми системами.

На орбитальном блоке размещаются также сменные блоки 17 и научная аппаратура 18, а на ТКС капсула сброса информации 19. Внутри станции организованы проходы 20 для работы экипажа. Антенна передачи информации 21 размещена на основном блоке.

После выведения на орбиту орбитального блока 1, к нему пристыковывается транспортный корабль снабжения 10 с экипажем на борту, все функции управления связкой, ведение наблюдения, запитка электроэнергией, обеспечение точной стабилизации и проведение коррекции производятся с помощью транспортного корабля снабжения.

Выполнение основной задачи обеспечивает аппаратура ведения наблюдения в оптическом, радиолокационном и инфракрасном диапазонах, а также аппаратура регистрации полученной информации и ее передачи по радиолинии на пункты информации непосредственно и через спутник-ретранслятор в реальном масштабе времени.

Постоянная работа комплекса обеспечивается путем пристыковки одновременно или поочередно транспортных кораблей снабжения, в которых размещен экипаж, средства жизнеобеспечения, а также возвращаемый аппарат. На ТКС имеются запасы топлива, система управления собственно ТКС и различные комплектации орбитального космического комплекса, а также системы, обеспечивающие работу всего комплекса (система энергопитания, телеметрия и т.д.). ТКС могут быть выполнены в автоматическом исполнении, и в этом случае оборудуются средствами поражения целей, боевыми блоками и ракетами для перехвата.

Экипажи транспортных кораблей свободное от работы время проводят в ТКС, которые обеспечены средствами питания, отдыха и сна. В орбитальный блок экипаж переходит для проведения работ по наблюдению Земли, замены неисправных блоков, а также для установки нового оборудования.

В грузовом отсеке ТКС привозится аппаратура для проведения ремонтно-восстановительных работ аппаратуры наблюдения, резмещенной в основном блоке.

Крепление блоков аппаратуры наблюдения в орбитальном блоке выполнено легкосъемным для замены неисправных блоков, а также смены с течением времени устаревшей аппаратуры на более совершенную.

Применение данного технического решения дает существенную экономию средств на эксплуатацию средств выведения и орбитальных станций, позволит сократить количество изготовляемых орбитальных станций, комплектов аппаратуры наблюдения, снизит загрузку заводов-изготовителей.

Таким образом, весь полезный объем и вес орбитального блока наблюдения используется для размещения аппаратуры наблюдения, а периодическая подстыковка и смена транспортных кораблей снабжения позволит создать постоянно-действующий орбитальный космический комплекс и организовать непрерывный "конвейер" "Земля - Космос".

Формула изобретения

Орбитальный космический комплекс, содержащий орбитальный блок с системами ведения наблюдения Земли, транспортные корабли с бытовыми отсеками, средствами жизнеобеспечения, возвращаемым аппаратом, двигательную установку коррекции и стабилизации связки, систему управления комплекса, энергетическую установку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат при выведении и постоянной эксплуатации станции, двигательная установка коррекции и стабилизации связки, система управления комплекса и энергетическая установка расположены на транспортном корабле.

РИСУНКИ