Способ создания надувных космических конструкций

 

Изобретение относится к космической технике, а именно к способам создания надувных космических конструкций на орбите. Цель изобретения - увеличение полезного объема надувной космической конструкции при заданной массе и габаритах, а также снижение энергетических затрат на ее наддув. После выведения на орбиту и окончания работы двигательной установки последней ступени ракеты-носителя внутреннюю полость сложенной герметичной оболочки сообщают через запорно-регулируемую арматуру с полостью топливного бака последней ступени ракеты-носителя и с его системой наддува. 1 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к способам создания надувных космических конструкций на орбите.

Наиболее близким решением из известных является способ создания надувных космических конструкций, включающий выведение на орбиту эластичной оболочки, наполнение ее газом и отделение оболочки от ракеты-носителя.

Недостатком указанного устройства является нерациональное использование объема надуваемой оболочки за счет включения в ее состав компонентов, предназначенных для наполнения ее газом, что также увеличивает энергетические затраты на наддув.

Целью изобретения является увеличение полезного объема надувной космической конструкции при заданной массе и габаритах, а также снижение энергетических затрат на ее наддув.

Это достигается тем, что в известном способе создания надувных космических конструкций, включающем выведение на орбиту эластичной оболочки, наполнение ее газом и отделение оболочки от ракеты-носителя, внутреннюю полость оболочки сообщают чрез запорно-регулируемую арматуру с полостью топливного бака последней ступени ракеты-носителя и с его системой наддува.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа, общий вид.

Эластичная герметичная оболочка 1 в сложенном положении размещена в контейнере 2, состоящем из двух половин, одна из которых жестко пристыкована к верхнему днищу 3 бака последней ступени ракеты носителя 4. Внутренняя полость оболочки 1 магистралями 5 через обратный клапан 6 и регулятор 7 давления соединена с полостью топливного бака 8 и магистралью 9 наддува, связанной с баллонами высокого давления 10, установленными на корпусе ракеты-носителя 4. На выходе магистралей 5 из магистрали наддува 9 и топливного бака 8 установлены управляемые пироклапаны 11. На участке магистрали 5, расположенном внутри контейнера 2, между обратным клапаном 6 и регулятором 7 выполнено фланцевое соединение 12 через герметизирующие прокладки (не показаны) посредством разрывных болтов 13. Система наддува топливного бака 8 помимо баллонов 10 высокого давления содержит установленные в магистрали 9 регулятор 14 давления наддува и управляемый пироклапан 15.

Создание надувных космических конструкций осуществляется следующим образом.

Для обеспечения работы двигательной установки ракеты-носителя в процессе выведения на орбиту конструкции, выполненной в виде уложенной в контейнер 2 эластичной герметичной оболочки 1, по команде, подаваемой на управляемый пироклапан 15, с помощью системы наддува поддерживается потребное давление в объеме топливного бака 8 из баллонов 10 через магистраль 9 и регулятор 14. По мере приближения к заданной орбите осуществляется отделение головного обтекателя и раскрытие контейнера 2 путем отстрела одной из его половин (крышки) посредством разрывных болтов (не показаны). После выведения на орбиту и окончания работы двигательной установки последней ступени ракеты-носителя 4 подается команда на открытие управляемых пироклапанов 11, которые через магистрали 5 соединяют внутреннюю полость оболочки 1 с полостью топливного бака 8 и магистралью 9, связанной с баллонами 10. При этом в зависимости от требуемых объема и давления наполнения оболочки, а также условий функционирования системы наддува бака (например, количества остатков газа в баллонах высокого давления) может осуществляться как открытие всех клапанов 11, так и одного из них соответственно соединение внутренней полости оболочки 1 как с двумя, размещенными на ракете-носителе источниками рабочего тела (газа), так и с одним из них. Таким образом газы наддува из объема топливного бака 8 (и/или баллонов 10) по магистралям 5 через регулятор 7 и обратный клапан 6 поступают во внутреннюю полость оболочки 1 и осуществляют ее наполнение. Режим наполнения выбирается регулятором 7, который обеспечивает измерение давления газа в оболочке и при достижении требуемого значения формирует команду на отделение наполненной оболочки от ракеты-носителя. По этой команде срабатывают разрывные болты 13 в месте фланцевого соединения 12 магистрали 5, расположенном внутри контейнера 2 между обратным клапаном 6 и регулятором 7, и происходит отделение сформированной конструкции (оболочки 1) от последней ступени ракеты-носителя 4. При этом для отделения и увода конструкции от ракеты-носителя может быть использована энергия газов наддува, продолжающих дренажирование из оставшейся в составе ракеты-носителя части магистрали 5. Обратный клапан 6 обеспечивает проход газа в магистрали в одном направлении (в оболочку) и препятствует в противоположном, поэтому, отделяясь от ракеты-носителя в составе надувной конструкции, закрывает выход газа из оболочки и герметизирует ее.

Формула изобретения

СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАДУВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ, включающий выведение на орбиту эластичной оболочки, наполнение ее газом и отделение оболочки от ракеты-носителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения полезного объема надувной космической конструкции при заданной массе и габаритах, а также снижения энергетических затрат на ее наддув, внутреннюю полость оболочки сообщают через запорно-регулируемую арматуру с полостью топливного бака последней ступени ракеты-носителя и с его системой наддува.

РИСУНКИ

Рисунок 1