Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка)
Владельцы патента RU 2418305:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) (RU)
Изобретение предназначено для использования в космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и заряженных частиц ионосферы. Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата снабжено спутниковым модемом, устройством формирования сигнала. Спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемников ионов заключены в одном корпусе, где вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной. Устройство снабжено фокусирующей сеткой, прикрепленной к корпусу, устройством ионизации потока газовых частиц, прикрепленным со стороны фокусирующей сетки к корпусу. Технический результат - увеличение площади контроля устройством. 1 ил.
Изобретение предназначено для использования в космической технике, в частности для регистрации микрометеороидов и заряженных частиц ионосферы.
Известно устройство (A.C. № 1830499, МПК G01E 1/34, опубликованное 13.10.92), включающее в себя плоскую мишень с отверстиями, приемник ионов, блок обработки информации.
Более совершенным по информационным возможностям является устройство (Diretzel H., Eihborn e.t.c. The Heos 2 aud Helios micrometeoroid experiments. J.Phys.Sei. Justrum. 1973, 6, 3, p.209-217), предназначенное для регистрации параметров микрометеороидов, содержащее полусферическую мишень и приемник ионов полусферической формы, блок измерения.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство регистрации параметров микрометеороидов и заряженных частиц ионосферы (Патент на полезную модель № 78956, МПК G01T3/04, опубликован 10.12.2008).
В качестве такого устройства используется мишень в виде пленочного конденсатора, нанесенного на металлическую пластину, на расстоянии от мишени установлен приемник ионов, на боковых поверхностях детектора установлены зарядочувствительные сетки, поверх которых - заземляющие сетки, на расстоянии от мишени установлена сетка, соединенная с зарядочувствительными сетками. Зарядочувствительная сетка и мишень соединены с усилителями. Перед приемником установлен защитный кожух.
Недостатком такого устройства является невозможность использования мишени на большой площади чувствительной поверхности, а следовательно, низкая эффективность использования. Кроме того, такое устройств сложно в изготовлении и монтаже.
Задачей изобретения является увеличение площади контроля устройством, а также создание устройства удобным в установке.
Поставленная задача достигается путем использования в качестве мишени для частиц космического мусора и микрометеороидов элементов конструкции космического аппарата, а также тем, что устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата снабжено спутниковым модемом, устройством формирования сигнала, при этом спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемников ионов заключены в одном корпусе, вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной, дополнительно снабжено фокусирующей сеткой, прикрепленной к корпусу, устройством ионизации потока газовых частиц, прикрепленным со стороны фокусирующей сетки к корпусу.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата ионосферы содержит приемник ионов 1, металлическую сетку 2, заряженную до потенциала -300 В, устройство для передачи данных на Землю 3 (спутниковый модем), ионизующее устройство 4, антенну 5, устройство формирования сигнала 6, защитный корпус 7. Устройство крепится на элемент конструкции космического аппарата.
Принцип работы устройства следующий. При совпадении микрометеороида с контролируемой поверхностью КА, в месте контакта образуется плазма, ионы которой попадают на приемник ионов 1, сбор их осуществляется за счет напряжения на приемнике, равном -350 В относительно мишени. С целью увеличения поверхности сбора ионов приемником используется металлическая сетка 2, заряженная до -300 В. Дальше происходит процесс ионизации окружающего пространства с помощью ионизующего устройства 4. В случае пробития поверхности космического аппарата, из него начинает выходить поток воздуха, который ионизуется нашим устройством 4 и собирается приемником ионов. Устройство формирования сигнала 6 обрабатывает информацию с приемника ионов в форму, удобную для передачи через спутниковый модем 3. Спутниковый модем 3 и антенна 5 передают обработанный сигнал на наземный пункт связи.
Преимуществом данного устройства по сравнению с другими аналогичными устройствами является то, что оно позволяет контролировать поверхность космического аппарата, при этом не мешая его работе. Устройство является полностью автономным, что позволяет даже при выходе из строя космического аппарата передать информацию через устройство связи 3, 5 на Землю о том, что произошло столкновение космического аппарата с метеороидом или космическим мусором. При этом само устройство является портативным и легко крепится на любом выступающим штыре космического аппарата.
Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата, содержащее приемник ионов, установленный на расстоянии от контролируемой поверхности космического аппарата, отличающееся тем, что снабжено оно спутниковым модемом, устройством формирования сигнала, при этом спутниковый модем, устройство формирования сигналов и приемник ионов заключены в одном корпусе, вход приемника ионов соединен с устройством формирования сигнала, выход которого соединен со входом спутникового модема, соединенного с антенной, дополнительно снабжено фокусирующей сеткой, прикрепленной к корпусу, устройством ионизации потока газовых частиц, прикрепленным со стороны фокусирующей сетки к корпусу.
