Патенты автора Ковтун Владимир Семёнович (RU)
Изобретение относится к области космической техники. Способ подачи топлива из бака в камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) космического аппарата (КА) включает вытеснение топлива из сжимающей полости, образованной эластичной перегородкой бака, внешним механическим давлением газа на поверхность эластичной перегородки до полного освобождения бака от топлива. Механическое давление на эластичную оболочку формируют путем изменения формы вытеснителя, выполненного из набора элементов из металлических сплавов с термомеханическим эффектом памяти форм и устойчивым механомартенситным состоянием сплавов с заданными значениями температур полного перехода мартенсита в аустенит. Формирование вытеснительных форм для внешних давлений на эластичную перегородку производят путем последовательного нагрева элементов вытеснителя. Техническим результатом изобретения является снижение массы двигательной установки КА и повышение ее живучести. 3 ил.
Изобретение относится к космической технике. Топливный бак двигательной установки (ДУ) космического аппарата (КА) содержит корпус, образованный герметично соединенными между собой полусферами со штуцерами для подсоединения газовых магистралей и фланцами для закрепления топливных магистралей, вытеснитель, размещенный внутри корпуса и имеющий закрепленную внутри корпуса бака эластичную оболочку, каркас которой имеет ребра жесткости. Вытеснитель выполнен из двух одинаковых частей, прикрепленных в стыке полусфер под эластичной оболочкой, каждая из которых выполнена в виде диафрагменного элемента круглой формы, центр которого совпадает с центром вытеснителя, и диафрагменных поясов из материала с термомеханическим эффектом памяти формы, соединительных поясов, расположенных в одной плоскости с диафрагменными поясами из однотипных соединителей, продольные оси которых равномерно расположены вдоль лучей, выходящих из центра диафрагменного элемента. Соединители первого пояса расположены между диафрагменным элементом и первым диафрагменным поясом, а соединители других поясов прикреплены к соответствующим диафрагменным поясам и крепежному диску в торце полусферы. Техническим результатом изобретения является снижение массы ДУ и повышение ее живучести. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к системам энергоснабжения космических аппаратов (КА). Способ преобразования энергии при энергоснабжении КА включает подачу на электроды металл-водородного аккумулятора постоянного электрического тока при его заряде в кислородно-водородном цикле газовой смесью из компонент для преобразования энергии электрохимических связей в механическую энергию, подключение к электродам аккумулятора токовой нагрузки при его разряде путем преобразования в кислородно-водородном цикле механической энергии указанной газовой смеси в энергию электрохимических связей, измерение давления и температуры сжатых газов смеси в процессе заряда и разряда аккумулятора. По измеренным значениям давления и температуры газовой смеси в конце заряда и последующего разряда определяют соотношение количества кислорода к количеству водорода, сравнивают указанное соотношение с номинальным коэффициентом избытка окислителя. При преобразовании в кислородно-водородном цикле механической энергии в тепловой вид и при выполнении условия К0≥Кду производят полный указанный заряд аккумулятора механической энергией смеси с последующим преобразованием механической энергии в тепловой вид энергии в кислородно-водородном цикле. Техническим результатом изобретения является повышение энергетического ресурса КА. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам и системам газобаллонной подачи рабочего тела в ракетные двигатели (РД) космических аппаратов (КА). Устройство подачи рабочего тела, содержащее емкость с двумя полусферами радиусом r, а также штуцер, вытеснитель, выполненный в виде корпуса в форме полого цилиндра из композитного материала с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру полусфер, и круговыми пазами на торцевых поверхностях, колец поджатия, выполненных за одно целое с полусферами из композитного материала, расположенных в торцовых плоскостях полусфер при совпадении внутренних диаметров указанных колец с внутренними диаметрами полусфер, элементов вытеснения в виде сплошных круговых пластин из сплава с эффектом памяти формы, прилегающих к внутренним поверхностям полусфер, а также закрытых в пазах корпуса вытеснителя кольцами поджатия, при этом расстояние от торцевой поверхности элемента вытеснения до торцевой части паза корпуса равно πr/2+Δr, где Δr - поправка на линейное расширение элемента вытеснения при нагреве сплава с эффектом памяти формы, а штуцер установлен на боковой цилиндрической поверхности корпуса вытеснителя, каждый элемент вытеснения снабжен элементами подвода нагрева, при этом полусферы, а также корпус вытеснителя с кольцами поджатия размещены в силовом кожухе. Рассмотрен способ эксплуатации устройства подачи рабочего тела, включающий заправку устройства рабочим телом высокого давления, измерение давления и температуры рабочего тела, хранения рабочего тела при термостатировании в пределах заданного диапазона температур, подачу рабочего тела в исполнительные органы путем его перепуска до достижения бародинамического равновесия, в процессе заправки и хранения рабочего тела его температура поддерживается ниже уровня температуры обратного перехода сплава элемента вытеснения из мартенситного в аустенитное состояние, а после достижения бародинамического равновесия производят подачу рабочего тела из объема емкости, ограниченного одной из полусфер, путем нагрева соответствующего элемента вытеснения, до температуры полного превращения сплава из мартенситного в аустенитное состояние, при этом момент времени начала подачи определяют по расчетному изменению высокого давления pV21 в емкости устройства подачи рабочего тела
где pV1 - давление бародинамического равновесия; V1 - внутренний объем емкости устройства подачи рабочего тела; V21 - внутренний объем емкости с рабочим телом, после срабатывания одного из элементов вытеснения, а момент окончания подачи - по достижении текущим высоким давлением значения бародинамического равновесия, далее вышеуказанным образом производят подачу рабочего тела путем вытеснения из объема емкости, ограниченного второй полусферой, при этом момент времени начала подачи определяют по расчетному изменению высокого давления pV23
где V22 - внутренний объем емкости с рабочим телом после срабатывания двух элементов вытеснения, далее продолжают подачу рабочего тела до окончательного установления давления бародинамического равновесия. Изобретение обеспечивает выработку остатков РТ из устройства его подачи на завершающем этапе эксплуатации. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к исследованию и эксплуатации электроракетных стационарных плазменных двигателей. В способе, включающем запуск двигателя, сравнение измеренных значений разрядного тока с верхним допустимым его значением, и в случае превышения предельного значения выключение двигателя с последующим его запуском. Перед запуском двигателя определяют диапазон превышения разрядным током своего допустимого значения определяют для каждого значения диапазона допустимый интервал времени пребывания двигателя под аномальной токовой нагрузкой и интервал времени защиты двигателя от аномальной токовой нагрузки, а в процессе работы двигателя, в случае превышения допустимого интервала времени пребывания двигателя под аномальной нагрузкой, производят его выключение с последующим включением через интервал времени защиты двигателя от аномальной токовой нагрузки. В случае соответствия допустимому интервалу времени пребывания двигателя под аномальной нагрузкой фиксируют частоту аномальных превышений на установленном интервале и при превышении допустимой частоты производят выключение двигателя с последующим его включением через интервал времени защиты двигателя, определенный для максимального измеренного значения разрядного тока на установленном интервале, также контролируют число выключений двигателя, вызванных превышением разрядным током допустимых значений, на всем интервале работы двигателя и в случае превышения допустимого числа выключений, после последнего выключения, превысившего допустимое число, прекращают последующее включение двигателя. Изобретение позволяет повысить отказоустойчивость электроракетных стационарных плазменных двигателей. 2 ил.
Изобретение относится к управлению полетом специализированных космических аппаратов (КА). Способ включает построение инерциальной солнечной ориентации КА системой силовых гироскопов, измерение векторов их кинетических моментов, поддержание данной ориентации с одновременной разгрузкой гироскопов. При этом на определённых участках орбиты проводят в определённом сочетании друг с другом операции закрутки КА, измерения и сравнения с предельно допустимым уровня заряда аккумуляторных батарей (АБ), контроля энергобаланса КА, разгрузки силовых гироскопов, зарядки АБ от солнечных батарей. Эти операции увязывают с процессами запланированной и незапланированной съемки поверхности Земли. Техническим результатом изобретения является повышение ресурса КА. 6 ил.
КОСМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ // 2621783
Изобретение относится к космической технике, а именно к малым космическим модулям (КМ). КМ содержит силовой корпус блочного типа в виде скрепленных ребер правильной призмы с торцевыми панелями, имеющими вырезы для корпуса оптико-электронного модуля (ОЭМ) и для крепления блока реактивной двигательной установки (ДУ). Несущая конструкция корпуса призмы выполнена из n многослойных боковых сотовых панелей, где n=4, 6, 8 …, одни из которых - приборные, с проложенными внутри тепловыми трубами, а другие – корпусные. Боковые панели скреплены между собой по периметру в чередующейся последовательности. По периметру каждой боковой панели расположены каркасные уголки, скрепленные разъемными элементами. На внешней поверхности второй торцевой панели закреплена панель ДУ. Бак хранения топлива закреплен с помощью кронштейнов на панели ДУ со стороны внутренней плоскости и размещен в вырезе второй торцевой панели. На внешней плоскости первой торцевой панели установлены бленда ОЭМ, а также панели и кронштейны для оборудования радиолиний и электромагнитного исполнительного органа системы управления движением. Техническим результатом изобретения является уменьшение массы КМ. 7 ил.
Изобретение относится к управлению угловым движением космического аппарата (КА) с силовыми гироскопами (СГ) и солнечными батареями (СБ), установленными на взаимно противоположных сторонах КА. В момент отказа измерителя угловой скорости КА фиксируют суммарный вектор кинетич. момента КА и определяют угловую скорость прецессии осесимметричного КА. Далее управляют кинетич. моментом СГ для получения условий освещенности СБ. При этом разворачивают СБ вокруг их общей оси симметрии в противоположных направлениях на некоторые углы, определяют токи от каждой из СБ и ориентацию КА относительно направления на Солнце. Переводят КА в режим орбитальной угловой стабилизации, причём для гашения вращения по крену измеряют температуру «северной» и «южной» поверхностей КА. Техническим результатом изобретения является сохранение функциональности КА при потере его ориентации на Солнце в результате отказа измерителя угловой скорости. 4 ил.
КОСМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ // 2614461
Изобретение относится преимущественно к космическим аппаратам (КА) с малыми космическими модулями (КМ) для оптико-электронного наблюдения Земли. КМ включает в себя призматический силовой корпус блочного типа. На торцевой панели установлена одноразовая (для гашения остаточной угловой скорости КА с КМ) газореактивная двигательная установка. На части боковых панелей, свободной от приборов, установлены тяговые модули со стационарными электроракетными двигателями и блоками газораспределения. Все панели выполнены многослойными сотовыми. Каждый тяговый модуль установлен на кронштейнах, регулируемых относительно центра масс КА с КМ. Техническим результатом изобретения является уменьшение массы топлива на борту КМ за счёт обеспечения возможности применения ракетных двигателей с более высоким удельным импульсом. 5 ил.
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ С ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЁТКОЙ // 2604268
Способ формирования управляющих воздействий на космический аппарат включает в себя определение силы, действующей на рабочую поверхность от давления поглощённого и отражённого света. Также способ включает в себя определение момента времени формирования управляющих воздействий значения силы. На основании определённых данных производят построение ориентации космического аппарата. Формируют управляющее воздействие на космический аппарат с использованием силы светового давления на рабочую поверхность движителя до получения приращения скорости путём построения и поддержания требуемых ориентаций движителя на Солнце. Технический результат заключается в повышении эффективности формирования управляющих воздействий на космическом аппарате за счёт увеличения значения тяги движителя, получаемой в результате светового давления на рабочие поверхности крупногабаритных фазированных антенных решёток, установленных на аппарате. 5 ил.
СПОСОБ РАЗГРУЗКИ СИЛОВЫХ ГИРОСКОПОВ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С СОЗДАВАЕМЫМ МАГНИТНЫМ МОМЕНТОМ // 2580593
Изобретение относится к управлению угловым движением космических аппаратов. Для разгрузки системы силовых гироскопов от накопленного кинетического момента используют токовые контуры фазированной антенной решетки (ФАР). По магнитным моментам этих контуров определяют суммарное значение магнитного момента ФАР в каждом режиме ее работы. Затем вычисляют разгрузочные моменты, создаваемые взаимодействием магнитных моментов ФАР с магнитным полем Земли. При выполнении условия разгрузки определяют подходящий режим работы ФАР с требуемым разгрузочным моментом и проводят разгрузку. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разгрузки системы силовых гироскопов. 5 ил.
Изобретение относится к управлению движением космических аппаратов (КА) с использованием сил давления солнечного излучения, распределенных по рабочим зонам КА. Последние формируют в виде плоских параллельных оптически прозрачных капельных потоков. Расстояние между каплями радиусом R в каждом потоке вдоль него (Sx) и в его фронтально-поперечном направлении (Sy) кратно . Число потоков составляет . Смещением потоков относительно друг друга по направлению их движения на расстояние формируют потоки капельной пелены числом . Каждый из указанных потоков смещен относительно предыдущего во фронтально-поперечном направлении на расстояние . Этим создают непрозрачность во фронтально-поперечном направлении и прозрачность в направлении плоскости, перпендикулярной потоку. Единичную распределенную силу светового давления регулируют изменением радиуса и количества капель, приходящих в точку ее приложения в единицу времени. Величину суммарного воздействия регулируют изменением числа капельных струй. Технический результат изобретения направлен на повышение эффективности использования распределенных внешних сил светового давления путем уменьшения их возмущающего действия на относительное движение КА. 3 ил., 1 табл.
