Патенты автора Тугаенко Вячеслав Юрьевич (RU)
Оптическая система включает лазерный волоконный модуль с оптоволоконным выводом, включающим оптоволокно. На выходе из оптической системы пучок, отраженный от вторичного зеркала, падает на главное оптическое зеркало, конструктивно связанное с устройством "грубого" наведения, от отражающей поверхности которого, выполненной вогнутой внеосевой параболической с фокусом F полной параболы, выходит малорасходящийся лазерный пучок, падающий на плоскость изображения. Выходная оптическая ось параллельна центральной оптической оси прямолинейного отрезка оптоволокна, отстоящего от оси полной параболы. Излучающий торец сердцевины оптоволоконного вывода отстоит на расстоянии L от точки пересечения центральной оптической оси с отражающей плоскостью вторичного зеркала. Введено дополнительное вторичное зеркало. Главное оптическое зеркало конструктивно связано с устройством сканирования. Технический результат - создание компактной оптической системы телескопического типа на базе волоконных лазеров и повышение направленности формируемого пучка за счет повышения точности юстировки и сканирования. 4 ил.
Изобретение относится к системам дистанционной передачи энергии лазерного излучения на объекты и лазерным локационным системам наведения. Оптическая система дистанционной передачи энергии на базе мощных волоконных лазеров, включающая передающий лазерный комплекс из лазерных волоконных модулей, излучающие торцы оптоволоконных выводов равномерно размещены в одной плоскости среза и перпендикулярны центральной оси оптической системы, оптическое зеркало с системой наведения излучения, коллимирующий блок, имеющий корпус и состоящий из волоконно-оптических коллимирующих устройств, идентичных для каждого лазерного модуля, и асферическую линзу с системой терморегулирования и механизмом перемещения, пучки излучения, выходящие из коллимирующих устройств, падают на вторичное зеркало с устройством сканирования, на его выпуклую поверхность в виде параболоида вращения, отражаясь от вторичного зеркала, пучки падают на вогнутую поверхность главного оптического зеркала, выполненную в виде параболоида вращения, отражающую на плоскость изображения малорасходящиеся пучки, коллимирующий блок установлен через центральное круглое отверстие в главном зеркале. Технический результат - наращивание оптической мощности лазерного излучения; повышение направленности формируемого пучка лазерного излучения. 5 ил.
Квадрокоптер // 2734680
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции беспилотных летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Квадрокоптер включает основную панель, выполненную из материала с высокой теплопроводностью и состоящую из двух круглых параллельных пластин с размещенной между ними сотовой конструкцией, и две дополнительные панели, идентичные по составу, форме и размеру основной панели. При этом корпус образован тремя перпендикулярно пересекающимися упомянутыми панелями, жестко скрепленными по линии их пересечения, причем панели вписаны в сферу с центром в точке пересечения центральных осей панелей. Между пластинами основной панели размещен несущий каркас в виде крестообразной рамы, из концов которой выходят внешние концы лучей с электромоторами и винтами. При пересечении трех пар пластин панелей образуются восемь полых трехгранных объемов. На внешней поверхности пластины, образующей грань трехгранного объема, через электроизолирующий слой установлены фотоэлементы. Обеспечивается совмещение функций приемника-преобразователя электромагнитной энергии лазерного пучка в электроэнергию и пассивного маркера системы поиска, слежения и наведения, тепловая увязка трех панелей, составляющих корпус, в единую тепловую сеть. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.
Модульный радиатор-теплоаккумулятор пассивной системы терморегулирования космического объекта // 2725116
Изобретение относится к теплотехнике, а более конкретно к теплоаккумулирующим устройствам. Модульный радиатор-теплоаккумулятор пассивной системы терморегулирования космического объекта включает теплоаккумуляторы, тепловые трубы, теплоаккумулирующее вещество, теплоноситель, электронагреватели, систему труб и клапаны. Радиатор-теплоаккумулятор использует при работе скрытую теплоту фазовых переходов рабочего вещества. Корпус каждого из теплоаккумуляторов выполнен в виде радиационной панели, внешняя поверхность которой выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда. Теплоаккумулирующее вещество равномерно распределено в непрерывной матричной фазе с объемной долей εмф, контактирующей с внутренней поверхностью корпуса и теплоаккумулирующим веществом плотностью ρ и массой М, с температурой плавления ТплТАВ. Имеется зона конденсации теплоносителя с объемной долей εртт регулируемой тепловой трубы, температура плавления теплоносителя в которой Тплтепл. Внутренний объем V каждого теплоаккумулятора отвечает соотношению: V=M/[ρ⋅(1-εртт-εмф)]. Достигается повышение надежности в работе. 16 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к теплоаккумулирующим устройствам, использующим скрытую теплоту фазовых переходов рабочего вещества для обеспечения требуемого теплового режима источников энергии при их циклической работе. Техническим результатом изобретения является обеспечение компактной конструкции, повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей системы терморегулирования. Предложен радиатор-теплоаккумулятор пассивной системы терморегулирования космического объекта (КО), который работает в периодическом режиме, и включающий теплоотводящее основание, теплоаккумулятор с корпусом и внутренним объемом V с теплоаккумулирующим веществом и каналами охлаждения. Корпус теплоаккумулятора выполнен в виде радиационной панели толщиной δ, намного меньшей характерного размера его поверхности теплоизлучения площадью F, а теплоаккумулирующее вещество равномерно распределено в непрерывной матричной фазе с объемной долей εмф, контактирующей с внутренней поверхностью корпуса и теплоаккумулирующим веществом плотностью ρ и массой М, с температурой плавления Тпл, а также равномерно распределенной по объему V зоной конденсации теплоносителя с объемной долей εртт регулируемой тепловой трубы и температурой плавления теплоносителя Тплтепл, где на теплоотводящем основании КО размещены электронагреватели и зона испарения регулируемой тепловой трубы, поддерживающие температуру КО Тко в диапазоне Ткоmin…Ткоmax. КО периодически работает в активном режиме длительностью τг с постоянно выделяемой тепловой мощностью Wко и в режиме ожидания длительностью τ0, причем необходимую массу теплоаккумулирующего вещества оценивают из: М=Wко⋅τг/(с⋅ΔT⋅к1+r⋅к2), где к1=1+ε⋅⋅F⋅(Tx4+2⋅Tx3⋅ΔT+2⋅Tx2⋅ΔT2+Tx⋅ΔT3+0,2⋅ΔT4)/Wко, к2=1+ε⋅⋅F⋅Tпл4/Wко; r - удельная теплота плавления теплоаккумулирующего вещества; ε - степень черноты поверхности теплоизлучения радиационной панели; - постоянная Стефана-Больцмана; с - удельная теплоемкость теплоаккумулирующего вещества; ΔT=Тпл-Тх, при условии Тх>Тплтепл, где Тх - температура теплоаккумулирующего вещества в твердом исходном состоянии, при этом внутренний объем теплоаккумулятора V отвечает соотношению: V=М/[ρ⋅(1-εртт-εмф)], а минимально необходимая поверхность теплоизлучения радиационной панели удовлетворяет соотношению Fmin=М⋅r/(τ0⋅ε⋅⋅Тпл4). 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается оптической системы формирования и наведения лазерного пучка. Система включает в себя устройство сканирования, передающий лазерный модуль с оптоволоконным выводом, внеосевое параболическое зеркало, конструктивно связанное с устройством наведения, блок фокусировки, включающий механизм перемещения торца сердцевины вдоль ее оптической оси и плоское вторичное зеркало, на которое направлен лазерный пучок, который, отражаясь, падает на главное зеркало. Для фокального радиуса-вектора точки полной параболы, являющейся центром главного зеркала, касательная плоскость к главному зеркалу в этой точке параллельна плоскости вторичного зеркала. Вторичное зеркало конструктивно связано с устройством сканирования и отражает идущий от торца сердцевины оптоволоконного вывода лазерный пучок в виде расходящегося пучка лучей на главное зеркало, отражающее в свою очередь на плоскость изображения малорасходящийся лазерный пучок. Технический результат заключается в повышении направленности лазерного пучка, уменьшении аберраций и снижении массогабаритных характеристик системы. 2 ил.
Изобретение может быть использовано для доставки мощного излучения на воздушные и космические объекты и в лазерных локационных систем наведения. Оптическая система включает устройство сканирования, передающий лазерный модуль с оптоволоконным выводом, блок фокусировки, включающий коллимирующую асферическую линзу с механизмом ее перемещения вдоль оптической оси, главная оптическая ось которой перпендикулярна плоскости торца сердцевины оптоволоконного вывода и проходит через его центр, размещенный в переднем фокусе асферической линзы, выпуклое вторичное параболическое зеркало, оптическая ось которого совпадает с главной оптической осью асферической линзы и параллельна или совпадает с оптической осью его полной параболы, отстоящей от главной оптической оси асферической линзы на расстоянии h, вогнутое главное параболическое зеркало с фокусом F, через геометрический центр которого проходит его оптическая ось, параллельная или совпадающая с оптической осью его полной параболы. Фокус f вторичного зеркала совпадает с фокусом F и совпадают их оптические оси полных парабол. Вторичное зеркало конструктивно связано с устройством сканирования. Характерный размер апертуры главного зеркала оценивают по приведенному соотношению. Технический результат - создание компактной оптической системы, формирующей малорасходящийся пучок лучей, повышение точности юстировки, расширение функциональных возможностей. 3 ил.
Изобретение относится к космической атомной энергетике, к разработке способов прогнозирования работоспособности термоэмиссионных электрогенерирующих элементов при их создании и наземной отработке. Способ прогнозирования работоспособности термоэмиссионного электрогенерирующего элемента с вентилируемым твэлом включает его установку в составе электрогенерирующего канала в реактор, контроль тепловой мощности твэла электрогенерирующего элемента при неизменной тепловой мощности реактора, оценку температуры эмиттерной оболочки и контроль величины активности газов вентилируемого твэла на выходе из электрогенерирующего канала. В процессе контроля активности и давления газов на выходе из электрогенерирующего канала определяют максимальное время переконденсации топливного материала в твэле электрогенерирующего элемента. Технический результат – обеспечение возможности прогнозирования работоспособности системы вентиляции твэлов высокотемпературных электрогенерирующих элементов, повышение точности и надежности процесса контроля, сокращение сроков экспериментальной отработки термоэмиссионных электрогенерирующих элементов. 5 ил.
Приёмник-преобразователь лазерного излучения // 2639738
Изобретение может быть использовано в беспроводных системах дистанционного энергопитания воздушных или космических объектов. Предложенный приемник-преобразователь лазерного излучения включает несущую силовую конструкцию с установленной на ней приемной плоскостью площадью SПП, на внешней стороне которой равномерно распределены фотоэлектрические преобразователи на основе полупроводниковых фотоэлементов с внутренним фотоэффектом для непосредственного преобразования энергии электромагнитного излучения кругового лазерного пучка диаметром du, ось которого направлена на геометрический центр приемной плоскости, причем фотоэлементы скоммутированы между собой последовательно-параллельно, выполнены с антиотражающим покрытием и снабжены системой охлаждения, при этом приемная плоскость состоит из n модулей, каждый из которых выполнен площадью s, и конструктивно представляет собой единое целое, состоящее из m фотоэлементов площадью sФЭ каждый, одинаковых по конструкции, составу и электрически изолированных друг от друга, причем фотоэлементы, по одному из каждого модуля, параллельным соединением объединены в i групп, в каждой из которых содержится j фотоэлементов, а группы последовательно соединены в цепочку, где в каждой группе из цепочки присутствует q фотоэлементов, принадлежащих k модулям, полностью попадающим в область светового пятна кругового лазерного пучка, падающего на приемную плоскость, причем учитывается выполнение следующих условий: s<<SПП; n>1; m>1; i=m; j=n; q=k, где 1≤k≤n, обеспечивающих при этом максимальную выходную электрическую мощность приемника-преобразователя, определяемую из предложенного уравнения. Изобретение обеспечивает повышение энергетической эффективности, характеризуемой в условиях неравномерной интенсивности лазерного облучения минимально возможным снижением мощности на выходных шинах приемника-преобразователя по отношению к суммарной мощности, вырабатываемой всеми фотоэлементами (в условиях независимости друг от друга); повышение КПД приемника-преобразователя за счет снижения разброса электрических параметров групп из параллельно соединенных фотоэлементов и унифицирование конструкции фотоэлектрического модуля, что позволяет стандартизировать технологию коммутации фотоэлементов приемника-преобразователя. 5 ил.
Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается всенаправленного приемника-преобразователя лазерного излучения. Приемник-преобразователь включает в себя приемную плоскость, выполненную в виде трех круговых панелей, взаимно пересекающихся между собой перпендикулярно и симметрично. На внешней стороне каждой из панелей установлены фотоэлектрические преобразователи на основе полупроводниковых фотоэлементов. Каждый сектор круговой панели состоит из двух обкладок с сотовым заполнителем между ними. На внешней поверхности каждой обкладки установлены фотоэлементы с лицевыми и тыльными контактами. Тыльные контакты охлаждаются радиальными и дугообразными тепловыми трубами. Корпус радиальной тепловой трубы с одного конца установлен в радиальный канал, выполненный в теплопроводящем центральном переходнике с геометрическим центром, совпадающим с точкой пересечения срединных плоскостей трех круговых панелей. Центральный переходник выполнен в виде всенаправленного отражателя, включающего в себя восемь уголковых отражателей. Технический результат заключается в повышении точности и улучшении массогабаритных характеристик устройства. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 24 ил.
Способ определения характеристик оптического канала передачи информационного сигнала включает в себя измерение затухания оптического канала от источника оптического излучения до приемника оптического излучения. При этом производят перемещение лазерного пучка согласованно с линейным перемещением приемника, фиксируют расстояние от оси лазерного пучка до выгорающего материала. На фиксированной длине волны источника оптического излучения предварительно регистрируют значение сигнала, соответствующее уровню мощности лазерного излучения при отсутствии потока воздушной плазмы, далее регистрируют значения сигналов в присутствии плазмы, которое соответствует уровню мощности лазерного излучения, прошедшего через слой толщиной воздушной плазмы и при фиксированном расстоянии, и регистрируют значение сигнала, соответствующее уровню мощности лазерного излучения, прошедшего поглощающий слой плазмы исследуемого выгорающего материала. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения затухания оптического канала и определения области частот лазерного излучения, для которых поглощающий слой плазмы прозрачен, а также обеспечении возможности выбора оптимального типа лазера на основании величины затухания оптического канала. 1 ил.
ПРИЕМНИК-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2594953
Приемник-преобразователь лазерного излучения включает приемную плоскость, выполненную в виде круговой панели. На внешней стороне панели установлены фотоэлектрические преобразователи на основе полупроводниковых фотоэлементов (ФЭ) с внутренним фотоэффектом для непосредственного преобразования энергии электромагнитного излучения кругового гауссового лазерного пучка, ось которого нормально направлена на центр круговой панели. Причем упомянутые фотоэлементы последовательно соединены в количестве более одного, объединены в одинаковые по конструкции и составу фотоэлектрические модули (ФЭМ) с максимальным габаритным размером. Технический результат заключается в повышении эффективности работы, а также упрощении конструкции. 8 ил.
Изобретение относится к области создания приемников-преобразователей на основе полупроводниковых фотоэлементов (ФЭ). Фотоэлемент приемника-преобразователя лазерного излучения содержит полупроводниковые легированный и базовый слои р-типа и n-типа, фронтальный полосковый омический контакт на лицевой стороне фотоэлемента, выполненный в виде чередующихся полосок с постоянным шагом полос Δ и шириной полос b, сплошной омический контакт на тыльной стороне фотоэлемента и защитного оптического покрытия, на которое нормально падают лучи лазера с длиной волны λ0, причем защитное оптическое покрытие, нанесенное на рабочую поверхность полупроводника с абсолютным показателем преломления n, выполнено слоями в виде просветляющего покрытия, толщиной δ, соизмеримой с длиной волны λ3 в просветляющем покрытии и с абсолютным показателем преломления n3<n, соединенного через клеевой слой, толщиной d и с абсолютным показателем преломления n2, с теплорегулирующим покрытием, толщиной Η и с абсолютным показателем преломления n1, причем на внутренней поверхности теплорегулирующего покрытия выполнены фронтально негерметичные чередующиеся канавки, с постоянным шагом Δ и глубиной h<Н, поперечное сечение которых имеет вид равнобедренного треугольника с основанием b, совпадающим при наложении с шириной полосок полоскового омического контакта фотоэлемента, и с углом при вершине 2γ=2·arctg[b/(2·h)], а плоскости боковых граней канавок выполнены с максимально высоким коэффициентом зеркального отражения, причем фотоэлемент со слоями защитного оптического покрытия должен отвечать определенному соотношению. Изобретение позволяет увеличить КПД и удельные значения фототока ФЭП, за счет увеличения доли поглощенного лучистого потока, что соответственно увеличивает общее количество фотоэлектронов и фотодырок, создаваемых излучением, в единицу времени по обе стороны от p-n-перехода, а также за счет увеличения длины пути проходимого излучением в фотоактивной области фотоэлемента, что позволяет уменьшить его толщину и, таким образом, увеличить коэффициент собирания носителей тока и улучшить энергомассовые показатели приемника-преобразователя. 3 ил.
Изобретение относится к области создания приемников-преобразователей на основе полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей для преобразования электромагнитной энергии лазерного излучения высокой плотности. Заявлена конструкция космического приемника-преобразователя лазерного излучения в двух вариантах исполнения. В первом варианте приемник-преобразователь выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных круговых панелей с точкой пересечения, совпадающей с их геометрическими центрами; каждая круговая панель с двух сторон представляет приемную плоскость, на которой установлены фотоэлектрические преобразователи. Тыльные контакты фотоэлектрических преобразователей охлаждаются радиальными прямолинейными, дугообразными и периферийными дугообразными тепловыми трубами. Второй вариант отличается от первого конструкцией тепловых труб: применяются V-образные и дугообразные тепловые трубы. Техническим результатом является повышение мощности и эффективности приемника-преобразователя, повышение КПД преобразования, надежности и ресурса работы. 2 н.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к области беспроводной передачи энергии с потоком концентрированного электромагнитного излучения оптического диапазона, в частности монохроматического электромагнитного излучения лазера, на приемник-преобразователь на основе фотоэлектрического преобразователя и может найти применение в космической энергетике. Сущность изобретения: создание приемника-преобразователя концентрированного электромагнитного излучения, включающего приемную плоскость, выполненную в виде панели фотоэлементов с антиотражающим покрытием и с электрической коммутацией фотоэлементов, систему отвода тепла от фотоэлементов, несущую силовую конструкцию, на внешней поверхности приемной плоскости которого установлены своими основаниями три симметричные концентричные конические оболочки - центральная, периферийная и средняя между ними, при этом их общая ось симметрии проходит через центр панели фотоэлементов, выполненной в виде круга радиусом R, и перпендикулярна панели, причем периферийная и средняя конические оболочки выполнены усеченными с высотой h каждая, средняя коническая оболочка выполнена со средним радиусом основания rα и с углом при вершине α=90°, периферийная коническая оболочка выполнена со средним радиусом основания rβ=R и углом при вершине β, отвечающим определенному соотношению, центральная коническая оболочка выполнена со средним радиусом основания rγ и углом при вершине γ, отвечающими определенному соотношению, а внешние поверхности средней и центральной конических оболочек и внутренние поверхности периферийной и средней конических оболочек выполнены с максимально высоким коэффициентом зеркального отражения. Изобретение позволяет: повысить КПД приемника-преобразователя благодаря созданию более равномерного облучения последовательно и параллельно соединенных фотоэлементов, что позволяет снизить разброс электрических параметров фотоэлементов и групп, что в целом уменьшает схемные потери; увеличить ресурс приемника-преобразователя за счет снижения риска разрушения отдельных фотоэлементов и межэлементных связей благодаря более равномерному температурному распределению по поверхности приемной плоскости; создать более благоприятные условия работы системы отвода тепла от фотоэлементов приемной плоскости. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОРБИТАЛЬНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА // 2488527
Изобретение относится к системам космических объектов (КО) с передачей между ними энергии и импульса посредством лазерного излучения и может быть использовано для КО, на борту которых создаются условия микрогравитации на уровне ~10-7 10-8 ускорения на поверхности Земли
Изобретение относится к области беспроводной передачи электрической энергии между космическими аппаратами (КА) на основе направленного электромагнитного излучения с одного КА на приемник-преобразователь, на основе фотоэлектрического преобразователя (ФЭП), второго КА
Изобретение относится к спутниковым системам для производства и исследования материалов с уникальными свойствами в условиях низкой микрогравитации
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОСТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ // 2297019
Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха
АВТОМАТИЧЕСКИЙ МЕТЕОПОСТ // 2295741
Изобретение относится к экологическим информационным постам, а именно к постам автоматического контроля физико-химического, радиационного состояния атмосферного воздуха, и может найти применение в районах нефтегазовых месторождений, металлургических, химических, атомных производств
