Способ выведения спутника на заданную околоземную орбиту

Изобретение относится к технологии запуска спутников на орбиту. Способ включает размещение спутника внутри космического корабля (КК) перед его выведением на орбиту. После выведения и стыковки КК с орбитальной станцией размещают спутник на внешней поверхности КК. Приводят в рабочее положение раскрывающиеся элементы спутника, контролируя и фиксируя их раскрытие. Отделяют КК со спутником от орбитальной станции и переводят его на заданную орбиту, после чего отделяют спутник от КК. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности выведения спутника на заданную орбиту в рабочем состоянии.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для запуска спутников на заданные околоземные орбиты.

В настоящее время существует и совершенствуется много способов выведения спутников на заданные орбиты. Основные технические результаты, на которые направлены предлагаемые способы, связаны с экономией энергетических затрат и точностями выведения спутников на заданные орбиты. Известен, например, способ выведения спутника на высокие орбиты [1] (патент RU 2164880). Согласно изобретению спутник сперва выводят на траекторию облета Луны и совершают гравитационный маневр в ее сфере действия. В этом маневре изменяют плоскость орбиты спутника. На нисходящей ветви траектории облета Луны сначала осуществляют переход спутника на промежуточную орбиту с высотой перицентра не менее 40000 км над поверхностью Земли. Затем с помощью преимущественно двигателей малой тяги (величиной не более 0,001% земного веса спутника) переводят спутник на геостационарную орбиту. Изобретение направлено на увеличение массы выводимого спутника при его запуске с высокоширотного космодрома.

Известны также другие способы выведения спутников с использованием двух- и трехимпульсных переходов, решающих задачу выведения спутника в случае некомпланарности исходной низкой орбиты и геостационарной орбиты [2] (Г.З. Давлетшин. Активно-гравитационные маневры космических аппаратов. М., Машиностроение″, 1980 г.). Однако при больших наклонениях исходной орбиты к плоскости экватора (более сорока градусов) затраты характеристической скорости становятся значительными и масса космического аппарата на конечной орбите уменьшается.

Одна из проблем успешного выведения спутника на заданные орбиты связана с трудностями в проверке и тестировании его раскрывающихся элементов (антенн, солнечных батарей и т.п.). В результате сравнительно большое количество спутников оказывается неработоспособными или частично неработоспособными из-за нештатных ситуаций при раскрытии элементов конструкции спутника. Причем исправить командами с Земли дефект, связанный с неполным раскрытием элементов конструкции спутника после его отделения, часто не представляется возможным.

Подобный недостаток присущ и способу выведения спутника на заданную околоземную орбиту, взятому авторами за прототип [3] (Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева - РКК «Энергия», Королев, 1996). Способ-прототип включает размещение спутника на средстве доставки-носителе, выведение с помощью ракеты на околоземную орбиту и его отделение. К сожалению, при использовании данного способа возникают ситуации, когда радиоантенны, антенны научной аппаратуры, панели солнечных батарей и т.п. не раскрываются частично или полностью после выведения спутника на заданную орбиту и выдачи команды на раскрытие элементов конструкции.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является надежное выведение спутника на заданную околоземную орбиту с раскрытыми и проверенными элементами конструкции.

Технический результат достигается тем, что в способе выведения спутника на заданную околоземную орбиту, включающем размещение спутника, выведение с помощью ракеты на околоземную орбиту и его отделение, размещают спутник внутри космического корабля перед его выведением на орбиту, после выведения космического корабля ракетой на орбиту и его стыковки с орбитальной станцией размещают спутник на внешней поверхности космического корабля, приводят в рабочее положение раскрывающиеся элементы спутника, контролируют и фиксируют их раскрытие, отделяют космический корабль со спутником от орбитальной станции и переводят его на заданную околоземную орбиту, после чего отделяют спутник от космического корабля.

За счет выполнения предлагаемых действий оказывается возможным надежное выведение спутника на заданную околоземную орбиту с полностью раскрытыми и проверенными элементами конструкции. Достигается это следующим образом. В настоящее время на околоземной орбите постоянно функционирует орбитальная станция - 15 лет Международная космическая станция МКС, а ранее 15 лет ОК «Мир». К орбитальной станции постоянно стартуют и стыкуются с ней космические корабли (например, транспортные грузовые корабли «Прогресс»). В предлагаемом способе в качестве средства доставки используют космические корабли. На Земле спутник со сложенными элементами конструкции может быть размещен внутри космического корабля перед его запуском. После стыковки корабля со станцией спутник может быть перенесен на борт орбитальной станции и во время очередного выхода космонавтов в открытый космос спутник может быть закреплен на внешней поверхности космического корабля (например, корабля «Прогресс»). Это потребует, конечно, создание предварительно перед запуском специального интерфейса для монтажа спутника на корабле. После этого раскрывающиеся элементы конструкции спутника будут приведены в рабочее положение. Это может быть сделано либо космонавтами либо автоматически при контроле их раскрытия космонавтами, находящимися внутри станции. Затем проводится тестирование систем спутника и раскрытых элементов конструкции. При нештатной ситуации с раскрытием элементов конструкции космонавты могут выполнить необходимые ремонтные работы. После тестирования работы спутника космический корабль со спутником отделяется от станции и его переводят на заданную орбиту. Отсутствие атмосферы позволяет выполнить маневр перевода корабля и спутника с раскрытыми элементами конструкции на заданную орбиту. После выведения корабля со спутником на заданную орбиту спутник отделяют от космического корабля, который возвращают на Землю.

В настоящее время технически все готово для реализации предложенного способа, например, в рамках проекта МКС. Создается серия спутников научного и прикладного назначения, имеющих раскрывающиеся элементы - антенны, панели солнечных батарей и т.д. Причем выведение этих спутников в сложенном состоянии возможно с помощью грузового корабля ТГК «Прогресс». К МКС ежегодно запускается 5-6 ТГК «Прогресс», причем после отстыковки ТГК от станции он имеет еще достаточные ресурсы для выполнения задачи выведения спутника на заданную околоземную орбиту. Операции «Выход» в открытый космос российскими космонавтами МКС также надежно отработаны.

Таким образом, существующая инфраструктура проекта МКС, транспортные грузовые корабли «Прогресс» позволят реализовать предлагаемый способ.

Список литературы

1. Патент RU 2164880.

2. Г.З. Давлетшин. Активно-гравитационные маневры космических аппаратов. М., Машиностроение, 1980 г.

3. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева РКК «Энергия», Королев, 1996.

Способ выведения спутника на заданную околоземную орбиту, включающий размещение спутника, выведение с помощью ракеты на околоземную орбиту и его отделение, отличающийся тем, что размещают спутник внутри космического корабля перед его выведением на орбиту, после выведения космического корабля ракетой на орбиту и его стыковки с орбитальной станцией размещают спутник на внешней поверхности космического корабля, приводят в рабочее положение раскрывающиеся элементы спутника, контролируют и фиксируют их раскрытие, отделяют космический корабль со спутником от орбитальной станции и переводят его на заданную околоземную орбиту, после чего отделяют спутник от космического корабля.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к формированию систем ИСЗ с некомпланарными орбитами. Способ включает одновременное выведение группы ИСЗ ракетой-носителем (РН).

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в разгонных блоках ракет-носителей (РН). Ракетный криогенный разгонный блок (РБ), выполненный по тандемной схеме, содержит бак горючего с приборным отсеком и переходной системой для крепления космического аппарата, бак окислителя (БО), проставку межбаковую, маршевый двигатель (МД) РБ, промежуточный отсек, систему пожаровзрывопредупреждения, средства обеспечения теплового режима с блоком разъемных соединений связи с наземным оборудованием и разделяемых подводящих трубопроводов, коллекторы продувки застойных зон и обеспеспечения теплового режима зоны и аппаратуры РБ, разделительную мембрану, сбрасываемый головной обтекатель (ГО) с окнами сброса системы пожаровзрывопредупреждения и средств обеспечения теплового режима газов продувки зоны РБ, дополнительной теплоизоляцией зоны РБ, частью разделяемых подводящих труб коллекторов с разъемными стыками и блоком разъемных соединений связи с наземным оборудованием, межбаковой проставкой, сопряженной с межбаковой фермой для крепления БО с МД и сопряженной с верхней проставкой отделяемого промежуточного отсека с узлами соединения и разделения с РН и ГО.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для увода с рабочих орбит объектов космического мусора (ОКМ) на орбиты утилизации. Способ включает выведение космического аппарата-буксира (КАБ) и автономного стыковочного модуля (АСМ) в области орбит, предназначенных для очистки от ОКМ.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для формирования космического корабля (КК) модульного типа. КК содержит базовый блок, бортовую двигательную установку, стыковочный модуль со стыковочными агрегатами, замками крепления и отделения, выдвижными балками с узлами крепления и поворота поперечных стыковочных агрегатов, механизмами попарного синхронного отделения и топливными магистралями.

Изобретение относится к области аэрокосмических транспортных средств и может применяться, в частности, для исследований в ближнем и дальнем космосе, для уничтожения или восстановления потерявших управление автоматических спутников и других искусственных космических объектов, а также для изменения траекторий движения малых небесных тел (напр., астероидов) с целью исключения их столкновения с Землей.

Изобретение относится к космонавтике и служит для передвижения астронавтов по планете. .

Изобретение относится к космонавтике и служит для полетов в космосе. .

Изобретение относится к космонавтике и служит для полетов в космосе. .

Изобретение относится к космонавтике и служит для полетов в космосе. .

Изобретение относится к конструкции и компоновке космических аппаратов. Космический аппарат блочно-модульного исполнения содержит модуль служебных систем, первый модуль полезной нагрузки (МПН) и второй модуль полезной нагрузки.

Изобретение относится к конструкции космических аппаратов (КА), преимущественно для исследований на близких (порядка радиуса орбиты Меркурия) расстояниях от Солнца.

Изобретение относится к спутниковым системам (СС), предоставляющим потребителям комплекс услуг (астрономических, глобальных связи и мониторинга). СС содержит один или более спутников (3) на сверхвысокой (~ неск.

Изобретение относится к управлению выведением космического аппарата (КА) с подлетной траектории на орбиту искусственного спутника планеты (ИСП) с атмосферой. В способе используются аэродинамическое торможение КА и реактивная коррекция орбиты КА на внеатмосферном участке.

Изобретение относится к малым космическим аппаратам, выводимым на орбиту из транспортно-пускового контейнера (ТПК) (напр., при возвращении грузового корабля после его расстыковки с МКС).

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для разрушения фрагментов космического мусора (КМ). Запускают к фрагменту КМ космический перехватчик, закрепляют на поверхности на фрагменте КМ гелеобразное взрывчатое вещество, производят взрыв с помощью управляемого детонатора.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в космических аппаратах (КА). КА с дополнительным полезным грузом с набором целевой аппаратуры и антеннами содержит модуль служебных систем, модуль полезного груза в виде отдельной конструктивной сборки с дополнительными модулями полезного груза с интерфейсами для стыковки с КА и управлением питанием, системами обеспечения теплового режима.

Изобретение относится к конструкции космического аппарата (КА). КА содержит корпус с комплексом служебных бортовых систем, полезную нагрузку и узлы соединения с системой отделения.

Изобретение относится к управлению движением группы (кластера) космических аппаратов (КА), преимущественно геостационарных спутников Земли. Согласно способу линии узлов и линии апсид орбит мониторингового КА (МКА) и смежных КА (СКА) поддерживают ортогональными.

Изобретение относится к управлению движением геостационарных космических аппаратов (КА) в периоды резервирования и оперативного ввода в эксплуатацию. На этапе пассивного дрейфа КА из стартовой позиции резервирования (СПР) в рабочую орбитальную позицию (точку «стояния») минимизируют энергозатраты бортовых систем КА.

Изобретение относится преимущественно к спутниковым информационным системам. Способ включает формирование межспутниковой линии радиосвязи (МЛР) между космическими аппаратами (КА), расположенными в одной орбитальной плоскости. По МЛР последовательно передают сигналы с одного выбранного КА, осуществляющего связь с наземным комплексом, на остальные КА. При этом одна из антенных решеток приемо-передающего модуля каждого КА направлена на смежный КА, расположенный спереди по ходу, а другая решетка - на КА, расположенный сзади по ходу его орбитального движения. Антенные решетки имеют сканирующие диаграммы направленности в плоскости орбиты системы. В каждом сеансе связи определяют и запоминают параметры ориентации приемо-передающих модулей по тангажу и рысканию, при которых обеспечивается приемо-передающая зона МЛР. Эти параметры передают с выбранного КА на остальные КА. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности радиосвязи и технологичности процессов управления спутниковой системой. 2 ил.

Изобретение относится к технологии запуска спутников на орбиту. Способ включает размещение спутника внутри космического корабля перед его выведением на орбиту. После выведения и стыковки КК с орбитальной станцией размещают спутник на внешней поверхности КК. Приводят в рабочее положение раскрывающиеся элементы спутника, контролируя и фиксируя их раскрытие. Отделяют КК со спутником от орбитальной станции и переводят его на заданную орбиту, после чего отделяют спутник от КК. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности выведения спутника на заданную орбиту в рабочем состоянии.

Наверх