RU1279U1 - Космическая головная часть - Google Patents

Abstract

Космическая головная часть, содержащая обтекатель и размещенные внутри него разгонный блок с тороидальным топливным баком и ракетным двигателем, переходник и установленный на переходнике с возможностью отделения основной космический аппарат, отличающаяся тем, что головная часть снабжена дополнительным космическим аппаратом, установленным с возможностью отделения, в отдельном переходнике, размещенном во внутреннем проеме топливного бака, выполненном в виде цилиндра, соосного с продольной осью головной части, причем переходник дополнительного космического аппарата с внутренней стороны снабжен продольными направляющими П-образного профиля, контактирующими с роликами, закрепленными на боковой поверхности дополнительного космического аппарата.

Description

/и

Косш1ческая головная часть

Предлагаемое устройство относится к области рарктно-космической техники, а именно к устройству космических головных частей, включающих головной обтекатель, разгонный блок, основную полезную нагрузку -космический аппарат большой массы и дополнительную полезную нагрузку-космический аппарат небольшой массы.

Известно устройство космической головной части ракеты-носителя Дельта (см. Итоги науки и техники, сер. Ракетная и кос1у1ическая техника, вып. 11, изд. ВШШТИ, М., 1990г., стр. 5S), которое ВРШЮчает разгонный блок, полезную нагрузку и головной обтекатель. Полезная нагрузка представляет собой космический аппарат, эта схема космической головной части предусматривает выведение на орбиту ИСЗ одного космического аппарата. Недостаткагж этой схемы головной части являшся следующие. Во-первых, при выведении многих полезны : нагрузок наблюдается неполное использование потенщтльной грузоподьёмности ракеты, когда масса космического аппарата меньше возможностей ракеты-носите ля по вьтедению на ОИСЗ. Во-вторы с, неэффективно используются полезные обьёьщ зоны полезного груза обтеь теля.

Известно устройство космической головной части ракеты-носителя Ариан-4 (см. Ракетная и космическая техника, изд. ЦНГИ Поиск

mi B64G 1/00

(ГОШИ-1), N29-30, 1985г., стр. 18-SE, N16, 1991г., стр. 12, рис. 4). Эта космическая головная часть включает разгонный блок, в качестве которого используется третья ступень ракеты-носителя, основную полезную нагрузку и помещенную внутри переходника допо.1шительную полезную нагрузку малой массы. Разгонный блок содержит ракетный двигатель и топливные баки, которые имеют цилиндрическую (|юрму со сферическими днишдми. (Эсновная полезная нагрузка ракетоносителя Ариан-4 закреплена под головным обтекателем на разгонном блоке. (Зсновная полезная нагрузка

ракетоносителя Ариан-4 включает два автоно лных космических аппарата, располагаемых последовательно над разгонны л блоком. Кроме основной полезной нагрузки большой массы между защтньм кожухом нижнего косштаеского аппарата и верхним космическим аппаратом размещен переходник конической (|юрмы, внутри которого размещена дополнительная полезная нагрузка малой массы, снабгшнная системой отделения.

Эта схема космической головной части решает задачу испо.11ьзования потенциальных возмолшостей грузоподьёмности ракеты-носителя при вьтедении полезной нагрузки на ОИСЗ за счет выведения наряду с основной полезной нагрузкой большой массы допо.шительной полезной нагрузки малой массы. Однако после довате.11ьное размещение вдоль продольной оси ракеты-носите ля полезных нагрузок под головным обтеиателем сопровождается неэффективным использованием его полезного обьёема: на дополнительную полезную нагрузку небольшой массы и небольших габаритов приходятся значительные обьёмы полезного груза обтекателя.

- Ссновы проектирования летательных аппаратов, Е , Шшиностроение,

1985г. , стр. 40), которая выбрана в качестве прототипа.

Эта космическая головная часть включает головной обтекатель, и размещенные внутри него разгонный блок с тороидальным топливны л баком и ракетны}л двигателем, переходник и установленный на переходнике с возможностью отделения космический аппарат. Использование в конструкции разгонного блока тороидаль-ны баков позволяет дополнить полезную зону обтекателя дополнительным полезным обьёмом внутреннего проема тородального бака для размещения отдельных агрегатов и элементов конструкции косш1ческого аппарата. Однако данная схема головной части не обеспечивает гибкое использование потенциальных возможностей ракеты-носителя при вьшедении на орбиты ИСЗ космических аппаратов различной массы, когда потенциальная грузоподьёмность ракеты-носителя превышает массу выводимого космического аппарата.

Технической задачей, решаемой данным устройством, является разработка космической головной части, предназначенной для выведения на ОИСЗ наряду с основной полезной нагрузкой большой массы дополнительной полезной нагрузки малой массы с высокой степенью эффективности использования полезного обьёма головного обтекателя и гибким использованием возможностей ракеты-носителя при выведении на орбиты ИСЗ космичеких аппаратов различной массы.

Поставленная задача решается следующим образом. В известном устройстве космической головной части, включающей обтекатель, и размещенные внутри него разгонный блок с тороидальны л топливным баком и ракетным двигателем, переходник и установленный на переходнике с возможностью отделения основной космический аппарат.

- НОВЫМ является то, что головная часть снабжена дополнительншл космическим аппаратом. Он установлен с возможностью отделения в отдельном переходнике,, размещенном во внутреннем проеме топливного бака,;; выполненном в виде цилиндра, соосного с продольной осью головной части. Переходник дополнительного космического аппарата снабжен с внутренней стороны продольными направляющими П-образного профиля, контактирующими с роликами, закрепленными на боковой поверхности дополнительного кос лического аппарата.

Использование внутреннего проема тороидального топливного бака для размещения дополнительного космического аппарата повышает общую плотность компоновки головной части и обеспечивает гибкое использование возможностей ракеты-носителя при выведении на орбиты космических аппаратов различной массы. Выполнение переходника в форме цилиндра, снабженного направляющими П-образного профиля, размещенными на внутренней поверхности переходника, в комбинации с роликами, контактирующЕ5ми с направлявзщими и закрепленными на боковой поверхности дополнительного космического аппарата обеспечивает надежное отделение дополнительного космического аппарата от разгонного блока.

Сзщность предлагаемого устройства иллюстрируется следующими чертежами: фиг. 1-продольный разрез общего вида предлагаемой космической головной части;

фиг. 2-укрупненный чертеж узла крепления дополнительного космического аппарата к переходнику;

фиг. 3-укрупненный чертеж размещения ролика в направляющей.

- внутри которого поменян разгонный блок Е с тороидальным топливным

баком 3 и ракетным двигателем (не показан). Ба переходнике 4 установлен основной космический аппарат 5, снабзкенный системой отделения. Itocмичecкaя головная часть снабжена дополнительным космическим аппаратом 6. Он установлен в отдельном переходнике 7, выполненном в форме цилиндра, , соосного продольной оси разгонного блока. Этот переходник установлен во внутреннем проеме тороидального топливного бака. Переходник дополнительного космического аппарата снабжен продольными направляющими 8 П-образного профиля, размещенными на внутренней поверхности переходника дополнительного космического аппарата. С этими направляющими контактируют ролики 9, закрепленные на боковой поверхности дополнительного космического аппарата. Дополнительный космический аппарат снабжен системой отделения 10, которая может быть выполнена на основе пиротолкателей.

Предлагаемая космичекая головная часть работает след5( образом. Ш, технической позиции осуществляется сборка космической головной части. При выведении космических аппаратов на рабочие орбиты во время работы двигательных установок инерционная нагрузка от полезных нагрузок по переходникам передается на конструкцию разгонного блока. В соответствии с программой полета сбрасывается головной обтекатель и отделяется основной космический аппарат. При удалении основного космического аппарата на безопасное расстояние срабатьшает система отделения дополнительного космического аппарата, он получает импульс скорости вдоль продо.11ьной оси блока. Ролики, контактирующие с направляющими предохраняют дополнительный -космический аппарат от соударения с цилиндрическим переходником

- дополнительного косшческого аппарата, дополнительный космический аппарат отделяется от разгонного блока и выходит на рабочую орбитуНачальник патентного отдела

. Г v/Vt) Б. А. Кне(|юртоЕ

Claims (1)

1. Космическая головная часть, содержащая обтекатель и размещенные внутри него разгонный блок с тороидальным топливным баком и ракетным двигателем, переходник и установленный на переходнике с возможностью отделения основной космический аппарат, отличающаяся тем, что головная часть снабжена дополнительным космическим аппаратом, установленным с возможностью отделения, в отдельном переходнике, размещенном во внутреннем проеме топливного бака, выполненном в виде цилиндра, соосного с продольной осью головной части, причем переходник дополнительного космического аппарата с внутренней стороны снабжен продольными направляющими П-образного профиля, контактирующими с роликами, закрепленными на боковой поверхности дополнительного космического аппарата.