RU138497U1 - Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок - Google Patents
Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок Download PDFInfo
- Publication number
- RU138497U1 RU138497U1 RU2013150366/11U RU2013150366U RU138497U1 RU 138497 U1 RU138497 U1 RU 138497U1 RU 2013150366/11 U RU2013150366/11 U RU 2013150366/11U RU 2013150366 U RU2013150366 U RU 2013150366U RU 138497 U1 RU138497 U1 RU 138497U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grid
- space
- gripping
- stage
- space debris
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
1. Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок, содержащее отделяемую часть ступени ракеты-носителя - разгонный блок с ракетной двигательной установкой, тросовую систему, оснащенную управляемым приводом тросового барабана, малогабаритный космический буксир и аппаратуру обнаружения космического мусора и самонаведения, при этом малогабаритный космический буксир связан с отделяемой частью ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой через тросовую систему, отличающееся тем, что малогабаритный космический буксир выполнен в виде сетки-захвата, имеющей в развернутом состоянии форму сегмента сферы, к вершине которой прикреплена тросовая система, и узлов развертывания сетки-захвата, которые состоят из равномерно закрепленных вдоль края сетки-захвата отрезков сетки, имеющих в плане вид круговых сегментов с дугообразной секущей, которая имеет форму края сетки-захвата, а к вершинам отрезков сетки прикреплены соответствующие им тросы, вдоль которых размещены крючки сцепления, а на концах установлены элементы развертывания, выполненные в виде пиропатронов, причем, аппаратура обнаружения космического мусора и самонаведения размещена на отделяемой части ступени ракеты-носителя - разгонном блоке с ракетной двигательной установкой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетка-захват выполнена в развернутом состоянии в форме полусферы.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что число узлов развертывания сетки-захвата равно, по крайней мере, трем.
Description
Полезная модель относятся к области космической техники и может быть использована для очистки орбит полезных нагрузок в околоземном космическом пространстве от космического мусора - прекративших активное существование космических аппаратов, их обломков, отделившихся частей последних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков и т.д.
Известны устройства для очистки околоземного космического пространства от космического мусора.
В частности, известно устройство для очистки околоземного космического пространства от космического мусора [RU 2141436, C1, B64G 1/00, B64G 1/22, B64G 9/00, 20.11.1999], содержащий энергетическую установку, электроракетные двигатели, систему хранения и подачи рабочего тела, приборно-агрегатный отсек с системой управления, систему фиксации и хранения крупных объектов космического мусора, автоматический манипулятор, систему ориентации и сближения на основе ракетных двигателей большой тяги, а также автономный космический аппарат с системой управления, системой фиксации пассивных космических аппаратов и узлами стыковки, взаимодействующими с соответствующими узлами стыковки основного аппарата, при этом, манипулятор и система ориентации и сближения на основе ракетных двигателей большой тяги размещены на автономном космическом аппарате, соединенном тросовой системой с основным космическим аппаратом.
Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.
Известна также система космических объектов для удаления космического мусора [RU 2053943, C1, B64G 9/00, 10.02.1996], работающая на основе осуществления искусственного солнечного затмения, содержащая космический аппарат, диск, взаимодействующий с приводом вращения, установленным на космическом аппарате, и связанный с ним посредством замкового устройства, при этом, диск выполнен из мягкого материала, установлен на оси и снабжен грузами, равномерно закрепленными по периметру диска.
Недостатком этой системы также является ее относительно высокая сложность.
К известным относится также устройство [RU 2053943, C1, B64G 9/00, 20.10.1995], содержащее космический аппарат и связанный с ним экран, взаимодействующий с внешней средой, при этом, экран выполнен в виде двух поверхностей из гибкой пленки, размещенных по разные стороны от космического аппарата и связанных с ним посредством тросов регулируемой длины, причем, тросы ориентированы в пространстве вдоль местной вертикали, на свободном конце каждого троса закреплен ориентированный вдоль него контейнер для сбора мусора, внутренний торец которого выполнен в виде воронки, связанной с примыкающим к ней краем пленки, а его внешний по отношению к космическому аппарату торец снабжен люком.
Этому устройству также присуще относительно высокая сложность.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является устройство, содержащее отделяемую часть ступени ракеты-носителя -разгонный блок с ракетной двигательной установкой, тросовую систему с управляемым приводом тросового барабана, жестко связанную с отделяемой частью ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой, малогабаритный космический буксир с аппаратурой обнаружения космического мусора и самонаведения и устройством стыковки, при этом, малогабаритный космический буксир связан с отделяемой частью ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой через тросовую систему, а параметры тросовой системы и малогабаритного космического буксира определены из условий начального взаимного положения отделяемой части ступени ракеты-носителя-разгонного блока с ракетной двигательной установкой и космического мусора на орбите, точности отработки импульсов дальнего наведения с помощью двигательной установки отделяемой части ступени ракеты-носителя-разгонного блока с ракетной двигательной установкой: Dmax+δVmax·Tсближ≤Lтроса, где Tсближ - время этапа ближнего наведения малогабаритного космического буксира на выбранный космический мусор; Dmax, δVmax - начальные промахи по дальности и скорости, полученные на этапе дальнего наведения, соответственно; Lтроса - длина троса.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая надежность увода космического мусора с орбит полезных нагрузок в околоземном космическом пространстве, обусловленная необходимостью относительно высокой точности наведения малогабаритного космического буксира на космический мусор, которую трудно обеспечить в условиях космического пространства.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в повышении надежности увода космического мусора с орбит полезных нагрузок в околоземном космическом пространстве.
Требуемый технический результат заключается в повышении надежности увода космического мусора с орбит полезных нагрузок в околоземном космическом пространстве.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, устройстве, содержащем отделяемую часть ступени ракеты-носителя - разгонный блок с ракетной двигательной установкой, тросовую систему, оснащенную управляемым приводом тросового барабана, малогабаритный космический буксир и аппаратуру обнаружения космического мусора и самонаведения, при этом, малогабаритный космический буксир связан с отделяемой частью ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой через тросовую систему, согласно предложенной полезной модели, малогабаритный космический буксир выполнен в виде сетки-захвата, имеющей в развернутом состоянии форму сегмента сферы, к вершине которой прикреплена тросовая система, и узлов развертывания сетки-захвата, которые состоят из равномерно закрепленных вдоль края сетки-захвата отрезков сетки, имеющих в плане вид круговых сегментов с дугообразной секущей, которая имеет форму края сетки-захвата, а к вершинам отрезков сетки прикреплены соответствующие им тросы, вдоль которых размещены крючки сцепления, а на концах установлены элементы развертывания, выполненные в виде пиропатронов, причем, аппаратура обнаружения космического мусора и самонаведения размещена на отделяемой части ступени ракеты-носителя - разгонном блоке с ракетной двигательной установкой.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, сетка-захват выполнена в развернутом состоянии в форме полусферы.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, число узлов развертывания сетки-захвата равно, по крайней мере, трем.
На чертеже представлено устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок и элемент космического мусора.
Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок содержит отделяемую часть 1 ступени ракеты-носителя-разгонный блок с ракетной двигательной установкой, на которой размещена аппаратура обнаружения космического мусора и самонаведения.
Кроме того, устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок содержит тросовую систему 2 с управляемым приводом тросового барабана, жестко связанную с отделяемой частью 1 ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой, а также малогабаритный космический буксир, связанный с отделяемой частью 1 ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой через тросовую систему 2 и выполненный в виде сетки-захвата 3, имеющей в развернутом состоянии форму сегмента сферы, преимущественно полусферы, к вершине которой прикреплена тросовая система 2, и узлов 4 развертывания сетки-захвата, обеспечивающие охват космического мусора 5 и его последующее удержание в сетке-захвате 3.
При этом, узлы 4 развертывания сетки-захвата состоят из равномерно закрепленных вдоль края сетки-захвата 3 отрезков сетки, имеющих в плане вид круговых сегментов с дугообразной секущей, которая имеет форму края сетки-захвата 3, а к вершинам отрезков сетки прикреплены соответствующие им тросы 6, на концах установлены элементы развертывания 7, выполненные в виде пиропатронов, а вдоль тросов 6 размещены крючки 8 сцепления. Для равномерного развертывания сетки-захвата 3 необходимо, по крайней мере, три узла 4 развертывания сетки-захвата, но преимущественно, число узлов 4 должно быть четным и без особого усложнения устройства наилучшее число узлов 4 равно шести.
Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок работает следующим образом.
Для осуществления захвата космического мусора отделяемая часть 1 ступени ракеты-носителя - разгонный блок с ракетной двигательной установкой выводится на орбиту, близкую к орбите захватываемого космического мусора. Близость орбит определяется длиной тросовой системы 2. При приближении отделяемой части 1 ступени ракеты-носителя - разгонного блока с ракетной двигательной установкой к космическому мусору 5 на расстояние досягаемости тросовой системы 2, осуществляется прицеливание для захвата космического мусора сеткой-захватом 3, которая выполнена, преимущественно, в форме полусферы, по краям которой закреплены узлы 4 развертывания сетки-захвата, которые состоят из равномерно закрепленных вдоль края сетки-захвата отрезков сетки, имеющих в плане вид круговых сегментов с дугообразной секущей, которая имеет форму края сетки-захвата 3, а к вершинам отрезков сетки прикреплены соответствующие им тросы 6, на концах установлены элементы развертывания 7, выполненные в виде пиропатронов, а вдоль - размещены крючки 6 сцепления. Для равномерного развертывания сетки-захвата необходимо, по крайней мере, три узла 4 развертывания сетки-захвата, но преимущественно, число узлов 4 должно быть четным и без особого усложнения устройства наилучшее число узлов 4 равно шести.
Для раскрытия сетки-захвата 3 осуществляется одновременное срабатывание элементов 7 (подрыв пиропатронов), по команде системы автономного управления, размещенной в отделяемой части 1 и управляющей приводом тросового барабана (на чертеже не показан). Подрыв пиропатронов обеспечивает раскрытие сетки-захвата 3 и ее движение по направлению к захватываемому космическому мусору 5. При попадании космического мусора 5 в сетку-захват 3 происходит изменение векторов скорости ее участков. Те участки, которые соприкасаются с космическим мусором 5, не могут осуществлять такое же поступательное движение, которое было определенно при разведении сетки-захвата 3. Их вектор скорости будет корректироваться вектором скорости космического мусора 5. В типичной ситуации участки сетки-захвата 3, соприкасающиеся с космическим мусором 5, будут иметь скорость, близкую к нулю. За счет механической связи другие участки сетки-захвата 3, не соприкасающиеся с космическим мусором 5, а также узлы 4 развертывания сетки-захвата со своими тросами 6 будут осуществлять движение, охватывающее космический мусор 5. Наличие крючков 8, расположенных вдоль тросов 6, позволяет достаточно надежно «завернуть» и закрепить космический мусор 5 в сетке-захвате 3. После завершения обмотки космического мусора 5 отделяемая часть ступени ракеты-носителя - разгонный блок 1 обеспечивает либо сближение с космическим мусором с целью дальнейших маневров для схода с орбиты, либо при достаточно прочной тросовой системе непосредственно осуществлять маневр по изменению орбиты вплоть до обеспечения входа в плотные слои атмосферы.
Таким образом, благодаря усовершенствованиям известного устройства обеспечивается достижение требуемого технического результата, заключающегося в повышении надежности увода космического мусора с орбит полезных нагрузок в околоземном космическом пространстве, поскольку малогабаритный космический буксир, выполнен в виде сетки-захвата, имеющей значительно большую зону захвата, что снижает требования к точности наведения и, следовательно, повышает надежность увода космического мусора с орбит полезных нагрузок в околоземном космическом пространстве.
Claims (3)
1. Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок, содержащее отделяемую часть ступени ракеты-носителя - разгонный блок с ракетной двигательной установкой, тросовую систему, оснащенную управляемым приводом тросового барабана, малогабаритный космический буксир и аппаратуру обнаружения космического мусора и самонаведения, при этом малогабаритный космический буксир связан с отделяемой частью ступени ракеты-носителя - разгонным блоком с ракетной двигательной установкой через тросовую систему, отличающееся тем, что малогабаритный космический буксир выполнен в виде сетки-захвата, имеющей в развернутом состоянии форму сегмента сферы, к вершине которой прикреплена тросовая система, и узлов развертывания сетки-захвата, которые состоят из равномерно закрепленных вдоль края сетки-захвата отрезков сетки, имеющих в плане вид круговых сегментов с дугообразной секущей, которая имеет форму края сетки-захвата, а к вершинам отрезков сетки прикреплены соответствующие им тросы, вдоль которых размещены крючки сцепления, а на концах установлены элементы развертывания, выполненные в виде пиропатронов, причем, аппаратура обнаружения космического мусора и самонаведения размещена на отделяемой части ступени ракеты-носителя - разгонном блоке с ракетной двигательной установкой.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетка-захват выполнена в развернутом состоянии в форме полусферы.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что число узлов развертывания сетки-захвата равно, по крайней мере, трем.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013150366/11U RU138497U1 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013150366/11U RU138497U1 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU138497U1 true RU138497U1 (ru) | 2014-03-20 |
Family
ID=50279241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013150366/11U RU138497U1 (ru) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU138497U1 (ru) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661378C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2018-07-16 | Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" | Способ очистки околоземного космического пространства от крупногабаритных объектов космического мусора |
| RU2676592C2 (ru) * | 2016-12-19 | 2019-01-09 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" (АО "НИИЭМ") | Устройство управления движением космического аппарата для очистки космоса от мусора |
| RU2678392C2 (ru) * | 2014-03-18 | 2019-01-28 | Астроскейл Джапан Инк. | Устройство для применения в космосе, система удаления мусора и способ удаления мусора |
| RU2679498C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2019-02-11 | Дмитрий Юрьевич Парфенов | Способ удаления космического мусора из околоземного пространства |
| CN109549314A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-02 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间捕获用绳网的收纳包及绳网收纳方法 |
| RU189999U1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | Владимир Юрьевич Анисимов | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок |
| CN110979745A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-10 | 北京卫星制造厂有限公司 | 一种基于洛伦兹力的空间防护方法及系统 |
| RU2721368C1 (ru) * | 2019-11-07 | 2020-05-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Устройство очистки околоземного космического пространства от крупногабаритных объектов космического мусора |
| CN111319800A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-23 | 上海航天控制技术研究所 | 一种基于收放装置的定时喷气绳系组合体拖曳离轨方法及系统 |
| RU2784239C1 (ru) * | 2022-08-04 | 2022-11-23 | Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" (АО "Корпорация "Комета") | Способ очистки околоземного космического пространства от крупногабаритных объектов космического мусора, в том числе нестабилизированных |
-
2013
- 2013-11-13 RU RU2013150366/11U patent/RU138497U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2678392C2 (ru) * | 2014-03-18 | 2019-01-28 | Астроскейл Джапан Инк. | Устройство для применения в космосе, система удаления мусора и способ удаления мусора |
| RU2661378C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2018-07-16 | Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" | Способ очистки околоземного космического пространства от крупногабаритных объектов космического мусора |
| RU2676592C2 (ru) * | 2016-12-19 | 2019-01-09 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" (АО "НИИЭМ") | Устройство управления движением космического аппарата для очистки космоса от мусора |
| RU2679498C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2019-02-11 | Дмитрий Юрьевич Парфенов | Способ удаления космического мусора из околоземного пространства |
| CN109549314A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-02 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间捕获用绳网的收纳包及绳网收纳方法 |
| RU189999U1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | Владимир Юрьевич Анисимов | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок |
| RU2721368C1 (ru) * | 2019-11-07 | 2020-05-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Устройство очистки околоземного космического пространства от крупногабаритных объектов космического мусора |
| CN110979745A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-10 | 北京卫星制造厂有限公司 | 一种基于洛伦兹力的空间防护方法及系统 |
| CN111319800A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-23 | 上海航天控制技术研究所 | 一种基于收放装置的定时喷气绳系组合体拖曳离轨方法及系统 |
| CN111319800B (zh) * | 2020-03-06 | 2021-06-11 | 上海航天控制技术研究所 | 一种基于收放装置的定时喷气绳系组合体拖曳离轨方法及系统 |
| RU2784239C1 (ru) * | 2022-08-04 | 2022-11-23 | Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" (АО "Корпорация "Комета") | Способ очистки околоземного космического пространства от крупногабаритных объектов космического мусора, в том числе нестабилизированных |
| RU2824862C1 (ru) * | 2023-12-28 | 2024-08-14 | Акционерное общество "Корпорация космических систем специального назначения "Комета" (АО "Корпорация "Комета") | Способ увода космического аппарата, завершившего активное функционирование с геостационарной орбиты |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU138497U1 (ru) | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок | |
| EP3127822B1 (en) | Debris removal device and debris removal system | |
| US6655637B1 (en) | Spacecraft for removal of space orbital debris | |
| JP6737512B2 (ja) | スペースデブリのインターセプト | |
| US8967548B2 (en) | Direct to facility capture and release | |
| RU2141436C1 (ru) | Космический аппарат для очистки космоса от пассивных ка и их фрагментов | |
| US8052092B2 (en) | Method and apparatus for satellite orbital change using space debris | |
| US10556709B1 (en) | Energy-efficient launch system for aerial vehicles | |
| US8459591B2 (en) | Methods and apparatus for aerial recovery of flying apparatus | |
| US9187191B1 (en) | Stretch skin receptacle for space object capture and release | |
| JP2021513933A (ja) | スペースデブリ係合および軌道離脱システム | |
| JP5505829B2 (ja) | 宇宙デブリ低減装置 | |
| EP3121122B1 (en) | Debris removal system and debris removal method | |
| CN103770955A (zh) | 太空漂浮物捕获装置 | |
| RU2531679C2 (ru) | Способ очистки орбит от космического мусора | |
| EP3436337A1 (de) | System und verfahren zur navigation eines autonom navigierenden tauchkörpers beim einfahren in eine fangstation | |
| Kubota et al. | Intelligent rover with hopping mechanism for asteroid exploration | |
| US12017802B2 (en) | Debris collecting apparatus and related method | |
| RU189999U1 (ru) | Устройство для увода космического мусора с орбит полезных нагрузок | |
| RU2703056C1 (ru) | Космический аппарат для уборки космического мусора | |
| CN106184829A (zh) | 多自由度调节指向机构和方法 | |
| US20150375876A1 (en) | Three dimensional imaging arrangement | |
| US11014670B2 (en) | Reconnaissance and payload deployment methods for robotic space exploration | |
| JP2024502631A (ja) | マルチオブジェクトスペースデブリ除去のための方法及びシステム | |
| RU2510359C1 (ru) | Многоразовый космический аппарат-буксир для уборки космического мусора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141114 |