RU2128610C1 - Method of operation of recoverable spacecraft - Google Patents
Method of operation of recoverable spacecraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128610C1 RU2128610C1 RU94022030A RU94022030A RU2128610C1 RU 2128610 C1 RU2128610 C1 RU 2128610C1 RU 94022030 A RU94022030 A RU 94022030A RU 94022030 A RU94022030 A RU 94022030A RU 2128610 C1 RU2128610 C1 RU 2128610C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- space
- time
- landing
- launch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области космической техники и преимущественно может быть использовано при эксплуатации орбитальных спасаемых аппаратов, запускаемых в космос и верхние слои атмосферы с малой полезной нагрузкой (массой до 1 тонны). The invention relates to the field of space technology and can mainly be used in the operation of orbital rescue vehicles launched into space and the upper atmosphere with a small payload (weighing up to 1 ton).
В современной ракетно-космической технике (в плане конверсии оборонной промышленности) получила развитие программа использования снятых с вооружения ракет после их переоборудования в исследовательские и коммерческие ракеты-носители космических аппаратов (см., например, И.И.Величко "Мечи на орала", Авиация и космонавтика. ISSN 0373-9821, N 5, 1993 г.). Государственный ракетный центр "КБ им. академика В.П.Макеева", являясь головным разработчиком баллистических ракет для подводных лодок (БРПЛ), модифицирует БРПЛ в легкие ракеты-носители, способные выносить в космос и верхние слои атмосферы полезную нагрузку массой до 1 т. In modern rocket and space technology (in terms of the conversion of the defense industry), a program for the use of decommissioned missiles after their conversion into research and commercial spacecraft launch vehicles has been developed (see, for example, I.I. Velichko "Swords for Oral", Aviation and astronautics. ISSN 0373-9821, N 5, 1993). The State Missile Center "Design Bureau named after Academician V.P. Makeev", being the lead developer of ballistic missiles for submarines (SLBMs), modifies SLBMs into light launch vehicles capable of carrying payloads up to 1 ton into space and the upper atmosphere.
В качестве полезной нагрузки ГРЦ разработан ряд космических спускаемых аппаратов ("Спринт", "Эфир", "Чиж", "Бумеранг"), в конструкцию которых заложены научно-технические достижения боевого оснащения БРПЛ, при этом срок активного существования в космосе в зависимости от решаемых задач у различных аппаратов может быть от нескольких десятков минут (аппараты "Эфир", "Спринт") до нескольких десятков суток (аппараты "Чиж", "Бумеранг"). A number of space landers (Sprint, Ether, Chizh, Boomerang) have been developed as a payload of the GRC, the design of which includes the scientific and technological achievements of the SLBM combat equipment, while the period of active existence in space, depending on various devices can be solved from several tens of minutes (devices "Ether", "Sprint") to several tens of days (devices "Chizh", "Boomerang").
Приземление аппаратов осуществляется как с помощью парашютных систем (аппараты "Спринт", "Эфир", "Бумеранг"), так и с помощью специальных двигательных установок (аппарат "Чиж" ). Landing devices is carried out using parachute systems (devices "Sprint", "Ether", "Boomerang"), and using special propulsion systems (device "Chizh").
В настоящее время практически все КБ, занимающиеся созданием стратегических ракет, стремяться освоить технологии, использующие кратковременную невесомость. Так, Государственный ракетный центр "КБ им. академика В.П.Макеева" с помощью модифицированной БРПЛ, получившей название "Зыбь", выводит разработанные совместно с НПО "Композит" и Центром космической биотехнологии на близкие к вертикали баллистические траектории с уровнем микрогравитации (10-4)g и продолжительностью действия невесомости 17 минут спасаемые модули:
- "Спринт" массой 450 кг с размещенной в нем установкой для обработки процессов получения полупроводниковых материалов с улучшенной кристаллической структурой сверхпроводящих сплавов и других материалов;
- "Эфир" массой 650 кг для отработки технологии очистки биологических препаратов и промышленного получения методом электрофореза особо чистых биологических и медицинских препаратов.Currently, almost all strategic missile design bureaus seek to master technologies using short-term zero gravity. Thus, the State Missile Center "Design Bureau named after Academician V.P. Makeev", using a modified SLBM called the "Swell", displays ballistic trajectories with a microgravity level developed in collaboration with NPO Composite and the Center for Space Biotechnology (10 -4 ) g and a duration of zero gravity of 17 minutes, the salvaged modules:
- "Sprint" weighing 450 kg with the installation in it for processing the processes of obtaining semiconductor materials with an improved crystalline structure of superconducting alloys and other materials;
- "Ether" weighing 650 kg for testing the technology of purification of biological preparations and industrial production by electrophoresis of especially pure biological and medical preparations.
В конце 1991 г. на северном полигоне ВМФ был проведен первый экспериментальный пуск ракеты "Зыбь" с технологическим модулем "Спринт", в декабре 1992 г. с подводной лодки тихоокеанского флота осуществлен запуск ракеты "Зыбь" с биотехнологическим модулем "Эфир". Система спасения сработала нормально, служба поиска обнаружила модуль и доставила его на базу. При необходимости увеличения времени пребывания модулей "Спринт", "Эфир" в условиях невесомости до 30 минут и объема технологического оборудования для их запуска с подводных лодок могут быть использованы более мощные переоборудованные ракеты "Высота" и "Волна". At the end of 1991, the first experimental launch of the Zyb rocket with the Sprint technology module was carried out at the northern test site of the Navy; in December 1992, the Zyb rocket with the Ether biotechnological module was launched from a submarine of the Pacific Fleet. The rescue system worked fine, the search service found the module and delivered it to the base. If it is necessary to increase the residence time of Sprint and Ether modules under zero gravity up to 30 minutes and the volume of technological equipment for their launch from submarines, more powerful converted Vysota and Volna missiles can be used.
Государственный ракетный центр "КБ им. академика В.П.Макеева" разрабатывает перспективные орбитальные спасаемые модули "Бумеранг" и "Чиж", выводимые на низкие орбиты более мощными ракетными системами ("Штиль-1Н", "Штиль-2Н", "Штиль-3А"), при этом аппараты имеют срок активного существования на орбите до нескольких десятков суток. The State Missile Center "Design Bureau named after Academician V.P. Makeyev" is developing promising orbital rescue modules "Boomerang" and "Chizh", which will be lowered into more powerful missile systems ("Shtil-1N", "Shtil-2N", "Shtil -3A "), while the devices have an active life in orbit of up to several tens of days.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу и выбранным в качестве прототипа является способ эксплуатации спасаемого космического аппарата, включающий выведение аппарата в космическое пространство с фиксированным сроком активного существования аппарата в космосе, спуск и мягкое приземление с помощью системы спасения аппарата, обнаружение аппарата системами поиска и доставку его на базу (см. П.Бузаев "Эксперимент "Медуза", ISSN 0373 - 9821, "Авиация и космонавтика" N 5, 1993 г., стр. 44). The closest in technical essence to the claimed method and selected as a prototype is a method of operating a rescue spacecraft, including launching the spacecraft into space with a fixed period of active existence of the spacecraft in space, descent and soft landing using the spacecraft rescue system, detection of the spacecraft by search systems and its delivery to the base (see P. Buzaev “Experiment“ Medusa ”, ISSN 0373 - 9821,“ Aviation and Cosmonautics ”N 5, 1993, p. 44).
При разработке биотехнологических спасаемых аппаратов, как правило, предъявляются жесткие требования ко времени обнаружения аппаратов и доставке их на базу. Жесткие требования обусловлены ограниченными возможностями системы терморегулирования биопродукции аппаратов. When developing biotechnological rescue vehicles, as a rule, stringent requirements are imposed on the time of detection of vehicles and their delivery to the base. The stringent requirements are due to the limited capabilities of the system of thermoregulation of the biological production of devices.
Проведенный в конце 1991 г. на северном полигоне ВМФ первый экспериментальный пуск ракеты "Зыбь" с технологическим аппаратом "Спринт" дал негативный результат по точности приведения аппарата в заданный район приземления, в результате чего аппарат был обнаружен спустя несколько месяцев после спуска. Проведенные в результате исследования показали, что существует ярко выраженная нелинейная (параболическая) зависимость между отклонениями точек приземления спасаемого аппарата и сезонным временем спуска аппарата на Землю. The first experimental launch of the Zyb rocket with the Sprint technological device at the northern naval training ground at the end of 1991 yielded a negative result on the accuracy of bringing the aircraft to the designated landing area, as a result of which the device was discovered several months after launch. The studies conducted as a result of the research showed that there is a pronounced nonlinear (parabolic) relationship between the deviations of the landing points of the rescue vehicle and the seasonal time of the descent of the vehicle to Earth.
Эта взаимозависимость обусловлена сезонными вариациями термодинамических параметров атмосферы. В известном способе в процессе эксплуатации аппарата спуск на землю был осуществлен без учета вышеназванной зависимости точек отклонения приземления аппарата от сезонного времени спуска, который пришелся на пик возможного отклонения аппарата от расчетной точки приземления. В этом и состоит недостаток известного способа эксплуатации спасаемого космического аппарата. This interdependence is due to seasonal variations in the thermodynamic parameters of the atmosphere. In the known method, during the operation of the apparatus, descent to the ground was carried out without taking into account the above dependence of the deviation points of the landing of the apparatus on the seasonal time of descent, which fell at the peak of a possible deviation of the apparatus from the estimated landing point. This is the disadvantage of the known method of operating a rescue spacecraft.
Целью настоящего изобретения является повышение оперативности поиска и доставки приземлившегося аппарата на базу путем минимизации сезонных отклонений точки приземления аппарата от расчетных значений. The aim of the present invention is to increase the efficiency of search and delivery of the landed apparatus to the base by minimizing seasonal deviations of the landing point of the apparatus from the calculated values.
Поставленная цель достигается тем, что в способе эксплуатации спускаемого космического аппарата, включающем выведение аппарата в космическое пространство с фиксированным сроком активного существования аппарата в космосе, спуск и мягкое приземление с помощью системы спасения аппарата, обнаружение аппарата системами поиска и доставку его на базу, до старта аппарата в космос по баллистическим соотношениям определяют сезон, месяц и декаду, в которых вариации термодинамических параметров атмосферы оказывают минимально возможное влияние на расстояние точек приземления аппарата в заданном районе посадки, в зависимости от решаемых научно-технических задач задают время активного существования аппарата в космосе, выводят аппарат в космос по времени так, чтобы после окончания активного существования в космосе спуск аппарата осуществлялся в сезонно-временном интервале с минимально возможным отклонениям точки приземления аппарата от расчетного значения. This goal is achieved by the fact that in the method of operating the descent spacecraft, including the launch of the spacecraft into space with a fixed period of active existence of the spacecraft in space, descent and soft landing using the spacecraft rescue system, detection of the spacecraft by search systems and its delivery to the base, before launch spacecraft by ballistic relationships determine the season, month and decade in which variations in the thermodynamic parameters of the atmosphere have the least possible effect depending on the scientific and technical problems being solved, set the time of the device’s landing points in the given landing area, set the time of the device’s active existence in space, take the device out into space in time so that after the end of the active existence in space the device’s descent is carried out in a seasonal-time interval with the minimum possible deviations of the landing point of the apparatus from the calculated value.
Наличие отличительных признаков по сравнению с прототипом подтверждает новизну заявляемого способа. The presence of distinctive features in comparison with the prototype confirms the novelty of the proposed method.
Среди известных технических решений не обнаружены существенные признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, поэтому оно удовлетворяет критерию "существенные отличия". Among the known technical solutions, no significant features were found that are similar to the features that distinguish the claimed solution from the prototype, therefore, it meets the criterion of "significant differences".
Совокупность существенных признаков предложенного способа обеспечивает минимизацию возможного отклонения аппарата от расчетной точки приземления, что позволяет достигнуть цели изобретения - повышения оперативности поиска и доставки приземлившегося аппарата на базу. The set of essential features of the proposed method minimizes the possible deviation of the apparatus from the estimated touchdown point, which allows to achieve the goal of the invention is to increase the efficiency of search and delivery of the landed apparatus to the base.
На чертеже представлена сезонно-временная зависимость систематических (δLсист) и случайных (δLсл) отклонений от расчетного значения точек приземления орбитального спасаемого аппарата "Бумеранг", разрабатываемого в ГРЦ "КБ им. академика В.П.Макеева".The figure shows the time dependence of seasonally-systematic (δL chem) and random (δL cl) deviations from the design value of landing points of the orbital apparatus rescued "boomerang" being developed in SRC "CB them. Academic VP Makeyev".
Основные параметры аппарата "Бумеранг", необходимые для построения кривых сезонно-временной зависимости отклонений точек приземления аппарата, приведены в таблице. The main parameters of the Boomerang apparatus, necessary for constructing the curves of the seasonal-temporal dependence of the deviations of the landing points of the apparatus, are given in the table.
Примечания. Notes.
1. В таблице приведены основные параметры, влияющие на рассеивание точек приземления аппарата. 1. The table shows the main parameters that affect the dispersion of the landing points of the apparatus.
2. Оценка отклонения точек приземления аппарата "Бумеранг", обусловленных систематическими и случайными сезонно-широтными вариациями термодинамических параметров атмосферы, показала, что минимальное рассеивание точек приземления аппарата реализуется весной-осенью (май-сентябрь), а максимальные - зимой-летом (январь-июнь). Таким образом, наиболее благоприятным по условиям поиска приземлившегося аппарата (при заданном времени активного существования в космосе 0,5 - 2 месяца) является старт в мае или сентябре, а также а марте или в июле при сроках активного существования в космосе 0,5 - 2 месяца соответственно. С учетом декады сроки могут быть уточнены в пределах месяца. Следует отметить, что при старте аппарата в указанные сроки систематическая составляющая отклонений аппарата (δLсист.) при приземлении практически отсутствует, что существенно облегчает его поиск.2. An estimate of the deviation of the Boomerang landing points caused by systematic and random seasonal-latitudinal variations in the thermodynamic parameters of the atmosphere showed that the minimum dispersion of the landing points of the device is realized in spring-autumn (May-September), and the maximum - in winter-summer (January- June). Thus, the most favorable according to the search conditions for the landed vehicle (for a given time of active existence in space of 0.5 - 2 months) is the start in May or September, as well as in March or July with a duration of active existence in space of 0.5 - 2 months respectively. Given the decade, the timing can be specified within a month. It should be noted that at the start of the apparatus in the specified time the systematic component of the deviations of the apparatus (δL system ) during landing is practically absent, which greatly facilitates its search.
При реализации предложенного способа эксплуатации спасаемого космического аппарата предлагается следующая последовательность действий:
- до старта аппарата в космос в зависимости от решаемых научно-технических задач определяют необходимое время активного существования аппарата в космосе;
- определяют район и расчетные координаты (широту и долготу) точки посадки аппарата по окончании времени активного существования;
- по баллистическим соотношениям определяют диапазон возможных отклонений точек приземления аппарата в зависимости от сезонных систематических и случайных отклонений термодинамических аппаратов атмосферы от их номинальных значений;
- определяют сезон, месяц и декаду, в которых систематическое отклонение термодинамических параметров атмосферы не влияет на отношение точек приземления аппарата от расчетных значений, и выбирают эти времена в качестве времени приземления аппарата;
- вычитают от выбранного времени приземления аппарата время его активного существования в космосе и назначают результирующее время в качестве времени старта аппарата в космос;
- осуществляют вывод аппарата в космос в соответствии с выбранным временем старта.When implementing the proposed method of operating a rescue spacecraft, the following sequence of actions is proposed:
- prior to the launch of the spacecraft, depending on the scientific and technical problems to be solved, the necessary time for the active existence of the spacecraft in space is determined;
- determine the area and the estimated coordinates (latitude and longitude) of the landing point of the device at the end of the time of active existence;
- ballistic relations determine the range of possible deviations of the landing points of the apparatus depending on the seasonal systematic and random deviations of the thermodynamic apparatus of the atmosphere from their nominal values;
- determine the season, month and decade in which the systematic deviation of the thermodynamic parameters of the atmosphere does not affect the ratio of the landing points of the vehicle from the calculated values, and select these times as the time of landing of the vehicle;
- subtract from the selected time of the landing of the device the time of its active existence in space and assign the resulting time as the time of launch of the device into space;
- carry out the launch of the spacecraft in accordance with the selected launch time.
Предложенный способ эксплуатации спасаемого космического аппарата по сравнению с известным за счет предельно-возможной минимизации отклонения точек приземления аппарата относительно заданной позволяет повысить оперативность поиска аппарата (как показали экспериментальные пуски ракеты "Зыбь", где поиск осуществляется в течение нескольких часов) и своевременно доставить приземлившийся аппарат на базу. The proposed method of operating a salvaged spacecraft in comparison with the known one due to the maximum possible minimization of deviation of the landing points of the vehicle relative to the given one allows to increase the search efficiency of the device (as shown by experimental launches of the Zyb rocket, where the search is carried out for several hours) and timely deliver the landed device to the base.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94022030A RU2128610C1 (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Method of operation of recoverable spacecraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94022030A RU2128610C1 (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Method of operation of recoverable spacecraft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94022030A RU94022030A (en) | 1996-08-27 |
| RU2128610C1 true RU2128610C1 (en) | 1999-04-10 |
Family
ID=20157110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94022030A RU2128610C1 (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Method of operation of recoverable spacecraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128610C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568954C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Production of porous silicon with stable photo luminescence |
-
1994
- 1994-06-16 RU RU94022030A patent/RU2128610C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Величко И.И. Мечи на орала - Авиация и космонавтика N 5, 1993, с. 35. Бузаев П. Эксперимент "Медуза" - Авиация и космонавтика N 5, 1993, с. 44. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568954C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Production of porous silicon with stable photo luminescence |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94022030A (en) | 1996-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hall et al. | Soyuz: a universal spacecraft | |
| US4964340A (en) | Overlapping stage burn for multistage launch vehicles | |
| RU2128610C1 (en) | Method of operation of recoverable spacecraft | |
| US6932302B2 (en) | Reusable launch system | |
| DE102014019398A1 (en) | Returning launching device for a space rocket and the launching process | |
| RU2787250C1 (en) | Orbital rescue ship | |
| RU2569966C1 (en) | Spaceship head | |
| Perumal et al. | First developmental flight of geosynchronous satellite launch vehicle (GSLV-D1) | |
| Angelo | The facts on file dictionary of space technology | |
| DE202015000135U1 (en) | Returning launching device for a space rocket and the launching process | |
| Lund et al. | Russian Manned Lunar Landing Endeavors | |
| van Zyl | The First Three of the Space Age [erratum: 1961MNSSA.. 20.. 135V] | |
| Worrell | N/SANes | |
| von Ehrenfried et al. | The Missions | |
| Dorling | Space research in the UK | |
| Debus | From A-4 to Explorer I | |
| MULLER | The Slinger-An in-orbit booster facility | |
| Gunn | The Delta and Thor/Agena launch vehicles for scientific and applications satellites | |
| Donegan | Apollo Mission Profile | |
| Howard et al. | Titan II planetary delivery launch system | |
| Anselmo et al. | Orbital Analysis of the Shenzhou-6 Manned Mission in Support of the Malindi Tracking Station | |
| Tsiolkovsky | ‘PL,“Soviets in Space”(Gulldford Lutterworth Press, 1973), p 34 | |
| GIZINSKI, III et al. | Feasibility study of a balloon-based launch system | |
| Malkin | The Space Shuttle: In 1979 the first flight of the Space Shuttle will herald a new era that will make full exploitation of space possible—and even businesslike | |
| Webb | LAUNCH VEHICLES OF THE NATIONAL LAUNCH VEHICLE PROGRAM |