RU2216489C2 - Transport space system and method of control of such system at inter-orbital transportation of cargoes - Google Patents
Transport space system and method of control of such system at inter-orbital transportation of cargoes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2216489C2 RU2216489C2 RU2001129228/28A RU2001129228A RU2216489C2 RU 2216489 C2 RU2216489 C2 RU 2216489C2 RU 2001129228/28 A RU2001129228/28 A RU 2001129228/28A RU 2001129228 A RU2001129228 A RU 2001129228A RU 2216489 C2 RU2216489 C2 RU 2216489C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cargo container
- orbit
- transporting part
- cargo
- interorbital
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, а именно к транспортным космическим системам, обеспечивающим межорбитальный грузопоток. The invention relates to space technology, and in particular to space transport systems providing interorbital cargo flow.
Создание автоматического грузового транспортного корабля "Прогресс" обеспечило длительное функционирование орбитальной станции "Мир" путем регулярной доставки на борт станции топлива для двигательных установок, оборудования, аппаратуры, фото-, кино-, магнитных пленок, продуктов и материалов для обеспечения жизнедеятельности экипажей и т.п. Выведение "Прогресса" на орбиту осуществлялось ракетой-носителем, затем корабль пристыковывался к станции, доставленный груз перегружался из грузового отсека, а в освободившийся объем переносилось космонавтами отработавшее оборудование системы жизнеобеспечения; из отсека компонентов топлива корабля "Прогресс" привезенное топливо перекачивалось в топливные емкости станции; был также произведен дополнительный наддув станции воздухом из баллонов корабля. The creation of the Progress automatic cargo transport vehicle ensured the long-term functioning of the Mir orbital station by regularly delivering fuel on board the station for propulsion systems, equipment, apparatus, photo, film, magnetic films, products and materials to ensure the vital functions of crews, etc. P. The Progress was launched into orbit by a launch vehicle, then the ship docked to the station, the delivered cargo was reloaded from the cargo compartment, and the spent life support equipment was transferred by the astronauts to the freed space; from the compartment of the Progress ship’s fuel components, the delivered fuel was pumped to the station’s fuel tanks; An additional pressurization of the station with air from the ship’s cylinders was also made.
Корабль "Прогресс" использовался также в качестве буксира для коррекции орбиты станции (В.П.Глушко "Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР", Москва, "Машиностроение", 1987 г., стр. 121-123). The Progress ship was also used as a tugboat to correct the station’s orbit (V.P. Glushko, “Development of rocket science and cosmonautics in the USSR,” Moscow, “Mashinostroyenie, 1987, p. 121-123).
Известна система и способ транспортировки полезного груза на орбиту и возвращения его на Землю с помощью многоразовых воздушно-транспортных систем, например, "Space Shuttle" (патент США 3702688, 14.11.72, МПК7: B 64 G 1/14).A known system and method for transporting payload into orbit and returning it to Earth using reusable air transport systems, for example, "Space Shuttle" (US patent 3702688, 14.11.72, IPC 7 : B 64
Известна также система и способ выведения полезного груза на орбиту ступенью, содержащей разгонный блок и орбитальный блок с полезной нагрузкой, и возвращение разгонного блока на Землю с помощью орбитального самолета (патент США 3700193, 24.10.72, МПК7: B 64 G, 1/14).There is also known a system and method for introducing a payload into orbit by a step containing a booster block and an orbital block with a payload, and returning the booster block to Earth using an orbital plane (US patent 3700193, 24.10.72, IPC 7 :
Наиболее близким аналогом является система и способ транспортировки полезного груза с помощью многоразовой авиационно-космической системы (МАКС) (патент РФ 2120397, 20.10.98, MПK7: B 64 G, 1/14). Система содержит независимо действующие летательные аппараты - воздушно-космический самолет (орбитальный) и транспортный самолет, причем воздушно-космический самолет базируется на орбитальной космической станции, а транспортный самолет - на наземном аэродроме.The closest analogue is the system and method for transporting payload using a reusable aerospace system (MAKS) (RF patent 2120397, 20.10.98, MPK 7 :
Способ транспортировки полезного груза на орбиту осуществляют следующим образом. Воздушно-космический самолет, являющийся транспортирующей частью системы, отстыковывают от орбитальной космической станции и выводят в район стыковки его с транспортным самолетом. Транспортный самолет направляют в район стыковки с разгоном и набором высоты. В заданном районе осуществляют стыковку двух летательных аппаратов и во время совместного полета производят обмен полезным грузом для Земли и орбиты, а также в случае необходимости заправляют воздушно-космический (орбитальный) самолет. Далее расстыковывают аппараты и возвращают их - один воздушно-космический (орбитальный) на орбитальную станцию, а другой (транспортный самолет) - на заданный пункт наземного базирования. При этом может осуществляться поочередная стыковка одного воздушно-космического самолета (орбитального) с несколькими транспортными самолетами и наоборот. A method of transporting a payload into orbit is as follows. The aerospace plane, which is the transporting part of the system, is undocked from the orbital space station and brought to the docking area with the transport aircraft. A transport plane is sent to the docking area with acceleration and climb. In a given area, two aircraft are docked and during a joint flight they exchange payloads for the Earth and orbit, and also, if necessary, refuel an aerospace (orbital) aircraft. Then they undock the devices and return them - one aerospace (orbital) to the orbital station, and the other (transport aircraft) - to a given ground-based station. In this case, alternate docking of one aerospace aircraft (orbital) with several transport aircraft and vice versa can be carried out.
Недостатками аналогов является их высокая стоимость. The disadvantages of analogues is their high cost.
Задачей изобретения является уменьшение стоимости обеспечения орбитального грузопотока, исключения ограничения по полетам и стыковкам в атмосфере (погодные ограничения), исключения различных по типу систем стыковки на ВКС, а следовательно, увеличение надежности, увеличение массы полезного груза за счет исключения необходимости устройств, обеспечивающих атмосферный полет (крылья, рули и т. п.), теплозащиты. The objective of the invention is to reduce the cost of providing orbital cargo traffic, eliminate restrictions on flights and flights in the atmosphere (weather restrictions), eliminate various types of docking systems on the aerospace network, and therefore, increase reliability, increase the mass of the payload by eliminating the need for devices for atmospheric flight (wings, rudders, etc.), thermal protection.
Задача достигается тем, что транспортная космическая система обеспечения межорбитального грузопотока содержит ракету-носитель, транспортирующую часть, грузовой контейнер. Транспортирующая часть в виде межорбитального многоразового буксира и грузовой контейнер выполнены в виде отдельных модулей, имеющих соответствующие агрегаты стыковки между собой, систему управления стыковкой, систему навигации, систему обмена информацией. Транспортирующая часть снабжена двигательной установкой с топливными баками, а грузовой контейнер имеет объемы для размещения полезного груза. The task is achieved in that the space transport system for providing interorbital cargo traffic comprises a launch vehicle, a transporting part, a cargo container. The transporting part in the form of an inter-orbital reusable tug and a cargo container are made in the form of separate modules having corresponding docking units, a docking control system, a navigation system, and an information exchange system. The transporting part is equipped with a propulsion system with fuel tanks, and the cargo container has volumes to accommodate the payload.
Задача достигается также тем, что в способе управления транспортной космической системой обеспечения межорбитального грузопотока, включающем доставку ракетой-носителем грузового контейнера на орбиту выведения, отделение его от ракеты-носителя, доставку грузового контейнера на орбиту обслуживания с последующей разгрузкой и/или загрузкой грузового контейнера, после отделения грузового контейнера от ракеты-носителя производят сближение и стыковку с грузовым контейнером ранее доставленной на орбиту выведения другой ракетой-носителем транспортирующей части в виде межорбитального многоразового буксира, осуществляют доставку грузового контейнера на орбиту обслуживания, и после разгрузки и/или загрузки этого контейнера осуществляют его возврат с помощью транспортирующей части в виде межорбитального многоразового буксира на орбиту выведения, отстыковывая ее от грузового контейнера, остающегося на орбите выведения для последующего повторения вышеупомянутого цикла. The problem is also achieved by the fact that in the method of controlling the space transport system for providing interorbital cargo flow, which includes delivering a cargo container to a launch orbit, separating it from a launch rocket, delivering a cargo container to a service orbit, followed by unloading and / or loading of a cargo container, after separating the cargo container from the launch vehicle, they approach and dock with the cargo container previously delivered to the launch orbit by another launch vehicle of the transporting part in the form of an interorbital reusable tugboat, the cargo container is delivered to the service orbit, and after unloading and / or loading of this container, it is returned using the transporting part in the form of the interorbital reusable tugboat to the launching orbit, undocking it from the cargo container remaining in orbit withdrawal for subsequent repetition of the aforementioned cycle.
Предложенное техническое решение представлено на следующих чертежах:
фиг.1 - транспортирующая часть и грузовой контейнер;
фиг.2 - средство выведения - ракета-носитель с грузовым контейнером;
фиг.3 - схема обеспечения грузопотока,
где
1 - ракета-носитель;
2 - транспортирующая часть в виде межорбитального многоразового буксира (ТЧ);
3 - космическая станция (КС);
4 - грузовой контейнер (ГК);
5 - объем для полезного груза;
6 - агрегат стыковки транспортирующей части;
7 - агрегат стыковки грузового контейнера;
8 - система управления стыковкой транспортирующей части;
9 - система управления стыковкой грузового контейнера;
10 - двигательная установка транспортирующей части с топливными баками;
11 - система навигации транспортирующей части;
12 - система навигации грузового контейнера;
13 - система обмена информацией транспортирующей части;
14 - система обмена информацией грузового контейнера.The proposed technical solution is presented in the following drawings:
figure 1 - transporting part and a cargo container;
figure 2 - means of removal - launch vehicle with a cargo container;
figure 3 - scheme for ensuring the flow of goods,
Where
1 - booster;
2 - transporting part in the form of an interorbital reusable tug (PM);
3 - space station (CS);
4 - cargo container (GK);
5 - volume for the payload;
6 - unit docking transporting part;
7 - unit docking of the cargo container;
8 - control system for docking the transporting part;
9 - control system for docking a cargo container;
10 - propulsion system of the conveying part with fuel tanks;
11 - navigation system of the conveying part;
12 - navigation system of the cargo container;
13 - information exchange system of the transporting part;
14 is a freight container information exchange system.
Транспортная часть в виде межорбитального многоразового буксира 2 содержит агрегат стыковки транспортирующей части 6, систему управления стыковкой 8, двигательную установку с топливными баками 10 (возможно наличие системы дозаправки), систему навигации 11 и систему обмена информацией 13. The transport part in the form of an interorbital
Грузовой контейнер 4 имеет объем для полезного груза 5, агрегат стыковки грузового контейнера 7, систему управления стыковкой 9, систему навигации 12 и систему обмена информацией 14. The
Изобретение функционирует следующим образом. Покажем это на примере режима доставки и/или удаления грузов для международной космической станции (МКС). The invention operates as follows. We show this by the example of the mode of delivery and / or removal of cargo for the international space station (ISS).
Транспортирующая часть в виде межорбитального многоразового буксира 2 базируется на космической станции 3. С помощью ракеты-носителя 1 на околоземную орбиту выведения доставляется грузовой контейнер 4 с грузами для МКС (оборудование, продукты для космонавтов и т.п.). ТЧ 2 отстыковывается от КС 3 и переходит в заданный район на орбиту выведения, сближается и стыкуется с ГК 4. Далее данная состыкованная система переходит на орбиту обслуживания и стыкуется с КС 3. The transporting part in the form of an interorbital
После перегрузки привезенного полезного груза осуществляют загрузку грузового контейнера 4, например, отходами и транспортирующая часть в виде межорбитального многоразового буксира 2 вместе с грузовым контейнером 4 отстыковывают от орбитальной космической станции 3. После выдачи тормозного импульса двигательной установкой транспортирующей части с топливными баками 10 ТЧ 2 переходит на более низкую орбиту, ориентируя грузовой контейнер 4 с отходами, осуществляет его закрутку и отделяется от него. After reloading the delivered payload, the
Возможно оснащение грузового контейнера 4 ускорителем, например, твердотопливным, который выдает импульс на затопление грузового контейнера 4 в режиме закрутки. После отделения грузового контейнера 4 от ТЧ 2 при необходимости возможна стабилизация контейнера собственными средствами. It is possible to equip the
ТЧ 2, переходя на более низкую орбиту, сближается с очередным грузовым контейнером 4 с полезным грузом.
Дальнейшее сближение осуществляется одно- и двухимпульсными маневрами двигательной установки транспортирующей части с топливными баками 9 по командам ее системы управления стыковкой 8, исходя из информации о векторах состояния ТЧ 2 и грузового контейнера 4, вычисленных по информации систем навигации 11, 12, которые находятся как на ТЧ 2, так и на грузовом контейнере 4. Импульс коррекции выдается, например, двигателями причаливания и ориентации ТЧ 2, которые на нем могут быть установлены. Further rapprochement is carried out by one- and two-pulse maneuvers of the propulsion system of the conveying part with fuel tanks 9 according to the commands of its docking control system 8, based on information on the state vectors of
Автономное сближение обеспечивается по алгоритмам системы управления стыковкой 8 и/или 9. Autonomous rapprochement is provided according to the algorithms of the docking control system 8 and / or 9.
Автономное сближение заканчивается причаливанием ТЧ 2 и стыковкой агрегатами стыковки транспортирующей части 6 с агрегатами стыковки грузового контейнера 7. Autonomous rapprochement ends with the mooring of
При необходимости ТЧ 2 делает облет ГК 4 и после этого стыкуется с ГК 4. If necessary,
Для автономного сближения используется, например, аппаратура "Курс ММ" или лазерная система сближения, при этом на ГК 4 могут быть установлены лазерные световозвращатели. For autonomous rapprochement, for example, Kurs MM equipment or a laser rapprochement system are used, while laser retroreflectors can be installed on
Перед стыковкой датчики угловых скоростей измеряют собственные угловые скорости нового грузового контейнера и выдают информацию на бортовую ЦВМ, которая формирует команду на двигательную установку для гашения угловых скоростей грузового контейнера и его стабилизации. Состыкованная система ТЧ 2 и ГК 4 средствами ТЧ 2 переходит на орбиту обслуживания и стыкуется с КС 3. Before joining, the angular velocity sensors measure their own angular velocities of the new cargo container and provide information to the on-board computer, which forms a command for the propulsion system to damp the angular velocities of the cargo container and stabilize it. The docked
Т.о. использование ТЧММБ 2 позволяет многократно одними и теми же средствами доставлять на КС 3 расходуемые материалы, элементы и блоки для бортовых систем и целевого оборудования; дозаправлять КС 3 топливом; выполнять динамические операции в составе КС 3; эвакуировать отходы и выработавшую свой ресурс аппаратуру. Создание вышеописанной системы и способа обеспечения грузопотока на орбиту функционирования является экономически эффективным. Срок окупаемости составит 1-1,5 года. T.O. the use of TCHMMB 2 allows you to repeatedly use the same means to deliver consumable materials, elements and blocks to on-
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129228/28A RU2216489C2 (en) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Transport space system and method of control of such system at inter-orbital transportation of cargoes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129228/28A RU2216489C2 (en) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Transport space system and method of control of such system at inter-orbital transportation of cargoes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001129228A RU2001129228A (en) | 2003-08-20 |
RU2216489C2 true RU2216489C2 (en) | 2003-11-20 |
Family
ID=32026983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001129228/28A RU2216489C2 (en) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Transport space system and method of control of such system at inter-orbital transportation of cargoes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2216489C2 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7387279B2 (en) | 2001-03-07 | 2008-06-17 | Constellation Services International, Inc. | Method and apparatus for supplying orbital space platforms using payload canisters via intermediate orbital rendezvous and docking |
RU2583981C2 (en) * | 2014-06-23 | 2016-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of moving satellite to given near-earth orbit |
RU2598682C1 (en) * | 2015-07-31 | 2016-09-27 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of providing operation of group of spacecraft in orbit |
RU2605463C2 (en) * | 2015-04-03 | 2016-12-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of transport space system controlling |
RU2607912C2 (en) * | 2007-03-09 | 2017-01-11 | Макдоналд Деттуилер энд Ассошиэйтс Инк. | System and method of satellites refueling |
RU2614466C2 (en) * | 2015-07-20 | 2017-03-28 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Space transport system control method |
RU2643082C1 (en) * | 2016-02-29 | 2018-01-30 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Multi-purpose transformable orbital system and method of its application |
RU2666014C1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-09-05 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method for maintenance of orbital grouping of automatic spacecrafts |
RU2753393C1 (en) * | 2020-09-25 | 2021-08-13 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method for cleaning orbit using multimodule space complex |
-
2001
- 2001-10-29 RU RU2001129228/28A patent/RU2216489C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7387279B2 (en) | 2001-03-07 | 2008-06-17 | Constellation Services International, Inc. | Method and apparatus for supplying orbital space platforms using payload canisters via intermediate orbital rendezvous and docking |
RU2607912C2 (en) * | 2007-03-09 | 2017-01-11 | Макдоналд Деттуилер энд Ассошиэйтс Инк. | System and method of satellites refueling |
RU2583981C2 (en) * | 2014-06-23 | 2016-05-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of moving satellite to given near-earth orbit |
RU2605463C2 (en) * | 2015-04-03 | 2016-12-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Method of transport space system controlling |
RU2614466C2 (en) * | 2015-07-20 | 2017-03-28 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Space transport system control method |
RU2598682C1 (en) * | 2015-07-31 | 2016-09-27 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of providing operation of group of spacecraft in orbit |
RU2643082C1 (en) * | 2016-02-29 | 2018-01-30 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Multi-purpose transformable orbital system and method of its application |
RU2666014C1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-09-05 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method for maintenance of orbital grouping of automatic spacecrafts |
RU2753393C1 (en) * | 2020-09-25 | 2021-08-13 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method for cleaning orbit using multimodule space complex |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6540179B2 (en) | In-flight loadable and refuelable unmanned aircraft system for continuous flight | |
US4796839A (en) | Space launch vehicle | |
US5217187A (en) | Multi-use launch system | |
US4884770A (en) | Earth-to-orbit vehicle providing a reusable orbital stage | |
RU2558166C2 (en) | Carrier rocket sea surfacing and appropriate systems and methods | |
US5564648A (en) | High altitude launch platform payload launching apparatus and method | |
US20030029969A1 (en) | System and method for orbiting spacecraft servicing | |
US12017804B2 (en) | Satellite launch system | |
US3700193A (en) | A method of delivering a vehicle to earth orbit and returning the reusable portion thereof to earth | |
US20020171011A1 (en) | System for the delivery and orbital maintenance of micro satellites and small space-based instruments | |
US5186419A (en) | Space transfer vehicle and integrated guidance launch system | |
US7392964B1 (en) | Method and apparatus for utilizing a lifeboat for a space station in earth orbit to serve as a lunar spacecraft | |
US6817580B2 (en) | System and method for return and landing of launch vehicle booster stage | |
RU2216489C2 (en) | Transport space system and method of control of such system at inter-orbital transportation of cargoes | |
US6360993B1 (en) | Expendable launch vehicle | |
US3262654A (en) | Space rendezvous apparatus and method | |
RU2730700C1 (en) | Device for delivery of tourists from near-moon orbit to surface of moon and subsequent return to ground | |
US20050045772A1 (en) | Reusable launch system | |
RU2376214C1 (en) | Method to deliver crew from earth surface to near-lunar orbit and back to earth surface therefrom | |
RU2120397C1 (en) | Method of transportation of payload by means of non-expendable aero-space system | |
RU2736657C1 (en) | Reusable space transportation system for mass delivery from near-earth orbit to circumlunar orbit of tourists or payloads and subsequent return to earth | |
RU2035358C1 (en) | Recoverable launch vehicle and multiple configurration transportatioon system | |
RU2744844C1 (en) | Reusable space transportation system for one-way cargo delivery and mass delivery of tourists from long orbit to the lunar surface and following return to earth | |
Seedhouse | The Dragon has Landed | |
Portz | Launch vehicle design features for minimum cost |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031030 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201030 |