RU2254265C9 - Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method - Google Patents
Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254265C9 RU2254265C9 RU2003112991/11A RU2003112991A RU2254265C9 RU 2254265 C9 RU2254265 C9 RU 2254265C9 RU 2003112991/11 A RU2003112991/11 A RU 2003112991/11A RU 2003112991 A RU2003112991 A RU 2003112991A RU 2254265 C9 RU2254265 C9 RU 2254265C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- payload
- main
- launch vehicle
- payloads
- spacecraft
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 title abstract 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 title abstract 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
- B64G1/242—Orbits and trajectories
- B64G1/2427—Transfer orbits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/002—Launch systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/641—Interstage or payload connectors
Abstract
Description
Изобретения относятся к ракетно-космической технике и, в частности, к способам выведения нескольких искусственных спутников или космических аппаратов на геостационарную орбиту, и могут быть использованы в гражданской, научной или коммерческой областях.The invention relates to rocket and space technology and, in particular, to methods of launching several artificial satellites or spacecraft into geostationary orbit, and can be used in civil, scientific or commercial fields.
Известны способы выведения искусственных спутников на геостационарную орбиту. В частности, например, известен способ выведения искусственных спутников в качестве основной и попутной нагрузок на геостационарную орбиту, заключающийся в том, что устанавливают на средство выведения полезную нагрузку, включающую несколько искусственных спутников, осуществляют запуск космического транспортного средства со средством выведения, выводят средство выведения с полезными нагрузками поэтапно на геостационарную орбиту, где от него затем эти полезные нагрузки отделяют (см., например, патент РФ №2196080, B 64 G 1/10 от 26.06.2001 г.).Known methods for introducing artificial satellites into geostationary orbit. In particular, for example, there is a known method of launching artificial satellites as the main and associated loads in the geostationary orbit, which consists in installing a payload including several artificial satellites on the launch vehicle, launching the space vehicle with the launch vehicle, and launching the launch vehicle payloads in stages into the geostationary orbit, where these payloads are then separated from it (see, for example, RF patent No. 2196080, B 64 G 1/10 dated 06/26/2001).
Известны и устройства для выведения космических аппаратов на заданную орбиту. В частности, например, известно устройство для выведения искусственных спутников в качестве основной и попутной полезных нагрузок на геостационарную орбиту, выполненное в виде ракетно-космической системы, содержащей средства выведения полезных нагрузок, устанавливаемое на ракете-носителе в качестве космического транспортного средства, и последовательно установленные вдоль продольной оси средства выведения искусственные спутники в виде космических аппаратов, начиная с нижнего, установленного на средство выведения с механизмом отделения от него (см., например, патент РФ №2109658, кл. В 64 G 1/00 от 20.04.1990 г.).Also known are devices for launching spacecraft into a given orbit. In particular, for example, a device is known for launching artificial satellites as the main and associated payloads into the geostationary orbit, made in the form of a space-rocket system containing payload launch vehicles mounted on a launch vehicle as a space vehicle, and sequentially installed artificial satellites in the form of spacecraft along the longitudinal axis of the launch vehicle, starting from the bottom mounted on the launch vehicle with the detachment mechanism lenii from him (see, for example, RF patent No. 2109658, class B 64 G 1/00 dated 04/20/1990).
В качестве недостатков известных способа и устройства можно отметить недостаточно полное и эффективное использование транспортного средства и средства выведения по его (их) мощности и условиям выведения. Например, для вывода в космос на заданную, например, геостационарную орбиту часто используются в качестве транспортного средства ракеты-носители (РН) "Протон" и "Протон-М" с разгонным блоком в качестве последней ступени выведения "Бриз-М". Для полного использования возможностей РН, РБ имеет смысл выводить одновременно одну (или несколько) основную полезную нагрузку (ПН), а при наличии резерва веса предусмотреть выведение дополнительно попутной ПН и при этом предусмотреть способы максимального увеличения ее массы для обеспечения наибольшей эффективности (например, если речь идет о КА связи, то увеличение массы попутной полезной нагрузки на 20-30 кг уже значительно расширяет функциональные возможности КА связи и его диапазон).As the disadvantages of the known method and device, it is possible to note the insufficiently full and effective use of the vehicle and the means of removal according to its (their) power and conditions of removal. For example, for launching into space at a given, for example, geostationary orbit, Proton and Proton-M launch vehicles (LV) are often used as a vehicle with the upper stage of the Breeze-M launch vehicle. To make full use of the capabilities of the LV, RB, it makes sense to simultaneously display one (or several) main payload (LN), and if there is a reserve of weight, provide for the removal of an additional associated LN and at the same time provide ways to maximize its mass to ensure maximum efficiency (for example, if if we are talking about communication spacecraft, then an increase in the mass of the associated payload by 20-30 kg already significantly expands the functionality of communication spacecraft and its range).
Таким образом, задачей данных изобретений является разработка такой схемы выведения и создание устройства, которые бы позволяли достичь повышенного технического и экономического результата в виде, в частности, увеличенной массовой отдачи ракетно-космического транспортного средства системы и средства выведения, используемых для вывода основной полезной нагрузки или нескольких полезных нагрузок и попутной полезной нагрузки.Thus, the objective of these inventions is to develop such a launch scheme and create a device that would allow to achieve an improved technical and economic result in the form, in particular, of increased mass return of a spacecraft rocket vehicle and launch vehicle used to derive the main payload or several payloads and associated payloads.
И, кроме того, техническим результатом здесь является также расширение арсенала технических средств, используемых в ракетной и смежных областях техники.And, in addition, the technical result here is also the expansion of the arsenal of technical means used in rocket and related fields of technology.
Данная задача решается тем, что в способе выведения искусственных спутников в качестве основной и попутной нагрузок на геостационарную орбиту, заключающемся в том, что устанавливают на средство выведения полезную нагрузку, включающую несколько искусственных спутников, осуществляют запуск космического транспортного средства со средством выведения, выводят средства выведения с полезными нагрузками поэтапно на геостационарную орбиту, где от него затем эти полезные нагрузки отделяют, в соответствии с изобретением основную полезную нагрузку устанавливают на средство выведения непосредственно на корпус попутной нагрузки, совмещающий функции корпуса попутной нагрузки и основного силового элемента переходной системы для установки основной полезной нагрузки, после отделения средства выведения с полезной нагрузкой от космического транспортного средства придают двигательной установкой средства выведения импульс доразгона средству выведения на опорную орбиту, и затем переводят его на геостационарную орбиту, где отделяют основную полезную нагрузку, а затем отделяют от средства выведения попутную полезную нагрузку после ухода основной полезной нагрузки на безопасное расстояние, не дожидаясь полного развертывания основной полезной нагрузки.This problem is solved in that in the method of launching artificial satellites as the main and associated loads in the geostationary orbit, which consists in installing a payload on the launch vehicle, including several artificial satellites, launching the space vehicle with the launch vehicle, and launching the launch vehicle with payloads in stages into a geostationary orbit, where then these payloads are separated from it, in accordance with the invention, the main payload the narrow is installed on the means of removal directly to the body of the associated load, combining the functions of the body of the associated load and the main power element of the transition system to install the main payload, after separating the means of removal with the payload from the space vehicle, the impulse of the accelerator to the support means is given by the propulsion system of the removal means orbit, and then transfer it to a geostationary orbit, where the main payload is separated, and then separated from means of deriving the associated payload after leaving the main payload at a safe distance, without waiting for the full deployment of the main payload.
Задача решается также тем, что в устройстве для выведения искусственных спутников в качестве основной и попутной полезных нагрузок на геостационарную орбиту, выполненном в виде ракетно-космической системы, содержащей средство выведения полезных нагрузок, устанавливаемое на ракете-носителе в качестве космического транспортного средства, и последовательно установленные вдоль продольной оси средства выведения искусственные спутники в виде космических аппаратов, начиная с нижнего, установленного на средство выведения с механизмом отделения от него, в соответствии с изобретением основная полезная нагрузка в виде одного и более космических аппаратов установлена на корпус нижнего космического аппарата через устройство отделения от него, при этом корпус нижнего космического аппарата выполнен с возможностью реализации одновременно функций корпуса космического аппарата и функции силового элемента переходной системы для установки верхней полезной нагрузки.The problem is also solved by the fact that in the device for launching artificial satellites as the main and associated payloads into the geostationary orbit, made in the form of a space-rocket system containing payload launch vehicles mounted on a launch vehicle as a space vehicle, and sequentially artificial satellites installed along the longitudinal axis of the launch vehicle in the form of spacecraft, starting from the bottom mounted on the launch vehicle with the separation mechanism According to the invention, the main payload in the form of one or more spacecraft is mounted on the lower spacecraft body through a separation device from it, while the lower spacecraft body is capable of simultaneously realizing the spacecraft body functions and the transitional power element functions systems to set the top payload.
Далее предлагаемые способ и устройство более подробно поясняются с использованием прилагаемых графических материалов, где на фиг.1 представлено схематично устройство для осуществления заявленного способа, а на фиг.2 - схема выведения искусственных спутников на геостационарную орбиту.Further, the proposed method and device are explained in more detail using the attached graphic materials, where Fig. 1 shows a schematic diagram of a device for implementing the inventive method, and Fig. 2 shows a diagram of the launch of artificial satellites into geostationary orbit.
Устройство, используемое для выведения искусственных спутников на геостационарную орбиту, выполнено в виде ракетно-космической системы, содержащей средство выведения - поз.1, в качестве которого может служить, например, разгонный блок (РБ) "Бриз-М" и РН "Протон-М" в качестве космического транспортного средства - поз.2. На средство выведения устанавливается последовательно несколько полезных нагрузок, в качестве которых могут служить или космические аппараты - нижний (поз.3) как попутная полезная нагрузка и верхний или верхние (поз.4 и 5), например КА "Экспресс-АМ" - как основная полезная нагрузка. При этом нижний КА (или попутная полезная нагрузка), который имеет свое устройство отделения, устанавливается на средство выведения (РБ) через механизм отделения от него - поз.6, а верхний КА (или верхние КА) как основная полезная нагрузка устанавливается со своими средствами отделения - поз.7 непосредственно на корпус нижнего КА, без какой-либо специальной переходной системы (адаптера), в силу особого конструктивного выполнения корпуса, нижнего или попутного КА. Т.е. корпус нижнего КА выполнен с возможностью реализации одновременно функции корпуса космического аппарата и функции силового элемента адаптера для установки верхней полезной нагрузки. А именно, корпус нижнего КА несет свою непосредственную функциональную (по КА) нагрузку - является силовой конструкцией и имеет панели для монтажа в нем и на нем аппаратуры КА и силовую нагрузку от основного КА, т.е. выполняет функцию переходного элемента - адаптера - крепления верхней нагрузки к средству выведения, в то время, как в прототипе, такой переходной элемент - переходник, состоящий из двух частей, имеется. Имеется он и в прототипе по способу - в виде капсулы. Однако вес капсулы или переходного устройства (адаптера) является значительной величиной, уменьшающей общий вес и объем и выводимых ПН или КА и увеличивающей стоимость и сложность всей ракетно-космической системы.The device used to launch artificial satellites into geostationary orbit is made in the form of a space-rocket system containing the launch vehicle - item 1, which can be, for example, the Breeze-M upper stage unit and the Proton- M "as a space vehicle - item 2. Several payloads are installed sequentially on the launch vehicle, which can be either spacecraft - the lower (item 3) as the associated payload and the upper or upper (items 4 and 5), for example, Express-AM spacecraft - as the main payload. In this case, the lower spacecraft (or associated payload), which has its own separation device, is installed on the launch vehicle (RB) through the separation mechanism from it - pos.6, and the upper spacecraft (or upper spacecraft) as the main payload is installed with its own means compartments - item 7 directly to the lower spacecraft body, without any special transitional system (adapter), due to the special structural design of the body, lower or associated spacecraft. Those. the lower spacecraft’s hull is capable of simultaneously implementing the functions of the spacecraft’s hull and the functions of the power element of the adapter for installing the upper payload. Namely, the lower spacecraft body carries its direct functional (in spacecraft) load - it is a power structure and has panels for mounting spacecraft equipment in it and on it and the power load from the main spacecraft, i.e. performs the function of the transition element - the adapter - attaching the upper load to the output means, while in the prototype, such a transition element - the adapter, consisting of two parts, is available. There is it in the prototype according to the method - in the form of a capsule. However, the weight of the capsule or transition device (adapter) is a significant amount that reduces the total weight and volume of the output PN or spacecraft and increases the cost and complexity of the entire space-rocket system.
Таким образом, в соответствии с вышеизложенным графическим пояснением, реализацию заявленного способа можно описать следующим образом.Thus, in accordance with the above graphic explanation, the implementation of the claimed method can be described as follows.
На стартовой позиции на средство выведения РБ - поз.1 (фиг.1) устанавливают полезную нагрузку, т.е. сначала вдоль продольной оси РБ через механизм, отделения - поз.6 устанавливают нижнюю попутную полезную нагрузку - нижний КА - поз.3, а затем, непосредственно на корпус нижнего КА через устройство отделения от него - поз.7 - устанавливают основную полезную нагрузку - один или более космических аппаратов - поз.4, 5, например. При этом корпус попутной нагрузки совмещает функции корпуса попутной нагрузки и основного силового элемента переходной системы для установки основной полезной нагрузки.At the starting position, the payload, i.e., 1 (Fig. 1), sets the payload, i.e. first, along the longitudinal axis of the Republic of Belarus through the mechanism, compartments - pos.6, establish the lower associated payload - the lower spacecraft - pos.3, and then, directly on the lower SC body through the separation device from it - pos.7 - establish the main payload - one or more spacecraft - items 4, 5, for example. At the same time, the body of the associated load combines the functions of the body of the associated load and the main power element of the transition system to install the main payload.
После установки всех полезных нагрузок осуществляют запуск космического транспортного средства с пристыкованным к нему РБ и полезной нагрузкой на борту. После прохождения плотных слоев атмосферы отделяют головной обтекатель - поз.8, затем и РН, придают РБ собственной двигательной установкой импульс доразгона - поз.9 фиг.2 на опорную орбиту, переводит его поэтапно на геостационарную орбиту, в точку отделения (поз.10), где отделяют основную полезную нагрузку (точка - поз.11). После отделения верхней ПН на средстве выведения остается только нижний КА и никакого дополнительно элемента - адаптера не остается, т.е. никакого отдельного дополнительного средства крепления верхнего КА к средству выведения не остается. Затем от средства выведения отделяют попутную полезную нагрузку (точка - поз.12) после ухода основной полезной нагрузки на безопасное расстояние, не дожидаясь полного развертывания основной полезной нагрузки. Период ухода основной ПН на безопасное расстояние обеспечивает "несоударение" отделяемых КА и составляет десятки и сотни секунд. Период же развертывания основной ПН необходим для приведения служебных и целевых систем основной ПН в рабочее состояние КА и достигает нескольких суток. Полное развертывание целевых систем проводится в точке "стояния" на ГСО, которая не совпадает с точкой отделения. После ухода основной полезной нагрузки на безопасное расстояние и после отделения попутной ПН уводят РБ (точка 13) с геостационарной орбиты (поз.14). Отделение ПН - поз.10, 11, 12 на фиг.2 условно разнесены.After setting all the payloads, a space vehicle is launched with the RB docked to it and the payload on board. After passing through the dense layers of the atmosphere, the head fairing is separated (pos. 8, then the launch vehicle), the RB is supplied with its own propulsion system, the after-acceleration impulse - pos. 9 of Fig. 2 to the reference orbit, transfers it step by step to the geostationary orbit, to the separation point (pos. 10) where the main payload is separated (point - item 11). After separation of the upper payload, only the lower spacecraft remains on the launch vehicle and there is no additional element - the adapter, i.e. there is no separate additional means of attaching the upper spacecraft to the launch vehicle. Then, the associated payload (point - pos. 12) is separated from the launch vehicle after the main payload has gone to a safe distance, without waiting for the main payload to fully deploy. The period of departure of the main PN to a safe distance ensures the "non-impact" of the separated spacecraft and amounts to tens and hundreds of seconds. The deployment period of the main payload is necessary to bring the service and target systems of the main payload to the operational state of the spacecraft and reaches several days. Full deployment of the target systems is carried out at the "standing" point on the GSO, which does not coincide with the separation point. After leaving the main payload at a safe distance and after separation of the associated payload, the RB is removed (point 13) from the geostationary orbit (key 14). Office PN - pos. 10, 11, 12 in figure 2 are conditionally spaced.
Таким образом, предлагаемый способ выведения искусственных спутников в качестве основной и попутной полезных нагрузок на геостационарную орбиту и устройство для его осуществления позволяют:Thus, the proposed method of launching artificial satellites as the main and associated payloads into the geostationary orbit and a device for its implementation allow:
1) повысить вес выводимой полезной нагрузки; более эффективно выводить дополнительно два и более КА;1) increase the weight of the output payload; more effectively display additional two or more spacecraft;
2) полнее использовать объем под головным обтекателем;2) make fuller use of the volume under the head fairing;
3) уменьшить стоимость запуска.3) reduce startup costs.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003112991/11A RU2254265C9 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003112991/11A RU2254265C9 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003112991A RU2003112991A (en) | 2004-11-27 |
RU2254265C2 RU2254265C2 (en) | 2005-06-20 |
RU2254265C9 true RU2254265C9 (en) | 2007-04-20 |
Family
ID=35836043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003112991/11A RU2254265C9 (en) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2254265C9 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581274C2 (en) * | 2014-04-29 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Modular spacecraft |
-
2003
- 2003-05-07 RU RU2003112991/11A patent/RU2254265C9/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2254265C2 (en) | 2005-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4451017A (en) | Three stage rocket vehicle with parallel staging | |
CN103930348B (en) | Propulsion bay | |
US20150083865A1 (en) | Multiple spacecraft launch system | |
Strange et al. | Solar electric propulsion gravity-assist tours for Jupiter missions | |
US5813632A (en) | Salvage hardware apparatus and method for orbiting objects | |
JP2001505164A (en) | How to put a satellite into geosynchronous orbit | |
US6932302B2 (en) | Reusable launch system | |
RU2254265C9 (en) | Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method | |
Suresh | Roadmap of Indian space transportation | |
García et al. | ARION 1 reusable sounding rocket: The new microgravity platform in Europe | |
Gallucci et al. | The avum orbital module for the space rider system | |
Donahue | The NASA SLS Exploration Upper Stage Development & Mission Opportunities | |
Donahue et al. | The Space Launch System Capabilities for Beyond Earth Missions | |
Lindberg | Overview of the pegasus air-launched space booster | |
RU2569966C1 (en) | Spaceship head | |
RU150686U1 (en) | CARRIER ROCKET FOR LIGHT LOADS | |
RU2025645C1 (en) | Rocket for space mission | |
Accettura et al. | VEGA: The history of a European success | |
Borowski et al. | Artificial gravity human exploration missions to Mars and near Earth asteroids using'bimodal'NTR propulsion | |
Perumal et al. | First developmental flight of geosynchronous satellite launch vehicle (GSLV-D1) | |
Donahue | The Space Launch System's Enablement of Crewed Lunar Missions and Architectures | |
Breton et al. | The Ariane family of launchers | |
Boyd et al. | Shuttle-Derived Side-Mount Heavy Launch Vehicle | |
Schade | Pegasus, Taurus and glimpses of the future | |
RU2068379C1 (en) | Method of launching rocket (versions) and transportation system for its realization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160508 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20171006 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190508 |