RU2402466C1 - Method of controlling contaminants of spacecraft surface elements brought about by low-thrust rocket engine operation and device to this end - Google Patents
Method of controlling contaminants of spacecraft surface elements brought about by low-thrust rocket engine operation and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402466C1 RU2402466C1 RU2009125356/11A RU2009125356A RU2402466C1 RU 2402466 C1 RU2402466 C1 RU 2402466C1 RU 2009125356/11 A RU2009125356/11 A RU 2009125356/11A RU 2009125356 A RU2009125356 A RU 2009125356A RU 2402466 C1 RU2402466 C1 RU 2402466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contaminants
- spacecraft
- tablet
- pollution
- control
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике (РКТ) и может быть использовано для повышения эффективности режимов функционирования жидкостных ракетных двигателях (ЖРД). В частности, изобретение может быть использовано для оценки эффективности защиты элементов поверхности космических аппаратов (КА) и орбитальных пилотируемых станций (ОПС) от загрязнения контаминантами, т.е. продуктами неполного сгорания (ПНС) ракетного топлива при использовании жидкостных ракетных двигателях малой тяги (ЖРД МТ) для ориентации МКС.The invention relates to rocket and space technology (RKT) and can be used to increase the efficiency of the operating modes of liquid rocket engines (LRE). In particular, the invention can be used to evaluate the effectiveness of the protection of surface elements of spacecraft (SC) and manned orbital stations (OPS) from contamination by contaminants, i.e. incomplete combustion products (PNS) of rocket fuel when using liquid propellant small thrust engines (LRE MT) for the orientation of the ISS.
Известен способ [1], предназначенный для предотвращения загрязнения искусственного спутника (ИС), возникающего при работе блока его двигателей. Действие способа основано на защите от контаминантов, переносимых газовой фазой выхлопа двигателей в соответствующем телесном угле пространства, занятого его струей, путем экранирования участка защищаемой поверхности ИС.A known method [1], designed to prevent contamination of an artificial satellite (IS) that occurs when the engine block. The action of the method is based on protection from contaminants carried by the gas phase of the exhaust of the engines in the corresponding solid angle of the space occupied by its jet by shielding a portion of the IP surface to be protected.
Однако способ не обеспечивает защиту поверхности от той части контаминантов, которая образуется в жидкостных ракетных двигателях малой тяги (ЖРД МТ) и первоначально движется вдоль поверхности сопла двигателя в виде жидкой пленки. Такой способ не может быть использован для защиты поверхностей современных КА и КС блочных конструкций с пространственной компоновкой блоков. Кроме того, в [1] устанавливаемые перед участком защищаемой поверхности ИС экраны и их средства контроля недостаточно эффективны.However, the method does not protect the surface from that part of the contaminants that is formed in liquid propellant small thrust engines (LRE MT) and initially moves along the surface of the engine nozzle in the form of a liquid film. This method cannot be used to protect the surfaces of modern spacecraft and spacecraft of block structures with spatial layout of blocks. In addition, in [1], screens installed in front of the protected surface area of the IP and their control means are not effective enough.
Известен также способ [2], предназначенный для защиты элементов межпланетного КА от загрязняющих воздействий ЖРД МТ и представляющий собой металлический экран в виде элемента цилиндрической поверхности, расположенный за блоком из шести двигателей.There is also known a method [2], designed to protect the elements of an interplanetary spacecraft from the polluting effects of the MTRE and representing a metal screen in the form of an element of a cylindrical surface located behind a block of six engines.
Однако такой способ экранирует лишь от контаминантов из периферийной области с углами более 90° от оси выхлопной струи. Кроме того, в случае близкого расположения двигателей к корпусу аппарата, как это имеет место в большинстве случаев, применяемая в [2] конструкция экрана не может быть использована из-за неэффективности.However, this method only shields from contaminants from the peripheral region with angles greater than 90 ° from the axis of the exhaust jet. In addition, in the case of close proximity of the engines to the apparatus body, as is the case in most cases, the screen design used in [2] cannot be used due to inefficiency.
Известен способ [3], предназначенный для предотвращения загрязнения элементов поверхности МКС, возникающего при работе блока его двигателей. В способе защиты элементов поверхности КА и станций от загрязнений путем экранирования от образованных при истечении из сопла ракетных двигателей малой тяги реактивной струи, в которой наряду с продуктами полного сгорания топлива образуются жидкофазные контаминанты. В [3] для защиты поверхностей космического аппарата от указанных контаминантов экран выполняют с расположенным внутри него поглощающим пористым телом, осесимметрично охватывающим каждое сопло ракетного двигателя малой тяги.The known method [3], designed to prevent contamination of the surface of the ISS, arising from the operation of the block of its engines. In the method of protecting surface elements of the spacecraft and stations from pollution by shielding from the jet thrust generated from the nozzle of the rocket engine from the nozzle, in which liquid-phase contaminants are formed along with the products of complete combustion of the fuel. In [3], to protect the surfaces of the spacecraft from these contaminants, the screen is made with an absorbing porous body located inside it, axisymmetrically covering each nozzle of a thruster.
Для контроля эффективности поглощающее пористое тело извлекают из экрана и доставляют на Землю для исследования в лабораторных условиях. Кроме того, в натурных условиях эксплуатации предусмотрена регенерация пористого тела путем электрического нагревания.To monitor the effectiveness of the absorbing porous body is removed from the screen and delivered to the Earth for research in laboratory conditions. In addition, under natural conditions, the regeneration of the porous body by electric heating is provided.
Способы защиты загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги с помощью экранов, устанавливаемых перед участком защищаемой поверхности КА и станций в [1, 2, 3], а также способы их контроля являются аналогами заявляемых технических решений.Ways to protect the contaminants of the surface elements of the spacecraft generated during the operation of small thrust rocket engines using screens installed in front of the area of the protected surface of the spacecraft and stations in [1, 2, 3], as well as methods for their control are analogues of the claimed technical solutions.
Недостатком аналогов является их неэффективность для оперативного управления в нештатных и аварийных ситуациях полета МКС.The disadvantage of analogues is their inefficiency for operational control in emergency and emergency situations of ISS flight.
Известен способ защиты поверхности КА от загрязнений, образующихся при дренаже гидравлических магистралей и работе реактивных двигателей, и устройство для его осуществления (Описание изобретения к патенту РФ RU №2149807 B64G 1/|52 [4]). Согласно способу в изобретении [4] образующиеся при работе соответствующих систем капли жидкости собирают и повторно диспергируют. При этом часть образующихся более мелких капель выносят потоком газа в приосевую зону струи. Процесс ведут до полного удаления контаминантов с периферии струи в приосевую зону струи.There is a method of protecting the surface of a spacecraft from contaminants generated during drainage of hydraulic lines and the operation of jet engines, and a device for its implementation (Description of the invention to the patent of the Russian Federation RU No. 2149807 B64G 1 / | 52 [4]). According to the method of the invention [4], liquid droplets generated by the operation of the respective systems are collected and redispersed. In this case, part of the formed smaller droplets are carried out by a gas stream into the axial zone of the jet. The process is conducted until the complete removal of contaminants from the periphery of the jet into the axial zone of the jet.
Описанный в [4] способ контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги, близок по технической сущности заявляемому изобретению. Более подробно способ контроля, основанный на использовании однотипных планшетов в способе защиты поверхности КА от загрязнений, образующихся при дренаже гидравлических магистралей и работе реактивных двигателей, осуществлен в космическом эксперименте (КЭ) «Кромка» и описан в [5].The method described in [4] for controlling contaminants of spacecraft surface elements generated during operation of small thrust rocket engines is close in technical essence to the claimed invention. In more detail, the control method based on the use of the same type of tablets in the method of protecting the spacecraft surface from contaminants generated during drainage of hydraulic lines and jet engines was carried out in the Kromka space experiment (CE) and described in [5].
В космическом эксперименте (КЭ) «Кромка» выбросы ПНС фиксировались на однотипных планшетах, устанавливаемых на длительное время за срезом сопла около двигателей ориентации (ДО) CM MKC, в которых на контрольной пластине из сплава алюминия с силикатным терморегулирующим покрытием в качестве регистрирующих элементов были размещены контрольные образцы материалов и покрытий с характерными размерами 30-40 мм. Далее эти материалы с необходимыми предосторожностями доставлялись на Землю и передавались для химического обследования в специализированные химические лаборатории.In the Kromka space experiment (KE), PNS emissions were recorded on the same type of plates installed for a long time behind the nozzle exit near the orientation engines (DO) CM MKC, in which on a control plate of an aluminum alloy with a silicate temperature-controlled coating were placed as recording elements control samples of materials and coatings with characteristic sizes of 30-40 mm. Further, these materials with the necessary precautions were delivered to the Earth and transferred for chemical examination to specialized chemical laboratories.
Описанный в [4, 5] способ контроля близок по технической сущности заявляемому изобретению и может быть указан в качестве его прототипа.The control method described in [4, 5] is close in technical essence to the claimed invention and can be indicated as its prototype.
Недостатком способа контроля, описанного в [5], является неоперативный статистический характер сбора информации о функционировании жидкостных реактивных двигателях малой тяги (ЖРД МТ) при их использовании в качестве исполнительных органов в системах коррекции и ориентации на борту международной космической станции (МКС), который неэффективен для оперативного управления в нештатных и аварийных ситуациях полета МКС.The disadvantage of the control method described in [5] is the non-operational statistical nature of the collection of information on the functioning of liquid propellant small thrust engines (LRE MT) when used as executive bodies in correction and orientation systems on board the international space station (ISS), which is ineffective for operational control in emergency and emergency situations of the ISS flight.
Задачей изобретения является разработка оперативной системы диагностики параметров среды элементов поверхности МКС при функционировании на борту МКС двигателей коррекции и ориентации на основе ЖРД МТ, которая может быть полезной полезный для оперативного управления в нештатных и аварийных ситуациях полета МКС.The objective of the invention is to develop an operational system for diagnosing the environmental parameters of the ISS surface elements when operating onboard the ISS correction and orientation engines based on the MTL MT, which can be useful useful for operational control in emergency and emergency situations of the ISS flight.
Для решения задачи в способе контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся в виде жидких капель (контаминантов) при работе ракетных двигателей малой тяги, который основан на выносе контаминантов потоком газа, сформированным коаксиально расположенными, охватывающими сопло двигателя защитными экранами, сборе контаминантов на планшете, установленном у кромки внешнего экрана в периферийной зоне струи двигателя, фиксировании контаминантов на контрольной пластине и фиксирующих элементах пластины планшета, осуществляют селективное пьезоэлектрическое преобразование параметров контаминантов на контрольной пластине и фиксирующих элементах пластины вышеуказанного планшета и других однотипных планшетов, размещенных в выбранных для контроля загрязнений зонах поверхности КА, в электрические сигналы и передают сигналы на Землю по каналам штатной телеметрической системы.To solve the problem, in a method for controlling the pollution of spacecraft surface elements formed in the form of liquid droplets (contaminants) during operation of small thrust rocket engines, which is based on the removal of contaminants by a gas stream formed by coaxially arranged protective screens covering the engine nozzle, the collection of contaminants on a tablet installed at the edge of the external screen in the peripheral zone of the jet of the engine, fixing the contaminants on the control plate and the fixing elements of the tablet plate, carry out active piezoelectric conversion of the parameters of the contaminants on the control plate and the fixing elements of the plate of the aforementioned tablet and other plates of the same type, located in the space surface areas selected for pollution control, into electrical signals and transmit signals to the Earth through the channels of a standard telemetry system.
Известно устройство [1], предназначенное для предотвращения загрязнения искусственного спутника (ИС), возникающего при работе блока его двигателей, и представляющее собой дискообразные панели, устанавливаемые перед участком защищаемой поверхности ИС, которое основано на защите от контаминантов, переносимых газовой фазой выхлопа двигателей в соответствующем телесном угле пространства, занятого его струей, путем экранирования участка защищаемой поверхности ИС.A device [1] is known that is designed to prevent contamination of an artificial satellite (IS) arising from the operation of its engine block and is a disk-shaped panel installed in front of a portion of the protected surface of the IS, which is based on protection from contaminants carried by the gas phase of the engine exhaust in the corresponding the solid angle of the space occupied by its jet by shielding a portion of the IP surface to be protected.
Устройство [1] и средства контроля эффективности являются аналогами заявляемых технических решений.The device [1] and means of monitoring effectiveness are analogues of the claimed technical solutions.
Однако экраны, устанавливаемыми перед участком защищаемой поверхности ИС, непригодны для защиты поверхностей современных КА и ОПС блочных конструкций с пространственной компоновкой блоков, например, при функционировании ЖРД МТ системы коррекции и ориентации на поверхности МКС. Кроме того, экраны в [1], устанавливаемые перед участком защищаемой поверхности ИС, и их средства контроля недостаточно эффективны.However, the screens installed in front of the area to be protected by the IS are unsuitable for protecting the surfaces of modern spacecraft and OPS of block structures with a spatial arrangement of blocks, for example, when the rocket engine MT of the correction and orientation system on the ISS surface is functioning. In addition, the screens in [1], installed in front of the area of the protected surface of the IC, and their means of control are not effective enough.
Известно также устройство [2], предназначенное для защиты элементов межпланетного КА от загрязняющих воздействий ЖРД МТ, и представляющее собой металлический экран в виде элемента цилиндрической поверхности, расположенный за блоком из шести двигателей.It is also known a device [2], designed to protect the elements of an interplanetary spacecraft from the polluting effects of the MTL, and which is a metal screen in the form of an element of a cylindrical surface located behind a block of six engines.
Однако такой устройство экранирует лишь от контаминантов из периферийной области с углами более 90° от оси выхлопной струи. Кроме того, в случае близкого расположения двигателей к корпусу аппарата, как это имеет место в большинстве случаев, применяемая в [2] конструкция экрана не может быть использована из-за неэффективности.However, such a device shields only from contaminants from the peripheral region with angles of more than 90 ° from the axis of the exhaust stream. In addition, in the case of close proximity of the engines to the apparatus body, as is the case in most cases, the screen design used in [2] cannot be used due to inefficiency.
Более эффективным является известное устройство [3], предназначенное для предотвращения загрязнений элементов поверхности МКС, содержащихся в реактивных струях, истекающих из сопел ракетных двигателей на химическом топливе. В устройстве защиты элементов поверхности КА и станций от загрязнений [3] каждое из сопел снабжено осесимметричным ему устройством защиты в виде экрана с расположенным внутри поглощающим телом, торцевые поверхности которых герметично примыкают к срезу сопла, причем снаружи между экраном и поглощающим телом выполнен вентиляционный зазор. В устройстве [3] для контроля эффективности поглощающее пористое тело извлекают из экрана и доставляют на Землю для исследования в лабораторных условиях. Кроме того, в натурных условиях эксплуатации предусмотрена регенерация пористого тела путем электрического нагревания.More effective is the known device [3], designed to prevent contamination of the ISS surface elements contained in jet streams flowing from the nozzles of rocket engines using chemical fuel. In the device for protecting the surface elements of the spacecraft and stations from pollution [3], each nozzle is equipped with an axisymmetric protection device in the form of a screen with an absorbing body located inside, the end surfaces of which are hermetically adjacent to the nozzle exit, and an air gap is made outside the screen and the absorbing body. In the device [3] for monitoring the effectiveness of the absorbing porous body is removed from the screen and delivered to the Earth for research in laboratory conditions. In addition, under natural conditions, the regeneration of the porous body by electric heating is provided.
Устройства осуществления контроля загрязнений в [1, 2, 3] являются аналогами устройств осуществления контроля загрязнений заявляемых технических решений.The pollution control devices in [1, 2, 3] are analogous to the pollution control devices of the claimed technical solutions.
Недостатком аналогов является неэффективность контроля загрязнения для оперативного управления в нештатных и аварийных ситуациях полета МКС.The disadvantage of analogues is the inefficiency of pollution control for operational control in emergency and emergency situations of the ISS flight.
Более эффективным является известное устройство для защиты поверхности в [4], которое содержит экран, охватывающий сопло или патрубок. Экран выполнен из коаксиальных, заглушенных с тыльной стороны цилиндров. Передние кромки внутреннего и внешнего цилиндров выступают вперед соответственно относительно среза сопла (патрубка) и внутреннего цилиндра. Устройство для защиты поверхности в [4] имеет устройство контроля, описанное в [5]. Для проведения КЭ "Кромка 1» в [5] использовались однотипные планшеты, которые в сеансах выходов в открытый космос космонавты устанавливали на длительные периоды около двигателей СМ.More effective is the known device for surface protection in [4], which contains a screen covering the nozzle or pipe. The screen is made of coaxial damped cylinders on the back. The leading edges of the inner and outer cylinders protrude forward, respectively, with respect to the nozzle exit (nozzle) and the inner cylinder. The device for surface protection in [4] has a control device described in [5]. For carrying out the Kromka 1 space shuttle in [5], the same type of tablets were used, which in spacewalk sessions the astronauts installed for long periods near SM engines.
Описанное в [5] устройство контроля близко по технической сущности заявляемому изобретению и может быть указано в качестве его прототипа.The control device described in [5] is close in technical essence to the claimed invention and can be indicated as its prototype.
Недостатком способа контроля, описанного в [5], является неоперативный статистический характер сбора информации о функционировании жидкостных реактивных двигателей малой тяги (ЖРД МТ) при их использовании в качестве исполнительных органов в системах коррекции и ориентации на борту международной космической станции (МКС), который полезен для констатации стабильного функционирования МКС, но не пригоден для оперативного управления в аварийных и нештатных ситуациях полета МКС.The disadvantage of the control method described in [5] is the non-operational statistical nature of the collection of information on the functioning of liquid propellant small thrust engines (MTE) when they are used as executive bodies in correction and orientation systems on board the international space station (ISS), which is useful to ascertain the stable functioning of the ISS, but not suitable for operational control in emergency and emergency situations of the ISS flight.
Задачей заявляемого устройства для осуществления способа контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги, является разработка оперативной системы диагностики параметров среды элементов поверхности МКС при функционировании на борту МКС двигателей коррекции и ориентации на основе ЖРД МТ.The objective of the inventive device for implementing a method for controlling the pollution of spacecraft surface elements generated by the operation of small thrust rocket engines is to develop an operational system for diagnosing the environmental parameters of the ISS surface elements when operating onboard the ISS correction and orientation engines based on MT rocket engines.
Для решения задачи в устройство для осуществления способа контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги, которое содержит охватывающие сопло двигателя сдвоенные коаксиально расположенные защитные экраны и размещенный за кромкой внешнего защитного экрана планшет с контрольной пластиной и фиксирующими элементами, введены селективные пьезоэлектрические датчики и другие однотипные вышеуказанному планшеты с контрольными пластинами и фиксирующими элементами, которые установлены в других контролируемых элементах поверхности КА и оснащены в зоне фиксирующих элементов селективными пьезоэлектрическими датчиками, выходы которых подключены к входам штатной телеметрической системы.To solve the problem, selective piezoelectric sensors are introduced into the device for implementing the method for controlling the contamination of surface elements of the spacecraft generated by the operation of small thrust rocket engines, which includes dual coaxially located protective shields and a tablet placed behind the edge of the external protective screen, with a control plate and fixing elements sensors and other tablets of the same type with the above control plates and fixing elements that are installed in other controlled elements of the spacecraft surface and equipped with selective piezoelectric sensors in the area of the fixing elements, the outputs of which are connected to the inputs of a standard telemetry system.
Устройство для осуществления способа контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги, иллюстрируют Фиг.1-4.A device for implementing the method of controlling the pollution of the surface elements of the spacecraft generated during the operation of small thrust rocket engines is illustrated in FIGS. 1-4.
На Фиг.1 на представлен планшет с установленными датчиками 1-8 на контрольной пластине 9 кассеты 10. В нише кассеты размещены «аккумуляторы свежих контаминантов» 11.Figure 1 shows a tablet with installed sensors 1-8 on the control plate 9 of the
На Фиг.2 приведена геометрия газодинамических защитных устройств (ГЗУ, см. [5]), на которых представлены защитные экраны 12 и 13 с установленными на них датчиками температуры 15 и давления 16.Figure 2 shows the geometry of gas-dynamic protective devices (GZU, see [5]), which shows the
На Фиг.3 приведена блок-схема устройства осуществления способа контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги. Блоки электроники 17, связанные с датчиками, размещенными на планшете и на поверхности экранов двигателей ориентации (здесь не показаны), связаны также с бортовой цифровой вычислительной машиной (БЦВМ) 18 и штатной радиотелеметрической системой (ТМ) 19.Figure 3 shows a block diagram of a device for implementing a method for controlling contaminants of spacecraft surface elements generated during operation of small thrust rocket engines. Electronics blocks 17 associated with sensors located on the tablet and on the surface of the screens of orientation engines (not shown here) are also connected to the on-board digital computer (BCM) 18 and the standard radio telemetry system (TM) 19.
На Фиг.4 показана конструктивная схема планшетов с элементами 14.Figure 4 shows a structural diagram of tablets with
Реализацию способа контроля загрязнений элементов поверхности КА, образующихся при работе ракетных двигателей малой тяги, а также устройства для его осуществления предполагается провести на борту Служебного модуля (СМ) МКС. Поэтому на Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3 максимально использованы установленные на борту СМ МКС элементы (см. [5]). Например, планшет "Кромка 1-0" был установлен в ноябре 2001 г.на агрегатном отсеке служебного модуля МКС на поручне около блока ДО + Р (двигатель ориентации - рыскание +). Положение планшета относительно сопел блока ДО+Р показано на рис.14 в материалах статьи (см. [5]). Период экспозиции планшета в открытом космосе составил - 100 суток. Планшет '"Кромка 1-1" был установлен в январе 2002 г. после демонтажа планшета "Кромка 1-0" одновременно с установкой ГЗУ на блоки ДО СМ. Планшет был закреплен на рукоятке-поручне ГЗУ блока ДО+Т (двигатель ориентации -тангаж +) (см. рис.15 в [5]). Исследование выбросов ПНС из сопел ДО СМ проведено в КЭ "Кромка-1." (см. [5]).The implementation of the method for controlling the pollution of spacecraft surface elements resulting from the operation of small thrust rocket engines, as well as the device for its implementation, is supposed to be carried out onboard the ISS Service Module (SM). Therefore, in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, the elements mounted onboard the ISS CM are most used (see [5]). For example, the Kromka 1-0 tablet was installed in November 2001 on the aggregate compartment of the ISS service module on the handrail near the DO + P block (orientation engine - yaw +). The position of the tablet relative to the nozzles of the DO + P block is shown in Fig. 14 in the materials of the article (see [5]). The exposure period of the tablet in outer space was 100 days. The “Edge 1-1” tablet was installed in January 2002 after the dismantling of the “Edge 1-0" tablet at the same time as the installation of the memory on the units before SM. The tablet was mounted on the handle-handrail of the GZU of the DO + T block (orientation engine-pitch +) (see Fig. 15 in [5]). The study of PNS emissions from the nozzles before SM was carried out in Kromka-1. (see [5]).
Для проведения КЭ "Кромка-1" использовались однотипные планшеты, которые в сеансах выходов в открытый космос космонавты устанавливали на длительные периоды около двигателей СМ. Планшеты состояли из кассеты в виде открытого короба с размерами 235×140×20 мм (см. [5]) и средств фиксации (замок, ручка-поручень).For carrying out the Kromka-1 spacecraft, the same type of tablets were used, which in spacewalk sessions, the astronauts installed for long periods near the SM engines. The tablets consisted of a cartridge in the form of an open box with dimensions of 235 × 140 × 20 mm (see [5]) and means of fixation (lock, handle-handrail).
В качестве регистрирующих элементов использовались образцы материалов и покрытий 1-8 (см. [5]) с характерными размерами 30-40 мм, установленные на контрольной пластине 9 из сплава алюминия с силикатным терморегулирующим покрытием класса "Солнечные отражатели" марки ТР-СО-12. В полостях кассеты 10 под контрольной пластиной устанавливались диски -"аккумуляторы свежих контаминантов" 11 (АСК) с диаметром ~20 мм и толщиной 1 или 3 мм, изготовленные из углерода с объемной пористостью на основе SiC или TiC. Перед установкой АСК взвешивались на аналитических весах с точностью 0.001 г. Вес самих АСК в зависимости от толщины его диска составлял -0.240 или -0.620 г.As recording elements, we used samples of materials and coatings 1–8 (see [5]) with characteristic sizes of 30–40 mm mounted on a control plate 9 made of aluminum alloy with a silicate thermoregulatory coating of the “Solar Reflectors” class TR-СО-12 . In the cavities of
В контрольной пластине в местах установки АСК сделаны калиброванные отверстия 08 мм. За время экспонирования материалы АСК впитывали в себя и абсорбировали поток свежих ПНС, пролетевших через отверстия в пластине. На поверхности контрольной пластины и на контрольных образцах свежие осадки ПНС под действием факторов космического полета испарялись, оставляя сухой осадок. После возвращения на Землю в лабораторных условиях определялись весовые параметры осадков ПНС на контрольной пластине, контрольных образцах, размещенных на позициях 1-8 и в АСК, а также химические составы ПНС, изменения значений оптических коэффициентов покрытий образцов (см. [5]).In the control plate in the places where the ASK was installed, calibrated holes of 08 mm were made. During exposure, ASA materials absorbed and absorbed the flow of fresh PNS flying through the holes in the plate. On the surface of the control plate and on the control samples, fresh PNS sediments evaporated under the influence of space flight factors, leaving a dry precipitate. After returning to the Earth under laboratory conditions, we determined the weight parameters of PNS precipitation on the control plate, control samples placed at positions 1–8 and in the ASK, as well as chemical compositions of PNS, changes in the optical coefficients of sample coatings (see [5]).
В контрольной пластине и в местах установки контрольных образцов, размещенных на позициях 1-8, согласно данному изобретению предполагается разместить телеметрические датчики и пьезоэлектрические преобразователи параметров загрязнений и параметров струи для их преобразования в электрические сигналы и трансляции на Землю непосредственно во время работы бортовых двигателей ориентации на МКС.In the control plate and in the installation sites of the control samples located at positions 1-8, according to this invention, it is proposed to place telemetric sensors and piezoelectric transducers of pollution parameters and jet parameters for their conversion into electrical signals and broadcast to Earth directly during operation of onboard orientation engines on ISS.
ЛитератураLiterature
1. JP, заявка, 62-48088, кл. В64G 1/52, 1987.1. JP, application, 62-48088, cl. B 64G 1/52, 1987.
2. H.Trinks,.R.J.Hoffman. Exprimental Investigation of bipropellant exhaust plume flowfrield, heating and contamination, and comparation with the CONTAM computer model predictions. AIAA-83-1447. 1983.2. H. Trinks .R.J. Hoffman. Exprimental Investigation of bipropellant exhaust plume flowfrield, heating and contamination, and comparation with the CONTAM computer model predictions. AIAA-83-1447. 1983.
3. Описание изобретения к патенту РФ RU (11)2111904 С1 (51) 7 6 B64G 1/52 Управляющая двигательная установка космических аппаратов и станций с ракетными двигателями малой тяги (Варианты). Заявка 97111516/28. Дата подачи заявки: 1997.07.02 Авторы: Поскачеев Ю.Д., Ребров С.Г., Герасимов Ю.И.3. Description of the invention to the patent of the Russian Federation RU (11) 2111904 C1 (51) 7 6 B64G 1/52 Control propulsion system for spacecraft and stations with small thrust rocket engines (Options). Application 97111516/28. Application submission date: 1997.07.02 Authors: Poskacheev Yu.D., Rebrov S.G., Gerasimov Yu.I.
4. Описание изобретения к патенту РФ RU (11)2149807 (13)C1 (51) 7 B64G 1/52. Способ защиты поверхности КА от загрязнений, образующихся при дренаже гидравлических магистралей и работе реактивных двигателей, и устройство для его осуществления. Заявка: 99111097/28; Заявитель: Институт теплофизики СО РАН. Дата подачи заявки: 1999.05.24 Авторы: Герасимов Ю.И., Мишина Л.В., Приходько В.Г., Ярыгин В.Н.4. Description of the invention to the patent of the Russian Federation RU (11) 2149807 (13) C1 (51) 7 B64G 1/52. A method of protecting the surface of a spacecraft from contaminants generated during drainage of hydraulic lines and the operation of jet engines, and a device for its implementation. Application: 99111097/28; Applicant: Institute of Thermophysics SB RAS. Application submission date: 1999.05.24 Authors: Gerasimov Yu.I., Mishina L.V., Prikhodko V.G., Yarygin V.N.
5. Герасимов Ю.И., Крылов А.Н., Приходько В.Г.; Ярыгин В.Н., Ярыгин И.В. Моделирование в вакуумных камерах процессов внешнего загрязнения МКС струями двигателей ориентации. // Хим. Физика. 2006. Т 25. №11. С 35-47.5. Gerasimov Yu.I., Krylov A.N., Prikhodko V.G .; Yarygin V.N., Yarygin I.V. Modeling in the vacuum chambers of the processes of external pollution of the ISS by jets of orientation engines. // Chem. Physics. 2006. T 25. No. 11. C 35-47.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009125356/11A RU2402466C1 (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Method of controlling contaminants of spacecraft surface elements brought about by low-thrust rocket engine operation and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009125356/11A RU2402466C1 (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Method of controlling contaminants of spacecraft surface elements brought about by low-thrust rocket engine operation and device to this end |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402466C1 true RU2402466C1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009125356/11A RU2402466C1 (en) | 2009-07-03 | 2009-07-03 | Method of controlling contaminants of spacecraft surface elements brought about by low-thrust rocket engine operation and device to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402466C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735162C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-10-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова"(ФГУП "ВНИИА") | Device for protection of object against action of space |
| RU2735223C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-10-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова"(ФГУП "ВНИИА") | Device for protection of object against action of space |
| RU2803675C1 (en) * | 2023-06-06 | 2023-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Payload block for studying contamination inside cubesat satellite instruments |
-
2009
- 2009-07-03 RU RU2009125356/11A patent/RU2402466C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГЕРАСИМОВ Ю.И., КРЫЛОВ А.Н. и др. Моделирование в вакуумных камерах процессов внешнего загрязнения МКС струями двигателей ориентации. Хим. Физика. - 2006. Т 25. №11. С 35-47. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735162C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-10-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова"(ФГУП "ВНИИА") | Device for protection of object against action of space |
| RU2735223C1 (en) * | 2020-03-25 | 2020-10-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л.Духова"(ФГУП "ВНИИА") | Device for protection of object against action of space |
| RU2803675C1 (en) * | 2023-06-06 | 2023-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Payload block for studying contamination inside cubesat satellite instruments |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dirri et al. | A review of quartz crystal microbalances for space applications | |
| RU2402466C1 (en) | Method of controlling contaminants of spacecraft surface elements brought about by low-thrust rocket engine operation and device to this end | |
| EP0250455B1 (en) | Method and apparatus for atomic beam irradiation | |
| Tortora et al. | LICIACube, the Italian witness of DART impact on Didymos | |
| Grabe et al. | Status and future of research on plume induced contamination | |
| Eggers et al. | The SHEFEX flight experiment-pathfinder experiment for a sky based test facility | |
| Wozniakiewicz et al. | Space dust and debris near the Earth | |
| Grundmann et al. | Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT)-Design, Development and Delivery of a Small Asteroid Lander Aboard Hayabusa2 | |
| Sengupta et al. | Mars lander engine plume impingement environment of the Mars Science Laboratory | |
| Eremenko et al. | Europa Clipper spacecraft configuration evolution | |
| Martin et al. | The influence of commonly used materials and compounds on spacecraft contamination | |
| Krylov et al. | On orbit contaminant deposition measurements on Russian orbital stations and on the Russian segment of the International Space Station | |
| Larin et al. | Modeling unburned propellant droplet distribution and velocities in plumes of small bipropellant thrusters | |
| McKeown et al. | Analysis of TQCM surface contamination adsorbed during the Spacelab I mission | |
| Kinard et al. | Overview of the space environmental effects observed on the retrieved Long Duration Exposure Facility (LDEF) | |
| Brophy et al. | Assessing Ceres' Past and Current Habitability | |
| William et al. | Near Earth Object (NEO) Mitigation Options Using Exploration Technologies | |
| Slyuta et al. | Study of Small Bodies of the Solar System: Odyssey-Asteroids Project | |
| Visentine | In-space technology development: Atomic oxygen and orbital debris effects | |
| Chen et al. | Contamination concerns and mitigative methods related to the space environment | |
| Soares et al. | Overview of International Space Station orbital environments exposure flight experiments | |
| Lee | Risk Assessment of Hypervelocity Impact of Saturn Dust on Cassini Sun Sensors | |
| Kawashima | The Observation of Plasma Behavior in a Magnetic Thrust Chamber for Laser Fusion Rocket | |
| Xiller et al. | Space Science Laboratory, NASA Marshall Space Flight Center Huntsville, AL 35812 | |
| Maag et al. | Space station thermal control surfaces. Volume 2: Literature search |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160704 |