RU2474516C1

RU2474516C1 - Способ разрушения фрагментов космического мусора

Info

Publication number: RU2474516C1
Application number: RU2011131723/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Юрьевич Мирошников; Сергей Владимирович Сорокин; Михаил Владимирович Хмельщиков; Юрий Тимофеевич Тимофеев
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-10

Abstract

Изобретение относится к области защиты космических объектов от космического мусора, метеоритов и других опасных объектов, а также для очистки околоземного космического пространства от прекративших активное существование ИСЗ, их обломков и отходов жизнедеятельности человека. Способ заключается в создании препятствия, оказывающего ударно-кинетическое воздействие на фрагменты космического мусора. При этом данное препятствие образуют в виде нескольких компактных препятствий, каждое из которых состоит из равномерно рассредоточенного гранулированного взрывчатого вещества. При вершинах препятствий располагают ударники конической формы (с углом при вершине от 45° до 90°). В качестве ударников могут быть использованы, в частности, контейнеры из-под взрывчатого вещества. Количество распыляемых искусственных препятствий и расстояние между ними определяют исходя из ожидаемых размеров фрагментов космического мусора и относительной скорости его сближения с охраняемым объектом. При этом соблюдают условие, чтобы энергетика приближающегося потока космического мусора была меньше энергетики комплексного воздействия на него со стороны указанных препятствий взрывчатого вещества и ударников. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и эффективности разрушения космического мусора (и других опасных объектов) с широким спектром характеристик их компонентов. 1 ил.

Description

Изобретение относится к космическим средствам защиты от метеоритов и может быть использовано для защиты функционирующих искусственных спутников Земли и других искусственных космических объектов от космического мусора, а также для очистки околоземного космического пространства от прекративших активное существование искусственных спутников Земли, их обломков и отходов жизнедеятельности человека. Способ может быть использован для уничтожения других опасных объектов.

Известен способ разрушения фрагментов космического мусора путем воздействия на них лазерным излучением. (См., например, патент РФ №2040449, кл. B64G 9/00, опубл. 27.07.95 г.).

Недостатком данного способа является его низкая производительность, невозможность применения по крупным объектам метеоритно-кометного вещества и большие энергозатраты.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ разрушения фрагментов космического мусора состоящего из метеоритов и техногенного загрязнения путем ударно-кинетического воздействия, за счет создания препятствия из распыленных мелкодисперсных частиц взрывчатого вещества с характерным размером не менее 1,5 мм на пути следования космического мусора. (См., патент РФ №2204508, кл. B64G 99/00, 1/56 от 2002 г.).

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность при защите действующих спутников земли и пилотируемых космических объектов и избыточно большой расход взрывчатого вещества.

Задачей данного изобретения является создание способа разрушения объекта, состоящего из космического мусора и метеоритно-кометного вещества, с достижением технического результата в виде повышения производительности и эффективности разрушения космического мусора с широким спектром их характеристик.

Данная задача решается путем того, что в способе разрушения фрагментов космического мусора путем ударно-кинетического воздействия, включающем создание в околоземном космическом пространстве препятствия на пути следования фрагментов космического мусора распылением мелкодисперсных частиц с характерным размером не менее 1,5 мм, из взрывчатого вещества со скоростью детонации, превышающей скорость соударения с фрагментами космического мусора, в соответствии с изобретением, на пути следования космического мусора создают несколько компактных препятствий, состоящих из равномерно распределенного гранулированного вещества, имеющих в момент соударения с космическим мусором коническую форму с углом при вершине от 45 до 90 градусов, при этом в вершине каждого препятствия располагают твердое тело в виде искусственного ударника конической формы.

Предложенный способ характеризуется пространственной структурой, конфигурацией, совокупностью материалов препятствий и комплексным воздействием на объект космического мусора.

Далее предлагаемый способ поясняется с помощью схемного чертежа, где защищаемый объект - 1, препятствия из взрывчатого вещества - 2, искусственные конические ударники - 3, космический мусор - 4, диаметр сферической зоны безопасности вокруг охраняемого космического объекта - 5, диаметры оснований конических облаков - 6, фрагмент космического мусора - 7, гранула взрывчатого вещества - 8, капсулы с гранулированным взрывчатым веществом - 9.

Способ разрушения фрагментов космического мусора осуществляется следующим образом.

При приближении к космическому объекту 1 космического мусора 4 навстречу космическому мусору по пути его следования запускаются капсулы 9 с находящимся в них гранулированным взрывчатым веществом 8. При достижении точки раскрытия первой капсулы 9 происходит рассредоточение гранул взрывчатого вещества 8, которые формируются в виде конического облака с углом при вершине от 45 до 90 градусов и диаметром основания 6, равным диаметру сферической зоны безопасности 5 вокруг защищаемого объекта 1. При этом капсула 9 выполняет роль искусственного конического ударника 3. При соприкосновении с фрагментами космического мусора 7 конический ударник 3 не только частично поглощает, но и отбрасывает космический мусор 4 по траекториям, не пересекающимся с траекторией движения защищаемого объекта 1. В то же время фрагменты 7 космического мусора 4, соударяясь с гранулами взрывчатого вещества 8 по образующей конической поверхности препятствия из взрывчатого вещества 2, также частично отражаются по траекториям, не пересекающимся с траекторией движения защищаемого объекта 1, а частично проходят сквозь препятствие из взрывчатого вещества 2, соударяясь с его гранулами 8, и разрушаются либо полностью, либо частично. Частично разрушенные фрагменты 7 космического мусора 4, пересекающиеся с траекторией движения защищаемого объекта 1, перехватывает следующее препятствие из взрывчатого вещества 2 и ударника 3. При необходимости количество препятствий может быть увеличено.

Суть изобретения заключается в том, что препятствие, оказывающее ударно-кинетическое воздействие на фрагменты космического мусора, образуют в виде несколько компактных препятствий, состоящих из равномерно рассредоточенного гранулированного взрывчатого вещества, при вершинах которых располагают ударники конической формы, причем в качестве материала частиц препятствий используют взрывчатое вещество, а в качестве ударников могут быть использованы, в том числе, контейнеры из-под взрывчатого вещества, а количество распыляемых искусственных препятствий и расстояние между ними определяют исходя из размеров фрагментов космического мусора и относительной скорости его сближения с охраняемым объектом таким образом, что энергетика приближающегося потока космического мусора меньше энергетики комплексного воздействия на него со стороны препятствий взрывчатого вещества и ударников. Диаметр основания конического препятствия равен диаметру сферической зоны безопасности вокруг охраняемого космического объекта. Данная зона безопасности определяется предварительно и является одной из характеристик охраняемого объекта.

Данный способ позволяет перехватывать только те фрагменты космического мусора 7, которые реально угрожают защищаемому космическому объекту 1. При этом нет необходимости физически уничтожать весь космический мусор 4 за счет создания массивного препятствия из взрывчатого вещества 2, достаточно отразить его путем создания нескольких малоразмерных препятствий из взрывчатого вещества 2 с искусственными коническими ударниками 3, что приводит к более рациональному использованию взрывчатого вещества 8 с большей эффективностью, что приводит к более надежной охране защищаемого объекта 1.

Claims

Способ разрушения фрагментов космического мусора путем ударно-кинетического воздействия, включающий создание в околоземном космическом пространстве препятствия на пути следования фрагментов космического мусора распылением мелкодисперсных частиц с характерным размером не менее 1,5 мм взрывчатого вещества со скоростью детонации, превышающей скорость соударения с фрагментами космического мусора, отличающийся тем, что па пути следования космического мусора создают несколько компактных препятствий, состоящих из равномерно распределенного гранулированного взрывчатого вещества, имеющих в момент соударения с космическим мусором коническую форму с углом при вершине в интервале от 45° до 90°, при этом в вершине каждого препятствия располагают твердое тело в виде искусственного ударника конической формы.