RU2481256C1 - Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц - Google Patents
Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481256C1 RU2481256C1 RU2011142950/11A RU2011142950A RU2481256C1 RU 2481256 C1 RU2481256 C1 RU 2481256C1 RU 2011142950/11 A RU2011142950/11 A RU 2011142950/11A RU 2011142950 A RU2011142950 A RU 2011142950A RU 2481256 C1 RU2481256 C1 RU 2481256C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrier
- shield
- substrate
- dielectric
- metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Изобретение относится к защите космических аппаратов (КА) от внешних потоков высокоскоростных частиц. Устройство содержит преграду, состоящую из металлического защитного экрана (1), изоляционного слоя (2) и металлической подложки (3). К подложке (3) и экрану (1) подключен источник питания (4). Преграда расположена на расстоянии от корпуса (6) КА, причем на корпусе выполнен диэлектрический экран (5), поверх которого нанесен проводящий слой (7). К подложке (3) и слою (7) подключена система электропитания (8). Между подложкой (3) и слоем (7) выполнены диэлектрические перемычки (9), разделяющие данные элементы на секции. При встрече с КА метеорная частица преодолевает преграду (1-2-3) и образует конгломерат из плазмы, осколков частицы, экрана и изоляционного слоя. В этой преграде происходит начальное разрушение частицы за счет джоулева тепла при разряде источника (4). При движении конгломерата к электропроводящему слою (7) возникает градиент напряженности и происходит электрический пробой. Возникающий электрический ток довершает разрушение частицы. Диэлектрические перемычки (9) уменьшают время разряда. Технический результат изобретения состоит в расширении диапазона размеров и масс частиц, от которых возможна защита КА, а также в повышении эффективности использования электрической энергии при разрушении частиц. 2 ил.
Description
Изобретение относится к исследованиям и освоению космического пространства и может быть использовано в космических объектах для защиты от метеорных частиц.
Известно защитное покрытие космического аппарата от механических воздействий, содержащее прослойку из пористого материала, заполненную водяным льдом или водо-ледяной смесью (патент РФ №2258641, МПК B64G 1/52, B64G 1/56, опубликовано 20.08.2005).
Наиболее близким аналогом является устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц и устройство для его осуществления (Заявка 94027439/28, 19.07.1994, МПК B64G 1/56, опубликованное 10.04.1999).
В этом способе описывается устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц, которое содержит преграду, расположенную на расстоянии от корпуса КА, диэлектрический экран, расположенный на корпусе, и систему энергопитания для создания разности потенциалов, имеющую два выхода, первый из которых соединен с электропроводящим слоем на корпусе, а второй - с преградой, преграда выполнена в виде металлического защитного экрана, который соединен с вторым выходом системы энергопитания через токоограничивающий резистор, а между первым и вторым выходами системы энергопитания подключен накопительный конденсатор, металлический защитный экран снабжен изоляционным слоем, который расположен со стороны электропроводящего слоя.
Однако он обладает рядом недостатков:
- пригоден для защиты от небольшого диапазона частиц;
- из-за большой емкости накопительного конденсатора он не успевает полностью разрядиться в процессе разрушения частиц, что снижает эффективность самого способа защиты космического аппарата.
Поставлена задача - расширить диапазон размеров частиц, от которых производится защита космического аппарата, и повысить эффективность использования электрической энергии при разрушении частиц.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для защиты от метеорных частиц содержит преграду, состоящую из металлического защитного экрана и изоляционного слоя, расположенную на расстоянии от корпуса космического аппарата, диэлектрический экран, расположенный на корпусе, и систему энергопитания для создания разности потенциалов, имеющую два выхода, первый из которых соединен с электропроводящим слоем, нанесенным на диэлектрический экран, а второй - с преградой, согласно изобретению преграда снабжена металлической подложкой, к металлической подложке и металлическому защитному экрану подключен второй источник питания, металлический защитный экран, электропроводящий слой и металлическая подложка разделены на секции, между металлической подложкой и электропроводящим слоем расположены диэлектрические преграды.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 изображен общий вид устройства для защиты космического аппарата от метеорных частиц, на фиг.2 изображен вид сверху устройства для защиты космического аппарата от метеорных частиц.
Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц содержит преграду, выполненную в виде трехслойной структуры (металлический защитный экран 1, изоляционный слой 2, металлическая подложка 3), к металлической пленке и металлической подложке подключен второй источник питания 4 и расположенный на расстоянии от корпуса космического аппарата, диэлектрический экран 5, нанесенный на корпус 6, поверх которого нанесен электропроводящий слой 7, систему энергопитания для создания разности потенциалов 8, имеющую два выхода, первый из которых соединен с электропроводящим слоем на корпусе, а второй - с преградой, диэлектрические перемычки 9.
Устройство работает следующим образом. Метеорная частица с достаточной кинетической энергией при встрече с космическим аппаратом преодолевает преграду (металлический защитный экран 1, изоляционный слой 2, металлическая подложка 3) и образует конгломерат из плазмы, осколков частицы, экрана и изоляционного слоя вследствие неполного своего разрушения и испарения. При продвижении конгломерата по направлению к электропроводящему слою 7 возникает градиент напряженности и происходит пробой электрического поля. Поэтому в ней возникает электрический ток. Скорость пробоя электрического поля по аналогии с искровым разрядом в атмосфере - молнией, до 100 тысяч километров в секунду. Диэлектрические перемычки 9 служат для деления преграды на секции, что позволяет уменьшить время разряда tразряда, согласно формуле:
tразряда≈3·R·C,
где R - сопротивление разрядного канала, C - емкость секции.
Дополнительное разрушение частиц происходит в первой преграде при разряде второго источника питания, что приводит к джоулеву нагреву метеорной частицы и частичному разрушения.
Claims (1)
- Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц, содержащее преграду, состоящую из металлического защитного экрана и изоляционного слоя, расположенную на расстоянии от корпуса космического аппарата, диэлектрический экран, расположенный на корпусе, и систему энергопитания для создания разности потенциалов, имеющую два выхода, первый из которых соединен с электропроводящим слоем, нанесенным на диэлектрический экран, а второй - с преградой, отличающееся тем, что преграда снабжена металлической подложкой, к металлической подложке и металлическому защитному экрану подключен второй источник питания, а металлический защитный экран, электропроводящий слой и металлическая подложка разделены на секции, причем между металлической подложкой и электропроводящим слоем расположены диэлектрические преграды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142950/11A RU2481256C1 (ru) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142950/11A RU2481256C1 (ru) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2481256C1 true RU2481256C1 (ru) | 2013-05-10 |
Family
ID=48789432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011142950/11A RU2481256C1 (ru) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2481256C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598927C1 (ru) * | 2015-06-10 | 2016-10-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Устройство для защиты космического аппарата от микрометеороидов |
CN107992669A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-04 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种航天器解体事件的类型判定方法和系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06206599A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-07-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 除塵用宇宙プラットフォーム |
RU2088496C1 (ru) * | 1995-11-20 | 1997-08-27 | Государственное предприятие "Красная звезда" | Противометеоритная защита коллекторов теплоносителя холодильника-излучателя |
RU2128609C1 (ru) * | 1994-07-19 | 1999-04-10 | Гуров Александр Ефимович | Способ защиты космических аппаратов от метеорных частиц и устройство для его осуществления |
US7150938B2 (en) * | 2001-03-30 | 2006-12-19 | Lithium Power Technologies, Inc. | Structurally embedded intelligent power unit |
RU2316456C1 (ru) * | 2006-03-29 | 2008-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Электромагнитная система защиты космических аппаратов от орбитальных осколков |
-
2011
- 2011-10-24 RU RU2011142950/11A patent/RU2481256C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06206599A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-07-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 除塵用宇宙プラットフォーム |
RU2128609C1 (ru) * | 1994-07-19 | 1999-04-10 | Гуров Александр Ефимович | Способ защиты космических аппаратов от метеорных частиц и устройство для его осуществления |
RU2088496C1 (ru) * | 1995-11-20 | 1997-08-27 | Государственное предприятие "Красная звезда" | Противометеоритная защита коллекторов теплоносителя холодильника-излучателя |
US7150938B2 (en) * | 2001-03-30 | 2006-12-19 | Lithium Power Technologies, Inc. | Structurally embedded intelligent power unit |
RU2316456C1 (ru) * | 2006-03-29 | 2008-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Электромагнитная система защиты космических аппаратов от орбитальных осколков |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598927C1 (ru) * | 2015-06-10 | 2016-10-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Устройство для защиты космического аппарата от микрометеороидов |
CN107992669A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-04 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种航天器解体事件的类型判定方法和系统 |
CN107992669B (zh) * | 2017-11-28 | 2021-02-02 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种航天器解体事件的类型判定方法和系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2273258T3 (es) | Proteccion contra rayos para una estructura compuesta. | |
CA2561631C (en) | Lightning protection method and device using a mixture of active and passive plasmas | |
US8873217B2 (en) | Arrangement for igniting spark gaps | |
Panov et al. | Pulsed electrical discharge in conductive solution | |
CN103604325B (zh) | 一种高压等离子体薄膜开关及其制造方法 | |
CL2012001643A1 (es) | Disposición de electrodo para un tratamiento de una superficie con plasma para una descarga con barrera dielectrica, que comprende; un electrodo plano y un dielectrico formado por un material plano flexible, en cuyo lado orientado hacia la superficie a ser tratada tiene una estructura con zonas aireadoras; y procedimiento de tratamiento. | |
RU2481256C1 (ru) | Устройство для защиты космического аппарата от метеорных частиц | |
Ning et al. | Propagation of positive discharges in an air bubble having an embedded water droplet | |
Duselis et al. | Factors affecting energy deposition and expansion in single wire low current experiments | |
Bazelyan et al. | The mechanism of lightning attraction and the problem of lightning initiation by lasers | |
Douat et al. | Interactions between two counterpropagating plasma bullets | |
Zhang et al. | Low energy surface flashover for initiation of electric propulsion devices | |
RU2598927C1 (ru) | Устройство для защиты космического аппарата от микрометеороидов | |
US9420733B2 (en) | Electromagnetic pulse protected hard drive | |
RU2630487C1 (ru) | Средство экстренного уничтожения носителей информации | |
CN206022895U (zh) | 用于油气站场库区的雷电保护装置 | |
CN109131947A (zh) | 一种超高速撞击防护装置及方法 | |
RU2623782C1 (ru) | Экран для защиты космического аппарата от высокоскоростного ударного воздействия частиц космической среды | |
Mesyats | On the nature of the Vorob’evs effect in pulse breakdown of solid dielectrics | |
RU2396630C1 (ru) | Взрывной формирователь импульса тока | |
RU2467443C1 (ru) | Способ активной молниезащиты зданий, сооружений и территорий | |
EA008198B1 (ru) | Активная броня | |
ES2216691B1 (es) | Pararrayos desionizante de carga electroestatica.-. | |
Zhang et al. | Measurements of the Characteristics of Plasma Plume Generated by Low Energy Surface Flashover | |
RU2406655C2 (ru) | Электроимпульсная противообледенительная система |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131025 |