RU2581274C2 - Modular spacecraft - Google Patents

Modular spacecraft Download PDF

Info

Publication number
RU2581274C2
RU2581274C2 RU2014117915/11A RU2014117915A RU2581274C2 RU 2581274 C2 RU2581274 C2 RU 2581274C2 RU 2014117915/11 A RU2014117915/11 A RU 2014117915/11A RU 2014117915 A RU2014117915 A RU 2014117915A RU 2581274 C2 RU2581274 C2 RU 2581274C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spacecraft
payload
module
mpn
modules
Prior art date
Application number
RU2014117915/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014117915A (en
Inventor
Николай Сергеевич Жуль
Пётр Алексеевич Шаклеин
Андрей Викторович Яковлев
Василий Владимирович Попов
Александр Владимирович Анкудинов
Юрий Григорьевич Выгонский
Виктор Евгеньевич Косенко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2014117915/11A priority Critical patent/RU2581274C2/en
Publication of RU2014117915A publication Critical patent/RU2014117915A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581274C2 publication Critical patent/RU2581274C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aerospace engineering. Module spacecraft comprises the service system module, the first and second payload modules. The first payload module is arranged at the second one for it to take up the load transferred thereto from the first payload module. Spacecraft comprises the interfaces for power supply, data transfer and other signals and has the sufficient space for accommodation of the larger components: solar battery panels and antennas.
EFFECT: decreased weight, accelerated fabrication and ground experimental finishing.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании космических аппаратов (КА) различного назначения.The invention relates to space technology and can be used to create spacecraft (SC) for various purposes.

Космический аппарат обычно состоит из модуля служебных систем и модуля полезной нагрузки. Модуль служебных систем (МСС) и модуль полезной нагрузки (МПН) это обычно конструктивно различные сборки, на которых расположены навесные элементы: антенны, солнечные батареи и т.д.A spacecraft typically consists of a service system module and a payload module. Service systems module (MSS) and payload module (MPN) are usually structurally different assemblies on which mounted components are located: antennas, solar panels, etc.

В настоящее время тенденции развития космической техники накладывают ряд требований к проектированию КА. Постоянное увеличение количества целевых функций ведет к увеличению оборудования, которое необходимо разместить на КА.Currently, the development trends of space technology impose a number of requirements for the design of spacecraft. A constant increase in the number of target functions leads to an increase in the equipment that must be placed on the spacecraft.

Известен КА, включающий корпус и антенны по патенту США US 20030057328 A1 от 27.03.2003, в котором корпус имеет неоднородное сечение вдоль основной оси аппарата. Неоднородность корпуса КА позволяет максимизировать использование имеющихся объемов ракеты-носителя. Однако МПН представляет собой единую конструкцию, что не позволяет изготавливать и испытывать различные полезные нагрузки одновременно.Known KA, including the casing and antennas according to US patent US 20030057328 A1 dated 03/27/2003, in which the casing has a non-uniform cross section along the main axis of the apparatus. The heterogeneity of the spacecraft hull allows you to maximize the use of available volumes of the launch vehicle. However, MPN is a single design, which does not allow to produce and experience various payloads at the same time.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является КА (принят за прототип изобретения) защищенный патентом EP 19970121935, включающий в себя множество функционально независимых модулей, собранных вокруг центральной структуры, интерфейсы для обеспечения питанием, интерфейсы для передачи данных и других сигналов, имеющий достаточно места для укладки больших компонентов.Closest to the claimed technical solution in terms of technical nature and the technical result achieved is a spacecraft (adopted as a prototype of the invention) protected by patent EP 19970121935, which includes many functionally independent modules assembled around a central structure, interfaces for power supply, interfaces for data transmission and other signals having enough space for laying large components.

Недостатком прототипа является то, что применение центральной несущей структуры увеличивает общую массу КА и уменьшает возможные размеры и объемы зоны размещения полезного груза.The disadvantage of the prototype is that the use of a Central bearing structure increases the total mass of the spacecraft and reduces the possible size and volume of the zone of placement of the payload.

Задачей предлагаемого изобретения является введение новой архитектуры построения КА, использование которой будет способствовать созданию более легких и компактных КА, а также позволит сократить сроки изготовления КА, снизить затраты на изготовление и наземную экспериментальную отработку КА.The objective of the invention is the introduction of a new architecture for the construction of the spacecraft, the use of which will contribute to the creation of lighter and more compact spacecraft, and will also reduce the time of production of the spacecraft, reduce the cost of manufacturing and ground experimental testing of the spacecraft.

Поставленная задача решается за счет того, что космический аппарат, содержащий модули космического аппарата (КА), интерфейсы для обеспечения питанием, интерфейсы для передачи данных и других сигналов, имеющий достаточно места для укладки больших компонентов, дополнительно состоит из модуля служебных систем, первого модуля полезной нагрузки и второго модуля полезной нагрузки, причем второй МПН устанавливается на первый МПН так, что стартовая нагрузка второго МПН передается на первый МПН и воспринимается им, за счет чего отпадает необходимость использования центральной структуры.The problem is solved due to the fact that the spacecraft containing modules of the spacecraft (SC), interfaces for providing power, interfaces for transmitting data and other signals, which has enough space for laying large components, additionally consists of a module of service systems, the first module useful load and the second module of the payload, and the second MPN is installed on the first MPN so that the starting load of the second MPN is transmitted to the first MPN and is perceived by it, thereby eliminating the need Axle use by the central structure.

Исполнение МПН в виде двух или более конструктивных сборок позволяет параллельно работать со сборками на этапах наземной эксплуатации спутника, что снижает время изготовления КА и время прохождения наземной экспериментальной отработки КА.The design of the MPN in the form of two or more structural assemblies allows you to simultaneously work with assemblies at the stages of ground-based satellite operation, which reduces the spacecraft fabrication time and the time it takes for the ground experimental spacecraft to be tested.

Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения:The invention is illustrated by drawings, which do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of the claims of this technical solution, but are only illustrative materials of a particular case of execution:

- на фиг. 1 изображен пример КА, спроектированного по предлагаемому решению, в аксонометрической проекции;- in FIG. 1 shows an example of a spacecraft designed according to the proposed solution, in axonometric projection;

- на фиг. 2 изображено конструктивное деление КА в соответствии с принципами настоящего изобретения;- in FIG. 2 shows a structural division of a spacecraft in accordance with the principles of the present invention;

- на фиг. 3 изображен вариант конструктивного исполнения КА, спроектированного по предлагаемому решению, в аксонометрической проекции;- in FIG. 3 shows an embodiment of a spacecraft designed according to the proposed solution in axonometric projection;

- на фиг. 4 изображено конструктивное деление КА в соответствии с принципами настоящего изобретения- in FIG. 4 shows a structural division of a spacecraft in accordance with the principles of the present invention.

На фиг. 1, 2 показан космический аппарат блочно-модульного исполнения. В состав КА входит модуль служебных систем 1, первый модуль полезной нагрузки 2 и второй модуль полезной нагрузки 3. Необходимо отметить, что хотя на фиг. 1, 2 показан КА с двумя модулями полезной нагрузки, тем не менее данное изобретение предполагает три и более модуля полезной нагрузки.In FIG. 1, 2, a block-modular spacecraft is shown. The SC includes a service system module 1, a first payload module 2 and a second payload module 3. It should be noted that although in FIG. 1, 2, a spacecraft with two payload modules is shown, however, the present invention contemplates three or more payload modules.

Вне зависимости от количества модулей полезной нагрузки 2, 3, используемых при компоновке КА, модули полезной нагрузки могут быть размещены в вертикальной, продольной «тандемной» конфигурации, как показано на фиг. 1. Термин «тандемная», используемый в данном документе, означает ориентацию установленных модулей полезной нагрузки 2, 3 относительно КА, когда КА сориентирован в вертикальном положении относительно Земли, при этом модули полезной нагрузки 2, 3 располагаются вдоль или совпадают с центральной продольной осью КА и расположены один за другим так, что модуль полезной нагрузки 3 опирается на модуль полезной нагрузки 2. Также в состав КА входят крупногабаритные компоненты: панели БС 4 и антенны 5.Regardless of the number of payload modules 2, 3 used in the spacecraft layout, the payload modules can be placed in a vertical, longitudinal “tandem” configuration, as shown in FIG. 1. The term "tandem" used in this document means the orientation of the installed payload modules 2, 3 relative to the SC, when the SC is oriented in a vertical position relative to the Earth, while the modules of the payload 2, 3 are located along or coincide with the central longitudinal axis of the SC and are arranged one after another so that the payload module 3 rests on the payload module 2. Also, the spacecraft includes large-sized components: BS 4 panels and antennas 5.

В другом варианте исполнения вне зависимости от количества модулей полезной нагрузки 2, 3, 6, используемых при компоновке КА, модули полезной нагрузки могут быть размещены в вертикальной, продольной «пакетной» конфигурации, как показано на фиг. 3, 4. Термин «пакетная», используемый в данном документе, означает ориентацию установленных модулей полезной нагрузки 3, 6 относительно КА, когда КА сориентирован в вертикальном положении относительно Земли, при этом модули полезной нагрузки 3, 6 располагаются вдоль или совпадают с центральной продольной осью КА и расположены параллельно так, что модуль полезной нагрузки 3 и модуль полезной нагрузки 6 опираются на модуль полезной нагрузки 2. Также в состав КА входят крупногабаритные компоненты: панели БС 4 и антенны 5.In another embodiment, regardless of the number of payload modules 2, 3, 6 used in the spacecraft layout, the payload modules can be placed in a vertical, longitudinal “packet” configuration, as shown in FIG. 3, 4. The term “packet” used in this document means the orientation of the installed payload modules 3, 6 relative to the SC, when the SC is oriented in a vertical position relative to the Earth, while the modules of the payload 3, 6 are located along or coincide with the central longitudinal the axis of the spacecraft and are arranged in parallel so that the payload module 3 and the payload module 6 are based on the payload module 2. The spacecraft also includes large-sized components: BS 4 panels and antennas 5.

Предлагаемое конструктивное решение используют следующим образом.The proposed constructive solution is used as follows.

Обеспечение эффективного выполнения целевых функций КА является целью проектирования нового КА. Данную цель можно достичь с помощью решения проектных задач. Решение этих задач осуществляется в процессе компоновки КА. Традиционно, каждый КА считается уникальным со своим назначением или миссией. В общем, КА может выполнять несколько целевых задач, и оборудование для выполнения целевых задач могут изготавливать различные производители. В таком случае выгодно сделать несколько МПН в виде независимых конструктивных сборок и строить КА по архитектуре, предлагаемой в настоящем изобретении.Ensuring the effective implementation of the target functions of the spacecraft is the goal of designing a new spacecraft. This goal can be achieved by solving design problems. The solution to these problems is carried out in the process of assembling the spacecraft. Traditionally, each spacecraft is considered unique with its purpose or mission. In general, a spacecraft can fulfill several targets, and various manufacturers can produce equipment for performing targets. In this case, it is advantageous to make several MPN in the form of independent structural assemblies and build the spacecraft according to the architecture proposed in the present invention.

Так как модули 1, 2, 3 КА являются отдельными конструктивными сборками, то работы (изготовление сборок, монтаж оборудования, проведение некоторых испытаний) можно проводить параллельно, что сокращает общий срок изготовления КА.Since the modules 1, 2, 3 of the spacecraft are separate structural assemblies, the work (assembly manufacturing, equipment installation, some testing) can be carried out in parallel, which reduces the overall production time of the spacecraft.

В данном изобретении предполагается, что стартовые нагрузки от второго МПН воспринимаются первым МПН, что позволяет отказаться от центральной силовой структуры и тем самым уменьшить размеры КА, за счет возможности размещения оборудования на месте центральной несущей структуры. Исключение несущей структуры позволит снизить массу КА или зарезервировать ее для полезного груза.In this invention, it is assumed that the starting loads from the second MPN are perceived by the first MPN, which allows us to abandon the central power structure and thereby reduce the size of the spacecraft, due to the possibility of placing the equipment in place of the central bearing structure. The exclusion of the supporting structure will reduce the spacecraft mass or reserve it for the payload.

Достигаемый технический результат заключается в уменьшении массы КА за счет исключения центральной структуры. Снижение времени изготовления и проведения наземной экспериментальной отработки достигается за счет размещения целевой аппаратуры в нескольких модулях полезной нагрузки и выполнением этих модулей в виде отдельных конструктивных сборок.The technical result achieved is to reduce the mass of the spacecraft by eliminating the central structure. Reducing the time of manufacturing and conducting ground experimental testing is achieved by placing the target equipment in several modules of the payload and the implementation of these modules in the form of separate structural assemblies.

Таким образом, заявленная архитектура построения КА позволяет изготавливать более легкие и компактные КА и сократить сроки изготовления КА.Thus, the claimed spacecraft construction architecture makes it possible to produce lighter and more compact spacecraft and reduce the spacecraft manufacturing time.

Выполненный таким образом космический аппарат позволяет производить независимую сборку и испытания модулей КА.A spacecraft made in this way allows independent assembly and testing of spacecraft modules.

Это позволит, сохранив преимущества прототипа, добиться снижения сроков изготовления КА, снижении затрат на изготовление и наземную эксплуатацию КА.This will allow, while retaining the advantages of the prototype, to achieve a reduction in the spacecraft manufacturing time, lower costs for the production and ground operation of the spacecraft.

Claims (3)

1. Космический аппарат блочно-модульного исполнения, содержащий модули космического аппарата (КА), интерфейсы для обеспечения питанием, интерфейсы для передачи данных и других сигналов, имеющий достаточно места для укладки больших компонентов, отличающийся тем, что в состав КА входят модуль служебных систем, первый модуль полезной нагрузки и второй модуль полезной нагрузки (МПН), причем второй МПН устанавливается на первый МПН так, что стартовая нагрузка второго МПН передается на первый МПН и воспринимается им.1. A block-modular spacecraft containing modules of the spacecraft (SC), interfaces for supplying power, interfaces for transmitting data and other signals, having enough space for laying large components, characterized in that the SC includes a service system module, the first payload module and the second payload module (MPN), the second MPN being installed on the first MPN so that the starting load of the second MPN is transmitted to the first MPN and perceived by it. 2. Космический аппарат по п. 1, отличающийся тем, что космический аппарат может содержать множество модулей полезной нагрузки.2. The spacecraft according to claim 1, characterized in that the spacecraft can contain many payload modules. 3. Космический аппарат по п. 1 и 2, отличающийся тем, что при наличии трёх и более МПН, второй и последующие МПН могут устанавливаться «пакетами». 3. The spacecraft according to claim 1 and 2, characterized in that in the presence of three or more MPNs, the second and subsequent MPNs can be installed in “packages”.
RU2014117915/11A 2014-04-29 2014-04-29 Modular spacecraft RU2581274C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117915/11A RU2581274C2 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Modular spacecraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117915/11A RU2581274C2 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Modular spacecraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014117915A RU2014117915A (en) 2015-11-10
RU2581274C2 true RU2581274C2 (en) 2016-04-20

Family

ID=54536242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014117915/11A RU2581274C2 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Modular spacecraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2581274C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659343C1 (en) * 2017-02-28 2018-06-29 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of manufacturing of the spacecraft payload module of a block-modular design
RU2729906C1 (en) * 2019-12-05 2020-08-13 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» Spacecraft assembly method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5152482A (en) * 1990-06-29 1992-10-06 Standard Space Platforms Corp. Modular mother satellite bus for subsidiary payloads
EP0849166A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-24 TRW Inc. Modular spacecraft architecture
RU2254265C2 (en) * 2003-05-07 2005-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method
RU2420431C2 (en) * 2009-05-05 2011-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) Spacecraft of flexible configuration for extra payload

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5152482A (en) * 1990-06-29 1992-10-06 Standard Space Platforms Corp. Modular mother satellite bus for subsidiary payloads
EP0849166A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-24 TRW Inc. Modular spacecraft architecture
RU2254265C2 (en) * 2003-05-07 2005-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Method of injection of artificial satellites as main and accompanying payloads into geocentric orbit and device for realization of this method
RU2420431C2 (en) * 2009-05-05 2011-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) Spacecraft of flexible configuration for extra payload

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659343C1 (en) * 2017-02-28 2018-06-29 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of manufacturing of the spacecraft payload module of a block-modular design
RU2729906C1 (en) * 2019-12-05 2020-08-13 Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» Spacecraft assembly method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014117915A (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104260903B (en) Possesses the propelling module structure of independent high rail satellite platform function
US9796488B2 (en) Dual port payload attach ring compatible satellite
CN104443431B (en) Triangle satellite configuration
CN108923838B (en) Common rail master-slave distributed GEO communication satellite system
CN105035358A (en) In-orbit expansion-type satellite structure
US10633123B2 (en) Exoskeletal launch support structure
CN104648693A (en) Satellite structure for platform and load integration
US20160368624A1 (en) Geosat propulsion system architecture with electric apogee motor
EA031358B1 (en) Modular central structure for a dual launch of space aircrafts
CN103387058A (en) Multiple space vehicle launch system
US9796484B2 (en) Satellite system comprising two satellites attached to each other and method for launching them into orbit
US12060171B2 (en) Satellite, manufacturing method and modules for use in satellite assembly
JP2017537838A (en) Modular structure optimized for the manufacture of micro satellites
RU2581274C2 (en) Modular spacecraft
JP2008531397A (en) Spacecraft adapter with embedded resources and method of forming the same
CN105775166A (en) I-shaped satellite platform
RU2688630C2 (en) Space platform
CN112124627A (en) Flexible satellite platform structure
US11827385B2 (en) Direct mount of secondary payload adapters to truss structure common to space vehicle payload adapter
RU2572277C2 (en) Spacecraft with extra payload
RU184328U1 (en) Adapter for launching several spacecraft
CN104290918A (en) Miniaturized orbit tug satellite configuration and layout design method
Beattie et al. In-flight operations of a high-availability nanosatellite constellation for maritime observation
CN116513487B (en) Multifunctional upper-level configuration and space carrier
Blinov et al. Exploring the Possibilities for Improving the Performance of the Adapters used for Launching Multiple Small Space Vehicles on a Single Launch Vehicle