RU2626788C2 - Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits - Google Patents

Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits Download PDF

Info

Publication number
RU2626788C2
RU2626788C2 RU2015155349A RU2015155349A RU2626788C2 RU 2626788 C2 RU2626788 C2 RU 2626788C2 RU 2015155349 A RU2015155349 A RU 2015155349A RU 2015155349 A RU2015155349 A RU 2015155349A RU 2626788 C2 RU2626788 C2 RU 2626788C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
descent
orbit
retrieved
orbits
capturing
Prior art date
Application number
RU2015155349A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015155349A (en
Inventor
Валерий Семенович Финченко
Олег Михайлович Алифанов
Владимир Михайлович Кульков
Сергей Олегович Фирсюк
Вадим Васильевич Терентьев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ), Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ)
Priority to RU2015155349A priority Critical patent/RU2626788C2/en
Publication of RU2015155349A publication Critical patent/RU2015155349A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626788C2 publication Critical patent/RU2626788C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/62Systems for re-entry into the earth's atmosphere; Retarding or landing devices

Landscapes

  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: descent tow vehicle for removing objects from the orbits of artificial earth satellites contains a cargo container having a free volume for placing the object to be retrieved, an inflatable braking device with a flexible hermetic heat-resistant shell, adapted to obtain an aerodynamic shape when it is filled with gas. In this case, the inflatable braking device has outer contours in the form of a truncated cone and is made in the form of a set of torus-shaped elements. The device also contains a device for capturing the object to be retrieved, a navigation system for searching for the object to be retrieved from the orbit and a propulsion system for maneuvering the vehicle. The device for capturing the object to be retrieved is made in the form of truncated cone sectors, and the free volume for placing the object to be retrieved is in the form of a conical flare.
EFFECT: expansion of the arsenal of space technology by introducing a simple descent tow veihicle for the rapid retrieval of objects from the orbits of artificial Earth satellites.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области космической техники и является средством для транспортировки объектов, находящихся на орбитах искусственных спутников Земли (ИСЗ), и погружения их в атмосферу. Это средство представляет собой спускаемый аппарат-буксир (САБ) для захвата объектов на орбите и спуска их в атмосфере Земли.The invention relates to the field of space technology and is a means for transporting objects located in the orbits of artificial Earth satellites (AES), and immersing them in the atmosphere. This tool is a towing descent vehicle (SAB) for capturing objects in orbit and launching them in the Earth’s atmosphere.

Такой спускаемый аппарат-буксир может быть использован для снятия с околоземного космического пространства техногенного «мусора»: отработавших свой ресурс спутников, обломков разрушенных ИСЗ, демонтированных от пилотируемых орбитальных станций крупногабаритных элементов конструкции и др. Пребывание подобных объектов длительное время на орбитах ИСЗ представляет угрозу столкновения с функционирующими объектами, созданными руками человека. С ростом количества запускаемых на орбиты ИСЗ объектов накопление техногенного «мусора» приобретает катастрофические масштабы, и очистка этого пространства становится актуальной проблемой.Such a towing descent vehicle can be used to remove man-made “debris” from near-Earth space: satellites that have spent their life, debris from destroyed satellites, dismantled large-sized structural elements from manned orbital stations, etc. Staying at such objects for a long time poses a collision threat with functioning objects created by human hands. With the increase in the number of objects launched into satellite orbits, the accumulation of technogenic “garbage” is becoming catastrophic, and cleaning up this space becomes an urgent problem.

Известно простейшее средство для увода ИСЗ с орбиты и погружения его в атмосферу Земли. Для этого снимаемый с орбиты объект снабжается реактивным тормозным двигателем, который в нужное время вырабатывает тормозной импульс, и объект направляется для спуска в заданный район поверхности Земли (Сборник РКК «Энергия» им. С.П. Королева под редакцией Ю.П. Семенова, 1996, с. 342-345 [1]). Однако такое техническое решение реализуется в единичных случаях. Распространение же его на все запускаемые объекты нецелесообразно из-за резкого возрастания (независимо от массы и габаритов объекта) их стоимости, вызываемого установкой двигательной установки. Также не решается задача увода отработавших свой ресурс ИСЗ или обломков их разрушения при аварийных запусках.The simplest means is known for removing a satellite from orbit and immersing it in the Earth’s atmosphere. To do this, the object removed from orbit is equipped with a jet brake engine, which generates a brake impulse at the right time, and the object is sent for descent to a given area of the Earth’s surface (SP Korolev RSC Energia Collection edited by Yu.P. Semenov, 1996, p. 342-345 [1]). However, such a technical solution is implemented in isolated cases. Distributing it to all launched objects is impractical due to a sharp increase (regardless of the mass and dimensions of the object) of their cost caused by the installation of a propulsion system. Also, the problem of removing the spent satellites or fragments of their destruction during emergency launches is not being solved.

Известно также средство для спуска ИСЗ с орбиты путем присоединения к нему укладываемой в компактный объем сферы, развертываемой в космосе при подаче газа в ее герметичную полость (Gossamor Orbit Lowering Device (GOLD); a Lightweight, Low-cost, and Simple De-orbit Sistem. Global Aerospace Corporation. April 16, 2003, 25 c. [2]). Это средство предлагалось для спуска с орбиты российской пилотируемой станции «Мир» массой 140 тонн с помощью присоединяемой к ней сферы диаметром 176 м, изготовленной из термостойкой пленки толщиной 9 микрон. Из-за торможения этой сферы в разреженных слоях атмосферы должно было бы произойти постепенное снижение станции, вход в плотные слои атмосферы в произвольном районе и полное или частичное ее сгорание. Поскольку это средство разрабатывалось исключительно для увода с орбиты и затопления пилотируемой станции «Мир», оно не позволяет проводить операции захвата, снятия с орбиты и транспортировки космических объектов для их увода с орбиты и погружения в атмосферу.A means is also known for launching a satellite from an orbit by attaching to it a sphere packed into a compact volume, deployed in space when gas is supplied into its sealed cavity (Gossamor Orbit Lowering Device (GOLD); a Lightweight, Low-cost, and Simple De-orbit Sistem Global Aerospace Corporation. April 16, 2003, 25 pp. [2]). This tool was proposed for descent from the orbit of the Russian manned station "Mir" weighing 140 tons with the help of a sphere connected with it with a diameter of 176 m, made of heat-resistant film with a thickness of 9 microns. Due to the deceleration of this sphere in rarefied layers of the atmosphere, a gradual decrease in the station, entry into the dense layers of the atmosphere in an arbitrary region, and its complete or partial combustion should occur. Since this tool was developed exclusively for withdrawal from orbit and flooding of the manned Mir station, it does not allow the capture, removal from orbit and transportation of space objects for their removal from orbit and immersion in the atmosphere.

Известна также система, представляющая собой средство, обеспечивающее снятие объекта с орбиты ИСЗ и доставку его на поверхность Земли. Эта система включает в себя многоразовый транспортный космический корабль (МТКК) «Шаттл» с двигательной установкой, систему навигации для поиска, снимаемого с орбиты объекта и сближения с ним, устройство-манипулятор для захвата объекта и размещения его в свободном объеме на борту МТКК, а также поверхность, обеспечивающую эффективное аэродинамическое торможение системы (ж-л Авиация и космонавтика №7, 1988, с. 46-47, и Интернет-сайт «Space Shuttle», раздел «Конструкция» [3]). МТКК «Шаттл» этой системы выполняет маневр по выходу на траекторию снимаемого объекта и подлету к нему, после чего бортовой манипулятор МТКК захватывает и помещает объект на борт корабля, который затем совершает спуск в атмосфере и посадку на поверхность Земли. Однако эта система, с одной стороны, представляет собой достаточно дорогостоящее и сложное по устройству средство для снятия объектов с орбиты, с другой - выход МТКК «Шаттл» как транспортного средства из арсенала космической техники, что исключает возможность его использования для рассматриваемого назначения.A system is also known, which is a tool that ensures the removal of an object from the satellite’s orbit and its delivery to the Earth’s surface. This system includes the Shuttle reusable transport spacecraft (MTKK) with a propulsion system, a navigation system for searching for an object taken from orbit and approaching it, a manipulator for capturing an object and placing it in free space on board the MTKK, and also a surface providing effective aerodynamic braking of the system (Zh. Aviation and Cosmonautics No. 7, 1988, pp. 46-47, and the Space Shuttle website, section "Design" [3]). The Shuttle MTCC of this system performs a maneuver on approaching the flight path of the object being shot up and approaching it, after which the MTCC onboard manipulator captures and places the object on board the ship, which then makes descent in the atmosphere and lands on the Earth’s surface. However, this system, on the one hand, is a rather expensive and complicated device for removing objects from orbit, and on the other hand, the Shuttle MTCC as a vehicle from the arsenal of space technology, which excludes the possibility of its use for the purpose in question.

Наиболее близким по совокупности признаков является спускаемый аппарат (Патент РФ №2381967, Финченко B.C., Пичхадзе К.М., Иванков А.А. Способ доставки грузов с пилотируемых орбитальных станций на поверхность Земли [4]), имеющий герметичный надувной отсек с гибкой термостойкой оболочкой, выполненной с возможностью приобретения сферической формы при заполнении ее газом. Внутри этого отсека размещают грузовой контейнер и источник газа, прикрепляя грузовой контейнер к гибкой оболочке. После отделения спускаемого аппарата от орбитальной станции осуществляют наддув указанного отсека газом и увеличивают размеры его гибкой оболочки до достижения сферической формы. Торможение спускаемого аппарата для схода с орбиты и перехода на траекторию снижения его в плотной атмосфере осуществляют только за счет аэродинамической силы, возникающей во время полета в разреженных слоях атмосферы.The closest set of features is a descent vehicle (RF Patent No. 2381967, Finchenko BC, Pichkhadze K.M., Ivankov A.A. Method for delivering cargo from manned orbital stations to the Earth’s surface [4]), which has a sealed inflatable compartment with flexible heat-resistant a shell made with the possibility of acquiring a spherical shape when filling it with gas. A cargo container and a gas source are placed inside this compartment, attaching the cargo container to a flexible shell. After separation of the descent vehicle from the orbital station, the indicated compartment is pressurized with gas and the dimensions of its flexible shell are increased until a spherical shape is achieved. The braking of the descent vehicle for descent from orbit and the transition to the trajectory of its decline in a dense atmosphere is carried out only due to the aerodynamic force that occurs during flight in rarefied layers of the atmosphere.

При реализации названных известных способов для сближения и захвата космического объекта, обеспечения соответствующей ориентации и торможения до скорости схода с орбиты спускаемого аппарата с грузовым контейнером используется реактивная двигательная установка транспортного космического аппарата (ТКА) - соответственно, МТКК «Шаттл» или орбитальной станции. В результате того, что в доставке груза участвуют эти космические транспортные аппараты, доставка грузов на поверхность Земли обходится чрезвычайно дорого.When implementing the aforementioned known methods for approaching and capturing a space object, ensuring appropriate orientation and braking to the speed of descent from the orbit of the descent vehicle with a cargo container, a rocket propulsion system of a transport spacecraft (TKA) is used - respectively, the Shuttle orbit orbit station. As a result of the fact that these spacecraft are involved in the delivery of cargo, the delivery of goods to the Earth's surface is extremely expensive.

Предлагаемое изобретение является более простым по устройству и более дешевым, чем описанные выше, техническим средством для оперативного снятия с орбит ИСЗ и очистки околоземного космического пространства от техногенного «мусора». При этом простота устройства предлагаемого средства обусловлена его целевым предназначением - только для снятия объектов с их орбит, тогда как у прототипа эта функция выполняется транспортным космическим аппаратом. Из простоты вытекает и более низкая стоимость предлагаемого средства.The present invention is simpler in structure and cheaper than the above-described technical means for the operational removal of satellites from orbits and for cleaning near-Earth space from man-made “debris”. At the same time, the simplicity of the device of the proposed tool is due to its intended purpose - only to remove objects from their orbits, whereas in the prototype this function is performed by a transport spacecraft. From the simplicity follows the lower cost of the proposed tool.

Кроме того, более низкие затраты при использовании предлагаемого изобретения могут быть обусловлены возможностью доставки САБ на орбиту в качестве попутного груза при запусках различных космических аппаратов.In addition, lower costs when using the present invention may be due to the possibility of delivering SAB into orbit as a passing load during launches of various spacecraft.

Очевидно также, что спускаемый аппарат, используемый только совместно с аппаратом МТКК "Шаттл" или пилотируемой орбитальной станцией, не пригоден для оперативного решения задачи доставки грузов на поверхность Земли вне связи со сроками полета аппаратов этого типа.It is also obvious that the descent vehicle, used only in conjunction with the Shuttle’s spacecraft or a manned orbital station, is not suitable for the operational solution of the problem of delivering goods to the Earth’s surface without regard to the flight times of this type of vehicles.

Известная система для снятия объектов с орбит ИСЗ, описанная в [4], является наиболее близкой к предлагаемому изобретению.The known system for removing objects from satellite orbits, described in [4], is closest to the proposed invention.

Предлагаемое изобретение направлено на получение технического результата, заключающегося в расширении арсенала космической техники путем введения простого и дешевого спускаемого аппарата-буксира для оперативного снятия объектов с орбит искусственных спутников Земли.The present invention is aimed at obtaining a technical result, which consists in expanding the arsenal of space technology by introducing a simple and cheap descent tug vehicle for the rapid removal of objects from the orbits of artificial Earth satellites.

Заявленный технический результат достигается тем, что спускаемый аппарат-буксир для снятия объектов с орбит искусственных спутников Земли содержит грузовой контейнер, надувное тормозное устройство с гибкой герметичной термостойкой оболочкой, выполненной с возможностью приобретения аэродинамической формы при заполнении ее газом, источник газа, систему наддува оболочки, причем согласно изобретению грузовой контейнер имеет свободный объем для размещения снимаемого объекта и содержит устройство для захвата снимаемого объекта, систему навигации для поиска снимаемого с орбиты объекта и двигательную установку для маневрирования аппарата.The claimed technical result is achieved by the fact that the descent towing vehicle for removing objects from the orbits of artificial Earth satellites contains a cargo container, an inflatable brake device with a flexible sealed heat-resistant shell made with the possibility of acquiring an aerodynamic form when filling it with gas, a gas source, a shell pressurization system, moreover, according to the invention, the freight container has a free volume for accommodating a removable object and comprises a device for capturing a removable object, systems navigation to find the object taken from orbit and propulsion system for maneuvering the machine.

Заявленный технический результат достигается также тем, что надувное тормозное устройство имеет внешние обводы в форме усеченного конуса и выполнено в виде набора элементов в форме тора.The claimed technical result is also achieved by the fact that the inflatable brake device has external contours in the form of a truncated cone and is made in the form of a set of elements in the form of a torus.

Заявленный технический результат достигается также тем, что устройство для захвата снимаемого объекта выполнено в виде секторов усеченного конуса, а свободный объем для размещения снимаемого объекта - в виде конического раструба.The claimed technical result is also achieved by the fact that the device for capturing a removable object is made in the form of sectors of a truncated cone, and the free volume for placing the removable object is in the form of a conical bell.

Заявленный технический результат достигается также тем, что устройство для захвата снимаемого объекта выполнено в виде элементов надувной конструкции.The claimed technical result is also achieved by the fact that the device for capturing a removable object is made in the form of elements of an inflatable structure.

Использование спускаемого аппарата-буксира с надувным тормозным устройством и размещение снимаемого объекта в грузовом контейнере позволяет иметь необходимое количество таких аппаратов на борту транспортного космического аппарата ввиду незначительности их массы и объема, который они занимают в состоянии, предшествующем наддуву. В сочетании с торможением такого аппарата в разреженной атмосфере только за счет использования аэродинамической силы это позволяет планировать спуск груза на Землю и осуществлять его оперативно, т.е. полностью независимо от программы полета ТКА. Очевидна также несопоставимость материальных затрат при использовании предлагаемого технического решения по сравнению с доставкой грузов на Землю с помощью возвращаемых аппаратов с жесткой аэродинамической поверхностью.The use of a towing descent vehicle with an inflatable brake device and placement of a removable object in a cargo container allows you to have the required number of such vehicles on board a transport spacecraft due to the insignificance of their mass and volume, which they occupy in a state prior to boosting. In combination with the braking of such an apparatus in a rarefied atmosphere only through the use of aerodynamic force, this makes it possible to plan the descent of cargo to the Earth and carry out it expeditiously, i.e. completely independent of the TCA flight program. The incomparability of material costs when using the proposed technical solution is also obvious in comparison with the delivery of goods to the Earth using returned vehicles with a rigid aerodynamic surface.

Использование спускаемого аппарата-буксира, надувное тормозное устройство которого выполнено с возможностью приобретения аэродинамической формы, обеспечивает его самоориентирование в потоке только в одном направлении и устойчивый, без колебаний полет до самой поверхности Земли. Это достигается благодаря аэродинамическим свойствам спускаемого аппарата, который имеет внешние обводы в форме усеченного конуса и центр масс которого смещен вперед по отношению к направлению полета относительно центра давления за счет прикрепления гибкой оболочки надувного тормозного устройства к размещаемому внутри нее грузовому контейнеру.The use of a towing descent vehicle, the inflatable braking device of which is made with the possibility of acquiring an aerodynamic shape, ensures its self-orientation in the stream in only one direction and a stable flight to the Earth’s surface without hesitation. This is achieved due to the aerodynamic properties of the descent vehicle, which has external contours in the shape of a truncated cone and whose center of mass is shifted forward with respect to the direction of flight relative to the center of pressure due to the attachment of the flexible shell of the inflatable brake device to the cargo container placed inside it.

Оснащение спускаемого аппарата-буксира устройством для захвата снимаемого объекта, системой навигации для поиска, снимаемого с орбиты объекта, и двигательной установкой для маневрирования аппарата позволяет решать весь комплекс задач, связанных с операциями снятия космического объекта с орбиты.Equipping a towing descent vehicle with a device for capturing a captured object, a navigation system for searching, taken from the orbit of an object, and a propulsion system for maneuvering the apparatus allows you to solve the whole range of problems associated with the operations of removing a space object from orbit.

Грузовой контейнер имеет свободный объем для размещения снимаемого объекта, позволяет разместить объект в пределах зоны полезного груза НТУ. Поскольку свободный объем для размещения снимаемого объекта сформирован в виде конического раструба, надутая герметичная оболочка плавно облегает грузовой контейнер, обеспечивая коническую аэродинамическую форму надувного тормозного устройства.The cargo container has free volume to accommodate the removed object, it allows you to place the object within the NTU payload zone. Since the free volume for accommodating the removed object is formed in the form of a conical bell, the inflated airtight shell smoothly fits the cargo container, providing a conical aerodynamic shape of the inflatable brake device.

Так как устройство для захвата снимаемого объекта выполнено в виде секторов усеченного конуса, а свободный объем для размещения снимаемого объекта - в виде конического раструба, обводы устройства для захвата снимаемого объекта в рабочем состоянии в сочетании с внутренними обводами грузового контейнера формируют зону полезного груза.Since the device for capturing a removable object is made in the form of sectors of a truncated cone, and the free volume for accommodating a removable object is in the form of a conical bell, the contours of the device for capturing a removable object in working condition in combination with the internal contours of the cargo container form a payload zone.

Выполнение устройства для захвата снимаемого объекта в виде элементов надувной конструкции позволяет формировать нужную для захвата космического объекта геометрию устройства в рабочем положении и обеспечивает его компактную укладку в транспортном положении.The implementation of the device for capturing a removable object in the form of elements of an inflatable structure allows you to form the geometry of the device necessary for capturing a space object in the working position and ensures its compact laying in the transport position.

Описанные выше конструктивные особенности спускаемого аппарата-буксира и схема его полета позволяют оперативно снимать космические объекты с орбиты, обеспечить управляемый вход в атмосферу и аэродинамическое торможение на атмосферном участке траектории, прогнозировать место посадки и обеспечить своевременную эвакуацию доставленного груза.The design features of the towing descent vehicle and its flight scheme described above allow you to quickly remove space objects from orbit, provide controlled entry into the atmosphere and aerodynamic drag on the atmospheric portion of the trajectory, predict the landing site and ensure timely evacuation of the delivered cargo.

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- на фиг. 1 показан предлагаемый спускаемый аппарат-буксир (САБ) с надувным тормозным устройством (НТУ) в раскрытом рабочем положении - вид сбоку;- in FIG. 1 shows the proposed lander-tug (SAB) with an inflatable brake device (NTU) in the open operating position - side view;

- на фиг. 2 показан САБ с НТУ в раскрытом положении - вид сверху;- in FIG. 2 shows the SAB with NTU in the open position - top view;

- на фиг. 3 показан САБ с НТУ в сложенном транспортном положении.- in FIG. 3 shows an SAB with NTU in the folded transport position.

Основной несущей конструкцией спускаемого аппарата-буксира для снятия объектов с орбит ИСЗ и спуска в атмосфере Земли является составная платформа (1), имеющая цилиндрическую форму, на одной стороне которой размещена двигательная установка (ДУ) (2), а на второй (противоположной) - контейнер (3) с приборно-навигационной аппаратурой. К круговому контуру второй части платформы (1) присоединено надувное тормозное устройство (4), собранное из отдельных элементов (5), выполненных, например, в виде полых торов. Элементы (5) помещены в чехол (6) с образованием, при подаче газа в полости этих элементов раскрывается в космосе НТУ (4) заданной формы, например в виде усеченного конуса с полым объемом между его малым и большим основаниями. На платформе (1) также размещены баки (7) со сжатым газом системы наддува НТУ и топливные баки (8) ДУ (2). Спускаемый аппарат-буксир для захвата транспортируемого объекта (9) содержит устройство (10), удерживающее объект внутри полого объема конуса НТУ (4). Для удержания НТУ (4) в сложенном при транспортировке САБ положении от несанкционированного раскрытия используется система обжатия (11).The main supporting structure of the towing descent vehicle for removing objects from satellite orbits and descent into the Earth’s atmosphere is a composite platform (1), which has a cylindrical shape, on which one propulsion system (DU) (2) is placed, and on the other (opposite) one container (3) with instrumentation and navigation equipment. An inflatable brake device (4) assembled from separate elements (5) made, for example, in the form of hollow tori, is attached to the circular contour of the second part of the platform (1). Elements (5) are placed in a cover (6) with formation; when gas is supplied to the cavity of these elements, NTU (4) of a given shape is opened in space, for example, in the form of a truncated cone with a hollow volume between its small and large bases. Tanks (7) with compressed gas from the NTU supercharging system and fuel tanks (8) ДУ (2) are also located on the platform (1). A towing descent vehicle for gripping a transported object (9) comprises a device (10) holding the object inside the hollow volume of the NTU cone (4). To keep NTU (4) in the folded position during transportation of the SAB from unauthorized disclosure, a compression system (11) is used.

Работает предлагаемый спускаемый аппарат-буксир в системе снятия объектов с орбит ИСЗ следующим образом.The proposed lander-tug in the system for removing objects from the orbits of an artificial satellite works as follows.

Предварительно с помощью станций наземного наблюдения за объектами, находящимися на орбитах ИСЗ, выбирается подлежащий снятию объект. Далее с помощью наземных измерительных пунктов (НИП) определяются параметры орбиты и геометрические размеры этого объекта. Из ассортимента САБ различной тяговооруженности и габаритов выбирается соответствующий аппарат, ДУ которого обеспечит вывод его с опорной орбиты на орбиту объекта, а геометрические параметры НТУ позволят разместить объект в пределах свободного объема НТУ.Preliminarily, using ground observation stations for objects located in the satellites orbits, the object to be removed is selected. Further, using the ground-based measuring points (NPC), the orbit parameters and geometric dimensions of this object are determined. From the assortment of SABs of various thrust-weight ratio and dimensions, the appropriate apparatus is selected, the remote control of which will ensure its output from the reference orbit to the orbit of the object, and the geometric parameters of the NTU will allow the object to be placed within the free volume of the NTU.

Выбранный САБ с НТУ в сложенном положении, показанном на фиг. 3, размещается под головным обтекателем РН либо в качестве попутного груза к запускаемому космическому аппарату, либо как самостоятельная полезная нагрузка РН среднего или малого класса.The selected NTU SAB in the folded position shown in FIG. 3, is located under the LV head fairing, either as a passing load to the launched spacecraft, or as an independent medium or small class LV payload.

После вывода САБ на опорную орбиту рассчитываются баллистические параметры траектории вывода САБ на орбиту транспортируемого объекта. В нужный момент времени по команде с Земли включается ДУ (2) и аппарат выводится на эту орбиту. Система навигации, размещенная в приборном контейнере (3), радиолокационным или оптическим путем обнаруживает необходимый объект, после чего проводится автоматическое управление сближением САБ с объектом с использованием ДУ (2). В момент, близкий к соприкосновению САБ с объектом, по сигналу соответствующего датчика автоматически включается система наполнения газом элементов (5) АТУ (4). В момент соприкосновения объекта с САБ подается газ для наддува удерживающего устройства (10). После этого САБ с объектом совершают совместный полет по орбите. Затем с помощью ДУ (2) связка «САБ+объект» ориентируется в положение готовности к выдаче тормозного импульса для схода с орбиты. Затем в НИП определяют момент включения и величину тормозного импульса двигателя для обеспечения попадания связки в заданную точку условной границы атмосферы. После выдачи тормозного импульса, в случае необходимости спасения транспортируемого объекта, может быть предусмотрено отсоединение части платформы (1), содержащей ДУ, от связки. В этом случае наружные поверхности остающейся второй части платформы (1), НТУ (4) и удерживающего устройства (10) покрываются тепловой защитой. Если же предусматривается затопление всей связки в заданном районе, тепловая защита САБ не выполняется.After the SAB is put into the reference orbit, the ballistic parameters of the trajectory of the SAB output into the orbit of the transported object are calculated. At the right time, at the command of the Earth, the remote control (2) is turned on and the device is launched into this orbit. A navigation system located in the instrument container (3), by radar or optical means, detects the necessary object, after which the proximity of the SAB with the object is automatically controlled using remote control (2). At a moment close to the contact of the SAB with the object, the signal of the corresponding sensor automatically turns on the gas filling system of the ATU elements (5) (4). At the moment the object contacts the SAB, gas is supplied to pressurize the holding device (10). After this, the SAB and the object make a joint flight in orbit. Then, using the remote control (2), the “SAB + object” link is oriented to the standby position for issuing a braking impulse for descent from orbit. Then, the moment of switching on and the value of the engine brake impulse are determined in the NPC to ensure that the ligament hits the given point of the atmospheric boundary. After issuing a brake impulse, if it is necessary to save the transported object, it may be provided that the part of the platform (1) containing the remote control is disconnected from the ligament. In this case, the outer surfaces of the remaining second part of the platform (1), NTU (4) and the holding device (10) are covered with thermal protection. If it is planned to flood the entire ligament in a given area, the thermal protection of the SAB is not performed.

Источники информацииInformation sources

1. Сборник РКК «Энергия» им. С.П. Королева под редакцией Ю.П. Семенова, 1996, с. 342-345.1. Collection of RSC Energia named after S.P. Queen edited by Yu.P. Semenova, 1996, p. 342-345.

2. Gossamor Orbit Lowering Device (GOLD); a Lightweight, Low-cost, and Simple De-orbit Sistem. Global Aerospace Corporation. April 16, 2003, 25 c.2. Gossamor Orbit Lowering Device (GOLD); a Lightweight, Low-cost, and Simple De-orbit Sistem. Global Aerospace Corporation. April 16, 2003, 25 c.

3. Авиация и космонавтика №7, 1988, с. 46-47, и Интернет-сайт «Space Shuttl», раздел «Конструкция».3. Aviation and astronautics No. 7, 1988, p. 46-47, and the Space Shuttl Web site, Design Section.

4. Патент РФ №2381967, Финченко B.C., Пичхадзе К.М., Иванков А.А. Способ доставки грузов с пилотируемых орбитальных станций на поверхность Земли.4. RF patent No. 2381967, Finchenko B.C., Pichkhadze K.M., Ivankov A.A. A method of delivering cargo from manned orbital stations to the surface of the Earth.

Claims (2)

1. Спускаемый аппарат-буксир для снятия космических объектов с орбиты, содержащий грузовой контейнер, надувное тормозное устройство с гибкой герметичной термостойкой оболочкой, выполненной с возможностью приобретения аэродинамической формы при заполнении ее газом, источник газа, систему наддува оболочки, отличающийся тем, что грузовой контейнер имеет свободный объем для размещения снимаемого объекта и содержит устройство для захвата снимаемого объекта, причем надувное тормозное устройство имеет внешние обводы в форме усеченного конуса и выполнено в виде набора элементов в форме тора.1. A descent vehicle-tug for removing space objects from orbit, containing a cargo container, an inflatable brake device with a flexible sealed heat-resistant shell made with the possibility of acquiring an aerodynamic form when filling it with gas, a gas source, a pressurization system of the shell, characterized in that the cargo container has a free volume to accommodate a removable object and contains a device for capturing a removable object, and the inflatable brake device has external contours in the form of a truncated con ca and executed as a set of elements in the form of a torus. 2. Спускаемый аппарат-буксир по п. 1, отличающийся тем, что устройство для захвата снимаемого объекта выполнено в виде секторов усеченного конуса, свободный объем для размещения снимаемого объекта - в виде конического раструба.2. A descent tug vehicle according to claim 1, characterized in that the device for capturing a removable object is made in the form of sectors of a truncated cone, the free volume for placing the removable object is in the form of a conical bell.
RU2015155349A 2015-12-23 2015-12-23 Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits RU2626788C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155349A RU2626788C2 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155349A RU2626788C2 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015155349A RU2015155349A (en) 2017-06-27
RU2626788C2 true RU2626788C2 (en) 2017-08-01

Family

ID=59240318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155349A RU2626788C2 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626788C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381967C1 (en) * 2008-12-25 2010-02-20 Федеральное государственное унитарное предпряитие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" Method to deliver cargoes from manned orbital stations on earth surface
RU2503593C2 (en) * 2008-05-29 2014-01-10 Тэлз Алениа Спейс Италиа С.П.А. Inflatable gripper
US20140367523A1 (en) * 2011-11-02 2014-12-18 Ihi Aerospace Co., Ltd. Space debris removing device and space debris removing method
RU2536297C1 (en) * 2013-08-22 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Towing space shuttle for removal of large-size space debris

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503593C2 (en) * 2008-05-29 2014-01-10 Тэлз Алениа Спейс Италиа С.П.А. Inflatable gripper
RU2381967C1 (en) * 2008-12-25 2010-02-20 Федеральное государственное унитарное предпряитие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" Method to deliver cargoes from manned orbital stations on earth surface
US20140367523A1 (en) * 2011-11-02 2014-12-18 Ihi Aerospace Co., Ltd. Space debris removing device and space debris removing method
RU2536297C1 (en) * 2013-08-22 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Towing space shuttle for removal of large-size space debris

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015155349A (en) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5421540A (en) Method and apparatus for disposal/recovery of orbiting space debris
US5927653A (en) Two-stage reusable earth-to-orbit aerospace vehicle and transport system
RU2683211C2 (en) Systems for accessing outer space (variants)
US4796839A (en) Space launch vehicle
Portree Mir hardware heritage
WO1997038903A9 (en) Two-stage reusable earth-to-orbit aerospace vehicle and transport system
US20070012820A1 (en) Reusable upper stage
Ragab et al. Launch vehicle recovery and reuse
US20130299626A1 (en) Small launch vehicle
RU2381967C1 (en) Method to deliver cargoes from manned orbital stations on earth surface
US5242134A (en) Space station trash removal system
RU2703056C1 (en) Space debris spacecraft
RU2626788C2 (en) Descent tow vehicle for retrieving space objects from orbits
CN108945533B (en) Spacecraft device is retrieved to orbit satellite based on recoverable satellite
RU2160215C1 (en) Aero-space system
RU2748483C1 (en) Spacecraft with aerodynamic braking device for removing space objects from orbit into earth's atmosphere and method for controlling its flight
RU2784239C1 (en) Method for cleaning near-earth space from large objects of space debris, including unstabilized
RU2710036C1 (en) Method of cleaning near-earth space environment from small particles of space debris
RU2775789C1 (en) Method for clearing the near-earth space from large-sized space debris items
RU2801601C1 (en) Method for cleaning near-earth space from large objects of space debris, including unstabilized ones
RU2661378C1 (en) Method of clearing of around near-earth space from large-dimensional objects of space debris
Hoffman et al. Reusable Electron: Analysis of Progress Toward the World's First Reusable Commercial Small Rocket
Gilbert et al. New space application opportunities based on the inflatable reentry & descent technology IRDT
RU2659609C2 (en) Space transportation system on the basis of the light, middle and heavy classes rockets family with the space rockets aerial launch from the surface-effect airborne ship board and its functioning method
RU2729912C1 (en) Universal space transport system based on family of space rockets of light, medium and heavy classes with carrier rockets launching over water area of world ocean

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180713