RU2626792C1 - Method of payload delivery to celestial body soil, provision for soil and celestial body exploration and device for its implementation (versions) - Google Patents
Method of payload delivery to celestial body soil, provision for soil and celestial body exploration and device for its implementation (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626792C1 RU2626792C1 RU2015154859A RU2015154859A RU2626792C1 RU 2626792 C1 RU2626792 C1 RU 2626792C1 RU 2015154859 A RU2015154859 A RU 2015154859A RU 2015154859 A RU2015154859 A RU 2015154859A RU 2626792 C1 RU2626792 C1 RU 2626792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ballast
- soil
- ice
- payload
- celestial body
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к пенетраторам - устройствам с полезным грузом, отделяемым от космического аппарата и представляющим собой ударный проникающий зонд, внедряющийся в грунт небесного тела (в дальнейшем по тексту -грунт) для исследования его параметров и параметров его грунта и влияния на них космических событий.The present invention relates to rocket and space technology, namely to penetrators - devices with payload, separated from the spacecraft and representing a penetrating penetrating probe that penetrates into the soil of a celestial body (hereinafter referred to as the soil) to study its parameters and its parameters soil and the influence of cosmic events on them.
К исследуемым небесным телам относятся, в первую очередь, небесные тела Солнечной системы: планеты (Венера, Марс, и др.), их спутники (Луна, Ио, Европа, Ганимед и др.), астероиды, кометы и др.The celestial bodies studied include, first of all, the celestial bodies of the solar system: planets (Venus, Mars, etc.), their satellites (Moon, Io, Europe, Ganymede, etc.), asteroids, comets, etc.
Для исследования параметров грунта и небесного тела в качестве полезного груза, погружаемого в грунт, используют комплекс научной аппаратуры (КНА), как правило, в следующем составе:To study the parameters of the soil and the celestial body as a payload, immersed in the soil, use a complex of scientific equipment (KNA), as a rule, in the following composition:
- гравиметр для измерения массы небесного тела;- a gravimeter for measuring the mass of a celestial body;
- гироскоп для определения параметров его вращения;- a gyroscope for determining the parameters of its rotation;
- сейсмограф для зондирования его внутреннего строения акустическими методами;- a seismograph for sounding its internal structure by acoustic methods;
- масс-спектрометр для определения состава пород;- mass spectrometer to determine the composition of the rocks;
- приборы для измерения прочности и пористости пород, наличия магнитного поля, температуры на разной глубине, токопроводности, радиоактивности и т.д.- instruments for measuring the strength and porosity of rocks, the presence of a magnetic field, temperature at different depths, conductivity, radioactivity, etc.
Также могут вводить второй блок КНА с похожим составом и датчиком навигации для фиксации космических событий. Стремятся обеспечить, чтобы этот блок КНА при исследованиях не был полностью погружаемым и имел возможность обзора звездного неба. При этом под космическими событиями понимается пролет кометы или астероида, определенные положения одного или нескольких небесных тел, изменения потока солнечного ветра и др.A second KNA unit with a similar composition and a navigation sensor for recording space events can also be introduced. They strive to ensure that this KPA block during research is not completely submersible and has the ability to view the starry sky. Moreover, cosmic events are understood as the passage of a comet or an asteroid, certain positions of one or more celestial bodies, changes in the flow of the solar wind, etc.
При разработке новых и перспективных способов и устройств нужно решать несколько противоречивых проблем, в т.ч.:When developing new and promising methods and devices, several conflicting problems must be solved, including:
- малая ударостойкость КНА при ударном внедрении пенетратора в грунт небесного тела со скоростями в диапазоне от 300 м/с до ≈4500 м/с (средняя скорость звука в твердых материалах), способными полностью разрушить КНА;- low impact resistance of the KHA during impact penetration of the penetrator into the soil of a celestial body with velocities in the range from 300 m / s to ≈4500 m / s (average speed of sound in solid materials) that can completely destroy the KNA;
- необходимость повышения точности измерений за счет обеспечения механического контакта КНА с грунтом и минимизации влияния самого пенетратора и его блоков на результаты этих измерений;- the need to improve the accuracy of measurements by ensuring mechanical contact of the KNA with the soil and minimizing the impact of the penetrator itself and its blocks on the results of these measurements;
- необходимость обеспечения длительной устойчивой радиосвязи с Землей и/или космическим аппаратом для передачи полученных результатов исследований от пенетратора, погруженного вглубь небесного тела;- the need to ensure long-term stable radio communication with the Earth and / or spacecraft for transmitting the obtained research results from a penetrator immersed deep into the celestial body;
- необходимость обеспечения гарантированной связи между двумя блоками КНА с возможностью синхронизации их работы;- the need to ensure guaranteed communication between two KNA units with the ability to synchronize their work;
- малая длительность работы КНА из-за уменьшения ресурса аккумуляторов после долгого перелета к выбранному небесному телу. Например, запущенный в марте 2004 года зонд Розетта со спускаемым аппаратом Фила прибыл в свой конечный пункт назначения - к комете Чурюмова-Герасименко в ноябре 2014 года, т.е. через 10 лет. Время перелета к спутникам Юпитера: Ганимеду, Ио и др. также может быть около 10 лет.- the short duration of the KNA due to the decrease in battery life after a long flight to the selected celestial body. For example, the Rosetta probe launched in March 2004 with Phil's descent vehicle arrived at its final destination - to comet Churyumov-Gerasimenko in November 2014, i.e. after 10 years. The flight time to the moons of Jupiter: Ganymede, Io, etc. can also be about 10 years.
Поэтому почти все существующие способы доставки полезного груза в грунт небесного тела различаются в зависимости от компромиссов при решении этих проблем.Therefore, almost all existing methods of delivering payload to the soil of a celestial body differ depending on the compromises in solving these problems.
Известен аналог - пенетратор для исследования поверхности небесных тел, разработанный во ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» (патент RU 2111900, МПК B64G 1/00, опубл. 27.05.98). Этот пенетратор содержит разделяемые носовой, внедряемый в грунт, и хвостовой, остающийся на поверхности, элементы с размещенными в них приборными отсеками с экспериментальной и служебной аппаратурой, соединенными между собой кабельной связью, средство торможения хвостового элемента, выполненное в виде полости между разделяемыми элементами пенетратора, сообщенной с емкостью с газом под давлением, причем хвостовой элемент включает в себя цилиндрическую часть для размещения приборного отсека и аэродинамическую поверхность, выполненную в виде усеченного конуса, причем цилиндрическая часть хвостового элемента выполнена в виде обечайки, жестко связанной с меньшим основанием усеченного конуса, приборный отсек и носовой элемент пенетратора размещены в обечайке хвостового элемента с возможностью осевого перемещения с образованием между ними полости, пенетратор снабжен поршнем, размещенным в указанной полости и взаимодействующим с носовым элементом, причем полость сообщена с емкостью с газом посредством канала, выполненного в стенке обечайки, а обечайка снабжена ограничителями хода приборного отсека и поршня.A well-known analogue is a penetrator for studying the surface of celestial bodies, developed at FSUE NPO im. S.A. Lavochkin "(patent RU 2111900, IPC
Способ, реализуемый данным пенетратором, заключается в том, что доставляют пенетратор с Земли к выбранному небесному телу и запускают к нему, осуществляют соударение пенетратора с поверхностью небесного тела, в результате которого начинают внедрять его в грунт небесного тела, фиксируют касание пенетратора с поверхностью небесного тела контактным устройством и создают им сигнал, который подают на управление движением поршня, формируя его движение, при внедрении в грунт небесного тела разделяют носовую часть, внедряемую в грунт небесного тела, от хвостовой, остающейся на поверхности небесного тела и электрически связанной с носовой частью кабелем, за счет движения подвижного поршня осуществляют торможение приборного отсека при внедрении носовой части в грунт небесного тела до ее полной остановки, используют вышеуказанные приборы из приборного отсека для исследования грунта небесного тела, с помощью кабеля осуществляют обмен электрическими сигналами между носовой и хвостовой частями с возможностью обмена сигналами между хвостовой частью с Землей.The method implemented by this penetrator consists in delivering the penetrator from the Earth to the selected celestial body and launching it, impacting the penetrator with the surface of the celestial body, as a result of which they begin to introduce it into the ground of the celestial body, and then the penetrator is touched with the surface of the celestial body contact device and create a signal for them, which is applied to control the movement of the piston, forming its movement, when introduced into the soil of a celestial body, the nose part is introduced into the soil of the celestial bodies, from the tail, remaining on the surface of the celestial body and electrically connected to the nose by the cable, due to the movement of the movable piston, the instrument compartment is braked when the nose is introduced into the soil of the celestial body until it stops completely, the above devices from the instrument compartment are used to study the heavenly soil body, using a cable exchange electrical signals between the nose and tail, with the possibility of exchanging signals between the tail with the Earth.
Недостатками этих устройства и способа можно считать следующее: низкое быстродействие подвижного поршня, эффективно амортизирующее ударную нагрузку только лишь для малых скоростей внедрения пенетратора в небесное тело, не более 100 м/с;The disadvantages of these devices and methods can be considered the following: low speed of the movable piston, effectively absorbing the shock load only for low penetration rates of the penetrator into the celestial body, not more than 100 m / s;
- малое время исследований после внедрения пенетратора в грунт из-за малого ресурса аккумуляторов после долгого перелета к нему;- short research time after penetrator penetration into the soil due to the small battery life after a long flight to it;
- отсутствие возможности беспроводной радиосвязи в случае обрыва кабеля для передачи сигналов и энергии между носовой и хвостовой частями после их разделения.- the lack of wireless radio in the event of a cable break for the transmission of signals and energy between the nose and tail parts after separation.
Известно также устройство для доставки полезного груза в массив грунта небесных тел (патент РФ №2480385, МПК B64G 1/10, опубл. 27.04.2013, Бюл. №12), использующее торможение сбрасываемыми двигателями с последующей амортизацией.There is also known a device for delivering payload to an array of soil of celestial bodies (RF patent No. 2480385, IPC B64G 1/10, publ. 04/27/2013, Bull. No. 12), using braking by dumped engines with subsequent depreciation.
Один из вариантов выполнения этого устройства содержит полый силовой корпус, выполненный с головной и цилиндрической хвостовой частями, при этом длина цилиндрической хвостовой части составляет 8-15 ее диаметров, в котором последовательно размещены балласт со средней плотностью, превышающей плотность силового корпуса, полезный груз, выполненные в головной части отверстия, сообщающиеся своими каналами с внутренней полостью силового корпуса, в которой расположены упомянутые балласт и полезный груз, при этом балласт или часть балласта выполнены из материалов, способных под действием инерционных сил выдавливаться из полости через эти отверстия во внешнюю среду в качестве смазки.One embodiment of this device comprises a hollow power body made with a head and a cylindrical tail, the length of the cylindrical tail being 8-15 diameters, in which ballast with an average density exceeding the density of the power body is sequentially placed, payload in the head part of the hole, communicating through its channels with the internal cavity of the power housing, in which the said ballast and payload are located, while the ballast or part of the ballast ying of materials capable under the effect of inertial forces squeezed out of the cavity through these openings into the external medium as a lubricant.
Кроме того, на устройстве для доставки полезного груза в массив грунта небесных тел установлены сбрасываемые двигатели торможения, двигатели ориентации в пространстве и боковой тяги, лазерный дальномер и аппаратурный блок с баллистическим вычислителем.In addition, the device for delivering payload to the soil mass of celestial bodies has resettable braking motors, orientation motors in space and lateral thrust, a laser range finder and an apparatus unit with a ballistic computer.
Способ для доставки полезного груза в массив грунта небесных тел, основанный на использовании этого пенетратора, реализуется следующим образом. При заданных условиях полета пенетратор отделяют от КА. Аппаратурный блок с лазерным дальномером посредством двигателей торможения и двигателей ориентации в пространстве и боковой тяги обеспечивает заданные продольную скорость, боковую скорость и угол соприкосновения с небесным телом в зависимости от пород его слагающих, их структуры и рельефа местности. После этого перед столкновением аппаратурный блок и двигатели отсоединяют от устройства для доставки полезного груза в массив грунта небесных тел и продолжают выполнять собственное торможение. Силовой корпус осуществляет контакт с грунтом небесного тела. Первым контактирует дополнительный конус из алюминия, в результате чего он плющится, прилипает к твердым породам грунта и обеспечивает противоотскок в начальный момент проникновения силового корпуса в грунт. Далее последовательно в грунт проникают конуса головной части, обеспечивая наименьший опрокидывающий момент. При проникании происходит последовательный ступенчатый отрыв грунта от боковых поверхностей конусов и формирование единой кавитационной полости. Геометрические характеристики конусов и цилиндров подобраны оптимальным образом для решения задачи проникновения в грунт небесного тела. Устройство продолжает движение в инерционно расширяющемся массиве грунта по предсказуемой прямолинейной траектории. Через отверстия, сообщающиеся своими каналами с внутренней полостью силового корпуса и выполненные на втором и третьем цилиндрах и на хвостовой цилиндрической части между основанием четвертого конуса и первой радиальной проточкой, из внутренней полости силового корпуса под действием инерционных сил выдавливается смазка. Алюминиевые накладки, установленные в проточках, выполняют в первый момент роль дополнительной смазки, после чего, в процессе проникновения вглубь небесного тела радиальные проточки и соответствующие им грани разрабатывают и калибруют пробиваемое отверстие, предотвращая заклинивание силового корпуса в массиве грунта, а следующие за ними продольные проточки обеспечивают снижение трения на центрирующей цилиндрической хвостовой части и оптимизируют ее осевое вращение.A method for delivering a payload to the soil mass of celestial bodies, based on the use of this penetrator, is implemented as follows. Under given flight conditions, the penetrator is separated from the spacecraft. The hardware unit with a laser range finder, using braking and spatial orientation engines and lateral thrust engines, provides the specified longitudinal speed, lateral speed and contact angle with the celestial body depending on the rocks of its components, their structure and terrain. After this, before the collision, the hardware unit and engines are disconnected from the device for delivering the payload to the soil mass of celestial bodies and continue to perform their own braking. The power body makes contact with the soil of the celestial body. The first cone in contact is an additional cone made of aluminum, as a result of which it is flattened, adheres to solid rocks of the soil and provides a counter-bounce at the initial moment of penetration of the power housing into the soil. Then cones of the head part penetrate successively into the ground, providing the least tipping moment. Upon penetration, a sequential stepwise separation of the soil from the lateral surfaces of the cones and the formation of a single cavitation cavity occur. The geometric characteristics of the cones and cylinders are optimally selected to solve the problem of penetration into the ground of a celestial body. The device continues to move in an inertially expanding array of soil along a predictable rectilinear trajectory. Through the holes communicating through their channels with the internal cavity of the power housing and made on the second and third cylinders and on the tail cylindrical part between the base of the fourth cone and the first radial groove, lubricant is squeezed out of the internal cavity of the power housing under the action of inertial forces. The aluminum pads installed in the grooves at first play the role of additional lubrication, after which, in the process of penetrating deep into the celestial body, the radial grooves and the corresponding faces develop and calibrate the punched hole, preventing the power case from jamming in the soil mass, and the longitudinal grooves following them provide reduced friction on the centering cylindrical tail and optimize its axial rotation.
Эти способ и устройство имеют следующие недостатки:These method and device have the following disadvantages:
- эффективная амортизация ударных нагрузок только лишь для малых скоростей внедрения пенетратора в небесное тело, не более 100 м/с;- effective shock absorption for only small penetrator penetration rates into the celestial body, not more than 100 m / s;
- низкая точность измерений за счет влияния выделяющейся смазки на их результаты;- low measurement accuracy due to the influence of the released grease on their results;
- малое время исследований после внедрения пенетратора в грунт из-за малого ресурса аккумуляторов после долгого перелета к выбранному для исследований небесному телу.- short research time after penetrator penetration into the soil due to the small battery life after a long flight to the celestial body selected for research.
Наиболее близким по технической сущности устройством-прототипом можно считать конструкцию монолитного проникающего пенетратора (патент США №6186072, Monolitic balasted penetrator, J.P. Hickerson, F.J. Zanner, M.D. Baldwin, M.C. Maguire МПК, F42B 30/00, опубл. 13.02.01), который можно использовать для доставки полезного груза в массив грунта небесных тел.The closest in technical essence to the prototype device can be considered the design of a monolithic penetrating penetrator (US patent No. 6186072, Monolitic balasted penetrator, JP Hickerson, FJ Zanner, MD Baldwin, MC Maguire IPC, F42B 30/00, publ. 13.02.01), which can be used to deliver payload to an array of celestial bodies.
Конструкция монолитного проникающего пенетратора, содержит полый заостренный спереди силовой защитный корпус, выполненный из высокопрочного стального сплава, включающий две полости: переднюю заостренную, в которой размещен балласт-наполнитель, по прочности превосходящий материал силового корпуса, и заднюю цилиндрическую полость, в которой размещен закрепляемый в этой части корпуса полезный груз. Корпус отлит вокруг балласта-наполнителя, соединяя обе полости вместе, причем таким образом, чтобы предотвратить возможность движения балласта-наполнителя по отношению к корпусу во время соударения с целью. Балласт-наполнитель может содержать концентрические канавки или выступы, которые улучшают прочность соединения между корпусом и наполнителем.The design of a monolithic penetrating penetrator contains a hollow front-pointed power protective case made of high-strength steel alloy, including two cavities: a front pointed one, in which a ballast-filler is placed, which is superior in strength to the material of the power case, and a rear cylindrical cavity in which it is mounted this part of the hull is a payload. The body is molded around the ballast-filler, connecting both cavities together, in such a way as to prevent the possibility of movement of the ballast-filler with respect to the body during impact with the target. The ballast filler may contain concentric grooves or protrusions that improve the strength of the connection between the housing and the filler.
Способ-прототип, реализуемый данным устройством, включает использование полого силового корпуса, последовательное размещение внутри него балласта-наполнителя и полезного груза, доставку этого устройства с Земли к выбранному небесному телу и осуществление ударного внедрения его в массив грунта этого тела.The prototype method implemented by this device includes the use of a hollow power casing, the sequential placement of ballast-filler and payload inside it, the delivery of this device from the Earth to the selected celestial body and the implementation of shock introduction into the soil mass of this body.
Эти способ и устройство потенциально можно использовать для доставки с Земли космическим аппаратом полезного груза в грунт небесного тела при размещении КНА внутри балласта-наполнителя, который в этом случае являлся бы дополнительным защитным телом.This method and device can potentially be used to deliver a payload from the Earth by a spacecraft into the soil of a celestial body when the KPA is placed inside the ballast-filler, which in this case would be an additional protective body.
Это повысило бы максимальный уровень выдерживаемой перегрузки приборов, размещенных внутри балласта-наполнителя, в первую очередь, за счет жесткой фиксации и исключения недопустимых смещений элементов, узлов и деталей, в т.ч. и подвижных, каждого прибора друг относительно друга; бегущие продольные ударные волны, возникающие от удара, распределяются в этом случае равномерно по всему сечению балласта-наполнителя и поэтому воздействуют лишь пропорционально площади приборов.This would increase the maximum level of withstand overload of devices placed inside the ballast-filler, primarily due to rigid fixation and elimination of unacceptable displacements of elements, assemblies and parts, including and movable, each device relative to each other; running longitudinal shock waves arising from the impact are distributed in this case evenly over the entire cross-section of the ballast-filler and therefore act only in proportion to the area of the devices.
Однако существенным недостатком этого технического решения являются ограничение функциональных возможностей:However, a significant drawback of this technical solution is the limited functionality:
- из-за невозможности удаления этого балласта-наполнителя после ударного внедрения в грунт небесного тела для обеспечения механического контакта КНА с грунтом,- due to the impossibility of removing this ballast filler after impact introduction into the soil of a celestial body to ensure mechanical contact of the KNA with the soil,
- из-за отсутствия второго КНА с датчиком навигации с обзором звездного неба для фиксации космических событий.- due to the lack of a second KPA with a navigation sensor with an overview of the starry sky for fixing space events.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:The technical result of the invention is:
- повышение ударостойкости полезного груза при доставке его в грунт небесных тел со скоростями внедрения в диапазоне от 300 м/с до ≈4500 м/с;- increase the impact resistance of the payload when delivering it to the soil of celestial bodies with penetration speeds in the range from 300 m / s to ≈4500 m / s;
- расширение функциональных возможностей.- expansion of functionality.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе доставки полезного груза в грунт небесного тела, обеспечения исследований небесного тела и его грунта, при котором полезный груз, помещенный в заостренный спереди силовой защитный корпус и содержащий балласт, доставляют космическим аппаратом с Земли к выбранному небесному телу с осуществлением соударения устройства с поверхностью небесного тела и ударного внедрения в его грунт, согласно заявляемому изобретению, используют два комплекса научной аппаратуры для исследования параметров грунта и небесного тела, второй из которых с дополнительными возможностями фиксации космических событий при обзоре звездного неба и двунаправленной приемопередачи радиосигнала с Землей и/или космическим аппаратом, при этом вводят электронный блок и блок связи и размещают их в защитном корпусе, причем используют хвостовой элемент, в который вводят второй электронный блок, второй блок связи и второй комплекс научной аппаратуры и прикрепляют этот хвостовой элемент сзади защитного корпуса с возможностью отделения при вышеупомянутом ударном внедрении, а между блоками связи вводят кабель с возможностями проводной и беспроводной связи соответственно для целого и разорванного кабеля, при этом первый комплекс научной аппаратуры в виде полезного груза помещают внутрь балласта, служащего для него дополнительным защитным телом, причем защитный силовой корпус выполняют с возможностью его отделения от дополнительного защитного тела перед, во время или после вышеупомянутого ударного внедрения или от механического разрушения при вышеупомянутом ударном внедрении, а в качестве материала для балласта, служащим дополнительным защитным телом для полезного груза, используют материал с возможностями его затвердевания на время доставки полезного груза и его удаления после вышеупомянутого ударного внедрения в грунт, при этом в электронных блоках используют для электропитания аккумуляторы активируемые от удара с пассивным, на время перелета к выбранному небесному телу, и активным режимами работы и возможностью перевода их из пассивного в активный режимы работы от вышеупомянутого ударного внедрения, причем отделяют хвостовой элемент и фиксируют его поверхностью небесного тела с возможностью обзора звездного неба вторым комплексом научной аппаратуры, и переводят аккумуляторы, активируемые от удара, из пассивного в активный режим работы при вышеупомянутом ударном внедрении, при этом освобождают балласт с содержащимся в нем первым комплексом научной аппаратуры из силового защитного корпуса, удаляют балласт, освобождая полезный груз, причем определяют целостность кабеля и в зависимости от этого используют проводную связь между блоками связи или создают беспроводную связь между концами кабеля за счет создания электромагнитной связи между ними, а с помощью обоих комплексов научной аппаратуры проводят исследования, синхронизируют между собой эти исследования, вторым комплексом научной аппаратуры фиксируют космические события и в зависимости от этого управляют параметрами синхронизации комплексов научной аппаратуры и определяют параметры грунта и небесного тела, а также влияние на них космических событий, при этом следят за текущим значением аккумулированной энергии двум комплектам аккумуляторов и задают их минимально допустимые уровни, по достижении которых осуществляют передачу электроэнергии разрядившемуся комплекту аккумулятору от другого за счет связи между блоками связи хвостового элемента и защитного корпуса, причем следят за текущей загрузкой вычислительными операциями электронных блоков и обеспечивают их равные значения путем перераспределения вычислительных операций между электронными блоками.The specified technical result is ensured by the fact that in the method of delivering the payload to the soil of the celestial body, providing research on the celestial body and its soil, in which the payload, placed in the frontal protective body and containing ballast, is delivered by spacecraft from the Earth to the selected celestial body with the implementation of the collision of the device with the surface of the celestial body and shock introduction into its soil, according to the claimed invention, use two sets of scientific equipment for research parameters of the soil and celestial body, the second of which with the additional capabilities of fixing space events when viewing the starry sky and bidirectional radio signal reception with the Earth and / or the spacecraft, in this case, an electronic unit and a communication unit are introduced and placed in a protective housing, using the tail an element into which a second electronic unit, a second communication unit and a second set of scientific equipment are inserted and attach this tail element to the back of the protective housing with the possibility of separation at higher mentioned shock introduction, and between the communication units, a cable is introduced with the capabilities of wired and wireless communications, respectively, for the whole and torn cable, while the first set of scientific equipment in the form of a payload is placed inside the ballast, which serves as an additional protective body, and the protective power case is performed with the possibility of its separation from the additional protective body before, during or after the aforementioned shock introduction or from mechanical destruction during the aforementioned shock introduction and, and as the material for ballast, which serves as an additional protective body for the payload, use material with the possibility of solidifying it during the delivery of the payload and its removal after the aforementioned shock introduction into the ground, while shock activated batteries are used in the electronic units for power supply with passive, during the flight to the selected celestial body, and active modes of operation and the possibility of transferring them from passive to active modes of operation from the aforementioned shock introduction, moreover, the tail element is separated and fixed by the surface of the celestial body with the possibility of viewing the starry sky with the second complex of scientific equipment, and the batteries activated from the shock are transferred from passive to active mode during the aforementioned shock introduction, while ballast with the first scientific complex contained in it is released equipment from the power protective case, remove the ballast, freeing the payload, and determine the integrity of the cable and depending on this use a wired connection between the unit communications or create a wireless connection between the ends of the cable by creating an electromagnetic connection between them, and with the help of both sets of scientific equipment they conduct research, synchronize these studies with each other, record the space events with the second set of scientific equipment and, depending on this, control the synchronization parameters of the scientific complexes instruments and determine the parameters of the soil and the celestial body, as well as the influence of cosmic events on them, while monitoring the current value of the accumulated energy Two sets of batteries are set and set their minimum permissible levels, after which they transfer electricity to the discharged set of batteries from the other due to the connection between the communication units of the tail element and the protective casing, and they monitor the current load of electronic units by the computing operations and ensure their equal values by redistributing computing operations between electronic units.
Согласно изобретению указанный результат достигается также тем, что балласт, служащий дополнительным защитным телом для полезного груза, представляет собой модификации льда-VII или льда-VIII или льда-Х из твердых фазовых состояний жидкости или паров.According to the invention, this result is also achieved in that the ballast, which serves as an additional protective body for the payload, is a modification of ice-VII or ice-VIII or ice-X from solid phase states of a liquid or vapor.
Другим отличием является то, что в качестве материала для создания модификаций льда используют воду или нафталин или растворы на их основе.Another difference is that water or naphthalene or solutions based on them are used as the material for creating ice modifications.
Еще одним отличием является то, что удаление балласта осуществляют за счет его нагрева и испарения нагревом и/или механическим разрушением.Another difference is that the removal of ballast is carried out due to its heating and evaporation by heating and / or mechanical destruction.
Следующим отличием является то, что в способе доставки полезного груза в грунт небесного тела, обеспечения исследований небесного тела и его грунта, при котором полезный груз помещают в заостренный спереди силовой защитный корпус, содержащий балласт, и доставляют космическим аппаратом с Земли к выбранному небесному телу с осуществлением соударения устройства с поверхностью небесного тела и ударного внедрения его в грунта, полезный груз в виде комплекса научной аппаратуры для исследования грунта небесного тела помещают внутрь балласта, служащего для полезного груза дополнительным защитным телом, при этом защитный корпус выполняют с возможностью его отделения от дополнительного защитного тела перед, во время или после вышеупомянутого ударного внедрения или от механического разрушения при вышеупомянутом ударном внедрении, а в качестве материала для балласта, служащего дополнительным защитным телом для полезного груза, используют материал с возможностью затвердевания на время доставки полезного груза и его удаления после вышеупомянутого ударного внедрения в грунт, освобождают балласт с содержащимся в нем комплексом научной аппаратуры из защитного корпуса, удаляют балласт, освобождая полезный груз, и проводят исследования грунта небесного тела.The next difference is that in the method of delivering the payload to the soil of the celestial body, providing research on the celestial body and its soil, in which the payload is placed in a frontal protective housing containing ballast and delivered by a spacecraft from the Earth to the selected celestial body with the implementation of the collision of the device with the surface of the celestial body and its shock introduction into the soil, a payload in the form of a set of scientific equipment for studying the soil of the celestial body is placed inside the ballast serving for the payload as an additional protective body, wherein the protective body is configured to separate from the additional protective body before, during or after the aforementioned impact introduction or from mechanical destruction during the aforementioned impact introduction, and as a material for ballast serving as an additional protective body body for the payload, use material with the possibility of solidification for the time of delivery of the payload and its removal after the aforementioned shock introduction into the ground, release the ballast with the complex of scientific equipment contained in it from the protective housing, remove the ballast, freeing the payload, and conduct research on the soil of the celestial body.
Также другим отличием является то, что балласт, служащий дополнительным защитным телом для полезного груза, представляет собой модификации льда-VII или льда-VIII или льда-Х из твердых фазовых состояний жидкости или паров.Another difference is that the ballast, which serves as an additional protective body for the payload, is a modification of ice-VII or ice-VIII or ice-X from solid phase states of a liquid or vapor.
И еще одним отличием является то, что в качестве материала для создания модификаций льда используют воду или нафталин или растворы на их основе.And another difference is that water or naphthalene or solutions based on them are used as the material for creating ice modifications.
Следующим отличием является то, что удаление балласта осуществляют за счет его нагрева и испарения нагревом и/или механическим разрушением.Another difference is that the removal of ballast is carried out due to its heating and evaporation by heating and / or mechanical destruction.
Указанный технический результат достигается также тем, что в первом варианте устройства для реализации данного способа, содержащем полый заостренный спереди силовой защитный корпус, включающий две внутренние полости: переднюю, заостренную в носовой части, и заднюю полость, в передней полости размещен балласт, балласт сформирован из модификации льда-VII или льда-VIII или льда-Х из твердых фазовых состояний жидкости или паров воды или нафталина или растворов на их основе, в передней полости внутри балласта размещены полезный груз, представляющий собой комплекс научной аппаратуры для исследования небесного тела и его грунта, и удалитель льда, а в задней полости защитного корпуса расположены электронный блок, также содержащий комплект из аккумулятора, аккумулятора, активируемого от удара, и блока связи, кроме того, устройство дополнительно содержит хвостовой элемент, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сопряженной с юбкой на конце, при этом в цилиндрической обечайке хвостового элемента размещены второй электронный блок, содержащий другой комплект, подобный вышеупомянутому, из аккумулятора, аккумулятора, активируемого от удара, и блока связи, защитный корпус устройства с размещенными в его передней и задней полостях полезным грузом и электронным блоком с блоком связи, соответственно, также частично расположен в цилиндрической обечайке хвостового элемента с возможностью осевого перемещения в ней и образованием между электронным блоком, расположенным в обечайке хвостового элемента, и задней стенкой защитного корпуса, полости, в которой размещен кабель с возможностями проводной связи между блоками связи при целом кабеле или при его обрыве беспроводной связи между его концами.The specified technical result is also achieved by the fact that in the first embodiment of the device for implementing this method, comprising a hollow front-pointed power protective housing comprising two internal cavities: a front, pointed in the bow and a rear cavity, a ballast is placed in the front cavity, the ballast is formed from modifications of ice-VII or ice-VIII or ice-X from solid phase states of a liquid or water vapor or naphthalene or solutions based on them, a payload is placed in the front cavity inside the ballast, representing a complex of scientific equipment for studying the celestial body and its soil, and an ice remover, and in the back cavity of the protective case there is an electronic unit, also containing a set of accumulator, shock-activated accumulator, and a communication unit, in addition, the device additionally contains a tail an element made in the form of a cylindrical shell paired with a skirt at the end, while in the cylindrical shell of the tail element there is a second electronic unit containing another set, similar to the above cushioned from the accumulator, the shock-activated accumulator, and the communication unit, the device protective housing with the payload placed in its front and rear cavities and the electronic unit with the communication unit, respectively, is also partially located in the cylindrical shell of the tail element with the possibility of axial movement in it and the formation between the electronic unit located in the shell of the tail element and the rear wall of the protective housing, the cavity in which the cable is placed with the possibility of wired communication between the blocks with ides with the whole cable, or if it is broken wireless communication between its ends.
Во втором варианте устройства для реализации данного способа, содержащем полый заостренный спереди силовой защитный корпус, включающий две внутренние полости: переднюю, заостренную в носовой части, и заднюю полость, в передней полости размещен балласт, согласно заявляемому изобретению, балласт сформирован из модификации льда-VII или льда-VIII или льда-Х из твердых фазовых состояний жидкости или паров воды или нафталина или растворов на их основе, в передней полости внутри балласта размещены полезный груз, в виде комплекса научной аппаратуры для исследования небесного тела и его грунта и удалитель льда, а в задней полости защитного корпуса расположены электронный блок и блок связи.In the second embodiment of the device for implementing this method, comprising a hollow front-pointed power protective case comprising two internal cavities: a front, pointed in the bow and a rear cavity, a ballast is placed in the front cavity, according to the claimed invention, the ballast is formed from ice-VII modification or ice-VIII or ice-X from solid phase states of a liquid or water vapor or naphthalene or solutions based on them, a payload is placed in the front cavity inside the ballast, in the form of a set of scientific instruments for investigating the celestial body and the ground and ice remover, and in the posterior chamber of the protective cover are arranged electronics unit and the communication unit.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где представленоThe invention is illustrated by drawings, where
- на фиг. 1 - устройство, реализующее предлагаемый способ с разделением носовой и хвостовой частей (в дальнейшем - устройство №1);- in FIG. 1 - a device that implements the proposed method with the separation of the bow and tail parts (hereinafter - device No. 1);
- на фиг. 2 - устройство, реализующее предлагаемый способ, без разделения (в дальнейшем - устройство №2);- in FIG. 2 - a device that implements the proposed method, without separation (hereinafter - device No. 2);
- фиг. 3, 4 - устройство №1 после ударного внедрения в грунт и удаления балласта при обзоре звездного неба, радиосвязи с Землей и/или космическим аппаратом и беспроводной связи между частями разорванного кабеля (фиг. 3) или блоками связи (фиг. 4).- FIG. 3, 4 - device No. 1 after shock penetration into the ground and removal of ballast when viewing the starry sky, radio communication with the Earth and / or spacecraft and wireless communication between parts of a broken cable (Fig. 3) or communication units (Fig. 4).
- фиг. 5 - устройство №2 после ударного внедрения в грунт и удаления балласта-наполнителя при радиосвязи с Землей и/или космическим аппаратом.- FIG. 5 - device No. 2 after impact introduction into the ground and removal of the ballast-filler during radio communication with the Earth and / or spacecraft.
Устройство №1 предназначено для скоростей полета (начальная скорость внедрения в грунт) от ≈300 м/с до ≈700-900 м/с. Устройство №2 может использоваться на более высоких скоростях полета, до ≈4500 м/с.Device No. 1 is designed for flight speeds (initial penetration rate into the ground) from ≈300 m / s to ≈700-900 m / s. Device No. 2 can be used at higher flight speeds, up to ≈4500 m / s.
Устройство №1 (фиг. 1) содержит силовой защитный корпус 1, заостренный спереди, с передней полостью 2, заполненной балластом 3 изо льда, с расположенным внутри него КНА 4 и удалителем льда 5, и задней полостью 6 с расположенным внутри нее электронным блоком 7, состоящим из системы управления 8, аккумулятора 9 и аккумулятора 10, активируемого от удара. К системе управления 8 прикреплен блок связи 11, частично выступающий за пределы тыльной стороны задней полости 6.Device No. 1 (Fig. 1) contains a power
Устройство №1 содержит также хвостовой элемент 12, состоящий из юбки 13 с обечайкой 14, при этом силовой защитный корпус 1 сзади частично вставлен в обечайку 14 с возможностью осевого перемещения вдоль нее. В обечайке установлены блок связи 15, кабель 16 и электронный блок 17, состоящий из системы управления 18, аккумулятора 19 и аккумулятора 20, активируемого от удара; КНА 21.The device No. 1 also contains a
Силовой защитный корпус 1, в части формирующей переднюю полость, выполняется раскрываемым и/или удаляемым или с возможностями отделения от балласта 3 перед, во время или после ударного внедрения. Также может изготавливаться по прочности, толщине материала и другим параметрам таким, чтобы быть разрушенным при внедрении в грунт. В итоге это даст возможность механического контакта КНА 4 с грунтом после удаления ледяного балласта 3.The power
Блоки КНА 4 и КНА 21 содержат аппаратуру для исследования параметров небесного тела и его грунта. При этом КНА 4 после ударного внедрения погружен в грунт. Блок КНА 21 дополнительно содержит датчик навигации, до ударного внедрения этот блок частично выступает в конусной полости 13, а после ударного внедрения должен находиться вблизи поверхности с обзором звездного неба для фиксации космических событий.
Блок связи 15 может частично выступать как в конусной полости, образованной юбкой 13 для радиосвязи с космическим аппаратом и/или Землей, так и в полости между электронным блоком 17 и задней стенкой силового защитного корпуса 1 для связи проводной посредством кабеля 16 и/или беспроводной с блоком связи 15.The
Кабель 16 расположен внутри обечайки 14 в сложенном и/или смотанном состоянии с возможностью его вытягивания, расположен в полости между электронным блоком 17 и задней стенкой защитного корпуса 1.The
Системы управления 8 и 18 управляют работой всех блоков устройства №1 на всех этапах его функционирования, а именно: управляют удалением балласта 3 с помощью удалителя льда 5, подготовкой к работе и проведением научных исследований с помощью КНА 4, процессом взаимообмена информацией и электроэнергией между электронными блоками 7 и 17, передачей научной информации на Землю и т.д.
В связи с возможностью отделения силового защитного корпуса 1 от хвостового элемента 12 при внедрении в грунт, блоки связи 11 и 15 используются для организации связи как между собой (по кабелю 16 и/или беспроводно), так и с Землей и/или космическим аппаратом.Due to the possibility of separating the power
С момента старта с Земли и до внедрения устройства №1 в грунт передняя полость защитного корпуса 1 заполнена балластом 3, который покрывает КНА 4 и удалитель льда 5, заполняя все пустоты между ними и образуя единое дополнительное защитное тело изо льда. Этот лед представляет собой твердое фазовое состояние жидкости или газообразного вещества. При использовании дистиллированной воды этот лед является одной из хорошо изученных высокопрочных модификаций льда: лед-VII, лед-VIII, лед-Х.From the moment of starting from the Earth and before the introduction of device No. 1 into the ground, the front cavity of the
Так, дополнительное защитное тело изо льда-VII может быть создано из дистиллированной воды при определенных сочетаниях давления и температуры, например, при воздействии на нее высокого давления Р≥2,216 ГПа при температуре Т≥+82°С.Хранение созданного твердого тела и его использование (работа с ним), в т.ч. во время перелета к выбранному небесному телу возможны за счет последующего снижения давления и охлаждения до криогенных температур, например, температуры жидкого азота Т<-195°С.So, an additional protective body of ice-VII can be created from distilled water under certain combinations of pressure and temperature, for example, when exposed to high pressure P≥2.216 GPa at a temperature T≥ + 82 ° C. Storage of the created solid body and its use (work with him), including during the flight to the chosen celestial body, it is possible due to the subsequent decrease in pressure and cooling to cryogenic temperatures, for example, the temperature of liquid nitrogen T <-195 ° C.
Помимо дистиллированной воды для создания балласта также могут использоваться нафталин, растворы на их основе и другие жидкости. Технология создания этого ледяного тела состоит из стандартных операций в химии, прессового оборудования, криогенной технике и др. соответствующих современному достигнутому техническому уровню.In addition to distilled water, naphthalene, solutions based on them, and other liquids can also be used to create ballast. The technology for creating this ice body consists of standard operations in chemistry, press equipment, cryogenic technology, etc., corresponding to the current technological level.
Удалитель льда 5 представляет собой устройство для удаления льда, состоящее из разных блоков, работа которых активно помогает, способствует и ускоряет удаление твердого ледяного балласта 3, чтобы освободить КНА 4 для проведения научных исследований. Вариантами удаления могут быть испарение за счет активной сублимации, т.е. перехода из твердой фазы (лед) напрямую в газообразную (водяные пары), а также механического растрескивания и удаления (на заключительных стадиях сублимации при тонком/малом льде), подобно отшелушиванию. Поэтому этими блоками могут быть источники, генераторы сигналов и излучений:The
1) для нагрева и испарения (активной сублимации):1) for heating and evaporation (active sublimation):
- электрические нагреватели для контактного и/или бесконтактного (СВЧ-излучение) нагрева,- electric heaters for contact and / or non-contact (microwave radiation) heating,
- излучатели в ИК-диапазоне с длиной волны в диапазоне длин волн поглощения льда, нагревающие твердый ледяной балласт 3;- emitters in the infrared range with a wavelength in the wavelength range of the absorption of ice, heating
- генератор высокочастотного переменного электрического тока для его пропускания через твердый ледяной балласт 3 и нагрева за счет использования собственной проводимости льда (Мучник В.М. Физика грозы, с. 167, http://www.ngpedia.ru/id614075р1.html);- a generator of high-frequency alternating electric current for passing it through a
2) для нагрева, активной сублимации, механического разрушения (растрескивания) и удаления:2) for heating, active sublimation, mechanical destruction (cracking) and removal:
- ультразвуковые излучатели, формирующие в твердом ледяном балласте 3 вибрационные колебания и волны (бегущие и/или стоячие) для нагрева и растрескивания льда и очистки от его остатков;- ultrasonic emitters forming vibrational vibrations and waves (running and / or standing) in the
- нагреватели на основе металлов с памятью формы, например, нитинола (сплава никеля и титана) и среди них т.н. «умные» материалы, которые имеют несколько пространственных форм для разных температур и подобны электрически управляемым манипуляторам (http://zoom.cnews.ru/rnd/news/line/metall_s_pamyatyu_mozhet_hranit_neskolko_form). Их использование может быть достаточно эффективно, т.к. позволяет соединить нагрев (за счет пропускания тока) и механического воздействия на балласт 3 (за счет памяти разных форм для разных температур), позволяющий его испарять и/или растрескивать, отшелушивать подобно пазлам или ячейкам скорлупы. Одним из вариантов таких материалов могут быть биметаллы, деформация которых зависит от пропускаемого тока и широко используется в термостатах.- metal-based heaters with shape memory, for example, nitinol (an alloy of nickel and titanium) and among them the so-called “Smart” materials that have several spatial forms for different temperatures and are similar to electrically controlled manipulators (http://zoom.cnews.ru/rnd/news/line/metall_s_pamyatyu_mozhet_hranit_neskolko_form). Their use can be quite effective, because allows you to combine heating (by transmitting current) and mechanical impact on ballast 3 (due to the memory of different shapes for different temperatures), allowing it to evaporate and / or crack, peel like puzzles or shell cells. One of the options for such materials may be bimetals, the deformation of which depends on the transmitted current and is widely used in thermostats.
Аккумуляторы 9 и 19 могут быть подзаряжаемыми источниками питания космического применения с высокой ударостойкостью.
Аккумуляторы 10 и 20 являются подзаряжаемыми источниками питания космического применения с высокой ударостойкостью и с двумя режимами работы (состояниями): пассивным, «спящим», на время перелета к выбранному небесному телу, и активным, рабочим после ударного внедрения. Перевод от пассивного ко второму состоянию у них осуществляется от ударного внедрения в грунт. В спящем состоянии эти аккумуляторы могут длительное время храниться без потери емкости (или с минимальной ее потерей), а в рабочем - могут эксплуатироваться с возможностью подзарядки. Такие аккумуляторы уже созданы фирмой mPhase Technologies (http://www.mphasetech.com, http://www.ixbt.com/news/hard/index.shtml?14/61/44).
Кабель 16 электрически связывает электронные блоки 7 и 17 и может представлять собой набор, шлейф гибких жил для обеспечения:
- (при целостности хотя бы одной жилы) проводной связи;- (with the integrity of at least one core) wired connection;
- (при обрыве кабеля 16) беспроводной связи (индуктивной и/или радиосвязи и/или волноводной) между электронными блоками 7 и 17 (фиг. 3).- (in case of cable break 16) wireless communication (inductive and / or radio communication and / or waveguide) between the
Как вариант, каждая такая жила может представлять собой гибкий металлический волновод (или высокочастотную антенну), который целым и неразорванным является проводником, а с разорванными частями - формировать беспроводную двунаправленную передачу сигналов.Alternatively, each such core can be a flexible metal waveguide (or high-frequency antenna), which is intact and unbroken is a conductor, and with torn parts it can form a wireless bidirectional signal transmission.
Первый выход системы управления 8, являющийся первым выходом электронного блока 7, подключен к КНА 4 и удалителю льда 5. Аккумулятор 9 и аккумулятор 10, активируемый от удара, подключены к первому и второму входам системы управления 8, а ее второй выход, являющийся вторым выходом электронного блока 7, соединен с блоком связи 11, с которым соединен кабель 16. Другой конец кабеля 16 соединен с блоком связи 15.The first output of the
В электронном блоке 17 аккумулятор 19 и аккумулятор 20, активируемый от удара, подключены к первому и второму входам системы управления 18. И ее выход, являющийся выходом электронного блока 17, связан с электрическим входом блока связи 15. Выход блока КНА 21 подключен к третьему входу системы управления 18, являющемуся входом электронного блока 17.In the
Хвостовой элемент 12 может быть изготовлен из алюминия для исключения (или максимального уменьшения) отскока при столкновении с поверхностью небесного тела. Полость, образованная юбкой 13, имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого соединено с задней торцевой стороной обечайки 14, внутри которой расположен блок связи 15 и электронный блок 17.The
Устройство №2 (фиг. 2) содержит защитный корпус 1, заостренный спереди, с передней полостью 2, заполненную балластом-наполнителем 3 изо льда, с расположенным внутри него КНА 4 и удалителем льда 5, и задней полостью 6 с расположенным внутри нее электронным блоком 7, состоящим из системы управления 8 и аккумулятора 9; частично выступающим блоком связи 11.Device No. 2 (Fig. 2) contains a
Механическое и электрическое соединение всех элементов и блоков, составляющих устройство №2, их функции и использование, а также свойства балласта-наполнителя 3, полностью аналогичны устройству №1.The mechanical and electrical connection of all elements and blocks making up device No. 2, their functions and use, as well as the properties of
Предлагаемый способ реализуется устройством №1 по следующей последовательности этапов:The proposed method is implemented by device No. 1 in the following sequence of steps:
1) Подготовительный этап в земных условиях: создание в передней внутренней полости устройства балласта в виде ледяного тела с расположенными внутри него КНА 4 и удалителя льда 5.1) The preparatory stage in terrestrial conditions: the creation of a ballast in the form of an ice body with
2) Летный этап: старт с Земли, выведение в космос с последующим перелетом к исследуемому небесному телу.2) Flight phase: launch from Earth, launch into space with the subsequent flight to the studied celestial body.
3) Ударное внедрение в грунт небесного тела.3) Impact penetration into the ground of a celestial body.
4) Подготовительный этап в грунте небесного тела заключается в удалении ледяного балласта 3, освобождении KНА 4 и подготовке к исследованиям.4) The preparatory stage in the soil of the celestial body is to remove
5) Исследовательский этап: проведение КНА 4 и КНА 21 научных исследований с обзором звездного неба и фиксацией космических событий.5) Research phase:
Подготовительный этап в земных условиях.The preparatory phase in terrestrial conditions.
Далее рассмотрен вариант использования дистиллированной воды для создания балласта и создания на ее основе высокопрочной модификации льда: льда-VII.Next, we consider the option of using distilled water to create ballast and create on its basis a high-strength modification of ice: ice-VII.
Перед отправкой в космос создают первое устройство, формируя в процессе этого из дистиллированной воды ледяное тело на основе льда-VII в виде балласта 3 со встроенным внутрь КНА 4 и удалителем льда 5. Для этого при температуре Т≈+27°С к емкости с водой с погруженным внутрь, неработающими КНА 4 и удалителем льда 5 прикладывается давление до значений Р≥1,1 ГПа и формируется твердое тело с балластом и покрывающей оболочкой из льда VI. Затем при той же температуре увеличивают давление, приложенное к этому защитному телу, до уровня, как минимум, до Р≥2,216 ГПа, переводящее лед-VI в более высокопрочное фазовое состояние льда-VII. И затем давление постепенно уменьшают до нормального атмосферного, а созданное тело охлаждают до температуры жидкого азота (<-195°С), при котором оно может сохранять свои прочностные параметры.Before being sent into space, the first device is created by forming an ice body based on ice-VII from distilled water in the form of
В процессе этих технологических операций неработающие КНА 4 и удалитель льда 5 механически закрепляют в воде, как вариант, механическим каркасом и готовят для последующего размещения сформированного ледяного тела во внутренней передней полости 2 силового защитного корпуса 1.During these technological operations,
К настоящему времени уже проработаны технологии и устройства со сверхвысокими давлениями до 15-20 ГПа и выше (Шаталов Р.Л. История и философия металлургии и обработки металлов, Изд. «Теплотехник», 2011, Луговской В.М., Данилов Г.Д. Новые методы обработки материалов жидкостью сверхвысокого давления, http://www.elektron2000.com/article/1188.html).To date, technologies and devices with ultrahigh pressures up to 15-20 GPa and above have already been developed (Shatalov R.L. History and Philosophy of Metallurgy and Metal Processing, Publishing House “Teplotehnik”, 2011, Lugovskoy V.M., Danilov G.D. New methods of processing materials with ultra-high pressure liquid, http://www.elektron2000.com/article/1188.html).
Летный этап.Flight stage.
Летный этап начинается, когда устройство выводят с Земли в космос с космическим аппаратом и отправляют по траектории движения к выбранному небесному телу, обеспечивая условия сохранения высоких прочностных свойств созданного ледяного тела (или их минимального и/или заранее учтенного снижения) в космических условиях: защитой от излучений: солнечного и ионизирующего, поддержания на время перелета температуры и давления/вакуума.The flight phase begins when the device is launched from Earth into space with a spacecraft and sent along the trajectory to a selected celestial body, providing conditions for maintaining high strength properties of the created ice body (or their minimum and / or pre-considered reduction) in space conditions: protection against radiation: solar and ionizing, maintaining the temperature and pressure / vacuum during the flight.
Ударное внедрение в грунт небесного тела.Impact penetration into the ground of a celestial body.
После подлета к выбранному небесному телу устройство, ударяясь о его поверхность, внедряется в грунт и погружается в него. При этом часть защитного корпуса 1, формирующая переднюю полость, удаляется за счет раскрытия и/или отстрела (непосредственно перед или после) или разрушается, нарушая его герметичность, прочным балластом 3 при ударном внедрении в грунт.After approaching the selected celestial body, the device, hitting its surface, is introduced into the ground and immersed in it. In this case, the part of the
При ударном внедрении ударная нагрузка распределяется по всему объему ледяного тела, существенно снижая удельное давление на жестко зафиксированные КНА 4 и удалители льда 5, предохраняя их от разрушения. После удара балласт 3 с задней полостью 6 защитного корпуса 1 продолжают движение в грунте и вытягивают кабель 16, погружаясь в грунт до полной остановки. После остановки балласт 3 с расположенными внутри КНА 4 и удалителями льда 5 оказывается погруженным в грунт.During impact penetration, the shock load is distributed over the entire volume of the ice body, significantly reducing the specific pressure on the rigidly fixed
Юбка 13, изготовленная из мягкого металла, например алюминия, при ударе о поверхность сминается, приобретая вид искривленного хвоста (фиг. 3), минимизируя отскок и сдвиг относительно места входа, и отсоединяется от защитного корпуса 1 фиксируя блок КНА 21 вблизи поверхности с возможностью обзора звездного неба и фиксации космических событий.A
Сильное ударное воздействие приводит к активации аккумуляторов 10 и 20, которые переходят из «спящего» состояния в рабочее, начиная питать электроэнергией вторые входы электронных блоков 7 и 17. Также это ударное воздействие фиксируется и системами управления 8 и 18, которые запускают операции подготовительного этапа в грунте небесного тела.A strong shock leads to the activation of the
Подготовительный этап в грунте небесного тела.The preparatory stage in the soil of the celestial body.
В начале этого этапа определяется целостность кабеля 16 ив зависимости от результатов этого между электронными блоками 7 и 17 формируется канал связи для обмена сигналами и электроэнергией:At the beginning of this stage, the integrity of the
- при целом кабеле 16 проводным способом (проводная связь);- with a
- при разорванном кабеле 16 беспроводным способом (беспроводная связь) за счет создания электромагнитной связи между оборванными его концами: индуктивной связи, подобное антеннам (волноводами) и/или радиосвязи напрямую между блоками связи 11 и 15.- with a torn
Далее с первого выхода системы управления 8 подается сигнал на удалитель льда 5, включаются его составляющие блоки и к ледяному балласту 3 начинают прикладываться разные физические воздействия (нагревом, излучением, вибрацией, мех. воздействием и др.), приводящее к его удалению за счет: нагрева и испарения (сублимации), растрескивания и отшелушивания. Удаление ледяного балласта 3 освобождает полезный груз в виде КНА 4 и обеспечивает свободный доступ к грунту и готовности к проведению научных исследований.Next, from the first output of the
Исследовательский этап.Research phase.
После освобождения КНА 4 ото льда и начинается исследовательский этап проведения научных исследований.After the release of
Эффективное обеспечение исследований грунта может заключаться, как вариант, в максимальном увеличении длительности научной миссии и числа проведенных научных исследований. Это может зависеть от экономного использования аккумулированной энергией и исключения разрядки аккумуляторов, а также максимальными быстродействием и равной загрузкой вычислительными операциями электронных блоков, в т.ч. синхронной работы КНА 4 и КНА 21 и других операциях, часть которых представлена далее.Effective provision of soil research may consist, as an option, of maximizing the duration of the scientific mission and the number of scientific studies. This may depend on the economical use of accumulated energy and the elimination of battery discharge, as well as maximum performance and equal loading of electronic units by computing operations, including synchronous operation of
Взаимная подзарядка аккумуляторов.Mutual recharge of batteries.
Периодически на разных стадиях этого этапа энергопотребление отдельных блоков может достигать высоких значений для больших расстояний как от Земли до спутника Юпитера Ганимеда, например, у КНА 4 и КНА 21 при проведении научных исследований до 100-150 Вт и более, у блоков связи 11, 15 во время радиопередачи до 150-250 Вт и более и в других случаях.Periodically at different stages of this stage, the energy consumption of individual blocks can reach high values for large distances both from the Earth to the Jupiter Ganymede satellite, for example, for
В связи с тем, что состояние всех аккумуляторов после возможного длительного перелета и мощного ударного воздействия трудно прогнозируемо, то важным является отслеживание и поддержание текущего значения аккумулированной электроэнергии (емкости, заряда, ресурса) аккумуляторов 9, 10 и 19, 20 с целью недопущения какой-либо пары из них до полного разряда и остановки научной миссии. Поэтому введена возможность взаимной подзарядки за счет передачи электроэнергии наиболее разрядившейся паре аккумуляторов от другой пары с большим запасом аккумулированной энергии.Due to the fact that the state of all batteries after a possible long flight and powerful impact is difficult to predict, it is important to monitor and maintain the current value of the accumulated electricity (capacity, charge, resource) of
Для этого системами управления 8 и 18 следят за текущим значением аккумулированной энергии двух комплектов аккумуляторов 9,10 и 19, 20 и задают их минимально допустимые уровни, по достижении которых осуществляют передачу электроэнергии разрядившемуся комплекту аккумуляторов от другого комплекта (с возможностью ее перераспределения между аккумуляторами) за счет связи (проводной или беспроводной) между блоками связи 11 и 15. При этом в разные моменты научной миссии каждый комплект аккумуляторов может быть как источником, так и приемником (получателем) аккумулированной электроэнергии.For this,
Проведение научных исследований.Conducting research.
По сигналам управления с первого выхода системы управления 8, подаваемым на КНА 4, задается программа научных исследований, управление ими и опрос измеренных значений. Потом по сигналу со второго выхода системы управления 8 к блоку связи 11 полученная информация и результат ее обработки передается (по кабелю 16 или беспроводно) в блок связи 15. Эта информация опрашивается по сигналу с первого выхода системы управления 8 для возможной дополнительной обработки и/или последующей ретрансляции на Землю и/или космический аппарат.According to the control signals from the first output of the
Проведение научных исследований для определения влияния внешних воздействий на исследуемое небесное тело.Conducting research to determine the effect of external influences on the studied celestial body.
Для определения влияния внешних воздействий, например, гравитационного, магнитного полей других небесных тел или космических событий (вспышка сверхновой) на исследуемое небесное тело научные исследования, в т.ч. и подобные описанным выше, могут быть синхронизированы по сигналу от блока КНА 21.To determine the influence of external influences, for example, the gravitational, magnetic fields of other celestial bodies or cosmic events (supernova burst) on the studied celestial body, scientific research, including and similar to those described above, can be synchronized by a signal from the
С помощью блока КНА 21 выбирается одно или несколько небесных тел, задается один или несколько наборов их положений, определяется текущее пространственное положение этих выбранных небесных тел на звездном небе и при их совпадении создается синхронизирующий сигнал на выходе этого блока. Этот сигнал фиксирует наступление космического события в виде определенного положения выбранных небесных тел и используется для синхронизации научных измерений. Он передается последовательно на вход электронного блока 17 (третий вход системы управления 18), с выхода которого на вход блока связи 15 и далее (кабелем 16 или беспроводно) на блок связи 11. Сигналом последнего, поступающим на вход электронного блока 7 (третий вход системы управления 8), с выхода которого по сигналу, поступающему на КНА 4, производятся научные измерения. По одному измерению или их совокупности вычисляют влияние внешних воздействий (значение, векторы направленности, время действия, последствия и др.) на исследуемое небесное тело.Using the
Проведение научных исследований КНА 4 и КНА 21 при их взаимной синхронизации.Conducting
Для определенных научных задач, например, определения структуры грунта, идентификации содержащихся в нем объектов, их формы, положения в трехмерном пространстве, необходимо провести двухпозиционную ультразвуковую локацию: с двух разных точек, смещенных в пространстве.For certain scientific tasks, for example, determining the structure of the soil, identifying the objects contained in it, their shape, position in three-dimensional space, it is necessary to conduct a two-position ultrasonic location: from two different points displaced in space.
Это может быть осуществлено ультразвуковыми локаторами, установленными в КНА 4 и КНА 21, первый из которых погружен в грунт, а второй вблизи поверхности небесного тела и которые между собой должны быть синхронизированы: с одновременной их работой или с временной задержкой друг относительно друга (фазировано).This can be done by ultrasonic locators installed in
Подобная синхронизация осуществляется с помощью связи (кабелем 16 или беспроводно) между блоками связи 11 и 15. По одному из вариантов, система управления 18 формирует на своем выходе сигнал, проходящий через блок связи 15 и далее (кабелем 16 или беспроводно) на блок связи 11. Сигнал последнего поступает на вход электронного блока 7 (третий вход системы управления 8), на выходе которого формируется сигнал, следующий на КНА 4. Как видно, этот сигнал синхронизирован относительно выходного сигнала системы управления 18 и, в итоге, последовательность таких сигналов позволяет синхронизировать и научные исследования, осуществляемые с помощью КНА 4 и КНА 21.Such synchronization is carried out using communication (
Оптимизация загрузки вычислительными операциями электронных блоков и дублирование данных в памяти.Optimization of loading by computing operations of electronic blocks and duplication of data in memory.
В процессе научной миссии для повышения быстродействия и других целей, оптимизируют текущую загрузку вычислительными операциями электронные блоки 7 и 17 (и их системы управления 8 и 18) за счет распараллеливания выполнения этих операций между этими блоками. И для повышения надежности хранения данных осуществляют их дублирование.In the process of a scientific mission, to improve performance and other purposes, the electronic load of the
Предлагаемый способ может быть реализован также и устройством №2 (фиг. 2) и на всех вышеуказанных этапах в основном подобен вышеописанному. Отличие заключается в более простой конструкции и соответственно меньшими функциональными возможностями. При этом в процессе ударного внедрения устройство №2 полностью погружается в массив грунта небесного тела, подобно пуле, до своего полного торможения, создавая проход. После диагностики работоспособности всех блоков по сигналу с первого выхода системы управления 8, являющегося первым выходом электронного блока 7, на удалитель льда 5 удаляется балласт 3 и освобождаются КНА 4 для проведения научных измерений. Далее по другому сигналу с первого выхода системы управления 8 происходит управление процессом научных измерений и опрашивается КНА 4, а полученная информация сигналом со второго выхода системы управления 8, являющегося вторым выходом электронного блока 7, передается в блок связи 11 для передачи радиосигналом на Землю и/или космический аппарат.The proposed method can also be implemented with device No. 2 (Fig. 2) and at all the above steps is basically similar to the above. The difference lies in a simpler design and correspondingly less functionality. Moreover, in the process of shock introduction, device No. 2 is completely immersed in the soil mass of the celestial body, like a pool, until it is completely inhibited, creating a passage. After diagnosing the health of all units by a signal from the first output of the
Устройство №2 имеет минимальные массогабаритные параметры из-за отсутствия различных соединительных элементов, кабелей и т.д., и может использоваться на более высоких скоростях внедрения в грунт, до ≈4500 м/с, соответствующих средней скорости звука в твердых телах.Device No. 2 has minimal weight and size parameters due to the lack of various connecting elements, cables, etc., and can be used at higher penetration rates into the ground, up to ≈4500 m / s, corresponding to the average speed of sound in solids.
Таким образом, сущность предлагаемых технических решений заключается в следующем.Thus, the essence of the proposed technical solutions is as follows.
1. Основа предлагаемого изобретения заключается в следующем:1. The basis of the invention is as follows:
- (при ударном внедрении в грунт) повышение ударостойкости полезного груза в виде КНА 4 за счет размещения его внутри высокопрочного ледяного балласта 3, служащего дополнительным цельным единым защитным телом;- (when impact penetration into the ground) increase the impact resistance of the payload in the form of
- (после ударного внедрения в грунт) повышение точности измерений параметров грунта и небесного тела за счет освобождения КНА 4 удалением этого ледяного балласта 3 для обеспечения хорошего механического контакта с грунтом.- (after impact penetration into the ground) improving the accuracy of measurements of the parameters of the soil and celestial body due to the release of
При этом повышение ударостойкости обусловлено, в первую очередь, следующим:Moreover, the increase in impact resistance is due, first of all, to the following:
а) исключением смещений слоев высокопрочного балласта 3 и жесткой фиксацией полезного груза;a) the exception of the displacement of the layers of high-
б) снижением ударного удельного давления из-за:b) a decrease in shock specific pressure due to:
- равномерного его распределения по всей площади сечения этого тела, заостренного спереди «под конус» или «под пирамиду». Подобное активно используется строительстве для повышения ударостойкости ж/б свай (Цой Л.Б. Создание конструкций железобетонных свай с повышенной ударостойкостью и внедрение результатов исследований в практику строительного производства./Автореферат диссертации кандидата технических наук, 05.23.01, Челябинск, 1992.);- its uniform distribution over the entire cross-sectional area of this body, pointed in front “under the cone” or “under the pyramid”. This is actively used by construction to increase the impact resistance of reinforced concrete piles (Tsoi LB Creating designs of reinforced concrete piles with increased impact resistance and the introduction of research results into the practice of building production. / Abstract of the dissertation of the candidate of technical sciences, 05.23.01, Chelyabinsk, 1992.);
- за счет особенностей нагружения тел, погруженных в цельный балласт 3, распределяющих внешнее ударное воздействие в зависимости от угла падения. Это позволяет уменьшить нагрузку на КНА специальных форм с малой площадью фронтального падения ударной волны, например, вытянутых и/или округлых (сигарообразных, круглых и др.) форм КНА. Это применяется у военных: для создания округлых танковых башен, касок, снижающих вероятность пробития снарядом или пулей.- due to the peculiarities of loading bodies immersed in a
г) преобразованием части кинетической энергии от ударного внедрения в тепловую, рассеянную по всему объему тела.d) the conversion of part of the kinetic energy from shock penetration into heat dispersed throughout the body.
Подобное повышение ударопрочности объектов широко известно на примере т.н. инклюзов - насекомых, застывших в смоле, превратившейся в янтарь. Ударопрочность такого отдельно взятого насекомого минимальна, но, будучи замурованным в цельное единое тело, приближается к ударопрочности янтаря.A similar increase in impact resistance of objects is widely known on the example of the so-called inclusions - insects, frozen in resin, turned into amber. The impact resistance of such an individual insect is minimal, but, being immured into a single body, it approaches the impact resistance of amber.
Другой пример основан на динамике тел, погруженных в материалы, в частности в жидкость, который реализуется, например, широко распространенном гидрозаполнении манометров. Так внешнее ударное воздействие существенно гасится, снижается за счет объема жидкости, а с увеличением ее плотности и объема растут и значения этого снижения (Павлюк Ю.С., Сакулин В.Д. Динамика тел, погруженных в жидкость / Вестник ЮУрГУ, Серия «Машиностроение», выпуск 8, с. 15-20.).Another example is based on the dynamics of bodies immersed in materials, in particular in a liquid, which is realized, for example, by the widespread hydraulic filling of pressure gauges. So the external impact is substantially suppressed, decreases due to the volume of liquid, and with an increase in its density and volume, the values of this decrease also increase (Pavlyuk Yu.S., Sakulin V.D. Dynamics of bodies immersed in liquid / Vestnik SUSU, Series “Engineering ",
Для создания такого цельного единого защитного тела предлагается использовать дистиллированную воду или нафталин, или растворы на их основе. Так из дистиллированной воды можно сформировать три модификации льда (лед-VII, -VIII, -X) с хорошо изученными свойствами как для создания балласта 3, так и для последующего его удаления. Созданный из дистиллированной воды балласт 3 на основе такого льда, будет иметь высокую прочность, защитит полезный груз при ударном внедрении в грунт и одновременно является достаточно легко удаляемым, в первую очередь, за счет нагрева и активной сублимации, не загрязняя космическое пространство по международным соглашениям.To create such an integral single protective body, it is proposed to use distilled water or naphthalene, or solutions based on them. So, three modifications of ice (ice-VII, -VIII, -X) with well-studied properties can be formed from distilled water for both creating
2. В устройстве №1 также предлагается использовать аккумуляторы, активируемые переходом от, так называемого, «спящего» к рабочему режиму ударным воздействием при внедрении устройства в грунт. Это позволяет существенно сэкономить ресурс работы аккумуляторов на время от начала старта с Земли до внедрения в грунт исследуемого небесного тела, которое при исследовании спутников Юпитера, Ганимеда или Ио может составить около 10 лет.2. In the device No. 1 it is also proposed to use batteries activated by the transition from the so-called “sleeping” to the operating mode by impact when the device is introduced into the ground. This allows you to significantly save the battery life for the time from the start from Earth to the introduction of the studied celestial body into the ground, which can be about 10 years when studying the moons of Jupiter, Ganymede or Io.
3. В устройстве №1 для увеличения длительности работы после внедрения пенетратора в грунт, а также расширения функциональных возможностей предлагается использовать кабель 16 с возможностями:3. In the device No. 1, to increase the duration of work after the penetrator is introduced into the ground, as well as expand the functionality, it is proposed to use
- (если он цел) проводной связи;- (if it is intact) wire communication;
- (при его обрыве) беспроводной электромагнитной связи между его концами с индуктивной связью и/или радиосвязью и/или волноводной связью, используя его концы в качестве антенн и/или волноводов.- (if it is broken), a wireless electromagnetic connection between its ends with inductive coupling and / or radio communication and / or waveguide coupling, using its ends as antennas and / or waveguides.
Этим могут минимизироваться последствия обрыва кабеля 16, максимально возможного продления научной миссии, а также оптимального использования ее ресурсов: остаточной емкости всех аккумуляторов, производительности обработки и емкости хранения данных системами управления 8 и 18 и т.п.This can minimize the consequences of
Оценки технологичности создания балласта 3 на основе льда-VII и его прочности.Assessment of the manufacturability of
Лед-VII может быть создан существующим в настоящее время оборудованием, например, Института ядерной физики в Гейдельберге (Германия), Института физики высоких давлений РАН им. Л.М. Верещагина (Москва), Института спектроскопии РАН (Москва), Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов (г.Троицк) по двум вариантам (https://ru.wikipedia.org/wiki/Лед_VII, Martin Chaplin. Water Structure and Science, http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_strucrure_science_html):Ice-VII can be created by currently existing equipment, for example, the Institute of Nuclear Physics in Heidelberg (Germany), the Institute of High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences L.M. Vereshchagin (Moscow), Institute of Spectroscopy of the Russian Academy of Sciences (Moscow), Technological Institute of Superhard and New Carbon Materials (Troitsk) in two versions (https://ru.wikipedia.org/wiki/ Лед_VII, Martin Chaplin. Water Structure and Science, http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_strucrure_science_html):
- вариант 1 (напрямую):- option 1 (directly):
сжатие воды (при Т≥+82°С и Р≥2,216 ГПа) и формирование льда-VII,water compression (at Т≥ + 82 ° С and Р≥2,216 GPa) and ice-VII formation,
- вариант 2 (в два этапа, через промежуточную фазу в виде льда-VI):- option 2 (in two stages, through the intermediate phase in the form of ice-VI):
сжатие воды (при Т≈+27°С и Р≥1,1 ГПа) и формирование льда-VI, сжатие льда-VI (при Т≈+27°С и Р≥2,216 ГПа) и формирование льда -VII.water compression (at Т≈ + 27 ° С and Р≥1,1 GPa) and ice-VI formation, ice-VI compression (at Т≈ + 27 ° С and Р≥2,216 GPa) and ice -VII formation.
Лед-VII формируется в диапазоне давлений от 2,216 ГПа до ≈70 ГПа, поэтому минимальное значение прочности льда можно оценить также на уровне 2,216 ГПа. По пределу прочности на сжатие это значение выше, чем у высокопрочного бетона Ml000 (100 МПа), стали (≤1 ГПа), алмаза (≈2 ГПа), немного уступает карбиду кремния (SiC, карборунд) ~2,3 ГПа, самосвязанному карбиду кремния (~2,5 ГПа) (https://ru.wikipedia.org/wiki/Карборунд), но ниже, чем у трип-стали (3 ГПа), никель-графенового композита (4 ГПа) или фуллерита (150-300 ГПа).Ice-VII is formed in the pressure range from 2.216 GPa to ≈70 GPa, therefore, the minimum value of ice strength can also be estimated at 2.216 GPa. In terms of compressive strength, this value is higher than that of high-strength concrete Ml000 (100 MPa), steel (≤1 GPa), diamond (≈2 GPa), slightly inferior to silicon carbide (SiC, carborundum) ~ 2.3 GPa, self-bonding carbide silicon (~ 2.5 GPa) (https://ru.wikipedia.org/wiki/Karborund), but lower than that of trip steel (3 GPa), nickel-graphene composite (4 GPa) or fullerite (150- 300 GPa).
Практическая реализация предлагаемого в изобретении не противоречит, а основывается на использовании и является продолжением современного, уже достигнутого уровня развития методов и средств в следующих областях техники и технологий: криогенная техника, ракетно-космическая техника, радиотехника, материаловедение, техника высокого давления и т.п.The practical implementation of the invention proposed does not contradict, but is based on the use and is a continuation of the current, already achieved level of development of methods and means in the following fields of technology and technologies: cryogenic technology, space rocket technology, radio engineering, materials science, high pressure technology, etc. .
Для радиоэлектронных систем к настоящему времени достигнут уровень максимальной перегрузки до 100000g (Генератор для систем высокоточных боеприпасов выдерживает перегрузки до 100000g, http://www.iqdfrequencyproducts.com, http://national-semiconductor.datasheet.su/news/2339:2013-07-11). Поэтому возможность использования таких радиоэлектронных средств в электронных блоках, выдерживающих большие перегрузки, не вызывает сомнений.For electronic systems, the level of maximum overload up to 100000g has been reached by now (the Generator for high-precision ammunition systems can withstand overloads up to 100000g, http://www.iqdfrequencyproducts.com, http://national-semiconductor.datasheet.su/news/2339:2013 -07-11). Therefore, the possibility of using such electronic equipment in electronic units that can withstand large overloads is beyond doubt.
Таким образом, как видно из всего описания, предложенное изобретение позволяет повысить ударостойкость полезного груза при доставке его в грунт небесных тел со скоростями внедрения в диапазоне от 300 м/с до ≈4500 м/с; повысить точности измерений за счет прямого контакта с грунтом в процессе измерений и длительность работы после внедрения пенетратора в грунт, а также расширяет функциональные возможности за счет возможности беспроводной связи для обмена сигналами и электроэнергией между электрическими частями устройства при обрыве кабеля (для устройства №1).Thus, as can be seen from the entire description, the proposed invention improves the impact resistance of the payload when it is delivered to the soil of celestial bodies with penetration speeds in the range from 300 m / s to ≈4500 m / s; to increase the accuracy of measurements due to direct contact with the soil during the measurement process and the duration of operation after penetrator penetration into the soil, and also extends the functionality due to the possibility of wireless communication for the exchange of signals and electricity between the electrical parts of the device when the cable is broken (for device No. 1).
Данное изобретение может быть практически реализовано несколько по-другому, чем конкретно описано, без отступления от сущности и в объеме заявленной формулы.This invention can be practically implemented in a slightly different way than specifically described, without departing from the essence and in the scope of the claimed formula.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154859A RU2626792C1 (en) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Method of payload delivery to celestial body soil, provision for soil and celestial body exploration and device for its implementation (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154859A RU2626792C1 (en) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Method of payload delivery to celestial body soil, provision for soil and celestial body exploration and device for its implementation (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2626792C1 true RU2626792C1 (en) | 2017-08-01 |
Family
ID=59632432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154859A RU2626792C1 (en) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Method of payload delivery to celestial body soil, provision for soil and celestial body exploration and device for its implementation (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626792C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108820254A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 上海卫星工程研究所 | A kind of unidirectional resistance to compression can pull shock separated structure |
CN113173270A (en) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 西安航天动力技术研究所 | Sectional type piston separating mechanism |
CN114139283A (en) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 四川航天系统工程研究所 | Method for designing overall parameters of extraterrestrial celestial body penetrator |
CN116045741A (en) * | 2023-01-19 | 2023-05-02 | 哈尔滨工业大学 | Projectile body for measuring surface temperature of projectile head in penetration process, assembly method and measuring method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5014248A (en) * | 1974-02-05 | 1991-05-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Air-deliverable, ice-penetrating sonobuoy |
US5397082A (en) * | 1993-03-16 | 1995-03-14 | Scott; David R. | Space transport architecture and method for robotic planetary operations |
RU2111900C1 (en) * | 1991-01-10 | 1998-05-27 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Penetrator for study of celestial body surfaces |
US6186072B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-02-13 | Sandia Corporation | Monolithic ballasted penetrator |
-
2016
- 2016-05-16 RU RU2015154859A patent/RU2626792C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5014248A (en) * | 1974-02-05 | 1991-05-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Air-deliverable, ice-penetrating sonobuoy |
RU2111900C1 (en) * | 1991-01-10 | 1998-05-27 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | Penetrator for study of celestial body surfaces |
US5397082A (en) * | 1993-03-16 | 1995-03-14 | Scott; David R. | Space transport architecture and method for robotic planetary operations |
US6186072B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-02-13 | Sandia Corporation | Monolithic ballasted penetrator |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108820254A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 上海卫星工程研究所 | A kind of unidirectional resistance to compression can pull shock separated structure |
CN113173270A (en) * | 2021-04-13 | 2021-07-27 | 西安航天动力技术研究所 | Sectional type piston separating mechanism |
CN113173270B (en) * | 2021-04-13 | 2023-04-07 | 西安航天动力技术研究所 | Sectional type piston separating mechanism |
CN114139283A (en) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 四川航天系统工程研究所 | Method for designing overall parameters of extraterrestrial celestial body penetrator |
CN114139283B (en) * | 2021-12-03 | 2024-05-17 | 四川航天系统工程研究所 | Method for designing overall parameters of extraterrestrial celestial body penetrator |
CN116045741A (en) * | 2023-01-19 | 2023-05-02 | 哈尔滨工业大学 | Projectile body for measuring surface temperature of projectile head in penetration process, assembly method and measuring method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2626792C1 (en) | Method of payload delivery to celestial body soil, provision for soil and celestial body exploration and device for its implementation (versions) | |
EP2671804B1 (en) | Space object capture | |
CN103930348B (en) | Propulsion bay | |
Zhang et al. | Ultra-high g deceleration–time measurement for the penetration into steel target | |
US9709459B1 (en) | Multiple energetic penetration and damage progression sensor | |
CN108820261A (en) | A kind of separation tripper for slender type ram | |
Ulamec et al. | Rosetta lander—Philae: implications of an alternative mission | |
Tortora et al. | LICIACube, the Italian witness of DART impact on Didymos | |
Kelley et al. | Atmospheric reentry of a hydrazine tank | |
Fleurial et al. | Notional concept of operations and system capability definition for enabling scientific ocean access missions on icy worlds | |
Barba et al. | Access to mars surface using a low-cost rough lander | |
Pitz et al. | Preliminary design of a hypervelocity nuclear interceptor system (HNIS) for optimal disruption of near-earth objects | |
Nitta et al. | Response of a wire probe antenna subjected to hyper-velocity impacts | |
RU225946U1 (en) | Laser beacon for positioning spacecraft on the surface and orbit of the Moon | |
Nitta et al. | Considering the gap effect and shape detail for a wire probe antenna subjected to hyper-velocity impacts | |
Gores | Experimental and simulated terminal ballistics effects on lunar material analogs | |
Fedorov et al. | Computational analysis of the dynamics of penetration into rock targets of research modules-penetrators with tail section ejection | |
US20180087885A1 (en) | Passive impact sensor for high velocity projectiles | |
Wie et al. | A new non-nuclear MKIV (multiple kinetic-energy impactor vehicle) mission concept for dispersively pulverizing small asteroids | |
RU2463544C1 (en) | Linear separation device on extended shaped charge | |
Suresh et al. | Exploration-Probe to Jupiter Moon Europa | |
Swenson et al. | A proposed comet nucleus penetrator for the comet rendezvous asteroid flyby mission | |
Suzuki et al. | Study on Dynamics of Penetrator into Ice | |
Jaffer et al. | Numerical Modelling and Rugged Techniques for De-orbiting of LEO Space Debris | |
Anselmo et al. | On the survivability of tethers in space |