RU189442U1 - MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL VALUE AND DIRECTION OF THE DRIVE MOTOR CELL FOR SMALL-DIMENSIONAL SPACE APPARATUS - Google Patents
MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL VALUE AND DIRECTION OF THE DRIVE MOTOR CELL FOR SMALL-DIMENSIONAL SPACE APPARATUS Download PDFInfo
- Publication number
- RU189442U1 RU189442U1 RU2018143940U RU2018143940U RU189442U1 RU 189442 U1 RU189442 U1 RU 189442U1 RU 2018143940 U RU2018143940 U RU 2018143940U RU 2018143940 U RU2018143940 U RU 2018143940U RU 189442 U1 RU189442 U1 RU 189442U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaped
- micropores
- substrate
- mtd
- cone
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000013598 vector Substances 0.000 title description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 32
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 101100402853 Caenorhabditis elegans mtd-1 gene Proteins 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 244000144980 herd Species 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003832 thermite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/403—Solid propellant rocket engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/04—Networks or arrays of similar microstructural devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/94—Re-ignitable or restartable rocket- engine plants; Intermittently operated rocket-engine plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/95—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by starting or ignition means or arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к двигательным ракетным системам и может быть использована в качестве маневрового двигателя при выполнении линейных и угловых перемещений. Согласно полезной модели плоская дискообразная с волнообразным внешним контуром монолитная термостойкая диэлектрическая подложка с размещенной на ней квадратной матричной реверсивной структурой двигательных ячеек соединена с повторяющей ее контур цилиндрообразной полой с волнообразным профилем монолитной термостойкой диэлектрической подложкой с радиально-веерной ориентацией всех продольных осей конусообразных микропор на центры чередующихся сопряженных вогнутых и выпуклых полуокружностей, образующих в совокупности замкнутую волнообразную внешнюю поверхность. Все конусообразные микропоры заполнены твердым топливом и ранжированы по объему в пропорциях последовательных степеней числа два. На центры оснований конусообразных микропор наложены две волнообразные термостойкие диэлектрические мембраны с упорядоченными микропорами, образующие сопла и фиксирующие сферические воспламенители, закрепленные в сквозных цилиндрических микропорах и зажатые центрующими отверстиями адресных шин строк и столбцов. Управление величинами и направлениями тяг осуществляется с помощью пяти дешифраторов строк, столбцов и данных, коммутатора адресов двигательных ячеек, блоков памяти альтернативных и отработанных кодовых комбинаций, контроллера. Полезная модель позволяет осуществить линейные перемещения с одновременным вращением по осям, что повышает скорость и точность реконфигурации группы малоразмерных космических аппаратов.The invention relates to a motor rocket systems and can be used as a shunting engine when performing linear and angular displacements. The inventive flat disc-shaped with an undulating outer contour monolithic heat resistant dielectric substrate having arranged thereon a square matrix reversing structure propulsion cell is connected to the repeating its contour cylinder-like hollow with corrugations monolithic thermally stable dielectric substrate with a radially-fan orientation of the longitudinal axes of the tapered micropores at points of alternating conjugate concave and convex semicircles, which together form a closed undulating outer surface. All conical micropores are filled with solid fuel and are ranked by volume in proportions of successive powers of two. Two wavy heat-resistant dielectric membranes with ordered micropores, forming nozzles and locking spherical igniters fixed in through cylindrical micropores and clamped by centering holes of address lines of tires and columns, are superimposed on the bases of the conical micropores. The control of the magnitudes and directions of the strings is carried out with the help of five decoders of rows, columns and data, a switch of addresses of motor cells, blocks of memory of alternative and spent code combinations, a controller. The utility model allows linear movements with simultaneous rotation along the axes, which increases the speed and accuracy of reconfiguration of a group of small-sized spacecraft.
Description
Полезная модель относится к двигательным ракетным системам для малоразмерных космических аппаратов (МКА) и предназначена для использования в качестве маневрового двигателя с мультивекторной тягой при выполнении операций ориентации, стыковки, причаливания, самосборки трансформации и реконфигурации конструкций, создаваемых из МКА, классифицируемых как пикоспутники - весом менее 1000 грамм, фемтоспутники - весом менее 100 грамм и аттоспутники - весом менее 10 грамм.The utility model relates to propulsion rocket systems for small-sized spacecraft (ICA) and is intended for use as a shunting engine with a multi-vector rotor when performing orientation, docking, mooring, self-assembling transformation and reconfiguration of structures created from ICA, classified as picosatellites - weighing less 1000 grams, femto satellites - weighing less than 100 grams and at satellite satellites - weighing less than 10 grams.
Известна матричная ракетная двигательная система с индивидуальным цифровым управлением величиной тяги каждой двигательной ячейки для малоразмерных космических аппаратов, содержащая плоскую монолитную термостойкую диэлектрическую подложку с упорядоченной прямоугольной матричной структурой конусообразных микропор, заполненных твердым топливом, ранжированных по объему в пропорциях последовательных степеней числа два (1-2-4-8-16). На центры оснований конусообразных микропор наложены сферические воспламенители, закрепленные в сквозных цилиндрических микропорах и зажатые центрующими отверстиями шин строк и столбцов, нанесенных на поверхности монолитной термостойкой диэлектрической подложки и первой термостойкой диэлектрической мембраны, на которую наложена вторая термостойкая диэлектрическая мембрана со сквозными конусообразными микропорами, образующими сопла над конусообразными микропорами, заполненными твердым топливом, образующие двигательные ячейки, коммутатор адресов двигательных ячеек, первый и второй дешифраторы строк, дешифратор столбцов, дешифратор данных, блок памяти отработанных кодовых комбинаций, блок памяти альтернативных кодовых комбинаций, контроллер (Патент RU 2660210 С1, 05.07.2018, B64G 1/40. МАТРИЧНАЯ РАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЕЛИЧИНОЙ ТЯГИ КАЖДОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ЯЧЕЙКИ ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ/ Линьков В.А., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И., Гусев С.И.).A matrix missile propulsion system with an individual digital control of the thrust amount of each propulsion cell for small spacecraft is known, containing a flat monolithic heat-resistant dielectric substrate with an ordered rectangular matrix structure of cone-shaped micropores filled with solid fuel, ranked by volume in proportions of successive degrees of two. -4-8-16). At the centers of bases tapered micropores superimposed spherical igniters fixed in the through cylindrical micropores and the clamped centering holes tire rows and columns deposited on a surface of the monolithic heat resistant dielectric substrate and a first thermally insulating membrane on which is superimposed the second heat-resistant dielectric membrane with through tapered micropores forming nozzle over conical micropores filled with solid fuel, forming motor cells, motor cell address switch, first and second row decoders, column decoder, data decoder, used code combination memory block, alternative code combination memory block, controller (Patent RU 2660210 C1, 07.07.2018,
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности цифрового управления величинами разнонаправленных радиально-веерных тяг, упорядоченно распределенных на волнообразной цилиндрической поверхности, охватывающей квадратный массив перпендикулярно направленных коллинеарных реверсивных тяг, синхронизированных с радиально-веерными тягами.A disadvantage of the known technical solution is the lack of digital control of the values of multidirectional radial-fan rods, orderly distributed on a wavy cylindrical surface, covering a square array of perpendicular collinear reversible rods synchronized with radial-fan rods.
Известна реверсивная матричная ракетная двигательная система с индивидуальным цифровым управлением величиной тяги каждой реверсивной двигательной ячейки для малоразмерных космических аппаратов, содержащая плоскую монолитную термостойкую диэлектрическую подложку с упорядоченной прямоугольной матричной структурой конусообразных микропор, заполненных твердым топливом, с двухсторонней встречно направленной ориентацией вершин конусообразных микропор, ранжированных по объему в пропорциях последовательных степеней числа два (1-2-4-8-16). На центры оснований конусообразных микропор наложены сферические воспламенители, закрепленные в сквозных цилиндрических микропорах и зажатые центрующими отверстиями шин строк и столбцов первой и третей термостойких диэлектрических мембран, на которые наложены вторая и четвертая термостойкие диэлектрические мембраны со сквозными конусообразными микропорами, образующими сопла над конусообразными микропорами, заполненными твердым топливом, образующие реверсивные двигательные ячейки, коммутатор адресов двигательных ячеек, первый и второй дешифраторы строк, дешифратор столбцов, дешифратор данных, блок памяти отработанных кодовых комбинаций, блок памяти альтернативных кодовых комбинаций, контроллер (Патент RU 2654782 С1, 22.05.2018, F02K 9/94, F02K 9/95, B64G 1/40, В81 В 7/04. РЕВЕРСИВНАЯ МАТРИЧНАЯ РАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЕЛИЧИНОЙ ТЯГИ КАЖДОЙ РЕВЕРСИВНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ЯЧЕЙКИ ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ/ Линьков В.А., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И., Гусев С.И.).A reversible matrix rocket propulsion system with an individual digital control of the thrust amount of each reversing propulsion cell for small-sized spacecraft is known, which contains a flat monolithic heat-resistant dielectric substrate with an ordered rectangular matrix structure of conical micropores filled with solid fuel, with a two-sided opposite directional orientation of conical-shaped conical-shaped micropores. volume in proportions of successive powers of two (1-2-4-8-16 ). Spherical igniters are fixed on the centers of the bases of the conical micropores, fixed in the through cylindrical micropores and clamped by the centering holes of the row and column tires of the first and third heat-resistant dielectric membranes, on which the second and fourth heat-resistant dielectric membranes are laid with the cone-shaped micropores forming the nozzles above the cone-shaped micropores with hollows. solid fuel, forming reversing motor cells, motor cell address switch, the first and second row decoders, column decoder, data decoder, memory block of processed code combinations, alternative code combinations memory block, controller (Patent RU 2654782 C1, 05.22.2018, F02K 9/94, F02K 9/95, B64G 1/40, В81
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности цифрового управления величинами разнонаправленных радиально-веерных тяг, упорядоченно распределенных на волнообразной цилиндрической поверхности, охватывающей квадратный массив перпендикулярно направленных коллинеарных реверсивных тяг, синхронизированных с радиально-веерными тягами.A disadvantage of the known technical solution is the lack of digital control of the values of multidirectional radial-fan rods, orderly distributed on a wavy cylindrical surface, covering a square array of perpendicular collinear reversible rods synchronized with radial-fan rods.
Наиболее близкой по технической сущности является мультивекторная матричная ракетная двигательная система с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов, содержащая плоскую круглую монолитную термостойкую диэлектрическую (МТД) подложку с размещенной на ее поверхности квадратной матричной структурой конусообразных микропор, с двухсторонней встречно направленной ориентацией вершин конусообразных микропор, образующих массив реверсивных двигательных ячеек, кольцеобразную МТД-подложку, с упорядоченно расположенными по ее боковой кольцевой поверхности конусообразными микропорами, с радиальной ориентацией всех продольных осей конусообразных микропор, образующих массив радиальных двигательных ячеек, конусообразные микропоры, заполненные твердым топливом и ранжированные по объему в пропорциях последовательных степеней числа два (1-2-4-8-16…-n), две термостойкие диэлектрические мембраны с упорядоченными микропорами, образующие сопла, сферические воспламенители, закрепленные в сквозных цилиндрических микропорах и зажатые центрующими отверстиями адресных шин строк и столбцов, три дешифратора строк, дешифратор столбцов дешифратор данных, коммутатор адресов двигательных ячеек, блок памяти отработанных кодовых комбинаций, контроллер (Патент на полезную модель RU 183937 U1, 09.10.2018, B64G 1/40. МУЛЬТИВЕКТОРНАЯ МАТРИЧНАЯ РАКЕТНАЯ ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЕЛИЧИНОЙ И НАПРАВЛЕНИЕМ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЯЧЕЕК ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ/ Линьков В.А., Гусев С.И., Колесников С.В., Линьков Ю.В., Линьков П.В., Таганов А.И.).The closest in technical essence is a multivector matrix rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of propulsion of propulsion cells for small-sized spacecraft, containing a flat circular monolithic heat-resistant dielectric (MTD) substrate with a square-shaped cone-shaped micropores placed on its surface, with a two-sided directional cone-shaped micropores. the orientation of the vertices of cone-shaped micropores, forming an array of reversible motor cells, rings A transparent MTD substrate, with conical micropores ordered along its lateral annular surface, with radial orientation of all longitudinal axes of conical micropores, forming an array of radial motor cells, conical micropores filled with solid fuel and ranked by volume in proportions of successive degrees of two (1). 2-4-8-16 ... -n), two heat-resistant dielectric membranes with ordered micropores, forming nozzles, spherical igniters, fixed in through cylindrical micropores and clamped by centering holes of row and column address buses, three row decoder, column decoder, data decoder columns, motor cell address switch, worked code combination memory, controller (Utility Model RU 183937 U1, 09.10.2018,
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности цифрового управления величинами разнонаправленных радиально-веерных тяг, упорядоченно распределенных на волнообразной цилиндрической поверхности, охватывающей квадратный массив перпендикулярно направленных коллинеарных реверсивных тяг, синхронизированных с радиально-веерными тягами.A disadvantage of the known technical solution is the lack of digital control of the values of multidirectional radial-fan rods, orderly distributed on a wavy cylindrical surface, covering a square array of perpendicular collinear reversible rods synchronized with radial-fan rods.
Отличие предлагаемого технического решения от вышеизложенных заключается в ведении цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки, двух волнообразных термостойких диэлектрических мембран, причем плоская МТД-подложка выполнена дискообразной с волнообразным внешним контуром и с геометрически вписанной в ее линию делительной окружности квадратной реверсивной двигательной матричной структурой, соединенной с цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложкой, направляющие цилиндрической поверхности которой повторяют форму волнообразного контура плоской дискообразной МТД-подложки, а величина образующей определяется количеством и шагом строк, что позволило создать единую компактную мультивекторную цифровую радиально-веерно-реверсивную двигательную систему с перестраиваемыми по величине и направлению векторами тяги в диапазоне изменения направления от 0 до 360° вокруг управляемых коллинеарных реверсивных тяг, синхронизированных с группами радиально-веерных тяг с веерообразным дискретным распределением направлений струй в каждой радиально-веерной группе в диапазоне от 0 до 180° для создания тяг, выполняющих линейное перемещение в сочетании с вращением вокруг осей. Это позволяет повысить скорость выполнения сложного маневра МКА по нескольким координатам одной двигательной системой с минимальным расходом твердого топлива.The difference between the proposed technical solution and the foregoing lies in maintaining a cylinder-shaped hollow MTD substrate with a wave-like profile, two wave-like heat-resistant dielectric membranes, the flat MTD-substrate being disc-shaped with a wave-like outer contour and with a square reversible motor matrix structure geometrically inscribed in its dividing circle square connected to a cylindrical hollow with a wavy profile of the MTD substrate, the guides of the cylindrical surface of which the shape of the wave-like contour of a flat disc-shaped MTD substrate is repeated, and the magnitude of the generatrix is determined by the number and pitch of the rows, which allowed creating a single compact multivector digital radial-fan-reversible motor system with thrust vectors in the range of 0 to 360 ° around controlled collinear reversible rods synchronized with groups of radial-fan rods with fan-shaped discrete distribution of jet directions in each radius flax-fan group in the range from 0 to 180 ° to create rods that perform linear movement in combination with rotation around the axes. This allows you to increase the speed of implementation of the complex maneuver of the ICA in several coordinates with one motor system with minimal consumption of solid fuel.
Техническим результатом является возможность цифрового управления величинами разнонаправленных радиально-веерных тяг, упорядоченно распределенных на волнообразной цилиндрической поверхности, охватывающей квадратный массив перпендикулярно направленных коллинеарных реверсивных тяг, синхронизированных с радиально-веерными тягами.The technical result is the ability to digitally control the values of multidirectional radial-fan rods, ordered in a wavy cylindrical surface, covering a square array of perpendicularly directed collinear reversible rods synchronized with radial fan rods.
Технический результат предложенной полезной модели достигается совокупностью существенных признаков, а именно: мультивекторная матричная ракетная двигательная система с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов, содержащая плоскую круглую монолитную термостойкую диэлектрическую (МТД) подложку с размещенной на ее поверхности квадратной матричной структурой конусообразных микропор, с двухсторонней встречно направленной ориентацией вершин конусообразных микропор, образующих массив реверсивных двигательных ячеек, кольцеобразную МТД-подложку, с упорядоченно расположенными по ее боковой кольцевой поверхности конусообразными микропорами, заполненными твердым топливом, первую и вторую кольцеобразные термостойкие диэлектрические мембраны с упорядоченными сквозными конусообразными микропорами, образующими сопла, сферические воспламенители, дешифратор данных, четыре дешифратора строк и столбцов, коммутатор адресов двигательных ячеек, блок памяти отработанных кодовых комбинаций, контроллер, причем, кольцеобразная МТД-подложка выполнена цилиндрообразной, полой, с волнообразным профилем МТД-подложки, первая и вторая кольцеобразные термостойкие диэлектрические мембраны выполнены волнообразными, плоская круглая МТД-подложка выполнена дискообразной с волнообразным внешним контуром и с геометрически вписанной в ее линию делительной окружности квадратной матричной реверсивной структурой двигательных ячеек, соединенной с цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложкой, направляющие цилиндрической поверхности которой повторяют форму волнообразного контура плоской дискообразной МТД-подложки, а величина образующей определяется количеством и шагом строк, выходы коммутатора адресов двигательных ячеек соединены с шинами строк, опоясывающими цилиндрообразную полую с волнообразным профилем МТД-подложку, с упорядоченно расположенными по ее внешней цилиндрической поверхности в виде прямоугольной матричной структуры конусообразными микропорами, заполненными твердым топливом, с радиально-веерной ориентацией всех продольных осей конусообразных микропор на центры чередующихся сопряженных вогнутых и выпуклых полуокружностей одного радиуса, центры которых расположены на пересечении с линией делительной окружности, образующие в совокупности замкнутую волнообразную внешнею поверхность МТД-подложки с упорядоченно размещенными на ней конусообразными порами, которые ранжированы по объему в пропорциях последовательных степеней числа два, на центры оснований конусообразных микропор наложены сферические воспламенители, закрепленные в сквозных цилиндрических микропорах и зажатые центрующими отверстиями шин строк и столбцов, нанесенных на внешнею поверхность цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложку и поверхность первой волнообразной термостойкой диэлектрической мембраны, над которой расположена повторяющая ее контур вторая волнообразная термостойкая диэлектрическая мембрана со сквозными конусообразными микропорами, образующими чередующиеся с упорядоченными углами разнонаправленные сопла, расположенные над конусообразными микропорами, заполненными твердым топливом, образующие радиально-веерные двигательные ячейки, столбцовые шины которых соединены с выходом третьего дешифратора столбцов.The technical result of the proposed utility model is achieved by a set of essential features, namely: a multi-vector array rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of propulsion of small cells for small spacecraft containing a flat circular monolithic heat-resistant dielectric (MTD) substrate with a square matrix structure placed on its surface cone-shaped micropores, with two-sided counter-directed orientation of the vertices of cone-shaped micropoints p forming an array of reversible motor cells, an annular MTD substrate, with conical micropores arranged on its lateral annular surface, filled with solid fuel, first and second ring-shaped heat-resistant dielectric membranes with ordered through cone-shaped micropores forming nozzles, spherical igniters, pyri-shaped heat-resistant dielectric membranes with regular through cone-shaped micropores forming nozzles, spherical igniters, pyri-shaped heat-resistant dielectric membranes with ordered through cone-shaped micropores forming nozzles, spherical igniters, pyri-shaped heat-resistant dielectric membranes with ordered through cone-shaped micropores, forming nozzles, spherical igniters, pyri-shaped heat-resistant dielectric membranes with ordered through cone-shaped micropores, forming nozzles, spherical igniters, pyri-shaped heat-resistant dielectric membranes with ordered through cone-shaped micropores forming nozzles; four row and column decoder, motor cell address switch, worked code combination memory, controller, pr Why, the ring-shaped MTD-substrate is cylindrical, hollow, with a wavy profile of the MTD-substrate; the first and second ring-shaped heat-resistant dielectric membranes are wavy, the flat circular MTD-substrate is disc-shaped with a wavy outer contour and with a square matrix geometrically inscribed in its dividing circumference circle the reversible structure of the motor cells connected to a cylindrical hollow with a wavy profile of the MTD substrate, guides a cylindrical surface The shape of the waveform contour is determined by the number and spacing of rows, the outputs of the motor cell address switch are connected to the row tires encircling the cylindrical hollow with a wavy profile of the MTD substrate, arranged in an orderly manner along its outer cylindrical surface in the form rectangular matrix structure of cone-shaped micropores filled with solid fuel, with a radial-fan orientation of all longitudinal axes of cone-shaped ikropor on centers of alternating conjugate concave and convex semicircles of one radius, the centers of which are located at the intersection with the dividing circle line, which together form a closed wavy outer surface of the MTD substrate with orderly placed on it cone-shaped pores, which are ranked by volume in proportions of successive degrees of number two , spherical igniters, fixed in through cylindrical micropores and clamped centering holes of tires of rows and columns deposited on the outer surface of a cylindrical hollow MTD substrate with a wavy profile and the surface of the first wavy heat-resistant dielectric membrane, over which is located the second wavy heat-resistant dielectric membrane repeating its contour with through conical micropores alternating with aligned angles of irregular diameters of irregularly shaped angles of irregularly shaped conical micropores, alternating with regular angles of irregular diameters of alternating edges of regular angles. located above the cone-shaped micropores filled with solid fuel, forming for the sake of flax-fan propulsion cell which the column bus connected to the output of the third column decoder.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1, где представлена мультивекторная матричная ракетная двигательная система с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов. На фиг. 2 представлен выносной элемент А (10:1) в увеличенном масштабе и разрезе, поясняющий конструкцию мультивекторной матричной ракетной двигательной системы с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов. На фиг. 3 представлена блок-схема, осуществляющая функционирование мультивекторной матричной ракетной двигательной системы с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов. На фиг. 4 представлено сечение Б-Б цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки и схематическое распределение направлений векторов тяги, осуществляющих линейное перемещение и одновременное вращение вокруг оси Z МКА.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1, which presents a multi-vector array rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of the propulsion of the propulsion cells for small-sized spacecraft. FIG. 2 shows an extension A (10: 1) on an enlarged scale and sectional view illustrating the construction of a multi-vector array rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of the propulsion of the propulsion cells for small spacecraft. FIG. 3 shows a block diagram of the functioning of a multivector matrix rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of the propulsion of the propulsion cells for small-sized spacecraft. FIG. Figure 4 shows the bb section of a cylinder-shaped hollow with a wavy profile of the MTD substrate and a schematic distribution of the directions of the thrust vectors that carry out linear movement and simultaneous rotation around the Z axis of the MCA.
Используемые сокращения: «МТД-подложка» - это аббревиатура словосочетания монолитная термостойкая диэлектрическая подложка.Abbreviations used: "MTD-substrate" is an abbreviation of the phrase monolithic heat-resistant dielectric substrate.
Под используемым в тексте словами «аверс», «реверс», «гурт» понимается следующее: аверс - лицевая сторона дискообразной МТД-подложки, противоположная стороне реверс. Реверс - оборотная сторона дискообразной МТД-подложки, противоположная стороне аверс. Гурт - цилиндрическая (боковая) поверхность полой МТД-подложки. Элементы аверсной стороны генерируют энергию с прямым направлением векторов тяги, а элементы реверсной стороны генерируют энергию с обратным (противоположным) направлением векторов тяги.The words “obverse”, “reverse”, “herd” used in the text mean the following: obverse is the front side of the disc-shaped MTD substrate opposite to the reverse side. The reverse is the reverse side of the disc-shaped MTD substrate, opposite to the obverse side. Edge - cylindrical (lateral) surface of the hollow MTD substrate. The elements of the obverse side generate energy with the direct direction of the thrust vectors, and the elements of the reverse side generate energy with the opposite (opposite) direction of the thrust vectors.
Под словосочетанием «реверсивная двигательная ячейка» -понимается наличие возможности у ячейки генерирования векторов тяги одновременно или поочередно в двух противоположных направлениях.The phrase "reversible motor cell" is understood to mean that the cell has the ability to generate thrust vectors simultaneously or alternately in two opposite directions.
Под словосочетанием «радиально-веерные группы двигательных ячеек» - понимается наличие возможности у групп ячеек генерации векторов тяги в разных направлениях. Каждая группа сформирована в виде ряда радиально-веерных ячеек с веерообразным дискретным распределением углов продольных осей двигательных элементов с ориентацией их на точку пересечения линии делительной окружности и радиальных лучей, исходящих из центра делительной окружности.The phrase “radial-fan groups of motor cells” means the possibility for the groups of cells to generate thrust vectors in different directions. Each group is formed as a series of radial-fan cells with a fan-shaped discrete distribution of the angles of the longitudinal axes of the motor elements with their orientation at the intersection point of the pitch circle line and radial rays emanating from the center of the pitch circle.
Линия делительной окружности - базовая окружность, на которой в точках пересечения с ее радиальными лучами расположены центры лучей радиально-веерных групп двигательных ячеек. Относительно линии делительной окружности формируется внешний замкнутый волнообразный контур МТД-подложки, на котором размещены радиально-веерные двигательные ячейки.The pitch circle line is the base circle on which at the points of intersection with its radial rays are located the centers of the rays of the radial-fan groups of the motor cells. Regarding the pitch circle line, an external closed wavy contour of the MTD substrate is formed, on which radial-fan motor cells are placed.
Мультивекторная двигательная система - понимается как создающая массив векторов тяги с различными направлениями и величинами, изменяющимися по времени.Multivector propulsion system - is understood as creating an array of thrust vectors with different directions and quantities varying in time.
Коллинеарные векторы тяги - векторы, лежащие на параллельных прямых (или на одной и той же прямой) независимо от их направления.Collinear thrust vectors are vectors lying on parallel lines (or on the same straight line) regardless of their direction.
Цилиндрическая поверхность - боковая поверхность волнообразной цилиндрообразной подложки параллельная оси Z (поверхность образованная замкнутой волнообразной направляющей (основанием) и параллельными образующими (высотами)).The cylindrical surface is the lateral surface of a wavelike cylindrical substrate parallel to the Z axis (the surface formed by a closed wavelike guide (base) and parallel forming (heights)).
Мультивекторная матричная ракетная двигательная система с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов, фиг. 1, содержит плоскую дискообразную с волнообразным внешним контуром МТД-подложку 1, на которой в виде квадратной матричной реверсивной структуры размещены Multivector matrix rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of thrust of the propulsion cells for small-sized spacecraft; FIG. 1, contains a flat disc-shaped with a wavy outer contour of the MTD-
двигательные ячейки (позиции 3 - 33). Плоская дискообразная с волнообразным внешним контуром МТД-подложка 1 по внешнему контуру соединена с цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложкой 2, на внешней цилиндрической (боковой) поверхности которой размещены радиально-веерные двигательные элементы (позиции 34 - 57), образующие волнообразную прямоугольную матричную структуру, повторяющею форму внешнего контура плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1. Продольные оси двигательных элементов, размещенных на плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложке 1, перпендикулярны продольным осям двигательных элементов, расположенных на цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложке 2. Элементы (позиции 3 - 57) в увеличенном масштабе приведены на выносном элементе А (10:1), представленном на фиг. 2 (фрагмент вида с боку в разрезе). В нижней части фиг. 1 показан один из вариантов крепления мультивекторной двигательной системы с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек, например, с помощью телескопической штанги 66, выдвигающейся из корпуса малоразмерного космического аппарата (МКА) 67 после его вывода на орбиту, где: 14 - сквозные конусообразные микропоры, образующие сопла на пересечении строк и столбцов, расположенных на поверхности плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1 с аверсной стороны, 42 - сквозные конусообразные микропоры, образующие сопла, расположенные по цилиндрической поверхности с внешней стороны цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2.motor cells (position 3 - 33). Flat disc-shaped with an undulating outer contour of the MTD-
На выносном элементе А (10:1), фиг. 2, представлены элементы реверсивной двигательной ячейки, расположенной на плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложке 1 и элементы двух радиально-веерных двигательных ячеек, расположенных на цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложке 2, где: On detail A (10: 1), FIG. 2, the elements of a reversible motor cell located on a flat disc-shaped with a wavy outer contour of the
плоская дискообразная с волнообразным внешним контуром МТД-подложка 1, цилиндрообразная полая с волнообразным профилем МТД-подложка 2. На лицевой стороне плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложке 1 размещена первая конусообразная микропора 3, вторая конусообразная микропора 4, третья конусообразная микропора 5, четвертая конусообразная микропора 6, пятая конусообразная микропора 7, заполненные твердым топливом 8 (конусообразные микропоры 3, 4, 5, 6, 7 -калиброваны и ранжированы по объему соответственно в пропорциях 1-2-4-8-16), сферические воспламенители 9, вложенные в сквозные цилиндрические микропоры 10, расположенные на первой термостойкой диэлектрической мембране 11, на поверхности которой, обращенной к плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложке 1, нанесена столбцовая шина 12, на второй термостойкой диэлектрической мембране 13 расположены сквозные конусообразные микропоры 14, и со стороны меньших диаметров оснований конусов нанесены первая строковая шина 15, вторая строковая шина 16, третья строковая шина 17, четвертая строковая шина 18, пятая строковая шина 19. На оборотной стороне плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1 размещена шестая конусообразная микропора 20, седьмая конусообразная микропора 21, восьмая конусообразная микропора 22, девятая конусообразная микропора 23, десятая конусообразная микропора 24, заполненные твердым топливом 8 (конусообразные микропоры 20, 21, 22, 23, 24 - калиброваны и ранжированы по объему соответственно в пропорциях 1-2-4-8-16), сферические воспламенители 9, вложенные в сквозные цилиндрические микропоры 10, расположенные на третей термостойкой диэлектрической мембране 25, на поверхности которой, обращенной к плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД подложке 1, нанесена вторая столбцовая шина 26, на четвертой термостойкой диэлектрической мембране 27 расположены сквозные конусообразные микропоры 28, и со стороны меньших диаметров оснований конусов нанесены шестая строковая шина 29, седьмая строковая шина 30, восьмая строковая шина 31, девятая строковая шина 32, десятая строковая шина 33. Продольные оси всех конусообразных микропор, размещенных на плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложке 1, параллельны друг другу и перпендикулярны плоской лицевой и оборотной стороне плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1.flat disc-shaped with a wavy outer contour of the MTD-
На внешней стороне цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2 размещена первая радиально-веерная ячейка где: одиннадцатая конусообразная микропора 34, двенадцатая конусообразная микропора 35, тринадцатая конусообразная микропора 36, четырнадцатая конусообразная микропора 37, пятнадцатая конусообразная микропора 38, заполненные твердым топливом 8 (конусообразные микропоры 34, 35, 36, 37, 38 - калиброваны и ранжированы по объему соответственно в пропорциях 1-2-4-8-16), сферические воспламенители 9, вложенные в сквозные цилиндрические микропоры 10, расположенные на первой волнообразной термостойкой диэлектрической мембране 39, на поверхности которой, обращенной к цилиндрообразной пустотелой с волнообразным профилем МТД-подложке 2, нанесена третья столбцовая шина 40, на второй волнообразной термостойкой диэлектрической мембране 41 расположены сквозные конусообразные микропоры 42, и со стороны меньших диаметров оснований конусов нанесены одиннадцатая строковая шина 43, двенадцатая строковая шина 44, тринадцатая строковая шина 45, четырнадцатая строковая шина 46, пятнадцатая строковая шина 47. Ниже первой радиально-веерной ячейки размещена вторая радиально-веерная ячейка где: шестнадцатая конусообразная микропора 48, семнадцатая конусообразная микропора 49, восемнадцатая конусообразная микропора 50, девятнадцатая конусообразная микропора 51, двадцатая конусообразная микропора 52, заполненные твердым топливом 8 (конусообразные микропоры 48, 49, 50, 51, 52 - калиброваны и ранжированы по объему соответственно в пропорциях 1- 2-4-8-16), сферические воспламенители 9, вложенные в сквозные цилиндрические микропоры 10, расположенные на первой волнообразной термостойкой диэлектрической мембране 39, на поверхности которой, обращенной к цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложке 2, нанесена столбцовая шина 40, на второй волнообразной термостойкой диэлектрической мембране 41 расположены сквозные конусообразные микропоры 42, и со стороны меньших диаметров оснований конусов нанесены шестнадцатая строковая шина 53, семнадцатая строковая шина 54, восемнадцатая строковая шина 55, девятнадцатая строковая шина 56, двадцатая строковая шина 57.On the outer side of the cylinder-like hollow with
На фиг. 3 представлены следующие элементы блок-схемы управления мультивекторной двигательной системой: квадратная матричная структура двигательных элементов, размещенная на плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1, прямоугольная волнообразная матричная структура двигательных элементов, расположенная на внешней волнообразной поверхности цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2, опоясывающей по цилидрической (боковой) поверхности плоскую дискообразную с волнообразным внешним контуром МТД-подложку 1, дешифратор строк 58, коммутатор адресов двигательных ячеек 59, дешифратор данных 60, первый дешифратор столбцов 61, второй дешифратор столбцов 62, третий дешифратор столбцов 63, блок памяти отработанных кодовых комбинаций 64, контроллер 65.FIG. 3 shows the following elements of the control scheme of the multivector propulsion system: a square matrix structure of the motor elements placed on a flat disc-shaped with a wavy outer contour of the
В зависимости от класса управляемого МКА, устройство может быть реализовано с помощью известных микроструктурных технологий, используемых для изготовления микроэлектромеханических систем (МЭМС) в диапазоне размеров элементов менее 100 микрометров. Монолитная термостойкая диэлектрическая (МТД) подложка может быть изготовлена из кварцевого стекла, керамики, термостойкого, термостабильного полимерного композита. В зависимости от назначения двигательной системы, в качестве твердого топлива может быть использовано однокомпонентное, двухкомпонентное или нанокомпозитное топливо (например, нанотермит), и пиротехнические воспламенители, осуществляемые торцевое воспламенение заряда со стороны сопла, используемые в известных двигательных системах для МКА, построенные по МЭМС технологии. Микропоры различных форм в интервале, близком к нано размерному уровню, также могут быть получены с помощью ионно-трековых технологий (основанные на получении с помощью ионов узких латентных треков с последующим их травлением).Depending on the class of controlled ICA, the device can be implemented using well-known microstructural technologies used for the manufacture of microelectromechanical systems (MEMS) in a range of element sizes less than 100 micrometers. The monolithic heat-resistant dielectric (MTD) substrate can be made of quartz glass, ceramics, heat-resistant, thermostable polymer composite. Depending on the purpose of the motor system, one-component, two-component or nanocomposite fuel (for example, nano-thermite), and pyrotechnic igniters carried out by the nozzle charge ignition from the side of the nozzle used in known engine systems for ICA, built using MEMS technology can be used as solid fuel . Micropores of various forms in the range close to the nano-dimensional level can also be obtained using ion-track technology (based on the production of narrow latent tracks using ions and their subsequent etching).
Сборка предлагаемой конструкции мультивекторной матричной двигательной системы с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов может осуществляется, например, в следующей последовательности: с аверса на МТД-подложку с заполненными твердым топливом конусообразными микропорами, накладывается первая термостойкая диэлектрическая мембрана с вложенными сферическими воспламенителями; на нее накладывается вторая термостойкая диэлектрическая мембрана со сквозными конусообразными микропорами. После этого аналогичные операции производят со стороны реверса. На МТД-подложку с заполненными твердым топливом конусообразными микропорами накладывается третья термостойкая диэлектрическая мембрана с вложенными сферическими воспламенителями; на нее накладывается четвертая термостойкая диэлектрическая мембрана со сквозными конусообразными микропорами. Следующим этапом, на плоскую дискообразную с волнообразным внешним контуром МТД-подложку 1 надевается собранная цилиндрообразная полая с волнообразным профилем МТД-подложка 2 с двумя закрепленными волнообразными термостойкими диэлектрическими мембранами 39, 41, охватывающими цилидрическую (боковую) поверхность плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром подложки 1. Конструкция выполнена таким образом, чтобы при сборке многослойного пакета обеспечить самоцентровку полюсов сферических воспламенителей в прилегающих к ним контактных отверстиях шин строк и столбцов по линиям шаровых поясов при механическом стягивании или склеивании подложки с мембранами и исключить юстировку углов продольных осей двигательных ячеек. Дешифраторы строк, столбцов, данных, коммутатор адресов двигательных ячеек, блоки памяти могут быть реализованы на радиационно-стойкой (для использования в космосе) программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС).Assembling the proposed design of a multi-vector matrix motor system with digital control of the magnitude and direction of the thrust of small cells for spacecraft can be done, for example, in the following sequence: from the back to the MTD-substrate filled with solid fuel cone-shaped micropores, superimposed first heat-resistant dielectric membrane with nested spherical igniters; A second heat-resistant dielectric membrane with a through cone-shaped micropores is superimposed on it. After this, similar operations are performed by the reverse. A third heat-resistant dielectric membrane with nested spherical igniters is superimposed on the MTD substrate with solid cone-filled micropores filled with solid fuel; It is superimposed on the fourth heat-resistant dielectric membrane with a through conical micropores. At the next stage, the assembled cylindrical hollow with an undulating profile of the
На фиг. 4 представлено сечение Б-Б цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2, и схематическое распределение направлений векторов тяги осуществляющих линейное перемещение и одновременное вращение вокруг оси Z МКА. Где: dд - линия делительной окружности; Rвп, Rвг - радиусы, равные по величине, являющиеся шагом чередования сопряженных выпуклых и вогнутых полуокружностей. N - номер полуокружности (номер радиально-веерной группы), n - номер двигательного элемента входящего в радиально-веерную группу. Величина Rвп, или Rвг равна длине делительной окружности dд, деленной на общее число полуокружностей N. ϕ - угловой сектор между двумя лучами, проходящими из центра делительной окружности dд через точки пересечения линии делительной окружности с соседними центрами радиусов Rвп и Rвг полуокружностей, являющейся угловым шаговым интервалом равным 360°/N max (для данного примера 360°/16=22.5° градусов). В каждый сектор ϕ входит радиально-веерная группа двигательных элементов n с дискретным расположением веерообразных продольных осей и угловым шаговым интервалом ψ, равным 180°/n max (для данного примера 180°/10=18° градусов). Последовательный угловой ряд требуется для генерации реактивных струй под заданными углами к линии делительной окружности (от перпендикулярных до близких к касательным) приводящих МКА к вращению в заданном направлении или линейному перемещению или торможению.FIG. 4 shows the bb section of a cylinder-shaped hollow with a wavy profile of the
При программировании режимов работы каждому двигательному элементу присваивается идентификационное кодовое слово, состоящее из кода номера полуокружности (кода радиально-веерной группы) N (определяющий рабочий угловой ϕ интервал группы) и кода номера n, определяющего угловое детерминированное положение продольных осей (угол ψ направления вектора тяги в группе) двигательных элементов в радиально-веерной группе N. В блоке памяти альтернативных кодовых комбинаций 64 расположена таблица преобразования координат векторов тяги прямоугольной матричной структуры в угловые координаты векторов тяги волнообразнозной матричной структуры (т.е. каждой точке на пересечении определенной строки и столбца соответствует двигательный элемент с определенной величиной и направлением угла вектора тяги и определенными геометрическими координатами его расположения на цилиндрической поверхности).When programming modes of operation, each motor element is assigned an identification code word consisting of a semicircle number code (radial-fan group code) N (defining the working angle ϕ interval of the group) and code n, defining the angular deterministic position of the longitudinal axes (thrust vector direction angle in the group of) motor elements in the radial-fan group N. In the memory block of
Устройство работает следующим образом: управляющее кодовое слово с контроллера 65 (блок-схема фиг. 3) поступает на информационные входы блока памяти отработанных кодовых комбинаций 64 Управляющее кодовое слово состоит из битов, определяющих направление векторов тяги, кода адреса строк и столбцов квадратной матрицы, определяющего геометрическое размещение реверсивной двигательной ячейки на поверхности плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1, кода адреса строк и столбцов волнообразной прямоугольной матричной структуры, определяющего местоположение радиально-веерной двигательной ячейки на цилиндрической (боковой) поверхности цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2 и кода данных, определяющего в двоичном коде величину тяги каждой двигательной ячейки. Блок памяти отработанных кодовых комбинаций 64 запоминает коды всех бтработанных сферических воспламенителей 9 с целью исключения попыток повторного включения отработанных двигательных элементов, и, в случае появления повторной кодовой комбинации, выдает команду на контроллер 65 на выборку новых альтернативных кодовых комбинаций. С пяти информационных выходов блока памяти отработанных 64 преобразованные кодовые комбинации через адресные шины строк, столбцов и шину данных одновременно поступают на входы первого дешифратора столбцов 61, который выбирает по координате X адресную шину реверсивной двигательной ячейки с лицевой стороны подложки (аверса) или с оборотной стороны (реверса) с помощью второго дешифратора столбцов 62, или с помощью третьего дешифратора столбцов 63 выбирается адресная шина радиально-веерной двигательной ячейки. С четвертого адресного выхода, через дешифратор строк 58, выбирается адресная шина по координате Y реверсивной двигательной ячейки, расположенной как на лицевой, так и на оборотной стороне плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром подложки 1, и одновременно выбирается адресная шина радиально-веерной двигательной ячейки по координате Z, расположенной на цилиндрической (боковой) поверхности цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2. Кодовое слово, определяющее адрес реверсивной двигательной ячейки по координате Y и радиально-веерной ячейки по координате Z с дешифратора строк 58, поступает на вход коммутатора адресов двигательных ячеек 59, на второй вход которого поступает код с выхода дешифратора данных 60, определяющий величину тяги реверсивной или радиально-веерной двигательной ячейки. Коммутатор адресов двигательных ячеек 59 производит соединение группы шин строк с группой шин данных каждой реверсивной или радиально-веерной двигательной ячейки отдельно или нескольких одновременно, задавая кодовой комбинацией определенный весовой коэффициент тяги в двоичном коде, который в данном примере при использовании пятиразрядного двоичного кода может принимать значения от 1 до 31 (количество разрядов определяется требованиями к точности выполнения маневра МКА). В зависимости от управляющих битов (аверс/реверс/гурт), первый, второй, или третий дешифраторы столбцов 61,The device works as follows: the control code word from the controller 65 (block diagram of Fig. 3) is fed to the information inputs of the memory block of the spent
62, 63 производят включение элементов реверсивных двигательных ячеек на лицевой или оборотной стороне плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1 или на цилиндрической (боковой) стороне цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2, осуществляя этим выбор направления тяги («вверх - вниз», «вперед - назад», «влево - вправо», прецизионные повороты или вращение вокруг осей). Выполнение изменения направлений векторов тяги и управление их величинами поясняется на примере организации работы одной реверсивной и двух радиально-веерных двигательных ячеек, представленных в разрезе на фиг. 2. Первый дешифратор столбцов 61 производит включение шин столбцов 12 на лицевой стороне (аверсе) плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложке 1 для создания прямого направления векторов тяги, а второй дешифратор столбцов 62 производит включение шин столбцов 26 на оборотной стороне (реверсе) плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1 для создания векторов тяги с противоположными направлениями. Для создания векторов тяги с управляемым углом в диапазоне от 0 до 360° градусов, перпендикулярных реверсным коллинеарным векторам тяги, третий дешифратор столбцов 53 производит включение шин столбцов 40 на цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложке 2. Коммутатор адресов двигательных ячеек 59 переключение шин строк 15 - 19, 29 - 33 и 43 - 47, 53 - 57 осуществляет одновременно с двух сторон плоской дискообразной с волнообразным внешним контуром МТД-подложки 1 и внешней стороны цилиндрообразной полой с волнообразным профилем МТД-подложки 2. Шины с выходов коммутатора адресов двигательных ячеек 49 соединены с шинами строк 15 - 19, 29 - 33 и 43 - 47, 53 - 57, а шины с выходов первого, второго и третьего дешифраторов столбцов 61, 62, 63 соединены со столбцовыми 12, 26, 40 шинами. Между столбцовыми шинами 12, 26, 40 и, соответственно, между строковыми шинами 15 - 19, 29 - 33 и 43 - 47, 53 - 57, для обеспечения устойчивого электрического контакта, зажаты сферические воспламенители 9. В зависимости от поступившего управляющего кода каждой логической «1», осуществляется воспламенение соответствующих сферических воспламенителей 9, за счет протекания через них электрического тока, вызывающего их детонацию и воспламенение расположенных под ними зарядов твердого топлива 8, размещенных в разных по объему конусообразных микропорах 3 - 7, 20 - 24 и 34 - 38, 48 -52. Каждый воспламенитель 9, разрушаясь, воспламеняет только свой заряд твердого топлива 8 с определенным весовым коэффициентом тяги в определенной реверсивной или радиально-веерной двигательной ячейке. Продукты сгорания твердого топлива 8, вырываясь через сквозные цилиндрические микропоры 10 (свободные от сферических воспламенителей после их распыления при детонации), и за тем через конусообразные сквозные микропоры 14, или 28 или 42, работающие как сопла, создают реактивную тягу. Величина тяги каждой двигательной ячейки может дискретно управляться в зависимости от ее разрядности и может принимать любые дискретные значения в заданном интервале, например, при пяти разрядной организации - 1 - 31 или при семи разрядной - 1 - 127.62, 63 make the inclusion of the elements of reversible motor cells on the front or back side of a flat disc-shaped with a wavy outer contour of the
На фиг. 4 также приведено примерное расположение векторов тяги относительно оси Z при выполнении маневра малоразмерным космическим аппаратом в определенный момент времени, где: + 
Предлагаемая конструкция мультивекторной ракетной двигательной системы с цифровым управлением величиной и направлением тяги двигательных ячеек для малоразмерных космических аппаратов, соединенная, например, с помощью телескопической штанги с МКА, позволяет одной мультивекторной цифровой двигательной ракетной системой, при оптимальном расходе твердого топлива, осуществить скоростное маневрирование МКА, используя возможность сочетания линейного перемещения с возможностью одновременного вращения по осям за счет цифрового управления величинами разнонаправленных радиальных тяг с веерообразным распределением продольных осей, упорядоченно распределенных на волнообразной цилиндрической поверхности, охватывающей квадратный массив перпендикулярно направленных коллинеарных реверсивных тяг, синхронизированных с радиально-веерными тягами, что ранее невозможно было осуществить известными двигательными системами, работающими на твердом топливе.The proposed design of a multi-vector rocket propulsion system with digital control of the magnitude and direction of thrust of motor cells for small-sized spacecraft, connected, for example, using a telescopic rod with an ICA, allows a single multi-vector digital propulsion rocket system, with optimal consumption of solid fuel, to perform high-speed maneuvering of ICA, using the possibility of combining linear motion with the possibility of simultaneous rotation along the axes due to digital control The magnitudes of multidirectional radial rods with a fan-shaped distribution of longitudinal axes, ordered on a wavy cylindrical surface, embracing a square array of perpendicular collinear reversing rods synchronized with radial fan rods, which previously could not be carried out by known propulsion systems operating on solid fuel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143940U RU189442U1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL VALUE AND DIRECTION OF THE DRIVE MOTOR CELL FOR SMALL-DIMENSIONAL SPACE APPARATUS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143940U RU189442U1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL VALUE AND DIRECTION OF THE DRIVE MOTOR CELL FOR SMALL-DIMENSIONAL SPACE APPARATUS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU189442U1 true RU189442U1 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66635931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143940U RU189442U1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL VALUE AND DIRECTION OF THE DRIVE MOTOR CELL FOR SMALL-DIMENSIONAL SPACE APPARATUS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU189442U1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2327892C2 (en) * | 2005-12-26 | 2008-06-27 | Александр Николаевич Бобров | Method of controlling solid-fuel rocket engine thrust and solid-fuel charge |
| US8464640B2 (en) * | 2004-12-17 | 2013-06-18 | Digital Solid State Propulsion Llc | Controllable digital solid state cluster thrusters for rocket propulsion and gas generation |
| US20160061148A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-03 | Pacific Scientific Energetic Materials Company | Propulsion system comprising plurality of individually selectable solid fuel motors |
| RU2654782C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Reversible matrix missile engine system with individual digital control of the thrust magnitude of each reverse engine cell for small spacecraft |
| RU2660210C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Matrix rocket engine system with individual digital management of the thrust value of each motor cell for small spacecraft |
| RU183937U1 (en) * | 2018-07-09 | 2018-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL VALUE CONTROL AND MOTOR CELL DRAW DIRECTION FOR SMALL SPACE VEHICLES |
-
2018
- 2018-12-11 RU RU2018143940U patent/RU189442U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8464640B2 (en) * | 2004-12-17 | 2013-06-18 | Digital Solid State Propulsion Llc | Controllable digital solid state cluster thrusters for rocket propulsion and gas generation |
| RU2327892C2 (en) * | 2005-12-26 | 2008-06-27 | Александр Николаевич Бобров | Method of controlling solid-fuel rocket engine thrust and solid-fuel charge |
| US20160061148A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-03 | Pacific Scientific Energetic Materials Company | Propulsion system comprising plurality of individually selectable solid fuel motors |
| RU2660210C1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Matrix rocket engine system with individual digital management of the thrust value of each motor cell for small spacecraft |
| RU2654782C1 (en) * | 2017-07-03 | 2018-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Reversible matrix missile engine system with individual digital control of the thrust magnitude of each reverse engine cell for small spacecraft |
| RU183937U1 (en) * | 2018-07-09 | 2018-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL VALUE CONTROL AND MOTOR CELL DRAW DIRECTION FOR SMALL SPACE VEHICLES |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU183937U1 (en) | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL VALUE CONTROL AND MOTOR CELL DRAW DIRECTION FOR SMALL SPACE VEHICLES | |
| RU178748U1 (en) | REVERSE MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH INDIVIDUAL DIGITAL CONTROL OF THE MAGNETIC BRAKE OF EACH REVERSE MOTOR CELL FOR SMALL SPACE VEHICLES | |
| US9790895B2 (en) | Propulsion system comprising plurality of individually selectable solid fuel motors | |
| Routh | The Advanced Part of A Treatise on the Dynamics of a System of Rigid Bodies: Being Part II. of a Treatise on the Whole Subject | |
| RU189442U1 (en) | MULTI-VECTOR MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH DIGITAL CONTROL VALUE AND DIRECTION OF THE DRIVE MOTOR CELL FOR SMALL-DIMENSIONAL SPACE APPARATUS | |
| Routh | A Treatise on the Dynamics of a System of Rigid Bodies...: Advanced part | |
| EP3452371B1 (en) | Solar sail for orbital maneuvers | |
| US20150108280A1 (en) | Mechanism for stabilizing and creating a variable gravitational field in a toroidal space station | |
| RU2654782C1 (en) | Reversible matrix missile engine system with individual digital control of the thrust magnitude of each reverse engine cell for small spacecraft | |
| RU2707474C1 (en) | Multivector matrix rocket engine system with digital control of value and direction of thrust of motor cells for small space vehicles | |
| RU178924U1 (en) | MATRIX ROCKET MOTOR SYSTEM WITH INDIVIDUAL DIGITAL CONTROL OF THE GREAT DRAW OF EACH ENGINE CELL FOR SMALL SPACE VEHICLES | |
| RU2660210C1 (en) | Matrix rocket engine system with individual digital management of the thrust value of each motor cell for small spacecraft | |
| JP2023509461A (en) | Systems and methods for application of lynchpin structures | |
| RU2700299C1 (en) | Multivector matrix rocket engine system with digital control of value and direction of thrust of motor cells for small spacecraft | |
| US4630790A (en) | Velocity and attitude control for exoatmospheric projectile | |
| Palen et al. | Understanding our universe | |
| US20180037340A1 (en) | Satellite management system comprising a propulsion system having individually selectable motors | |
| Stone | A practical mathematical approach to grain design | |
| US3146589A (en) | Rocket nozzle | |
| Yu | Convenient method to convert two-dimensional CFD codes into axisymmetric ones | |
| CA3094447A1 (en) | Method for designing, constructing and fabricating a turbine-propeller-jet (thr) wheel | |
| Bolonkin | Guided solar sail and energy generator | |
| US20060070488A1 (en) | Propellantless propulsion engine | |
| EA023850B1 (en) | Method for reorientating and controlling thrust of rotating spacecraft with solar sail | |
| Genta | Propulsion for interstellar space exploration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201212 |