RU205688U1 - LANDING DEVICE ON AIRBAG OF SPACE STATIONS - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области посадочных устройств на воздушной подушке, в частности, к космическим станциям, снабженным пристыкованным к ним космическим кораблем с реактивной двигательной установкой, и направлена на освоение луны. Полезная модель направлена на повышение надежности устройства - обеспечение мягкой посадки. Посадочное устройство на воздушной подушке космических станций содержит сопловый коллектор 2 с микродвигателями 3, выполненный в виде силовой окантовки космической станции 1, размещенный снаружи и жестко прикрепленный с помощью тяг 7 к космической станции 1 с пристыкованным герметизирующим экраном 8, отличающееся тем, что сопловый коллектор 2 выполнен в виде камеры сгорания твердотопливной реактивной системы, на внутренней поверхности которого установлены реактивные двигатели с электроприводами 4, соединенные посредством пневмомагистралей с рулевым турбонасосным агрегатом 5, а по периметру наружной поверхности соплового коллектора 2 прикреплена юбка 8. 4 ил.The proposed utility model relates to the field of hovercraft landing devices, in particular, to space stations equipped with a docked spacecraft with a jet propulsion system, and is aimed at mastering the moon. The utility model is aimed at increasing the reliability of the device - ensuring a soft landing. The space station hovercraft lander contains a nozzle manifold 2 with micromotors 3, made in the form of a power edging of the space station 1, located outside and rigidly attached by means of rods 7 to the space station 1 with a docked sealing screen 8, characterized in that the nozzle manifold 2 is made in the form of a combustion chamber of a solid-propellant jet system, on the inner surface of which are installed jet engines with electric drives 4, connected by pneumatic lines to the steering turbo pump unit 5, and a skirt 8 is attached along the perimeter of the outer surface of the nozzle manifold 2.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области посадочных устройств на воздушной подушке, в частности, к космическим станциям, снабженным пристыкованным к ним космическим кораблем с реактивной двигательной установкой, и направлена на освоение луны.The proposed utility model relates to the field of hovercraft landing devices, in particular, to space stations equipped with a docked spacecraft with a jet propulsion system, and is aimed at mastering the moon.

Известна система воздушной подушки для посадки межпланетной станции «Луна-9», описанное в книге В.И. Левантовский. Механика космического полета в элементарном изложении, Наука, М., 1970, с. 190-193. Применение газовой подушки в герметичной упаковке в посадочном устройстве межпланетной станции «Луна-9» исключает мягкую, надежную посадку предлагаемых космических станций т.к. приводит к многочисленным отскокам от поверхности прилунения. Посадка предлагаемых космических станций в подобном режиме приводит к большим перегрузкам, разрушающим элементы станций.Known air cushion system for landing the interplanetary station "Luna-9", described in the book by V.I. Levantovsky. The mechanics of space flight in an elementary presentation, Nauka, Moscow, 1970, p. 190-193. The use of a gas cushion in a sealed package in the landing device of the interplanetary station "Luna-9" excludes a soft, reliable landing of the proposed space stations. leads to numerous rebounds from the landing surface. Landing of the proposed space stations in a similar mode leads to large overloads, destroying the elements of the stations.

Недостатки: техническое решение недостаточно надежно.Disadvantages: the technical solution is not reliable enough.

Наиболее близким аналогом является устройство на воздушной подушке космической станции, описанное в патенте на полезную модель №151992 МПК B60V 3/08 (2006.1), содержащее сопельный коллектор, соединенный посредством пневмомагистрали с полостью бака горючего реактивной двигательной установки космического корабля, генератор восстановительного газа системы наддува и систему генерации рабочего тела, связанную с реактивной двигательной установкой космического корабля, пристыкованного к космической станции, отличающееся тем, что сопельный коллектор, выполненный в виде силовой окантовки космической станции, размещен снаружи космической станции и жестко прикреплен с помощью тяг к станции с герметично пристыкованным экраном.The closest analogue is a space station hovercraft device described in utility model patent No. 151992 IPC B60V 3/08 (2006.1), containing a nozzle manifold connected by means of a pneumatic line to the cavity of the fuel tank of the spacecraft's jet propulsion system, a reducing gas generator of the pressurization system and a system for generating a working fluid associated with the jet propulsion system of a spacecraft docked to the space station, characterized in that the nozzle manifold, made in the form of a power edging of the space station, is located outside the space station and is rigidly attached by means of rods to the station with a hermetically docked screen ...

Использование данного технического решения, работающего только в непосредственной близости от посадочной поверхности, а с незначительным увеличением расстояния от посадочной поверхности газ, истекающий из сопел коллектора быстро рассеивается в вакууме и не создает ощутимого давления под экраном.The use of this technical solution, which works only in the immediate vicinity of the landing surface, and with a slight increase in the distance from the landing surface, the gas flowing out of the manifold nozzles quickly dissipates in a vacuum and does not create perceptible pressure under the screen.

Недостатки: техническое решение недостаточно надежно.Disadvantages: the technical solution is not reliable enough.

Технический результат: повышение надежности устройства - обеспечение мягкой посадки.EFFECT: increased reliability of the device - providing a soft landing.

Технический результат в посадочном устройстве на воздушной подушке космических станций, содержащем сопловый коллектор 2 с микродвигателями 3, выполненный в виде силовой окантовки космической станции 1, размещенный снаружи и жестко прикрепленный с помощью тяг 7 к космической станции 1 с пристыкованным герметизирующим экраном 8, достигается за счет того, что сопловый коллектор 2 выполнен в виде камеры сгорания твердотопливной реактивной системы, на внутренней поверхности которого установлены реактивные двигатели с электроприводами 4, соединенные посредством пневмомагистралей с рулевым турбонасосным агрегатом 5, а по периметру наружной поверхности соплового коллектора 2 прикреплена юбка 8.The technical result in a landing device on an air cushion of space stations, containing a nozzle manifold 2 with micromotors 3, made in the form of a power edging of a space station 1, located outside and rigidly attached by means of rods 7 to the space station 1 with a docked sealing screen 8, is achieved due to the fact that the nozzle manifold 2 is made in the form of a combustion chamber of a solid propellant jet system, on the inner surface of which jet engines with electric drives 4 are installed, connected by pneumatic lines to the steering turbo pump unit 5, and a skirt 8 is attached along the perimeter of the outer surface of the nozzle manifold 2.

Микродвигатели на твердом топливе не имеют баков, трубопроводов, клапанов, форсунок или систем подачи топлива. Все топливо находится непосредственно в сопловом коллекторе 2, который выполняет роль камеры сгорания. Сопловой коллектор 2 с внешней стороны выполнен в виде силовой окантовки космической станции, размещен снаружи космической станции и жестко прикреплен с помощью тяг к станции с герметично пристыкованным экраном.Solid fuel micromotors do not have tanks, lines, valves, nozzles, or fuel delivery systems. All fuel is located directly in the nozzle manifold 2, which acts as a combustion chamber. The nozzle manifold 2 from the outside is made in the form of a power edging of the space station, is located outside the space station and is rigidly attached by means of rods to the station with a hermetically docked screen.

За счет того, что сопловый коллектор 2 выполнен в виде камеры сгорания твердотопливной реактивной системы, на внутренней поверхности которого установлены реактивные двигатели с электроприводами 4, соединенные посредством пневмомагистралей с рулевым турбонасосным агрегатом 5, а по периметру наружной поверхности соплового коллектора 2 прикреплена юбка 8, достигается надежность устройства, а именно решается коррекция скорости и траектория полета, а также торможение при спусках космических станций, одновременно рулевые реактивные двигатели дают более высокую тягу воздушного потока, за счет чего возникает приращение давления газа под экраном космической станции. При включении системы воздушной подушки струи рабочего тела, истекающие из сопел коллектора, жестко раскрепленного с космической станцией при помощи тяг, помимо силы тяги, компенсирующей часть веса космической станции, создают область избыточного давления - подушки под нижней поверхностью космической станции, удерживаемой герметизирующим экраном с равномерно распределенной нагрузкой на всю нижнюю поверхность станции.Due to the fact that the nozzle manifold 2 is made in the form of a combustion chamber of a solid-propellant jet system, on the inner surface of which jet engines with electric drives 4 are installed, connected by means of pneumatic lines to the steering turbo pump unit 5, and a skirt 8 is attached along the perimeter of the outer surface of the nozzle manifold 2, a skirt 8 is achieved the reliability of the device, namely, the correction of the speed and trajectory of the flight, as well as the braking during the descent of space stations, is solved, at the same time the steering jet engines give a higher thrust of the air flow, due to which there is an increase in the gas pressure under the screen of the space station. When the air cushion system is turned on, the jets of the working fluid emanating from the collector nozzles rigidly attached to the space station by means of rods, in addition to the thrust force compensating for part of the space station's weight, create an area of excess pressure - cushions under the lower surface of the space station, held by a sealing screen uniformly distributed load on the entire lower surface of the station.

Многорядное расположение сопел на коллекторе, например, шахматном, позволяет блокировать воздушную подушку намного больше, чем один метр поверхности прилунению космической станции, что является достаточным расстоянием для мягкой посадки космической станции.The multi-row arrangement of nozzles on a manifold, for example, a checkerboard one, allows blocking the air cushion much more than one meter of the surface to the lunar surface of the space station, which is sufficient distance for a soft landing of the space station.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с аналогом позволяет сделать вывод, о том, что заявляемая полезная модель отвечает условиям патентоспособности: является новой и промышленно применимой.Comparative analysis of the proposed solution with the analogue allows us to conclude that the claimed utility model meets the conditions of patentability: it is new and industrially applicable.

Заявляемая полезная модель поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 представлена космическая станция на воздушной подушке в сборе с сопловым коллектором, выполненным в виде силовой окантовки космической станции, размещенным снаружи космической станции и жестко прикрепленным с помощью тяг к герметично пристыкованным экраном, вид сверху.The claimed utility model is illustrated by illustrations, where in FIG. 1 shows a space station on an air cushion assembly with a nozzle manifold made in the form of a power edging of a space station, located outside the space station and rigidly attached by means of rods to a hermetically docked screen, top view.

На фиг. 2 представлена космическая станция в сборе с сопловым коллектором, с закрепленной по периметру наружной поверхности соплового коллектора юбкой, вид сбоку.FIG. 2 shows a space station assembled with a nozzle manifold, with a skirt fixed along the perimeter of the outer surface of the nozzle manifold, side view.

На фиг. 3 представлен сопловый коллектор, выполненный в виде камеры сгорания, в сечении.FIG. 3 shows a nozzle manifold made in the form of a combustion chamber in cross section.

На фиг. 4 изображен реактивный двигатель с электроприводамиFIG. 4 shows a jet engine with electric drives

Посадочное устройство на воздушной подушке космических станций состоит из соплового коллектора 2 с многорядным расположением сопел, выполненного в виде силовой окантовки космической станции, размещенного снаружи космической станции 1 и жестко прикрепленного с помощью тяг 7 к космической станции 1 с герметично пристыкованным экраном 8 по периметру соплового коллектора 2 снизу космической станции 1, реактивной системы управления космической станцией.The space station hovercraft lander consists of a nozzle manifold 2 with a multi-row arrangement of nozzles, made in the form of a power edging of the space station, located outside the space station 1 and rigidly attached by means of rods 7 to the space station 1 with a hermetically docked shield 8 along the perimeter of the nozzle manifold 2 on the bottom of space station 1, the space station reactive control system.

Сопловой коллектор 2 с микродвигателями 3, работающими на твердом топливе, выполнен в виде камеры сгорания твердотопливной реактивной системы. Микродвигатели 3 используют на космической станции 1 для коррекции траектории полета космической станции 1, переводя космическую станцию 1 с одной траектории на другую, торможения при сходе космической станции 1 с орбиты и посадки.The nozzle manifold 2 with solid-fuel micromotors 3 is made in the form of a combustion chamber of a solid-propellant jet system. Micromotors 3 are used at the space station 1 to correct the flight path of the space station 1, transferring the space station 1 from one trajectory to another, braking when the space station 1 is de-orbiting and landing.

Реактивная система управления космической станцией состоит из реактивных двигателей с электроприводами 4, соединенными посредством топливных магистралей с рулевым турбонасосным агрегатом 5 и предназначена для ориентации и коррекции траектории космической станции 1 во время самостоятельного полета, маневрирования над поверхностью луны. Реактивные двигатели с электроприводом 4 прикреплены к внутренней поверхности соплового коллектора 2 под герметизирующим экраном 8. По периметру наружной поверхности соплового коллектора 2 закреплена юбка 6.The space station's jet control system consists of jet engines with electric drives 4, connected by means of fuel lines to the steering turbopump unit 5 and is intended for orientation and correction of the trajectory of the space station 1 during independent flight, maneuvering over the surface of the moon. Jet engines with electric drive 4 are attached to the inner surface of the nozzle manifold 2 under the sealing screen 8. A skirt 6 is fixed along the perimeter of the outer surface of the nozzle manifold 2.

Посадочное устройство на воздушной подушке космических станций 1 работает следующим образом. При подаче электрической команды на включение системы воздушной подушки, струи рабочего тела, истекающие из соплового коллектора 2 с микродвигателями 3 с прикрепленными к внутренней поверхности соплового коллектора 2, реактивными двигателями с электроприводом 4, соединенными посредством топливных магистралей с рулевым турбонасосным агрегатом 5, жестко раскрепленного с космической станцией 1 с помощью тяг 7 создают область избыточного давления (подушки) под нижней поверхностью космической станции 1, удерживаемой герметизирующим экраном 8.The hovercraft landing gear of space stations 1 operates as follows. When an electric command is given to turn on the air cushion system, the jets of the working fluid emanating from the nozzle manifold 2 with micromotors 3 with attached to the inner surface of the nozzle manifold 2, jet engines with an electric drive 4, connected by means of fuel lines to the steering turbo pump unit 5, rigidly fixed with space station 1 with the help of rods 7 create an area of excess pressure (cushion) under the lower surface of the space station 1, held by the sealing screen 8.

Заявленная полезная модель позволит использовать космические станции, которые исчерпали свой ресурс, которые не сбрасываются в океан, а их используют в дальнейшем в качестве временного жилого модуля первой базы на луне.The declared utility model will make it possible to use space stations that have exhausted their resource, which are not dumped into the ocean, but are used in the future as a temporary living module of the first base on the moon.

Это позволяет сэкономить ценную аппаратуру, необходимую для экономической эксплуатации луны. Для этого предусматривается вывод на орбиту станции одного носителя с деталями соплового коллектора 2 с закрепленной на нем юбкой 6 для удержания рабочего тела воздушной подушки, с последующей сборкой и пристыковкой их к космической станции 1, с помощью раскрепляющих тяг 7, установкой герметизирующего экрана 8, изготовленного, например, из волокон «Арселон - С» на космическую станцию 1.This saves valuable equipment needed to economically operate the moon. To do this, it is envisaged to launch one carrier into orbit of the station with the details of the nozzle manifold 2 with a skirt 6 fixed on it to hold the working medium of the air cushion, with subsequent assembly and docking them to the space station 1, using the release rods 7, by installing a sealing screen 8 made , for example, from Arselon-C fibers to space station 1.

Позволит осуществлять межпланетный перелет от земли до луны при помощи двигательной установки пристыкованного космического корабля космической станции 1, после чего предусматривается мягкая посадка космической станции 1 на поверхность луны с помощью предлагаемого посадочного устройства.It will make it possible to carry out an interplanetary flight from the earth to the moon using the propulsion system of the docked spacecraft of the space station 1, after which a soft landing of the space station 1 on the lunar surface using the proposed landing device is provided.

Технико-экономический эффект. Использование заявленной полезной модели позволит повысить надежность устройства - обеспечить мягкую посадку.Technical and economic effect. The use of the declared utility model will improve the reliability of the device - to ensure a soft landing.

Claims (1)

Посадочное устройство на воздушной подушке космических станций, содержащее сопловый коллектор с микродвигателями, выполненный в виде силовой окантовки космической станции, размещенный снаружи и жестко прикрепленный с помощью тяг к космической станции с пристыкованным герметизирующим экраном, отличающееся тем, что сопловый коллектор выполнен в виде камеры сгорания твердотопливной реактивной системы, на внутренней поверхности которого установлены реактивные двигатели с электроприводами, соединенные посредством пневмомагистралей с рулевым турбонасосным агрегатом, а по периметру наружной поверхности соплового коллектора прикреплена юбка.An air-cushion landing device of space stations, containing a nozzle manifold with micromotors, made in the form of a power edging of a space station, located outside and rigidly attached by means of rods to the space station with a docked sealing screen, characterized in that the nozzle manifold is made in the form of a solid-fuel combustion chamber a jet system, on the inner surface of which jet engines with electric drives are installed, connected by pneumatic lines to the steering turbo pump unit, and a skirt is attached along the perimeter of the outer surface of the nozzle manifold.

Images