УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ЛУНЫ Российский патент 1999 года по МПК B64G1/12 

Изобретение относится к области использования природных ресурсов и связанных с этим исследований на Луне, но может быть применено для других космических объектов.

Известны устройства обеспечившие перемещение грузов и людей, а также исследования по космическим объектам, например:
- советские автоматические станции 1-21,
- корабли США "Рейнджер" 1-7, "Серверер" 2-7, "Аполлон" 11-15.

При использовании этих устройств:
- станцией "Луна 17 был доставлен и задействован в течение длительного времени наш аппарата - луноход,
- корабли США шесть раз были высажены на Луну группы исследователей, сделавшие важные выводы по ее освоению.

Недостатками этих устройств являются:
- расчет конструкции на разовое применение,
- невозможность самостоятельной посадки обычных космических кораблей на поверхность Луны и необходимость в связи с этим применения специальных посадочных аппаратов.

В качестве прототипа заявленному решению принимается по проекту ФРГ устройство ТКК ФРГ одноступенчатое, многократно используемое, опубликованное в книге И.И.Ануреева "Ракеты многократного использования" /стр. 136-138/, рассчитанное на запуск с стартовых баз и посадку на площадки.

Недостатками прототипа являются:
- применение в качестве челночного, аппарата для орбит высотой лишь около 200 км,
- выведение на указанную орбиту сравнительно небольшого груза, максимум 2,7-4,2 т, при условии сбрасывания топливных баков и части двигателей,
- отсутствие для работы в открытом космосе,
- наличие невесомости и неприспособленности для взятия на борт экипажа.

Техническим результатом изобретения является создание устройства выполняющего роль транспортного средства, способного многоразово производить передвижения с грузами и людьми на трассах: околоземная орбита - Луна и Луна - околоземная орбита с совершением при этом посадки на Луне, взятие груза, подъем на Лунную орбиту, что позволит увеличить грузопоток, уменьшить расходы энергии и средств на перевозки, а также расширить возможности по использованию ресурсов Луны, по созданию на ней производственных объектов, научно-исследовательских служб и жилья.

Этот технический результат достигается путем использования для указанного устройства орбитального космического комплекса /ОКК/, находящегося на околоземной орбите, облегченного типа с наружным каркасом жесткости дооборудованного в связи с новым назначением.

При этом на ОКК /патент N 2026246 РФ/ по периметру снаружи на равных расстояниях устанавливаются с раскреплением к каркасу реактивные двигатели и выполняют облицовку из сборных плиток для защиты от солнечной радиации и воздействия метеоритных частиц.

Двигатели в местах крепления к каркасу снабжены опорами, на которых по командам управления они могут поворачиваться в нужное положение, закрепляться в нем и при включении двигателей обеспечивать совершение необходимого маневра устройством.

Для иллюстрации предложенного решения представлены чертежи, а именно:
фиг. 1 - план орбитального космического комплекса оснащенного дополнительными ракетными двигателями,
фиг. 2 - сечение по 2-2 в месте установки дополнительных двигателей - 6,
фиг. 3 - вид на комплекс по 3-3,
фиг. 4 - схематичные виды на комплекс по 1-1 с показом действия ракетных двигателей 6: А - при развороте вправо, Б - при развороте влево, В - при приложении скоростных усилий по прямому направлению, Г - то же под углом влево,
фиг. 5 - вид по 3-3 с показом разворота комплекса из плоскости влево,
фиг. 6 - то же, из плоскости вправо,
фиг. 7 - сечение по Е-Е с показом примыкания ракетного двигателя к крайнему тору 1 комплекса.

Устройство /доработанный ОКК/ по внешнему окружному периметру торового блока 1 имеет реактивные двигатели 3, опоры которых состоят из элементов 4, прикрепленных к двигателю 3, и элементов 5, закрепленных к элементам жесткости 6 тора 1, раскрепленного связями для повышения жесткости его каркаса /не показано/, кроме этого по элементам жесткости 6 выполнена из плиток облицовка для защиты от радиации и метеоритных частиц 7.

Опорные элементы 4 совместно с двигателями 3, могут поворачиваться относительно осей Д-Д в плоскостях, перпендикулярных плоскости торов 1 и 2, и могут быть закреплены в любом положении через элемент 4 к тору 1 по командам управления передвижениями устройства в соответствии с маневрами ОКК.

Началом использования устройства является сооружение на околоземной орбите ОКК и дооборудование его двигателями и защитной облицовкой, прием грузов и экипажа, а также перепланировка для случая использования его в качестве базы на Луне.

При совершении полного цикла движения ОКК с околоземной орбиты на Луну и обратно, двигатели 3, занимая различные положения, обеспечивают следующие маневры:
- разворот влево и вправо согласно фиг. 4А и 4Б,
- увеличение скорости, изменения направлений в плоскости торов в соответствии с фиг. 4В и 4Г,
- выполнение, из плоскости торов, поворотов влево и вправо в соответствии с фиг. 5 и 6,
- посадку на Луне и подъем с грузом на ее орбиту, возвращение на орбиту земли, с торможением при необходимости, используя двигатели 3.

При использовании изобретения достигается положительный эффект заключающийся в следующем:
1. Орбитальный, дооборудованный комплекс ОКК - основа предложенного устройства - имеет облегченную конструкцию с простой защитной от влияния радиации и метеоритных частиц, с выгодным применением реактивных двигателей, позволяющее выполнять необходимые маневры без применения других транспортных средств, включая посадку и подъем на окололунную орбиту, затем на околоземную, причем выполнение операций с грузами облегчается в связи с малой силой тяготения на Луне и невесомостью на околоземной орбите.

2. Использование ОКК в качестве временной базы на Луне, облегчит и ускорит работы по ее освоению.

3. Создание "земных условий" экипажу ОКК позволит реже производить смену его состава, улучшить и удешевить его содержание.

Изобретение относится к области использования природных ресурсов Луны и проведения связанных с этим исследований на Луне. Согласно изобретению устройство представляет собой орбитальный торговый космический комплекс для размещения грузов и экипажа. Комплекс оборудован реактивными управляемыми двигателями. Двигатели равномерно размещены по внешней окружности тора. Каркасы торов облицованы для защиты от вредного воздействия космоса сборными плитками. Каркас в местах установки двигателей ужесточен дополнительными связями. Изобретение направлено на создание транспортного средства для перевозки грузов и людей между околоземной орбитой и Луной с посадкой на нее, подъемом на лунную орбиту и возвратом на земную. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для освоения Луны, содержащее равномерно размещенные по периметру тора и закрепленные снаружи на его каркасе неподвижные части опор и на них ракетные двигатели на подвижных частях опор, на которых они способны поворачиваться по командам системы управления в необходимое для маневров положение, отличающееся тем, что оно включает в себя торовый орбитальный комплекс для размещения грузов и экипажа, причем указанные неподвижные части опор закреплены на неподвижном торе указанного орбитального комплекса, а указанные ракетные двигатели имеют возможность поворачиваться в плоскостях, перпендикулярных плоскости торов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каркас в местах установки реактивных двигателей снабжен дополнительными связями для повышения его жесткости. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что по каркасам торов выполнена сборная облицовка для защиты от радиации и воздействия метеорных частиц.