СПУСКАЕМЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1999 года по МПК H01Q1/28 

Изобретение относится к области космической техники, в частности, к установке антенн на спускаемых летательных аппаратах, осуществляющих полет по направлению к Земле.

Известен спускаемый летательный аппарат (1), у которого антенна размещена в основании носового конуса летательного аппарата или рядом, где влияние ионизированного слоя, окружающего летательный аппарат при возвращении в атмосферу, минимально, так что он оказывает минимальное влияние на характеристики излучения антенны.

Недостатками этого спускаемого летательного аппарата являются относительно длинная электрическая связь антенны с передатчиком, который в большинстве случаев размещается в хвостовой части летательного аппарата, что вызывает трудности в прокладке этой связи и сложность проведения технического обслуживания летательного аппарата, т.к. антенна остается в наконечнике, а передатчик извлекается из летательного аппарата вместе с приборным модулем.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является космический летательный аппарат (2), содержащий корпус и размещенные в нем приборный модуль, антенну, установленную вблизи боковой поверхности корпуса и электрически соединенную с приемопередатчиком. Антенна закреплена на внутренней конической поверхности стенки корпуса летательного аппарата.

Недостатками этого космического летательного аппарата являются сложность обеспечения заданного зазора между антенной и стенкой корпуса летательного аппарата, влияющего на диаграмму излучения антенны, который необходимо обеспечивать после проведения технического обслуживания летательного аппарата, а также возможное изменение свойств материала стенки корпуса летательного аппарата в месте установки антенны от разогрева, что может привести к потере работоспособности антенны.

Техническая задача, решаемая с помощью предлагаемого спускаемого летательного аппарата, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик и повышении надежности работы антенны летательного аппарата.

Технический результат:
- возможность проведения технического обслуживания антенны и приемопередатчика вне спускаемого летательного аппарата;
- выполнение короткой электрической связи от антенны до приемопередатчика;
- обеспечение стабильной диаграммы излучения антенны;
- защита антенны от теплового воздействия и других факторов, возникающих при полете спускаемого летательного аппарата, на участке траектории, где не требуется работа антенны с приемопередатчиком.

Для решения поставленной задачи предлагается спускаемый летательный аппарат, содержащий корпус и размещенные в нем приборный модуль, антенну, установленную вблизи боковой поверхности корпуса и электрически соединенную с приемопередатчиком.

Новым в данном спускаемом летательном аппарате является то, что антенна с приемопередатчиком размещена на приборном модуле, который выполнен съемным, причем антенна установлена напротив окна, выполненного на боковой поверхности корпуса летательного аппарата и закрытого радиопрозрачной вставкой, с возможностью обеспечения заданного зазора между антенной и радиопрозрачной вставкой. Корпус летательного аппарата может содержать сдвигаемую или сбрасываемую часть, установленную снаружи корпуса над радиопрозрачной вставкой.

Размещение антенны с приемопередатчиком на съемном приборном модуле позволяет производить демонтаж антенны с приемопередатчиком вместе с съемным приборным модулем без нарушения электрической связи антенны с приемопередатчиком, которая будет короткой. Установка антенны напротив окна, выполненного на боковой поверхности корпуса летательного аппарата и закрытого радиопрозрачной вставкой, с возможностью обеспечения заданного зазора между антенной и радиопрозрачной вставкой позволяет обеспечить стабильную диаграмму излучения антенны, т.к. радиопрозрачная вставка обеспечивает защиту антенны от теплового воздействия, а заданный зазор между антенной и радиопрозрачной вставкой обеспечивает стабильность диаграммы излучения антенны.

Наличие на корпусе летательного аппарата сдвигаемой или сбрасываемой части, установленной снаружи корпуса над радиопрозрачной вставкой, обеспечивает защиту антенны от теплового воздействия и других факторов, возникающих при полете спускаемого летательного аппарата на участке траектории, где не требуется работа антенны с приемопередатчиком. При необходимости работы антенны с приемопередатчиком сдвигаемая часть корпуса перемещается к хвостовой части летательного аппарата, а при наличии сбрасываемой части корпуса она сбрасывается, и тем самым открывается радиопрозрачная вставка, а, следовательно, и окно для радиоизлучения и приема радиосигналов.

Сущность изобретения поясняется чертежами:
- на фиг. 1 показан общий вид спускаемого летательного аппарата;
- на фиг. 2 показан выносной элемент спускаемого летательного аппарата в увеличенном масштабе;
- на фиг. 3 показан вариант исполнения спускаемого летательного аппарата со сдвигаемой частью корпуса в исходном состоянии;
- на фиг. 4 показан вариант исполнения спускаемого летательного аппарата со сдвигаемой частью корпуса в рабочем положении.

Спускаемый летательный аппарат содержит корпус 1 и размещенные в нем съемный приборный модуль 2, антенну 3, установленную вблизи боковой поверхности корпуса. Антенна 3 электрически соединена, например, высокочастотным кабелем или волноводом 4 с приемопередатчиком 5. Антенна 3 с приемопередатчиком 5 размещена на съемном приборном модуле 2, причем антенна установлена напротив окна, выполненного на боковой поверхности корпуса 1 и закрытого радиопрозрачной вставкой 6. Антенна 3 на съемном приборном модуле 2 крепится винтами 7, на которые надеты пружины 8, упирающиеся одним торцом в корпус 9 съемного приборного модуля 2, а другим в антенну 3. Винты 7 ввернуты в антенну 3 таким образом, что они дают возможность некоторого перемещения антенны вдоль оси 10. Антенна 3 снабжена ограничителями 11, которые упираются в поверхность 12 радиопрозрачной вставки 6 и тем самым обеспечивают заданный зазор 13 между антенной и радиопрозрачной вставкой.

Для обеспечения защиты антенны от теплового воздействия и других факторов, возникающих при полете спускаемого летательного аппарата на участке траектории, где не требуется работа антенны с приемопередатчиком, на фиг. 3 показан вариант спускаемого летательного аппарата, корпус которого содержит сдвигаемую часть 14, установленную снаружи корпуса 1 над радиопрозрачной вставкой 6.

Работает спускаемый летательный аппарат следующим образом. Во время возвращения спускаемого летательного аппарата на Землю, при необходимости работы приемопередатчика 5, он включается по команде от съемного приборного модуля 2, и происходит излучение радиочастотных сигналов антенной 3 и, при необходимости, прием отраженных сигналов. Радиопрозрачная вставка 6 делает наружную боковую поверхность корпуса 1 без разрывов, что исключает нежелательные аэродинамические эффекты и не приводит к изменениям диаграммы излучения антенны.

При проведении технического обслуживания съемный приборный модуль 2 вместе с антенной 3 и приемопередатчиком 5 извлекается из корпуса 1 спускаемого летательного аппарата, при этом электрическая связь не нарушается. Далее работы с съемным приборным модулем 2, антенной 3 и приемопередатчиком 5 проводятся автономно. При последующей установке съемного приборного модуля 2 с антенной 3 и приемопередатчиком 5 в корпус 1 спускаемого летательного аппарата пружины 8, надетые на винты 7, прижимают антенну через ограничители 11 к поверхности 12 радиопрозрачной вставки 6, чем обеспечивают заданный зазор 13. Зазор 13 между антенной 3 и радиопрозрачной вставкой 6 обеспечивается при многократном извлечении и установке съемного приборного модуля 2.

В варианте исполнения спускаемого летательного аппарата, корпус которого содержит сдвигаемую часть, радиопрозрачная вставка 6 закрыта сдвигаемой частью 14, и тем самым обеспечивается защита ее и антенны 3 (в нерабочем состоянии) от теплового воздействия и других факторов, возникающих при полете спускаемого летательного аппарата. В этом положении приемопередатчик 5 с антенной 3 не работает. Непосредственно перед работой приемопередатчика 5 с антенной 3 по команде от съемного приборного модуля 2 сдвигаемая часть 14 перемещается в сторону хвостовой части летательного аппарата, как показано на фиг. 4, и тем самым открывается радиопрозрачная вставка 6, после чего возможно излучение радиочастотных сигналов антенной 3 и, при необходимости, прием отраженных сигналов.

Использование предлагаемого спускаемого летательного аппарата позволит:
- обеспечить проведение технического обслуживания с антенной и приемопередатчиком вне спускаемого летательного аппарата;
- обеспечить выполнение короткой электрической связи от антенны до приемопередатчика;
- обеспечить стабильную диаграмму излучения антенны;
- обеспечить защиту антенны от теплового воздействия и других факторов, возникающих при полете спускаемого летательного аппарата на участке траектории, где не требуется работа антенны с приемопередатчиком.

Источники информации
1. Патент США N 3680130, МПК H 01 Q 1/28, 25.07.72.

2. Патент США N 5434583, МПК6 H 01 Q 1/28, 18.07.95.

Изобретение относится к области космической техники, в частности, к установке антенн на спускаемых летательных аппаратах. Спускаемый летательный аппарат содержит корпус и размещенные в нем съемный приборный модуль, антенну, установленную вблизи боковой поверхности корпуса и электрически соединенную с приемопередатчиком. Антенна с приемопередатчиком размещена на съемном приборном модуле, причем антенна установлена напротив окна, выполненного на боковой поверхности корпуса летательного аппарата и закрытого радиопрозрачной вставкой, с возможностью обеспечения заданного зазора между антенной и радиопрозрачной вставкой. Корпус летательного аппарата может содержать сдвигаемую или сбрасываемую часть, установленную снаружи корпуса над радиопрозрачной вставкой. Технический результат: возможность проведения технического обслуживания антенны и приемопередатчика вне спускаемого летательного аппарата; обеспечение стабильной диаграммы излучения антенны; защита антенны от теплового воздействия и других факторов, возникающих при полете летательного аппарата. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Спускаемый летательный аппарат, содержащий корпус и размещенные в нем приборный модуль, антенну, установленную вблизи боковой поверхности корпуса и электрически соединенную с приемопередатчиком, отличающийся тем, что антенна с приемопередатчиком размещена на приборном модуле, который выполнен съемным, причем антенна установлена напротив окна, выполненного на боковой поверхности корпуса летательного аппарата и закрытого радиопрозрачной вставкой, с возможностью обеспечения заданного зазора между антенной и радиопрозрачной вставкой. 2. Спускаемый летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что корпус летательного аппарата содержит сдвигаемую или сбрасываемую часть, установленную снаружи корпуса над радиопрозрачной вставкой.