КОСМИЧЕСКАЯ ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ Российский патент 2011 года по МПК B64G1/64 F42B15/36 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции космической головной части, входящей в состав ракет космического назначения, предназначенных для выведения на рабочие энергетические орбиты различных космических объектов - полезных грузов.

В 2002 году был создан международный проект «Наземный старт», который предусматривал модернизацию существующего на космодроме «Байконур» стартового комплекса для запусков ракеты космического назначения «Зенит-3 SLБ», состоящей из ракеты-носителя «Зенит-2SБ» и космической головной части (см. Журнал «Новости космонавтики» №10, 2005 г., стр.66).

Известна космическая головная часть, состоящая из ракетного разгонного блока с приборной стержневой фермой, переходной системы, состоящей из адаптера и переходного отсека и установленной на приборную стержневую ферму ракетного разгонного блока, космического аппарата, установленного на переходную систему и головного обтекателя, установленного на ракетный разгонный блок (Журнал «Новости космонавтики» №10, 2005 г., стр.66) - аналог.

Переходная система аналога представляет собой два состыкованных между собой силовых корпуса: адаптера космического аппарата и переходного отсека, выполненных в виде усеченных конусов, причем углы наклона их образующих по отношению к продольной оси космической головной части различны. Кроме того, эти углы отличаются от аналогичного угла наклона осей стержней приборной стержневой фермы ракетного разгонного блока.

Недостатком аналога является использование в составе космической головной части переходной системы, углы наклона образующих составных частей которой вместе с углом наклона каждой плоскости приборной стержневой фермы ракетного разгонного блока, образованной осевыми линиями двух смежных стержней, по отношению к продольной оси космической головной части отличны друг от друга, в следствие чего нагрузка от космического аппарата в процессе полета ракеты космического назначения распределяется неоптимально, что приводит к необходимости упрочнять переходную систему и элементы связи с ней, в результате массовые характеристики переходной системы и космической головной части в целом получаются избыточными. Кроме того, использование такой переходной системы в составе космической головной части приводит к уменьшению зоны размещения полезного груза в подобтекательном пространстве космической головной части.

Известен космический аппарат и метод сборки космического аппарата, состоящего из ракеты-носителя и полезной нагрузки с использованием адаптера между ракетой-носителем и полезной нагрузкой, причем адаптер состоит из двух частей, соединенных между собой (см. патент US 2005109878 (A1) - Космический аппарат и метод изготовления такого космического аппарата и адаптера, который будет использоваться в таком космическом аппарате), - прототип. Таким образом, космическая головная часть в указанном патенте представлена в виде сборки, состоящей из двух адаптеров, каждый из которых представлен в виде усеченного конуса, и полезного груза.

В вышеупомянутом патенте не описаны углы наклона образующих адаптеров. Любое несовпадение угла наклона образующей одного адаптера по отношению к другому адаптеру приводит к возникновению дополнительных распорных сил в стыке этих адаптеров и, следовательно, к компенсации этих сил за счет вложения в конструкцию дополнительной массы, что и является недостатком прототипа.

Задачей изобретения является улучшение массовых характеристик космической головной части.

Задача достигается за счет того, что в космической головной части, состоящей из головного обтекателя, ракетного разгонного блока с приборной стержневой фермой, адаптера, выполненного в виде усеченного конуса, и космического аппарата, линия пересечения плоскости, проходящей через продольную ось космической головной части и перпендикулярной плоскости, образованной двумя осями смежных стержней приборной стержневой фермы ракетного разгонного блока, в которой точка пересечения этих осей находится в месте соединения адаптера и упомянутой фермы, является продолжением образующей адаптера.

На чертеже изображена космическая головная часть, где:

1. ракетный разгонный блок;

2. космический аппарат;

3. головной обтекатель;

4. адаптер;

5. приборная стержневая ферма;

6. стержни;

7. продольная ось.

В космической головной части, состоящей из головного обтекателя 3, ракетного разгонного блока 1 с приборной стержневой фермой 5, адаптера 4, выполненного в виде усеченного конуса, и космического аппарата 2, линия пересечения плоскости, проходящей через продольную ось 7 космической головной части и перпендикулярной плоскости, образованной двумя осями смежных стержней 6 приборной стержневой фермы 5 ракетного разгонного блока 1, в которой точка пересечения этих осей находится в месте соединения адаптера 4 и упомянутой фермы 5, является продолжением образующей адаптера 4.

Космическая головная часть функционирует следующим образом. После выхода ракеты космического назначения за пределы плотных слоев атмосферы производится сброс головного обтекателя 3. Далее после завершения работы ракеты-носителя производится отделение головного орбитального блока, состоящего из космического аппарата 2, адаптера 4 и ракетного разгонного блока 1, от ракеты-носителя.

Работой ракетного разгонного блока 1 завершается выведение космического аппарата 2 на расчетную орбиту, после чего ракетный разгонный блок 1 отделяется вместе с адаптером 4 от космического аппарата 2.

За счет того что линия пересечения плоскости, проходящей через продольную ось 7 космической головной части и перпендикулярной плоскости, образованной двумя осями смежных стержней 6 приборной стержневой фермы 5 ракетного разгонного блока 1, в которой точка пересечения этих осей находится в месте соединения адаптера 4 и упомянутой фермы 5, лежат на одной прямой, достигается уменьшение массы космической головной части на ~ 0,6%.

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции космической головной части. Космическая головная часть состоит из головного обтекателя, ракетного разгонного блока с приборной стержневой фермой, адаптера, выполненного в виде усеченного конуса, и космического аппарата. Линия пересечения плоскости, проходящей через продольную ось космической головной части и перпендикулярной плоскости, образованной двумя осями смежных стержней приборной стержневой фермы ракетного разгонного блока, в которой точка пересечения этих осей находится в месте соединения адаптера и упомянутой фермы, является продолжением образующей адаптера. Достигается улучшение массовых характеристик космической головной части и увеличение зоны размещения полезного груза в подобтекательном пространстве космической головной части. 1 ил.

Космическая головная часть, состоящая из головного обтекателя, ракетного разгонного блока с приборной стержневой фермой, адаптера, выполненного в виде усеченного конуса, и космического аппарата, отличающаяся тем, что линия пересечения плоскости, проходящей через продольную ось космической головной части, и перпендикулярной плоскости, образованной двумя осями смежных стержней приборной стержневой фермы ракетного разгонного блока, в которой точка пересечения этих осей находится в месте соединения адаптера и упомянутой фермы, является продолжением образующей адаптера.