КОСМИЧЕСКАЯ ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ Российский патент 2015 года по МПК B64G1/22 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции космической головной части, входящей в состав ракет космического назначения среднего класса, и предназначено для размещения различных крупногабаритных полезных нагрузок малой массы и выведения их на рабочие высокоэнергетические орбиты.

Известна космическая головная часть(см. патент RU №2478531 - аналог), содержащая космический аппарат, головной обтекатель и переходный отсек. Переходный отсек вместе с космическим аппаратом и головным обтекателем обеспечивает стыковку с ракетой-носителем. Стыковочный диаметр головного обтекателя больше стыковочного диаметра последней ступени ракеты-носителя. Переходный отсек состоит из нижнего и верхнего усеченных конических корпусов, состыкованных друг с другом по большему диаметру. Нижний шпангоут нижнего корпуса состыкован с корпусом последней ступени ракеты-носителя. Верхний шпангоут верхнего корпуса состыкован с помощью торцевого разъемного, разделяемого в полете, соединения с космическим аппаратом. К верхнему шпангоуту нижнего корпуса пристыкован с помощью торцевого разъемного, разделяемого в полете, соединения головной обтекатель.

Известна космическая головная часть для одиночного и группового запуска спутников (см. патент RU №2293689 - прототип), содержащая адаптер для установки спутников, выполненный в виде кольцевой платформы и расположенный в верхней части разгонного блока вокруг его приборного отсека, причем на кольцевой части адаптера выполнены посадочные отверстия для установки спутников вокруг разгонного блока, а в районе приборного отсека разгонного блока на этом адаптере выполнены посадочные отверстия для установки адаптера одиночного спутника, расположенного над разгонным блоком, при этом кольцевой адаптер содержит стыковочный шпангоут, при помощи которого он закреплен на верхнем стыковочном шпангоуте переходного отсека, а разгонный блок подвешен внутри переходного отсека при помощи узлов, закрепленных на приборном отсеке разгонного блока и на переходном отсеке в месте, расположенном ниже стыка переходного отсека с кольцевым адаптером, при этом в стыках шпангоутов переходного отсека и кольцевого адаптера и переходного отсека и разгонного блока установлены демпфирующие элементы.

Вышеописанные устройства имеют ограниченные возможности по достижению массово-центровочных характеристик, необходимых для надежного обеспечения устойчивости и управляемости на всех ступенях полета ракеты космического назначения при выведении крупногабаритной полезной нагрузки малой массы или при групповом выведении полезных нагрузок с различными габаритными размерами и массовыми характеристиками.

Задачей заявляемого технического решения является расширение возможностей эффективного применения космической головной части в составе ракеты космического назначения с обеспечением массово-центровочных характеристик космической головной части при выведении крупногабаритной полезной нагрузки малой массы, а также при групповом выведении полезных нагрузок с различными габаритными размерами и массовыми характеристиками.

Задача решается тем, что в состав космической головной части, содержащей полезную нагрузку, головной обтекатель, переходной отсек, обеспечивающий стыковку головного обтекателя и полезного груза с ракетой-носителем, включен дополнительный отсек с балластным или с балластно-балансировочным грузом, в зависимости от конструктивных особенностей и места установки полезной нагрузки, который с одной стороны жестко состыкован с разделяемыми устройствами выводимой полезной нагрузки, а с другой стороны закреплен на переходном отсеке либо на блоке выведения.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- на фиг. 1 показан общий вид космической головной части в случае выведения крупногабаритной полезной нагрузки малой массы;

- на фиг. 2 показан общий вид космической головной части при групповом выведении полезных нагрузок с различными габаритными размерами и массово-центровочными характеристиками, где:

1. полезная нагрузка;

2. головной обтекатель;

3. переходной отсек;

4. ракета-носитель;

5. дополнительный отсек;

6. балластный или балластно-балансировочный груз;

7. разделяемое устройство;

8. блок выведения.

Космическая головная часть содержит полезную нагрузку 1, головной обтекатель 2, переходный отсек 3, обеспечивающий стыковку головного обтекателя 2 и полезного груза, содержащего полезную нагрузку 1 с ракетой-носителем 4.

В состав космической головной части введен дополнительный отсек 5, имеющий в своем составе балластный или балластно-балансировочный груз 6.

Для обеспечения требуемых параметров продольно-поперечной центровки ракеты космического назначения, выводящей одновременно несколько полезных нагрузок 1 или выводящей крупногабаритную полезную нагрузку 1 малой массы, выбирается высота и конфигурация дополнительного отсека 5, влияющая на устойчивость и управляемость ракеты космического назначения в полете.

На дополнительный отсек 5 с балластным или балластно-балансировочным грузом 6 устанавливается полезная нагрузка 1 через разделяемые устройства 7, при этом разделяемые устройства 7 жестко закреплены на дополнительном отсеке 5 с балластным или балластно-балансировочным грузом 6, который в свою очередь жестко закреплен на переходном отсеке 3 или на блоке выведения 8.

Разделяемые устройства 7 содержат средства крепления и разделения (замки, толкатели и т.д.), а также могут содержать несущие конструкции (адаптеры, проставки).

Предложенное техническое решение позволяет обеспечить устойчивость и надежность управляемости РКН на всех ступенях ее полета, с обеспечением массово-центровочных характеристик конструкции космической головной части для выведения крупногабаритной полезной нагрузки малой массы или полезных нагрузок с различными габаритными размерами и массовыми характеристиками.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в головных частях ракет. Космическая головная часть содержит полезную нагрузку, головной обтекатель, переходной отсек, дополнительный отсек с балластным или с балластно-балансировочным грузом, состыкованный с разделяемыми устройствами выводимой ПН и закрепленный на переходном отсеке или на блоке выведения. Изобретение позволяет повысить надёжность выведения ПН с различными габаритными размерами и массовыми характеристиками. 2 ил.

Космическая головная часть, содержащая полезную нагрузку, головной обтекатель, переходной отсек, обеспечивающий стыковку головного обтекателя и полезного груза с ракетой-носителем, отличающийся тем, что в состав космической головной части включен дополнительный отсек с балластным или с балластно-балансировочным грузом, в зависимости от конструктивных особенностей и места установки полезной нагрузки, который с одной стороны жестко состыкован с разделяемыми устройствами выводимой полезной нагрузки, а с другой стороны закреплен на переходном отсеке либо на блоке выведения.