«Техника-молодежи» 1995 №11, с.8


ПАТЕНТЫ
отдаленный рокот космодрома

ЗЕМЛЯ И ЕЕ ОКРЕСТНОСТИ

При проектировании орбитальных кораблей-спутников одна из главных задач - как можно большую массу вытащить на орбиту, используя компактный (легкий и с минимальным поперечным сечением) носитель. Ю.С.Соломонов












и соавторы нашли новый путь ее решения: совместить силовую оболочку аппарата с силовой схемой самого носителя (патент № 2021171). То есть энергетическое и навигационное хозяйство спутника (рис. 1, А и Б) - антенны (1), система ориентации (2) и солнечные батареи (3) - смонтировано на силовой раме (4). А с носителем (5) и носовым аэродинамическим обтекателем (6) он соединен так называемыми распадающимися узлами - это могут быть разрывные болты, замки с пиротехническим приводом и т.п. Такие же приспособления поддерживают солнечные батареи в сложенном виде.

 

Тема космоса нынче не в моде. Денег на практические проекты нет - и, пока отечественные художники-фантасты пишут картины по заказам NASA и отправляют их в Америку, конструкторы по-прежнему совершенствуют космические аппараты и получают патенты, но отправлять их вынуждены поближе - в стол. Почти все изобретения относятся к ближнему космосу - мы еще не рискуем шибко удаляться от родной планеты. Так что, увы, не сможем предложить фотонных, лептонных и прочих звездолетов a la Алексей Соколов (см. нашу обложку).


































Когда спутник выводится на орбиту, по командам от системы управления все узлы срабатывают (распадаются) - отделяются носитель и обтекатель, расправляются батареи, выдвигается на штанге система ориентации: спутник готов к несению трудовой вахты


В дальнейшем его связь с Землей будут осуществлять, конечно же, транспортные корабли. А для них главное — грузоподъемность. Чтобы ее всемерно повысить, В.С.Сыромятников из головного КБ НПО "Энергия" буквально увешал космический грузовик спускаемыми аппаратами (патент № 2021172, рис. 1, В). Все прежние модели несли лишь по одному; здесь же — целых три, а можно и больше! Правда, и двигатель такому орбитальному тяжеловозу требуется более мощный. После отделения спускаемые аппараты приземляются каждый сам по себе, но один из них снабжен системой управления — он играет роль командного отсека, координируя действия остальных. Кстати, корабль Сыромятникова может использоваться и как спасатель.

Далеко еще не исчерпаны возможности многоразовых транспортных воздушно-космических самолетов (ВКС), установленных на самолетах-носителях (рис. 2). Так, В.И.Прищепа с соавторами (патент № 2027638) предлагают установить на ВКС (1) эжекторное газоотводящее устройство (2), охватывающее сопло (3) его маршевых реактивных двигателей. Это дает возможность запускать их на старте одновременно с турбореактивными двигателями носителя (4), не опасаясь повредить его обшивку. Иными словами. ВКС как бы помогает себя поднять.

Особая проблема — виброзащита оборудования. Конечно, "Вояджер-2" или "Буран" не Ил-18, но для современных приборов нестерпима даже малейшая тряска. Вот один из наиболее экономичных способов ее устранить (патент № 2017661, выданный коллективу НПО "Композит"; рис. 3). Его тактический принцип — одновременная гоньба за двумя и более зайцами — вообще очень популярен у изобретателей. Внешний вид приспособления: прочные и упругие тяжи (1), зигзагообразно изогнутые во взаимно перпендикулярных плоскостях и пропущенные между упорами-отбойниками (2), соединяют оборудование (3) с корпусом корабля — источником вибрации. В разрезе тяж представляет собой три коаксиальные (вставленные одна в другую) трубки (4,5, 6) из электроизолирующего материала; зазоры между ними заполнены демпфирующей проволокой (7) и охладителем (8). В сердцевине помещается электрокабель сильного тока (9), на внутренней поверхности трубки 4 — слаботочные проводники (10). Как видите, число убиенных зайцев равно трем: наряду с виброзащитой устройство попутно осуществляет электроснабжение и терморегуляцию оборудования.

Несколько слов об ориентации непилотируемых аппаратов. Бортовые компьютерные системы, рассчитывающие им курс, сильно поумнели за последнее время и продолжают умнеть, а вот устройства, выполняющие их команды, здорово отстают. ЦНИИ машиностроения предлагает выносные двигатели ориентации, размещенные на выдвижных штангах (патент № 2021170, рис. 4). По команде от вычислительной системы нужные штанги выдвигаются на нужное плечо, и двигатели отклоняют корабль в ту или иную сторону.

И... напоследок все же попробуем покинуть пределы околоземного пространства.

ЧЕРЕЗ ТЕРНИИ — К...
...звездам? Честно говоря, очень хотелось найти хоть один патент пусть на тихоходный, но настоящий звездолет. Однако, видать, не рискуют конструкторы-практики конкурировать с художниками-фантастами. Или заявки на звездолеты отвергаются сразу, как и на вечные двигатели? Что ж, за неимением межгалактического лайнера предлагаем кольцевую орбитальную станцию будущего (рис. 5): она опоясывает колонизируемую планету над экватором. Главное отличие от аналогов в том, что ее положение стабилизируется без использования балласта. Точнее, роль последнего играют так называемые несущие массы (1). Это кольцевые тела, мчащиеся внутри станции по двум каналам (2) цепочками навстречу друг другу со скоростью выше первой космической. Если равновесие нарушилось, дополнительные массы извлекаются из запасников (4), расположенных по ве периметру, и разгоняются с помощью системы соленоидов (3); либо, наоборот, лишние тормозятся и уводятся "на постой"— как прикажет бортовой центральный процессор. Изобретение принадлежит В.М.Тарану (патент № 2027643).

Надеемся, что читатель получил приблизительное представление о состоянии дел в отечественных космических исследованиях. О практическом их значении умолчим и будем уповать на грядущую стабилизацию экономики.

Как всегда, спасибо Российской государственной патентной библиотеке (121857, Москва, Бережковская наб., 24, тел. (095)240-2587) за любезно предоставленные материалы.