Многоцелевая трансформируемая орбитальная система и способ ее применения

Патентование изобретений

Ученые из Военно-промышленной корпорации «Научно-производственного объединения машиностроения» запатентовали многоцелевую трансформируемую орбитальную систему и способ её применения.

Бескрайний космос с безвоздушным пространством, невесомостью и жестким, опасным для живых существ излучением — благодатная среда для научных исследований. Но у большинства пилотируемых станций есть серьезные ограничения по задачам, которые они способны решать. Российские изобретатели придумали, как снять эти барьеры.

Подавая заявку на патент, российские изобретатели учли опыт работы предыдущих орбитальных станций. Так, знаменитая станция «Мир» не могла одновременно решать разноплановые задачи, которые требовали сочетания различных условий космического полета. А её целевые блоки не могли работать вне связки с базовым модулем станции. Орбитальный комплекс «Алмаз» в составе орбитальной пилотируемой станции и возвращаемого аппарата капсульного типа, наиболее близкий к заявленной цели, не подразумевал возврата с орбиты дорогостоящей аппаратуры управления станцией и ракетой-носителем. Нужно было создать многоцелевую трансформируемую орбитальную систему на основе разнопрофильных модулей, которая могла бы эксплуатироваться долгое время.

Система, предложенная в опубликованном патенте, предусматривает, что целевые и обеспечивающие пилотируемые и автоматические модули системы находятся в раздельном полете. При это они движутся по компланарным (лежащим в одной плоскости) орбитам для автономной работы в космосе. Каждый из таких целевых модулей (ЦМ) снабжен крылатым многоразовым возвращаемым аппаратом (МВА), который может отделяться после выполнения работ. В МВА предусмотрен отсек для экипажа, который проводит работы на борту модуля. Пилотируемый транспортно-целевой модуль (ПТЦМ), в свою очередь, выполнен в виде рабочего отсека с размещенными в нем блоками заменяемой целевой аппаратуры ЦМ, двигательной установкой и узлами стыковки. К одному из них пристыкован МВА, оборудованный жилым отсеком. Еще один вид модулей — автоматический транспортный модуль (АТМ) — состоит из МВА, топливного отсека, систем стыковки и перекачки топлива. При этом каждый элемент орбитальной системы связан с наземным комплексом управления, а бортовые системы МВА снабжены системой управления модулями и ракетой-носителем.

Для формирования многоцелевой орбитальной системы на орбиту выводят все три типа модулей, которые размещаются в расчетных точках компланарных орбит. Целевые работы проходят в автоматическом режиме с возможностью оперативного перестроения ЦМ на орбите за счет изменения параметров с помощью бортовой двигательной установки. Когда программа работы ЦМ заканчивается, система выдает тормозной импульс для затопления модулей в заданных районах Мирового океана. МВА отделяются от целевых модулей и с помощью корректирующего импульса выходят на орбиту для посадки на космодром базирования. Дозаправка модулей происходит с помощью АТМ, который выводится на орбиту по данным наземного комплекса управления.

Чтобы провести регламентные работы на одном или более ЦМ, космические исследования с участием экипажа, на компланарную орбиту выводится ПТЦМ, который стыкуется с ЦМ, а по завершении работ на Землю возвращаются только МВА, которые после проведения восстановительных работ вновь можно использовать в составе новых исследовательских модулей.

Подробно схема работы системы изложена в опубликованном патенте.