Система и способ стыковки для спутников - RU2017109821A
Код документа: RU2017109821A
Формула
1. Сервисный спутник для обеспечения орбитальных обслуживаний орбитального спутника, содержащий:
корпус;
по меньшей мере два двигателя;
по меньшей мере два стыковочных рычага, присоединенных к корпусу и выполненных с возможностью зацепления со стыковочным шпангоутом, продолжающимся из внешней поверхности орбитального спутника, причем каждый из по меньшей мере двух стыковочных рычагов включает в себя конец для зацепления со шпангоутом, выполненный с возможностью соединения со стыковочным шпангоутом; и
по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью:
перемещения каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов для обеспечения возможности соединения конца для зацепления со шпангоутом каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов со стыковочным шпангоутом по меньшей мере в двух расположенных на расстоянии друг от друга положениях на стыковочном шпангоуте, образуя тем самым соединение между сервисным спутником и орбитальным спутником посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута, и обеспечивая тем самым возможность сервисному спутнику соединяться с орбитальным спутником с образованием тандема; и
координированного запуска указанных по меньшей мере двух двигателей для обеспечения запуска двигателя на сервисном спутнике для перемещения орбитального спутника посредством усилий, прикладываемых через продолжающийся наружу стыковочный шпангоут.
2. Сервисный спутник по п.1, в котором по меньшей мере два стыковочных рычага выполнены с возможностью регулирования, причем по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью регулирования по меньшей мере двух стыковочных рычагов, чтобы таким образом обеспечить наклон между сервисным спутником и орбитальным спутником.
3. Сервисный спутник по п.2, в котором по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью обеспечивать угол наклона до около 4° между сервисным спутником и орбитальным спутником.
4. Сервисный спутник по п.2, в котором по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью инициирования запуска двигателя для перемещения орбитального спутника, в то время как корпус сервисного спутника наклонен относительно орбитального спутника.
5. Сервисный спутник по п.1, в котором соединение является неинтрузивным для орбитального спутника.
6. Сервисный спутник по п.1, в котором по меньшей мере один конец для зацепления со шпангоутом включает в себя углубление, выполненное с возможностью приема стыковочного шпангоута орбитального спутника.
7. Сервисный спутник по п.6, в котором по меньшей мере один конец для зацепления со шпангоутом включает в себя участок, который выполнен с возможность поворота в пределах углубления стыковочного шпангоута.
8. Сервисный спутник по п.7, в котором по меньшей мере другой участок конца для зацепления со шпангоутом поджат пружиной к стыковочному шпангоуту.
9. Сервисный спутник по п.1, в котором по меньшей мере один контроллер дополнительно выполнен с возможностью регулирования расстояния между по меньшей мере двумя стыковочными рычагами для обеспечения взаимодействия по меньшей мере двух стыковочных рычагов для зажатия стыковочного шпангоута орбитального спутника.
10. Сервисный спутник по п.1, весом между 150 кг и 500 кг, выполненный с возможностью вмещения в пространство для вспомогательной нагрузки ракеты-носителя.
11. Сервисный спутник по п.1, в котором каждый из по меньшей мере двух стыковочных рычагов включает в себя четырехзвенный рычажный механизм.
12. Сервисный спутник по п.11, в котором четырехзвенный рычажный механизм включает в себя:
первое колено, поворотно соединенное с сервисным спутником;
второе колено, поворотно соединенное с сервисным спутником и отстоящее от первого колена; и
рабочий рычаг, поворотно соединенный в первом положении с первым коленом и поворотно соединенный во втором положении со вторым коленом.
13. Сервисный спутник по п.12, в котором рабочий рычаг поворотно соединен с первым коленом в первом положении на первой стороне рабочего рычага вблизи корпуса, причем рабочий рычаг шарнирно соединен со вторым коленом в положении между первым положением и концом для зацепления со шпангоутом.
14. Сервисный спутник по п.1, дополнительно включающий в себя по меньшей мере одну солнечную панель, прикрепленную к корпусу и выдвигаемую из корпуса в ориентации, которая наклонена под углом более около 30 градусов относительно оси север-юг корпуса.
15. Сервисный спутник по п.14, в котором по меньшей мере одна солнечная панель включает в себя первую солнечную панель, выполненную с возможность поворота вокруг своей продольной оси, причем по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью поворота первой солнечной панели, чтобы исключить отбрасывание тени первой солнечной панелью на вторую солнечную панель, прикрепленную к орбитальному спутнику.
16. Сервисный спутник по п.1, в котором после координированного запуска по меньшей мере двух двигателей для перемещения орбитального спутника, по меньшей мере один контроллер дополнительно выполнен с возможностью:
перемещения по меньшей мере двух стыковочных рычагов для расцепления конца для зацепления со шпангоутом каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов из стыковочного шпангоута орбитального спутника;
запуска по меньшей мере двух двигателей для перемещения сервисного спутника от орбитального спутника и для расположения сервисного спутника в пределах расстояния стыковки от другого орбитального спутника; и
перемещения каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов для обеспечения соединения конца для зацепления со шпангоутом каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов со стыковочным шпангоутом другого орбитального спутника, таким образом образуя другое соединение между сервисным спутником и другим орбитальным спутником посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута другого орбитального спутника, и таким образом обеспечивая возможность сервисному спутнику соединиться с другим орбитальным спутником с образованием другого тандема; и
координации запуска по меньшей мере двух двигателей для перемещения другого орбитального спутника посредством усилий, прикладываемых посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута другого орбитального спутника.
17. Способ обеспечения орбитальных обслуживаний орбитального спутника, содержащий этапы, на которых:
маневрируют сервисным спутником, запущенным в космос, в пределах расстояния стыковки от орбитального спутника;
стыкуют сервисный спутник с орбитальным спутником посредством зацепления продолжающегося наружу стыковочного шпангоута на орбитальном спутнике для соединения сервисного спутника с продолжающимся стыковочным шпангоутом, образуя тем самым соединение между сервисным спутником и орбитальным спутником посредством стыковочного шпангоута с образованием тем самым тандема; и
выполняют координированный запуск по меньшей мере двух двигателей для обеспечения запуска двигателя на сервисном спутнике для перемещения орбитального спутника посредством усилий, прикладываемых посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута.
18. Способ по п.17, в котором этап стыковки включает в себя перемещение каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов для обеспечения соединения конца для зацепления со шпангоутом каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов со стыковочным шпангоутом по меньшей мере в двух расположенных на расстоянии друг от друга положениях на стыковочном шпангоуте, таким образом образуя соединение между сервисным спутником и орбитальным спутником посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута, и таким образом обеспечивая возможность сервисному спутнику соединиться с орбитальным спутником, образуя тандем.
19. Способ по п.18, дополнительно включающий в себя этап регулирования по меньшей мере двух стыковочных рычагов, так чтобы корпус сервисного спутника был наклонен относительно орбитального спутника.
20. Способ по п.19, дополнительно включающий в себя этап определения угла поворота между корпусом сервисного спутника и орбитального спутника на основе величины тяги, требуемой для выполнения комбинированных орбитальных коррекций восток-запад и север-юг орбитального спутника.
21. Способ по п.18, дополнительно включающий в себя этап запуска одного из по меньшей мере двух двигателей для выполнения комбинированных орбитальных коррекций восток-запад и север-юг орбитального спутника, когда корпус сервисного спутника повернут вокруг стыковочного шпангоута.
22. Способ по п.18, дополнительно включающий в себя этап, на котором по меньшей мере одну солнечную панель сервисного спутника наклоняют относительно корпуса сервисного спутника.
23. Способ по п.18, дополнительно включающий в себя этап, на котором поворачивают первую солнечную панель, прикрепленную к сервисному спутнику, для исключения отбрасывания тени первой солнечной панелью на вторую солнечную панель, прикрепленную к орбитальному спутнику.
24. Способ по п.17, в котором после координированного запуска по меньшей мере двух двигателей для перемещения орбитального спутника дополнительно:
осуществляют расцепление от стыковочного шпангоута орбитального спутника;
перемещают сервисный спутник от орбитального спутника и позиционируют сервисный спутник в пределах расстояния стыковки от другого орбитального спутника; и
осуществляют зацепление со стыковочным шпангоутом другого орбитального спутника, таким образом образуя другое соединение между сервисным спутником и другим орбитальным спутником посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута другого орбитального спутника, и таким образом обеспечивая возможность сервисному спутнику соединиться с другим орбитальным спутником с образованием другого тандема; и
перемещают другой орбитальный спутник посредством усилий, прикладываемых посредством продолжающегося наружу стыковочного шпангоута другого орбитального спутника.
25. Способ по п.18, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
с использованием устройства формирования изображения получают по меньшей мере одно изображение конца для зацепления со шпангоутом каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов;
определяют относительное положение конца для зацепления со шпангоутом каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов относительно корпуса сервисного спутника на основе по меньшей мере одного изображения; и
осуществляют координированное перемещение каждого из по меньшей мере двух стыковочных рычагов на основе определенного относительного положения.
