Трансформируемые сборки унифицированных космических модулей транспортно-грузовой системы «Метаморфоза», проектируемой для освоения Луны
Авторы: Степашкин А.Б., Никулин И.Е.
Опубликовано в выпуске: #9(165)/2025
DOI: 10.18698/2308-6033-2025-9-2476
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция, производство, испытания и эксплуатация летательных аппаратов
Представлены конструкции частей транспортно-грузовой системы «Метаморфоза». Предложены способы доставки унифицированных космических модулей — стационарных «Квадрат» и мобильных «Термит», а также унифицированной лунной посадочной платформы «Клевер» на низкую опорную орбиту Земли с дальнейшей стыковкой, транспортировкой по трассе Земля — Луна и мягкой посадкой в заданном районе Луны. Рассмотрена возможность встраивания трансформируемой модульной концепции построения лунной базы на основе унифицированных космических модулей «Квадрат», «Термит» и «Клевер» в существующие и перспективные разработки ракетных систем доставки полезной нагрузки на орбиты Земли и Луны с последующей посадкой на поверхность Луны. Проведен анализ возможностей отечественных ракет-носителей, разгонных блоков и межорбитальных многоразовых буксиров с точки зрения компоновки конструкций. В основу исследования заложен принцип трансформации, обусловленный особенностями форм конструкций модулей. Определены предварительные массогабаритные характеристики конструкций модулей и их сборок. Представлены принцип построения и способы сборки лунных космических объектов. Проведена сравнительная оценка транспортно-грузовой системы «Метаморфоза» с современными реализованными и перспективными космическими системами для работы на поверхности Луны, в части жесткости и устойчивости конструкций в полете и при посадке на поверхность. Кроме того, оценена работа системы управления в процессе схода посадочной ступени с опорной орбиты Луны и при парировании горизонтальной скорости аппарата относительно поверхности в момент посадки. Рассмотрены технологии изготовления унифицированных космических модулей «Квадрат», «Термит» и «Клевер». Показаны изготовленные в процессе разработки проекта демонстрационные макеты, иллюстрирующие доставку унифицированных космических модулей с Земли на низкую опорную орбиту, трансформацию сборки унифицированных космических модулей на орбите искусственного спутника Земли, доставку унифицированных космических модулей с орбиты искусственного спутника Земли на орбиту искусственного спутника Луны и ее поверхность. Представлен масштабный макет лунной базы.
EDN QXOQXK
Литература
[1] Цыганков О.С. Луна как объект геополитики и колонизации. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2015, № 10, с. 52–60.
[2] Джемилева А. Метод ТРИЗ: особенности и принципы технологии. Timeweb. URL: https://timeweb.com/ru/community/articles/metod-triz-chto-eto-takoe-i-kak-rabotaet (дата обращения: 18.11.2024).
[3] Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в ТРИЗ — теорию решения изобретательских задач. Москва, Изд-во Альпина паблишер, 2023, 389 с.
[4] Зеленцов В.В., Туманов А.В., Щеглов Г.А. Основы компоновки бортового оборудования космических аппаратов. 3-е изд. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018, 576 с.
[5] Патент № 2679165 C1 Российская Федерация, МПК E04B 1/343. Сборка унифицированных модулей и способ создания из них готовой конструкции / И.Е. Никулин; патентообладатель А.Б. Степашкин. № 2017138068; заявка от 01.11.2017; опубл. 06.02.2019, бюл. № 4. 12 с.
[6] Патент № 2773962 C1 Российская Федерация, МПК E04H 1/00, B64G 1/22. Сборка унифицированных мобильных космических модулей и способ создания из них конструкции, позволяющей осуществить её посадку на поверхность Луны, с последующим разделением на отдельные модули для автономного передвижения по поверхности Луны / И.Е. Никулин; А.Б. Степашкин, патентообладатель И.Е. Никулин; А.Б. Степашкин. № 2021116515; заявка от 08.06.2021; опубл. 14.06.2022, бюл. № 17, 16 с.
[7] Патент № 2779426 C1 Российская Федерация, МПК E04H 1/00. Унифицированная лунная посадочная платформа (УЛПП) с инерционными лифтовыми платформами одновременного опускания для доставки грузов на лунную поверхность / И.Е. Никулин; А.Б. Степашкин, патентообладатель И.Е. Никулин; А.Б. Степашкин. № 2021116514; заявка от 08.06.2021; опубл. 06.09.2022, бюл. № 25. 14 с.
[8] Васильев В.В., Разин А.Ф. Перспективы применения сетчатых композитных конструкций в гражданской авиации. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2016, № 11–12, с. 3–12.
[9] Акимов В.Н., Архангельский Н.И., Елисеев И.О., Коротеев А.С., Кувшинова Е.Ю. Использование буксира с ядерной электроракетной двигательной установкой для реализации перспективной лунной программы на базе ракет-носителей «Ангара». Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2015, № 7, с. 3–9.
[10] В России создали композиционный материал прочнее стали. ZAVODFOTO.RU URL: https://zen.yandex.ru/media/zavodfoto/v-rossii-sozdali-kompozicionnyi-material-prochnee-stali-602aa66b8e2e53374969c6d6 (дата обращения: 18.11.2024).