Патент на изобретение №2285639

(54) ГОРОД В КОСМОСЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области создания крупных внеземных обитаемых комплексов на модульной основе. Предлагаемый город имеет форму цилиндра с дисковыми торцевыми элементами и выстроен на основе космических строительных блоков. Он включает в себя цилиндрические космические поселения с продольными туннелями и концевыми элементами для пропуска грузов и людей между поселениями и космосом. Поселения вращаются вокруг своих продольных осей для создания искусственной гравитации и имеют ориентирующие устройства. В состав комплекса входят также кольцевые трубчатые трассы с крестообразными переходами, а также пункты связи с космосом и с поселениями. Дисковые торцевые элементы образованы объединением кольцевых трубчатых трасс и указанных пунктов связи в плоские герметизированные конструкции. При этом кольцевые трубчатые трассы соединены друг с другом посредством осей, на которых свободно насажены космические поселения и их концевые элементы для пропуска грузов и людей. Концевые элементы снабжены средствами отсоединения (при вращении) и временного присоединения к дисковым торцевым элементам и связаны с продольными туннелями поселений через указанные пункты связи, обеспечивая перемещение по ним грузов и людей. С помощью ориентирующих устройств поселений поддерживается заданное положение города в пространстве. Технический результат изобретения направлен на повышение индустриальной мощности и расширение функционально-эксплуатационных возможностей космического обитаемого комплекса. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

Изобретение относится к области освоения космоса и, более конкретно, к созданию крупных внеземных обитаемых комплексов на модульной основе.

В данной области можно наметить такие сферы деятельности, как сфера космических исследований /СКИ/, в которой применяются станции, не имеющие средств создания искусственной тяжести. Эти станции ограничивают время пребывания человека в космосе.

В сфере освоения космических резервов /СОКР/, которые практически безграничны, должно быть обеспечено постоянное пребывание человека в космосе – на борту крупных космических комплексов (поселений и городов) с искусственной гравитацией. Тогда можно ожидать большого экономического эффекта от освоения указанных резервов.

В настоящее время развернута лишь СКИ, не обеспечивающая широкой индустриализации космоса. Предлагаемый город в космосе /ГВК/ находится в русле именно такой индустриализации и направлен на развертывание СОКР.

Наиболее близким аналогом из числа известных является ГВК, выстроенный на основе космических строительных блоков и включающий в себя цилиндрические космические поселения с продольными туннелями и концевыми элементами для пропуска грузов и людей между поселениями и космосом, вращающиеся вокруг своих продольных осей для создания искусственной гравитации и имеющие ориентирующие устройства, кольцевые трубчатые трассы с крестообразными переходами, пункты связи с космосом и с поселениями /патент RU 2223204 С2 от 10.02.2004/.

Недостатком известного ГВК являются ограниченные его масштабы и слабо развитая структура, а ввиду этого и – невысокие индустриальная мощность и функционально-эксплуатационные возможности.

На преодоление этого недостатка и направлено предлагаемое изобретение. С этой целью ГВК выполнен в форме цилиндра с дисковыми торцевыми элементами, которые образованы объединением посредством элементов жесткости указанных кольцевых трубчатых трасс, пунктов связи с космосом и с поселениями – в плоские герметизированные конструкции, причем кольцевые трубчатые трассы этих торцевых элементов жестко соединены друг с другом посредством осей, на которых свободно насажены установленные вдоль образующих поверхности указанного цилиндра космические поселения и их указанные концевые элементы для пропуска грузов и людей, при этом данные элементы и продольные туннели поселений взаимосвязаны в отношении перемещения по ним грузов и людей через указанные пункты связи.

Концевые элементы поселений могут быть снабжены средствами их отключения от вращения вместе с поселениями и временного присоединения к дисковым торцевым элементам, в местах которого предусмотрены герметизированные проемы.

Предпочтительно, ориентирующие устройства поселений выполнены с возможностью поддержания заданного положения ГВК.

ГВК – объемное крупногабаритное цилиндрическое устройство космического объекта /КО/ или комплекса, монтируемое, например, на околоземной орбите или в открытом космосе из облегченных космических строительных блоков /КСБ по патенту №20377775 от 20.04.1997 г./, в котором обеспечено постоянное пребывание человека в космосе, выполненное с образованием цилиндрической формы для этого объекта путем объединения в круговую боковую поверхность космических поселений – ПВК /патент №2223204 от 20.04.2004 г., с продольным туннелем/, вращающихся для создания гравитации вокруг своих продольных осей, объединенных по торцам плоскими жесткими дисковыми торцевыми элементами /ДТЭ/, в которые жестко заделаны концы указанных осей, свободно охваченные цилиндрическими элементами – 6г, назначенными для пропуска людей и грузов между ПВК и ДТЭ через пункты связи между ними и космосом, с предусмотрением возможностей для элемента 6г синхронного с ПВК временного вращения, отключения от него и также временного присоединения к ДТЭ, для обеспечения перехода людей и грузов через предусмотренные в ПВК, 6г и ДТЭ герметизированные проемы.

Для обеспечения необходимого положения ГВК в космосе используются устройства ориентации, имеющиеся в ПВК.

Для иллюстрации, в заявку включены чертежи изобретения на 2-х листах, где показано нижеследующее.

На фиг.1 – общий вид сбоку на ГВК, объединяющий:

– ДТЭ в составе кольцевых элементов жесткости – 1, пунктов связи с космосом – 3, пунктов связи с поселениями – 4;

– ПВК, в котором /для упрощения увязки/ дано общее обозначение – 6, в которое входят общий габарит – 6а, туннель – 6б, концевая часть – 6в, свободно отделяемый элемент для пропуска грузов из ПВК и ДТЭ – 6г и концевой участок оси вращения ПВК – 7.

На фиг.2 – разрез 1-1, объединяющий:

– ДТЭ в составе трубчатого кольцевого элемента жесткости – 1, крестового трубчатого элемента жесткости – 2, пунктов связи с космосом – 3, пунктов связи с ПВК – 4 и концевых участков осей ПВК – 7, а также связей – 5, объединяющих пункты – 3 и 4,

– ПВК, общий габарит – 6а.

На фиг.3 – разрез по 2-2, где показаны кольцевой – 1 и крестовый – 2 элементы ДТЭ.

На фиг.4 показано сечение по 3-3 узла в месте соединения ДТЭ и ПВК, где приведено: для ДТЭ, элемент жесткости – 1, пункт связи с космосом – 3, пункты связи с ПВК – 4 и связи – 5 между ними.

Для ПВК – общая позиция – 6, объединяющая: общий габарит – 6а, туннель – 6б, концевую часть – 6в, отдельный элемент для пропуска грузов из ПВК и ДТЭ – 6г, концевой участок оси вращения ПВК – 7, а также места проходов оси – 7 с жестким закреплением – Ш1 и Ш3, с свободным пропуском – Ш2 и зазоры между ПВК, ДТЭ и 6г – 1 и 2.

В работе ГВК предусмотрено выполнение процессов, связанных с приемом прибывающих из космоса людей и грузов на пункт – 3 ДТЭ, из них в пункты – 4, передающие их в ПВК через элементы пропуска – 6г, способные неподвижно примыкать к ДТЭ, отделяться и, синхронно вращаясь с ПВК, объединяться, что обеспечивает переход людей и грузов в них.

При выдачах людей и грузов из ПВК в космос производятся обратные действия, когда загруженный ими элемент – 6г, отключается от ПВК, прекращает вращение, примыкает к ДТЭ-пункту – 4, люди и грузы из него переходят в пункт – 3 ДТЭ и затем в космические корабли.

Россия имеет достаточно высокую обычную и космическую технику, которая позволяет осуществить индустриальным способом строительство больших космических объектов, что обеспечит создание космической индустрии, способной выдавать уникальную продукцию для различных областей народного хозяйства с постоянным притоком различных средств и вложений в экономику страны, позволив высоко поднять ее уровень.

Формула изобретения

1. Город в космосе, выстроенный на основе космических строительных блоков и включающий в себя цилиндрические космические поселения с продольными туннелями и концевыми элементами для пропуска грузов и людей между поселениями и космосом, вращающиеся вокруг своих продольных осей для создания искусственной гравитации и имеющие ориентирующие устройства, кольцевые трубчатые трассы с крестообразными переходами, пункты связи с космосом и с поселениями, отличающийся тем, что город выполнен в форме цилиндра с дисковыми торцевыми элементами, которые образованы объединением посредством элементов жесткости указанных кольцевых трубчатых трасс, пунктов связи с космосом и с поселениями – в плоские герметизированные конструкции, причем кольцевые трубчатые трассы этих торцевых элементов жестко соединены друг с другом посредством осей, на которых свободно насажены установленные вдоль образующих поверхности указанного цилиндра космические поселения и их указанные концевые элементы для пропуска грузов и людей, при этом данные элементы и продольные туннели поселений взаимосвязаны в отношении перемещения по ним грузов и людей через указанные пункты связи.

2. Город по п.1, отличающийся тем, что указанные концевые элементы поселений снабжены средствами их отключения от вращения вместе с поселениями и временного присоединения к дисковым торцевым элементам, в местах которого предусмотрены герметизированные проемы.

3. Город по п.1 или 2, отличающийся тем, что ориентирующие устройства поселений выполнены с возможностью поддержания заданного положения города в космосе.

РИСУНКИ