Фара для освещения космических аппаратов

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к источникам оптического излучения на основе светодиодов, которые могут быть использованы в аппаратуре специального назначения, а именно: для работы в условиях открытого космического пространства. Отличительная особенность предлагаемой конструкции состоит в том, что наряду с тем, что светооптический блок, выполнен с возможностью резервирования, он представляет собой модульную конструкцию с образованием резервного элемента в виде сборок светодиодов с источником тока, выполненным с возможностью раздельного резервирования с постоянным подключением резервного элемента модульной конструкции. Предлагаемая конструкция позволяет повысить надежность работы фары для освещения космических аппаратов, так как выход из строя одного или нескольких элементов модуля не приводит к катастрофическому отказу фары.

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к источникам оптического излучения на основе светодиодов, которые могут быть использованы в аппаратуре специального назначения, а именно: для работы в условиях открытого космического пространства.

В процессе эксплуатации пилотируемой орбитальной станции необходимо поддержание ее работоспособности в течение длительного времени, что обеспечивается с помощью космических транспортных кораблей. На этапе сближения и стыковки космического транспортного корабля со станцией на темном участке орбиты, необходима подсветка стыковочной мишени и стыковочного узла, с целью визуального контроля космонавтами этих процессов. В качестве устройства подсветки используется светильник направленного действия, излучающий в видимом спектральном диапазоне и расположенный на транспортном корабле.

Известна фара для освещения космического корабля, при наблюдении за ним со стороны сближающегося транспортного корабля на темном участке орбиты [1], которая выбрана в качестве прототипа. Фара содержит светооптический блок, выполненный с возможностью резервирования.

К космической технике предъявляются повышенные требования по надежности, особенно к приборам, работающим в условиях открытого космоса. Повышение надежности изделия можно достичь различными методами. Одним из методов повышения надежности является резервирование. Как известно, резервирование - это метод повышения надежности изделия путем применения структурной, функциональной, информационной или временной избыточности по отношению к минимально необходимой и достаточной для выполнения изделием заданных функций [2, 3]. В известной конструкции применена система структурного резервирования на основе общего ненагруженного резервирования. Это достигается тем, что фара состоит из двух идентичных светооптических блоков, каждый из которых обеспечивает требуемые характеристики светового потока. В процессе эксплуатации работает один блок. В случае его выхода из строя, включается резервный блок.

Недостатком известной конструкции является наличие дополнительного устройства переключения светооптического блока фары, при этом нарушается непрерывность ее работы.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в устранении указанного недостатка путем применения в конструкции модульного элемента нагруженного резервирования.

Указанная задача реализуется за счет специальной конструкции устройства, которое, как и устройство выбранное в качестве прототипа, содержит светооптический блок, выполненный с возможностью резервирования, но, в отличие от прототипа, светооптический блок представляет собой модульную конструкцию с образованием резервного элемента в виде сборок светодиодов с источником тока и выполнен с возможностью раздельного резервирования с постоянным подключением резервного элемента модульной конструкции.

На фиг.1 приведена блок-схема конкретного исполнения заявляемого устройства.

В данном случае фара для освещения космических аппаратов содержит: 1 - светооптический блок, 2 - модули, 3 - источники тока, 4 - сборки светодиодов. Модуль 2 состоит из источника тока 3 и сборки светодиодов 4. В качестве системы резервирования используется любой из блоков 2.

Заявляемое устройство фары для освещения космических аппаратов работает следующим образом.

При подаче напряжения на светооптический блок 1, все источники тока 3 модулей 2 запитывают сборки светодиодов 4, которые начинают светиться и в результате формируется заданная диаграмма направленности светового потока. Модули 2 идентичные по конструкции и работают независимо друг от друга. Световой поток светооптического блока 1 равен сумме световых потоков модулей 2. С целью обеспечения заданных энергетических характеристик светового потока фары при выходе из строя хотя бы одного элемента светооптическеого блока, количество модулей 2 превышает требуемую величину минимум на одну штуку. Поэтому, при выходе из строя хотя бы одного элемента модуля 2, который приводит к его отказу, пространственно-энергетические характеристики светооптического блока 1 остаются в заданных пределах. Таким образом, модуль 2 образует резервный элемент в виде сборок светодиодов с источником тока и представляет собой элемент раздельного резервирования с постоянным подключением.

Заявляемое устройство относится к устройствам, к которым предъявляются повышенные требования к их применению по назначению. С его помощью повышается надежность работы фары для освещения космических аппаратов, так как выход из строя одного или нескольких элементов модуля не приводит к катастрофическому отказу. При этом фара сохраняет работоспособность в течение всего времени включения, в том числе в момент отказа отдельных элементов модуля или его полного отказа.

Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе изготовления.

Фара для освещения космических аппаратов разработана для изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.

Литература

1. Светильник СМИ-4 производства ВНИСИ.

2. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

3. Прусакова А.В. Надежность технических систем и техногенный риск. Учебное пособие. Ангарск. 2008.

Фара для освещения космических аппаратов, содержащая светооптический блок, выполненный с возможностью резервирования, отличающаяся тем, что светооптический блок представляет собой модульную конструкцию с образованием резервного элемента в виде сборок светодиодов с источником тока и выполнен с возможностью раздельного резервирования с постоянным подключением резервного элемента модульной конструкции.