Способ снятия электрического заряда с космических летательных аппаратов

 

Изобретение относится к борьбе с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано для управления потенциалом космических летательных аппаратов. Целью изобретения является нейтрализация собственной атмосферы космического летательного аппарата и повышение эффективности его разряда. Для этого разрядное устройство выносят в окружающее пространство на расстояние не менее девяти радиусов космического летательного аппарата. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 05 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (гд О (Я (21) 4755793/21 (22) 01,11.89 (46) 23,06.92. Бюл. М 23 (71) Брянский технологический институт (72) Г.В.Гуртяченко, И.А.Шенфельд, B.È.Êðàéíþêîâ и В.В.Конюков (53) 621.387(088.8) (56) Акишин А.И. и Новиков Л.С. Электризация космических аппаратов. — М.: Знание, 1985.

Заявка Франции М 1191002, кл. Н 05 F

3/04, 1968. (54) СПОСОБ СНЯТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ЗАРЯДА С КОСМИЧЕСКИХЛЕТАТЕЛЬНЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано для управления потенциалом космических летательных аппаратов.

Известны различные активные и пассивные способы уменьшения электризации космических летательных аппаратов. В частности, известен способ рассеивания электрических зарядов в окружающее летательный аппарат пространство по каналу коренного разряда.

Недостатком этих способов я вляется то, что в них не учитывается состояние собственной атмосферы космического летательного аппарата при сбросе заряда в окружающее пространство. Поэтому разрядные устройства, установленные на кос< m цц 1 743015 А1 (57) Изобретение относится к борьбе с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано для управления потенциалом космических летательных аппаратов. Целью изобретения является нейтрализация собственной атмосферы космического летательного аппарата и повышение эффективности его разряда. Для этого разрядное устройство выносят в окружающее пространство на расстояние не менее девяти радиусов космического летательного аппарата. 3 ил. мических летательных аппаратах, уменьшая интегральный потенциал космического летательного аппарата относительно космического пространства, одновременно способствуют и зарядке собственной ВТМос феры космических летательных аппаратов, что при давлениях окружающих космический аппарат газов 10 — 10 Торр и неравномерном солнечном освещении может вызывать электрические заряды по поверхности космического аппарата, порождающие в свою очередь вторичные эффекты: сбои в работе электронной аппаратуры, разрушение конструкционных материалов и т.д. Кроме того, наличие заряженной собственной атмосферы летательного аппарата затрудняет и сброс заряда с поверхности космического летательного аппарата в окружающее космическое пространство.

1743015

50

Цель изобретения — нейтрализация собственной атмосферы космического летательного аппарата и повышение эффективности его разрядки, Поставленная цель достигается тем, что известные методы уменьшения электризации космических летательных аппаратов осуществляют путем выноса разрядного устройства в окружающее пространство на расстояние не менее девяти радиусов космического летательного аппарата.

В этом случае избыточный электрический заряд, накопленный космическими летательными аппаратом в процессе полета, стекает на разрядное устройство, расположенное за пределами собственной атмосферы космического аппарата, и с него сбрасывается в окружающее космическое пространство, не заряжая при этом собственную атмосферу космического летательного аппарата.

Заявителю и авторам не известны технические решения со сходными признаками, поэтому предлагаемый способ обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 иллюстрируется предлагаемый способ; на фиг, 2 изображена схема исследования стекания зарядов с заряженного тела, имитирующего космической летательный аппарат; на фиг. 3 соответствующие зависимости токов 1 и 1г от давления остаточной атмосферы межэлектродного пространства 7 — 7, имитирующей собственную атмосферу космического летательного аппарата.

Выносное разрядное устройство 1, связанное электрически с космическим летательный аппаратом 2 и содержащее аппаратуру для реализации активных и/или пассивных методов уменьшения электризации космических летательных аппаратов, выносится с помощью выдвижной штанги 3 за пределы собственной атмосферы космического летательного аппарата и ориентируется так, чтобы обеспечивался сброс заряда в сторону, противоположную космическому летательному аппарату, Расстояние I выноса разрядного устройства 1 от космического аппарата 2 может быть определено из выражения

Р» R» = P)(R»+ I), (1) где Р» — давление собственной атмосферы непосредственно у поверхности космического летательного аппарата;

R» — радиус космического летательного аппарата;

Р— давление на расстоянии I от космического летательного аппарата.

Если учесть, что собственная атмосфера космического летательного аппарата у его поверхности может составлять 10 Торр, а эффект зарядки собственной атмосферы становится пренебрежимо малым при давлениях 10 Торр, то, положив в уравнении (1) Р» = 10, Pi = 10, получим условие выноса разрядного блока ! > 9й» (2)

Источник ультрафиолетового излучения 4 (см. фиг. 2) стимулирует вырывание фотоэлектронов с заряженного объекта 5, (Потенциал заряженного объекта фиксируется электростатическим вольтметром poa), Ускоренные полем анода 6 фотоэлектроны проходят сквозь межэлектродное простран-, ство 7-7 и попадают на цилиндр Фарадея 8, Ток фотоэлектронов измеряется микроамперметром j<, электрический ток в межэлектродном пространстве7-7 — микроамперметром

Ь, Зонд 9 позволяет регистрировать заряженность остаточной атмосферы межэлектродного пространства 7-7.

В диапазоне давлений 4 10 Р < 4 10

Торр в системе электродов 6 — 8 и 7 — 7 заряженной потоком фотоэлектронов остаточной атмосфере (заряженность остаточной атмосферы зарегистрирована с помощью зонда 9) протекают токио и 12, пики которых приходятся на давление P 10 Торр, При давлении газа -4 10 Торр ток в системе электродов 7 — 7 прекращается, а ток 1 приобретает стационарное значение 5, соответствующее беспрепятственному прохождению фотоэлектронов с заряженного объекта 5 сквозь пространство 7 — 7 на цилиндр Фарадея 8.

Следовательно, при давлении Р 10

Торр остаточная газовая атмосфера (собственная атмосфера космического летательного аппарата) утрачивает токопроводящие свойства и не препятствует разрядке (стеканию электронов) находящихся в ней заряженныхых объектов.

Таким образом, удаление разрядного устройства от поверхности космического летательного аппарата, где давление собственной атмосферы может достигать 10

-з

Торр, в область Ыл, дает возможность осуществить эффективный сброс избыточного заряда с космического летательного аппарата при сохранении электрической нейтральности собственной атмосферы космического летательного аппарата. В частности, для получения надежного эффекта разрядки космического летательного аппарата необходимо удаление выносного разрядного устройства от космического летательного аппарата на расстояние не менее 9 его радиусов, что соответствует уменьшению давления собственной атмосферы

1743015 космического летательного аппарата на 2 порядка величины.

Формула изобретения

Способ снятия электрического заряда с космических летательных аппаратов с помощью внешнего, связанного электрически и ориентированного в сторону от космического летательного аппарата разрядного устройства, отл ич а ю щи йсятем, что, с целью нейтрализации собственной атмосферы космического летательного аппарата и повышения эффективности разрядки, раз5 рядное устройство выносят в окружающее пространство на расстояние не менее девяти радиусов космического летательного аппарата.

° Ь

1

1

l

/ тс

Составитель И.Шенфельд

Редактор Н.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор H.Ðåâñêàÿ

Заказ 2296 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101