Способ снятия электрического заряда с космических летательных аппаратов

(5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Брянский технологический институт (72) Г.В,Гуртяченко, И,А.Шенфельд, В.И.Крайнюков и В.В,Конюков(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 является то, что в них не учитывается состояние собственной атмосферы космического летательного аппарата при сбросе заряда в окружающее пространство. Поэтому разрядные устройства, установленные на кос(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 атмосферы 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.5 10 15 20 25 30 50 55 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; нэ фиг, 2 изображена схема исследования стекания зарядов с заряженного тела, имитирующего космической летательный аппарат; на фиг. 3 соответствующие зависимости токов 1 и Ь 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, Расстояниевыноса разрядного устройства 1 от космического аппарата 2 может быть определено из выраженияРкЯк = Р(Вк+ ), (1)где Р - давление собственной атмосферы непосредственно у поверхности космического летательного аппарата; Я - радиус космического летательного аппарата;Р - давление на расстоянииот космического летательного аппарата.Если учесть, что собственная атмосфера космического летательного аппарата у его поверхности может составлять 10 Торр,а эффект зарядки собственной атмосферыстановится п 5 оенебрежимо малым при давлениях " 10 Торр, то, положив в уравнении (1) Рк = 10, Р = 10, получим условиевыноса разрядного блока98 (2)Источник ультрафиолетового излучения 4(см. фиг. 2) стимулирует вырывание фотоэлектронов с заряженного объекта 5, (Потенциал заряженного объекта фиксируетсяэлектростатическим вольтметром уьб), Ускоренные полем анода 6 фотоэлектроныпроходят сквозь межэлектродное простран-,ство 7-7 и попадают на цилиндр Фарадея 8,Ток фотоэлектронов измеряется микроамперметром 11, электрический ток в межэлектродном пространстве 7-7 - микроамперметром1, Зонд 9 позволяет регистрировать заряженность остаточной атмосферы межэлектродного пространства 7-7,Вдиапазонедавлений 4 10 Р 4 10Торр в системе электродов б - 8 и 7 - 7 заряженной потоком фотоэлектронов остаточной атмосфере (заряженность остаточнойатмосферы зарегистрирована с помощьюзонда 9) протекаюттоки 31 и 12, пики которыхприходятся на давление Р 10 Торр, Придавлении газа -4 10 Торрток 12 всистемеэлектродов 7 - 7 прекращается, а ток 1 приобретает стационарное значение Ь, соответствующее беспрепятственномупрохождению фотоэлектронов с заряженного объекта 5 сквозь пространство 7-7 нацилиндр Фарадея 8.Следовательно, при давлении Р 10Торр остаточная газовая атмосфера (собственная атмосфера космического летательного аппарата) утрачивает токопроводящиесвойства и не препятствует разрядке (стеканию электронов) находящихся в ней заряженных объектов.Таким образом, удаление разрядногоустройства от поверхности космического летательного аппарата, где давление собственной атмосферы может достигать 10-зТорр, в область РР, дает возможностьосуществить эффективный сброс избыточного заряда с космического летательногоаппарата при сохранении электрическойнейтральности собственной атмосферы космического летательного аппарата. В частности, для получения надежного эффектаразрядки космического летательного аппарата необходимо удаление выносного разрядного устройства от космическоголетательного аппарата на расстояние не менее 9 его радиусов, что соответствует уменьшению давления собственной атмосферы1743015 уГ космического летательного аппарата на 2 порядка величины.Ф о р мул а из о бр ете н ия 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 й с я тем, что, с целью нейтрализации собственной атмосферы космического летательного аппарата и повышения эффективности разрядки, раз рядное устройство выносят в окружающеепространство на расстояние не менее девяти радиусов космического летательного аппарата.17430154050Составитель И.Шенфельд Редактор Н.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Заказ 2296 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101