КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ С ИСКУССТВЕННОЙ ГРАВИТАЦИЕЙ, С БЕЗРАСХОДНОЙ СИСТЕМОЙ ОРИЕНТАЦИИ, АВАРИЙНОЙ СИСТЕМОЙ СПАСЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВРАЩЕНИЯ

1. Космическая станция с искусственной гравитацией, выполненная в виде вращающегося вокруг своей оси кольцевого тора, создающего таким образом центробежные силы для искусственной гравитации, пространство которого оборудовано герметичными жилыми или грузовыми отсеками, отличается тем, что с целью управления скоростью вращения без расходования рабочего тела, для закрутки станции а также с целью ее безрасходной ориентации в пространстве станцию выполняют в виде трехстепенного гироскопа где маховиками служат части самой станции, например ее дополнительные ярусы, пустые и заполненные топливные емкости, а также модули, оборудование и т.п., при этом управляют скоростью вращения станции с помощью приводов вращения станции относительно таких маховиков противовращения.
2. Космическая станция по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевой тор выполняют наборной конструкции состоящей из отдельных кают которые снабжают по меньшей мере двумя стыковочными люками, на боковой поверхности и по меньшей мере одним на торцевой, при этом модульные каюты стыкуют между собой в кольцевые цепочки повторяющие очертания кольцевой станции.
3. Космическая станция по п. 2, отличающаяся тем, что для обеспечения аэродинамического качества при выводе на орбиту и возвращения на землю с минимальными аэродинамическими и термическими нагрузками тор выполняют в виде аэродинамического кольца (несущей кольцевой аэродинамической поверхности) которое стабилизируют с необходим углом атаки, путем вращения его плоскости относительно центральной оси или дополнительными управляемыми аэродинамическими поверхностями, при этом точку приложения аэродинамических сил располагают впереди центра давления несущего аэродинамического кольца причем в поперечном сечении профиль кольца станции выполняют в виде например эллипса, фокусы которого являются центрами окружностей поперечного сечения двух кольцевых герметичных модулей снабженных смотровыми окнами, причем между кольцами располагают основной герметичный тороидальный отсек снабженный герметичными переборками образующими каюты, поперечное сечение которого вписано в общий эллиптический профиль при этом сам общий эллиптический профиль образован внешней защитной оболочкой охватывающей весь набор из основного тороидального отсека большого диаметра и двух присоединенных колец малого диаметра поверхности которых образуют соответственно внутреннюю герметичную оболочку, при этом пространство между оболочками заливают водой которую используют для питья, технических нужд, для радиационной защиты а так же как рабочее тело для маневров, ориентации и как жидкость для системы активной расходной терморегуляции во время аэродинамического торможения в атмосфере при спуске станции на планету, а для активного перераспределения воды в межоболочечных отсеках станции используют насосы клапаны трубопроводы и ресиверы, кроме того в случае круизных полетов с туристами возможен многократный полный выход (перекачка) воды из межоболочечного пространства в отдельные резервуары выполненные например в виде джакузи расположенных в каютах и двух бассейнов с миниаквапарком, которые размещают в противоположных частях станции или одного бассейна на одной стороне с регулируемым противовесом на другой, выполненным например в виде запасов жизнеобеспечения, солнечных батарей и пр., причем кольца снабжают надувными дополнительными отсеками большого объема образующих просторные аудитории и холлы, выполненные из эластичной оболочки с эластичными прозрачными вставками в виде больших панорамных окон, к внутренним частям колец и тора крепят радиальные спицы количество которых выбирают по меньшей мере два с поперечным симметричным аэродинамическим профилем на внешней поверхности которой распределяют солнечные батареи а внутреннее герметичное пространство спиц используют для прохода к центральному герметичному модулю выполненному в виде продолговатой по направлению к встречному потоку капсулы к которой они герметично стыкуются образуя общее герметичное пространство центрального модуля-радиальных спиц-колец-основного тора которое снабжают герметичными аварийными переборками и шлюзами для изолирования поврежденных отсеков, причем центральный модуль снабжают в его торцевых частях герметичными шлюзовыми камерами с люками которые крепят к модулю через узлы противовращения которые снабжают кольцевыми приводами и кольцевыми гермоподшипниками кроме того станцию оборудуют пленочными мембранами образующими двояко выпуклую конструкцию с герметичным пространством ограниченном оболочками при этом одна из оболочек металлизирована и выполняет функцию рефлектора фокусирующего лучи на облучателе закрепленного на телескопической штанге на одном из торцевых частей центрального модуля.
4. Космическая станция по п. 2, отличающаяся тем, что для увеличения степени комфорта пассажиров или научной аппаратуры, на всех этапах полета космической станции, модульные каюты выполняют из двух основных оболочек вставленных одна в другую при этом меньшую оболочку выполняют сферической и скользящей внутри внешней оболочки в трех степенях свободы, например с помощью карданной подвески, при этом внутренняя оболочка имеет смещенный центр тяжести который обеспечивает положение сферы при котором положение внутреннего интерьера остается постоянно ориентированным.
5. Космическая станция по п. 2, отличающаяся тем, что модульные каюты соединенные между собой боковыми поверхностями в кольцевую цепочку соединяют в связку торцевыми частями к герметичным связующим элементам например герметичным торам соизмеримым по диаметру с кольцевой цепочкой при этом торы снабжают смотровыми окнами и используют их как прогулочную галерею (холл), лоджию и др., например для прогулок и даже для совершения спортивных пробежек для чего по меньшей мере один связующий герметичный тор выполняют без внутренних переборок и загромождений со сплошным внутренним кольцевым пространством.
6. Космическая станция по п. 2, отличающаяся тем, что крышки герметичных люков в стыковочных узлах капсул и связующих элементов, к которым они стыкуются, снабжают большими смотровыми окнами иллюминаторами.
7. Космическая станция по п. 2, отличающаяся тем, что модульные каюты выполняют в виде сегментально-конических герметичных капсул типа «Фара» и снабжают их теплозащитным экраном и парашютной системой для входа в атмосферу и мягкой посадки при этом стыковочные узлы расположенные на капсуле снабжают защитными крышками и системой аварийной расстыковки (расчековки).
8. Космическая станция по п. 7, отличающаяся тем, что модульные каюты выполняют в виде продолговатых капсул которые снабжают аэродинамическими несущими и рулевыми поверхностями например в виде коротких наплывов крылышек, причем поверхности могут быть выполнены в складном варианте.
9. Космическая станция по п. 5, отличающаяся тем, что теплозащитный экран выполняют в виде откидной крыши которая защищает в полете и при возвращении большой обзорный параболический иллюминатор.
10. Космическая станция по п. 2, отличающаяся тем, что к периферии кольцевого тора крепят сетчатую параболическую конструкцию которой заполняют площадь внутри кольца при этом размеры ячеек сетки подбирают таким образом чтобы при выходе в космос на участке скоростного напора аэродинамическая заграможденность внутрикольцевого пространства не имела значительную величину при этом возможно частичное каркасирование параболической конструкции.
11. Космическая станция по п. 1, отличающаяся тем, что конструкцию выполняют из унифицированных модулей, узлов и агрегатов, при этом возможна сборка космических станций с регулирования грузо- и пассажировместимости космической станции в больших пределах без конструктивных изменений унифицированых элементов путем простого наращивания модулей.
12. Безрасходная система ориентации, содержащая спаренный гироскоп, состоящий из двух маховиков, соединенных общей осью вращения с изломом, отличающаяся тем, что ориентацию в пространстве производят с помощью прецессии трехстепенной гироскопической системы состоящей из спаренных гироскопов где маховиками являются модули, топливные емкости и даже агрегаты самой станции, при этом ось их общего вращения изгибают например с помощью устройства излома
13. Безрасходная система ориентации по п.12, отличающаяся тем, что, с целью увеличения полезного герметичного пространства в осях вращения станции, оси вращения выполняют в виде полых продолговатых цилиндрических модулей, значительного диаметра, соединенных между собой торцевыми частями через гофрированный переходник (сильфон) соизмеримый по диаметру с самими половинами модулями, при этом сильфон располагают в центре излома, а на внешней поверхности модулей располагают кольцевые электроприводы через которые приводят во вращение станцию и маховики, причем излом осуществляют путем сокращения длины сильфона на одной его стороне и увеличением на противоположной, при этом не нарушается целостность общего герметичного пространства осей а также степень давления общей атмосферы внутри них.
14. Безрасходная система ориентации по п. 13, отличающаяся тем, что внутренний объем общего пространства ее осей используют для размещения космических аппаратов например для сервисных работ, для чего внешние торцевые части осевых цилиндров снабжают откидными люками соизмеримыми с диаметром самих цилиндров, при этом сами люки оборудуют дополнительными шлюзовыми камерами с узлами противовращения позволяющими причаливать и производить герметичные стыковки без открытия основных откидных крышек.
15. Без расходная система ориентации по п.14, отличающаяся тем, что спаренные через сильфон цилиндры используют как тубус для размещения узлов телескопа типа рефлектор или рефрактор, для чего торцевые и промежуточные части спаренных цилиндров снабжают зеркалами рефлекторами и оптическими линзами соизмеримыми с диаметром самих цилиндров.
16. Система аварийного спасения, содержащая в себе обитаемую капсулу, снабженную теплозащитным экраном и парашютной системой с ракетными двигателями мягкой посадки, используемая при неудачном взлете и посадке, отличающаяся тем, что каждая капсула во время аварийного покидания разгонных ступеней находящаяся в связке между собой и может, не отделяясь от связки, включать систему аварийного увода и открывать парашюты с двигателями мягкой посадки.
17. Способ возвращения, содержащий в себе обитаемый отсек, снабженный теплозащитным экраном и парашютной системой с твердотопливными двигателями мягкой осадки, отличающийся тем, что корпус возвращаемых капсул в виде сегментально-конической формы без отстыковки от связующего тора связанной группой возвращают из космоса используя аэродинамическое качество при этом происходит сложение подъемной силы каждой капсулы при этом во время парашютирования, сумма сил парашютных систем и ракетных двигателей мягкой посадки каждой капсулы также складываются, при этом даже при частичном разрушении звеньев цепочки из модулей возможно спасение связки уцелевшими фрагментами.
18. Способ возвращения по п. 17, отличающийся тем, что для двигателей мягкой посадки космической станции и активного вертикального и горизонтального маневрирования во время спуска используют воздушно реактивные двигатели
19. Способ возвращения по п. 17, отличающийся тем, что плоскость связки образующих космическую станцию при возвращении капсул для аэроупругой и гиростатической устойчивости а также для уменьшения тепловой нагрузки ее равномерным распределением, закручивают вокруг центра масс
20. Способ возвращения по п. 17, отличающийся тем, что капсулы образующие в связке космическую станцию возвращаются на всех этапах аварийного спуска раздельными автономными единицами.
21. Способ возвращения по п. 17, отличающийся тем, что корпус возвращаемых капсул и его элементов подверженных обтеканию плазмой при входе в атмосферу, выполняют многооболочечной конструкции а между оболочками пропускают экологически чистый хладагент например запасы технической и питьевой воды которую используют во время космического круиза.
22. Способ возвращения по п. 19, отличающийся тем, что техническую и питьевую воду хранят в межоболочечном пространстве кают-капсул, при этом на этапе аэродинамического нагрева при возвращении вода в межоболочечном резервуаре закипает естественным образом и путем конвективного теплообмена охлаждает стенки оболочек, при этом парообразная часть жидкости выходит из дренажных клапанов которые снабжают сопловыми насадками а давление и реактивную тягу истекающих газов (пара) используют для активной ориентации (управления) капсулой например ее подъемной силой, положением и торможением при возвращении, кроме того автоматически жидкость скапливаясь в передней части капсулы обеспечивает передний центр тяжести капсулы и ориентацию (застой) жидкости в самой нагретой области оболочки.
23. Способ возвращения по п. 17, отличающийся тем, что запасы технической воды на космической станции хранят в отдельной емкости значительного объема которую используют в научных и сервисных целях например как бассейн для проведения экспериментов по детектированию космических частиц при научных экспериментах и коллективного купания или бортового мини-аквапарка в случае проведения круиза, при этом значительный запас воды используют на всех этапах подготовки к возвращению и спуска как рабочее тело, например для торможения при сходе с орбиты, активной терморегуляции модулей при газодинамическом нагреве а также при конечном торможении и мягкой посадки.
24. Способ возвращения по п. 17, отличающийся тем, что космическую станцию выводят на орбиту с такой высотой (орбитой существования) которая соизмерима с временем проведения круиза или научных экспериментов при этом станция автоматически входит в атмосферу за счет естественного торможения, без расхода рабочего тела (включения ракетных двигателей).