RU150292U1

RU150292U1 - TWO-DIMENSIONAL START-UP ACCELERATOR WITH HIGH SPEED AND SMALL ENERGY COSTS OF VEHICLES IN NEAR-EARTH SPACE AND BY BALLISTIC TRAJECTORY

Info

Publication number: RU150292U1
Application number: RU2014133502/11U
Authority: RU
Inventors: Виктор Викторович Шлыгин
Original assignee: Виктор Викторович Шлыгин
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2015-02-10

Abstract

Двухмерный ускоритель пуска летательных аппаратов (ЛА), содержащий аэростат, направляющие желобы для ЛА, дополнительно снабжен двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем с валом, сопряженным с двумя или кратным двум числом стержней или телескопических желобов с местами крепления ЛА и через планетарный редуктор сопряженным с двумя или кратным двум числом стержней или телескопических желобов с местами крепления ЛА; снабжен блоком радиоуправления и местом крепления капсулы (для живого организма) с механизмом сцепления капсулы и желоба в окрестности вала.A two-dimensional aircraft launch accelerator (LA) containing an aerostat, guiding launders for an aircraft, is additionally equipped with an internal combustion engine or an electric motor with a shaft coupled to two or multiple of two rods or telescopic launches with attachment points for the aircraft and through a planetary gearbox coupled with two or by a multiple of two rods or telescopic trenches with aircraft attachment points; it is equipped with a radio control unit and a capsule attachment point (for a living organism) with a clutch mechanism for the capsule and trough in the vicinity of the shaft.

Description

Двухмерный ускоритель пуска с большой скоростью и малыми энерго-затратами аппаратов в околоземный космос и по баллистической траектории.A two-dimensional launch accelerator with high speed and low energy costs of vehicles in near-Earth space and along a ballistic trajectory.

Полезная модель относится к авиации и космонавтике. Известны установки наземного базирования для пуска баллистических ракет и ракетоносителей космических аппаратов. Их недостаток в необходимости при пуске больших затрат энергии ракетоносителями для ускорения, преодоления земного притяжения и сил трения в плотных слоях атмосферы. Известны неэнергоемкие летательные аппараты типа аэростатов.The utility model relates to aviation and astronautics. Known ground-based installations for launching ballistic missiles and rocket carriers of spacecraft. Their disadvantage is the need for launching large amounts of energy by rocket launchers to accelerate, overcome the Earth's gravity and friction in dense layers of the atmosphere. Non-energy-consuming aircraft such as balloons are known.

Задача полезной модели в увеличении достижимой скорости и минимизации энерго-затрат при выводе летательных аппаратов на околоземную орбиту или при пуске ракет по баллистической траектории.The objective of the utility model is to increase the achievable speed and minimize energy costs when placing aircraft in low Earth orbit or when launching missiles along a ballistic trajectory.

Задача решается тем, что двухмерный ускоритель пуска летательных аппаратов (ЛА), содержащий аэростат, направляющие желобы для ЛА, дополнительно снабжен двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем с валом, сопряженным с двумя или кратным двум числом стержней или телескопических желобов с местами крепления ЛА и через планетарный редуктор сопряженным с двумя или кратным двум числом стержней или телескопических желобов с местами крепления ЛА; снабжен блоком радиоуправления и местом крепления капсулы (для живого организма) с механизмом сцепления капсулы и желоба в окрестности вала.The problem is solved in that a two-dimensional accelerator for launching aircraft (LA), containing an aerostat, guiding trenches for an aircraft, is additionally equipped with an internal combustion engine or an electric motor with a shaft coupled to two or a multiple of two rods or telescopic channels with attachment points of the aircraft and through a planetary a reducer coupled with two or a multiple of two number of rods or telescopic grooves with places of attachment of the aircraft; it is equipped with a radio control unit and a capsule attachment point (for a living organism) with a clutch mechanism for the capsule and trough in the vicinity of the shaft.

На фиг. 1 показана схема двухмерного ускорителя пуска ЛА, где 1 - аэростат, 2 - двигатель, 3 - вал, 4 - планетарный редуктор, 5 - телескопический желоб, 6 - места крепления ЛА, 7 - блок радиоуправления, 8 - капсула, 9 - механизм сцепления.In FIG. 1 shows a diagram of a two-dimensional launch accelerator, where 1 is an aerostat, 2 is an engine, 3 is a shaft, 4 is a planetary gear, 5 is a telescopic trough, 6 is an aircraft mount point, 7 is a radio control unit, 8 is a capsule, 9 is a clutch mechanism .

Аэростат 1 используется для вывода устройства на высоту порядка 20 км в неплотные слои атмосферы для снижения вязкого сопротивления воздуха запускаемым аппаратам.Balloon 1 is used to bring the device to a height of about 20 km in loose layers of the atmosphere to reduce the viscous air resistance of the launched vehicles.

Двигатель 2 внутреннего сгорания или электродвигатель с частотой вращения меньше или порядка 100 Гц предназначен для 2-х мерного ускорения желобов с ракетами и придания ракетам в момент пуска большой скорости. Так при длине желоба R=5 м и угловой скорости w=100 об./сек. скорость может составить более V=3 км/сек.:An internal combustion engine 2 or an electric motor with a rotational speed of less than or of the order of 100 Hz is intended for 2-dimensional acceleration of the gutters with missiles and giving the missiles a high speed at the time of launch. So with a gutter length of R = 5 m and an angular velocity w = 100 rpm./sec. speed can be more than V = 3 km / s:

Вал 3 передает вращательный момент количества движения от двигателя к первой половине телескопических желобов 5 с аппаратами или ракетами 6.The shaft 3 transmits the torque of the momentum from the engine to the first half of the telescopic grooves 5 with devices or rockets 6.

Редуктор 4 передает вращательный момент от вала 3 ко второй половине телескопических желобов 5 с аппаратами или ракетами 6.The gearbox 4 transmits the torque from the shaft 3 to the second half of the telescopic grooves 5 with devices or rockets 6.

Блок радиоуправления 7 осуществляет дистанционное управление включением двигателя 2, измерением скорости вращения вала 3, пуском аппаратов или ракет 6.The radio control unit 7 provides remote control to turn on the engine 2, measure the speed of rotation of the shaft 3, launch vehicles or missiles 6.

Капсула 8 используется для помещения в нее живого организма, который вместе с одной из ракет 6 участвует в пуске, но без длительных перегрузок при разгоне и ускорении 6, а только с короткими перегрузками уже после завершения углового ускорения бис использованием для своего ускорения механизма сцепления 9.Capsule 8 is used to place a living organism in it, which, along with one of the rockets 6, takes part in the launch, but without long overloads during acceleration and acceleration 6, but only with short overloads after the completion of angular acceleration using the clutch mechanism 9 for its acceleration.

Механизм сцепления 9 позволяет за несколько секунд с допустимым плавным возрастанием перегрузки организма синхронизировать угловую скорость у 6 и 9 с последующим их жестким сопряжением и отстыковкой вместе с другими летательными аппаратами или ракетами 6. Так, например, при допустимой перегрузке G=30g организма (g=9,8 м/сек.²) на расстоянии 0,25 м от оси вращения при частоте вращения w=5,5 Гц, скорость летательного аппарата V на расстоянии R=100 м от оси в момент отстыковки вместе с капсулой, куда помещен организм, составит V=3460 м/сек.:The coupling mechanism 9 makes it possible to synchronize the angular velocity of 6 and 9 in a few seconds with a permissible smooth increase in the body’s overload, followed by their rigid conjugation and undocking together with other aircraft or missiles 6. For example, with an allowable overload G = 30g of the body (g = 9.8 m / s. ² ) at a distance of 0.25 m from the axis of rotation at a speed of w = 5.5 Hz, the speed of the aircraft V at a distance of R = 100 m from the axis at the time of undocking together with the capsule where the body is placed , will be V = 3460 m / s:

При допустимой перегрузке G<30g и увеличении частоты вращения до 10,3 Гц, в момент отстыковки вместе с капсулой на расстоянии R=27m, скорость полета аппарата составит V=1432 м/с, на расстоянии R=54m составит V=3413 м/с.With an allowable overload G <30g and an increase in the rotational speed to 10.3 Hz, at the time of undocking together with the capsule at a distance of R = 27m, the flight speed of the device will be V = 1432 m / s, at a distance of R = 54m it will be V = 3413 m / from.

Устройство работает следующим образом. После достижения аэростатом 1 высоты порядка 20 км включается двигатель 2 и когда число оборотов его вала 3 составляет порядка 100 Гц телескопические желобы 5 разарриетируются (освобождаются) и под действием центробежных сил выдвигаются. С их концов осуществляется синхронная отстыковка 4п (п=1, 2, …) аппаратов или ракет (одномерных ускорителей) в разных направлениях благодаря использованию редуктора 4 с сохранением суммарного вращающего момента количества движения и устойчивости системы в целом. При наличии капсулы 8, перед вышеуказанной отстыковкой осуществляется ее равномерное угловое ускорение в течении нескольких секунд, синхронизация и жесткое сопряжение с одним из аппаратов 6 с использованием механизма сцепления 9.The device operates as follows. After the balloon 1 reaches an altitude of about 20 km, engine 2 is switched on and when the speed of its shaft 3 is about 100 Hz, the telescopic troughs 5 will razarrietiruyutsya (released) and are put forward under the action of centrifugal forces. From their ends, synchronized undocking of 4n (n = 1, 2, ...) apparatuses or missiles (one-dimensional accelerators) is carried out in different directions due to the use of gearbox 4 while maintaining the total torque of the momentum and stability of the system as a whole. If there is a capsule 8, before the above undocking, it is uniformly angularly accelerated for several seconds, synchronized and rigidly paired with one of the devices 6 using the clutch mechanism 9.

Таким образом, с помощью описанного устройства двухмерного ускорителя ракет в момент отрыва, отстыковки им задается высокая скорость и топливо ракет расходуется только на непродолжительное преодоление сопротивления неплотных слоев атмосферы и набор высоты без необходимости большого расхода энергии на продолжительные ускорение, набор высоты и преодоление сопротивления плотных слоев атмосферы. Происходит увеличение достижимой скорости и минимизация энерго-затрат при выводе летательных аппаратов на околоземную орбиту или при пуске ракет по баллистической траектории.Thus, using the described device of a two-dimensional rocket accelerator at the time of separation, undocking, they are set to high speed and rocket fuel is consumed only for a short overcoming of the resistance of loose layers of the atmosphere and gaining altitude without the need for a large expenditure of energy for prolonged acceleration, climb and overcoming of the resistance of dense layers atmosphere. There is an increase in the achievable speed and minimization of energy costs when launching aircraft in low Earth orbit or when launching missiles along a ballistic trajectory.

Claims

A two-dimensional aircraft launch accelerator (LA) containing an aerostat, guiding launders for an aircraft, is additionally equipped with an internal combustion engine or an electric motor with a shaft coupled to two or multiple of two rods or telescopic launches with attachment points for the aircraft and through a planetary gearbox coupled with two or by a multiple of two rods or telescopic trenches with aircraft attachment points; it is equipped with a radio control unit and a capsule attachment point (for a living organism) with a clutch mechanism for the capsule and trough in the vicinity of the shaft.