RU2018138820A - Устройство для массовой доставки туристов в стратосферу, на суборбиту и на орбиту вокруг земли и последующего возвращения на землю - Google Patents

Claims (4)

1. Устройство для массовой доставки туристов в стратосферу и последующего возвращения на Землю, состоящее из воздушного корабля (ВК), выполняющего функцию грузового самолета большой грузоподъемности и управляемого «по-самолетному» от взлета до посадки на аэродром базирования, оснащено выпускаемыми шасси для взлета и посадки, аэродинамическими рулями управления, маршевыми турбореактивными двигателями, системой управления, кабиной экипажа с фонарем кабины, снабжено необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения экипажа, отличающееся тем, что с целью подъема в стратосферу корпус ВК выполнен в форме диска, обладающего большим, чем у самолета коэффициентом аэродинамического качества, а также наименьшим весом на единицу полезного груза, имеет форму сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с развитым плоским и скошенным к кормовой части днищем, а для предотвращения срыва потока на больших углах атаки по бокам диска установлены аэродинамические кили, при этом ВК оснащен рулевыми турбореактивными двигателями, размещаемыми с маршевыми турбореактивными двигателями в кормовой части ВК, для чего в кормовой части сверху расположены воздухозаборники, при этом маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения, в качестве аэродинамических рулей для управления углами атаки и крена используются кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые на кормовой части днища, и рули направления, устанавливаемые на задних частях аэродинамических килей, ВК снабжен необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа туристов, при этом на всех скоростях полета управление аэродинамическими рулями дополняется, при необходимости, управлением маршевыми и рулевыми двигателями.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что с целью массовой доставки туристов на суборбиту и последующего возвращения на Землю, оно имеет сверху овальный вырез в корпусе, в который устанавливают суборбитальный корабль (СК), являющийся первой ступенью ракеты-носителя, форма которого повторяет форму ВК, но меньших размеров, благодаря чему СК обладает меньшими перегрузками, наименьшими внешними тепловыми потоками при движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью и возможностью управления траекторией по дальности и по боку, для уменьшения аэродинамического сопротивления перед стартом СК устанавливают в корпусе ВК с помощью разъемного соединения системы разделения так, что его контур не выходит за внешний контур ВК, для обеспечения прочности корпуса ВК вырез изнутри подкреплен силовым элементом по форме днища полезной нагрузки, а для закрытия выреза после отделения полезной нагрузки по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряженных состояния: либо она вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, либо выдавлена из корпуса и образует его внешний контур, так что перед установкой полезной нагрузки мембрана вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, а после срабатывания пирозамков на отделение полезной нагрузки в пространство между мембраной и силовым элементом подается избыточное давление, которое создает усилие на выдавливание мембраны и отделение полезной нагрузки от корпуса ВК, в результате чего мембрана выдавливается, закрывает вырез и образует внешний контур корпуса, а для обеспечения необходимой жесткости конструкции мембрана на своей внутренней поверхности имеет меридиональные и сегментальные наборы элементов, временно соединяемых между собой и с корпусом после формирования внешнего контура с целью создания силового каркаса, при этом СК снабжен системой управления и устанавливаемыми в кормовой части СК маршевыми и рулевыми ракетными двигателями для выполнения заданной программы работы и возвращения на аэродром базирования, а также выпускаемыми шасси для посадки «по-самолетному» на аэродром базирования, все элементы СК выполнены с учетом их многоразового применения, маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения, корпус СК снабжен также аэродинамическими рулями - кормовым щитком и элевонами - для управления углами атаки и крена, устанавливаемыми на кормовой части днища, и рулями направления, устанавливаемыми на задних частях аэродинамических килей, а для защиты СК от воздействия внешних тепловых потоков при возвратном движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью на его переднюю часть, днище, аэродинамические кили и рули нанесено теплозащитное покрытие, СК оснащен маршевыми ракетными двигателями с высоким удельным импульсом, работающими на экологически чистых компонентах, которые поочередно выключают или дросселируют по траектории выведения для предотвращения появления перегрузки, превышающей заданную величину, СК снабжен также необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа туристов и членов экипажа в кабине с фонарем кабины, при этом на всех скоростях полета управление аэродинамическими рулями дополняется, при необходимости, управлением маршевыми и рулевыми двигателями.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что с целью массовой доставки туристов на орбиту вокруг Земли и последующего возвращения на Землю, СК имеет сверху овальный вырез в корпусе, в который устанавливают орбитальный корабль (ОК), являющийся второй ступенью ракеты-носителя, форма которого повторяет форму СК, но меньших размеров, благодаря чему ОК обладает меньшими перегрузками, наименьшими внешними тепловыми потоками при движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью и возможностью управления траекторией по дальности и по боку, для уменьшения аэродинамического сопротивления перед стартом ОК устанавливают в корпусе СК с помощью разъемного соединения системы разделения так, что его контур не выходит за внешний контур СК, для обеспечения прочности корпуса СК вырез изнутри подкреплен силовым элементом по форме днища полезной нагрузки, а для закрытия выреза после отделения полезной нагрузки по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряженных состояния: либо она вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, либо выдавлена из корпуса и образует его внешний контур, так что перед установкой полезной нагрузки мембрана вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, а после срабатывания пирозамков на отделение полезной нагрузки в пространство между мембраной и силовым элементом подается избыточное давление, которое создает усилие на выдавливание мембраны и отделение полезной нагрузки от корпуса СК, в результате чего мембрана выдавливается, закрывает вырез и образует внешний контур корпуса, а для обеспечения необходимой жесткости конструкции мембрана на своей внутренней поверхности имеет меридиональные и сегментальные наборы элементов, временно соединяемых между собой и с корпусом после формирования внешнего контура с целью создания силового каркаса, при этом ОК снабжен системой управления и устанавливаемыми в кормовой части ОК маршевыми и рулевыми ракетными двигателями для выполнения заданной программы работы и возвращения на аэродром базирования, а также выпускаемыми шасси для посадки «по-самолетному» на аэродром базирования, все элементы ОК выполнены с учетом их многоразового применения, маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения, корпус ОК снабжен также аэродинамическими рулями - кормовым щитком и элевонами - для управления углами атаки и крена, устанавливаемыми на кормовой части днища, и рулями направления, устанавливаемыми на задних частях аэродинамических килей, а для защиты ОК от воздействия внешних тепловых потоков при возвратном движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью на его переднюю часть, днище, аэродинамические кили и рули нанесено теплозащитное покрытие, ОК оснащен маршевыми ракетными двигателями с высоким удельным импульсом, работающими на экологически чистых компонентах, которые поочередно выключают или дросселируют по траектории выведения для предотвращения появления перегрузки, превышающей заданную величину, ОК снабжен также необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа туристов и членов экипажа в кабине с фонарем кабины, при этом на всех скоростях полета управление аэродинамическими рулями дополняется, при необходимости, управлением маршевыми и рулевыми двигателями, а для создания туристам и экипажу ОК комфортных условий пребывания на орбите в форме частичной гравитации орбитальному кораблю может быть придана необходимая угловая скорость вращения относительно вертикальной оси.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в качестве аэродрома базирования используется акватория морского причала.