RU2344973C1 - Earth-lunar facility (elf) - Google Patents
Earth-lunar facility (elf) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344973C1 RU2344973C1 RU2007111300/11A RU2007111300A RU2344973C1 RU 2344973 C1 RU2344973 C1 RU 2344973C1 RU 2007111300/11 A RU2007111300/11 A RU 2007111300/11A RU 2007111300 A RU2007111300 A RU 2007111300A RU 2344973 C1 RU2344973 C1 RU 2344973C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- earth
- lunar
- space
- module
- elevator
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к космонавтике, в частности к конструкции многоцелевого устройства для промышленного освоения космического пространства.The invention relates to astronautics, in particular to the design of a multi-purpose device for industrial space exploration.
Земле-Лунный комплекс (ЗЛК) содержит:The Earth-Lunar Complex (ZLK) contains:
1) Земле-космический подъемник (ЗКП) в виде 103 выдвижных цилиндрических секций из титанового сплава, имеющих стабилизирующие вертикальный подъем винты с обручами в количестве 101 штук диаметром от 450 до 480 м, смонтированных вертикально в земле на глубину 1300 м в железобетонном корпусе, в котором имеются резервуары, наполненные сжиженным кислородом и природным газом с камерами высокого давления, подающими в нижнюю часть подъемных цилиндров давление газов и пара до 300 атмосфер.1) Earth-space elevator (LSC) in the form of 103 retractable cylindrical sections made of titanium alloy, having vertical lifting stabilizing screws with hoops in the amount of 101 pieces with a diameter of 450 to 480 m, mounted vertically in the ground to a depth of 1300 m in a reinforced concrete building, in which has tanks filled with liquefied oxygen and natural gas with high-pressure chambers that supply gas and vapor pressure up to 300 atmospheres to the lower part of the lifting cylinders.
2) Земле-Лунный модуль (ЗЛМ) в виде титанового корпуса имеет цилиндрическую форму 50 м в диаметре с конусообразной вершиной 25 м, массой 10000 т, разделен внутренними переборками на отсеки, имеющие пространство для размещения парашюта, маневровых двигателей, жилых помещений, запасов воды и кислорода, складских нужд, специального оборудования, топливных баков, водородной электросиловой установки, маршевых двигателей, лунных роботов, подъемного лифта с подъемной амортизирующей стойкой, четырех передвигающихся опор.2) The Earth-Lunar Module (ZLM) in the form of a titanium case has a cylindrical shape 50 m in diameter with a cone-shaped top 25 m, weighing 10,000 tons, divided by internal bulkheads into compartments with space for parachute, shunting engines, living quarters, water supplies and oxygen, storage needs, special equipment, fuel tanks, a hydrogen electric power plant, marching engines, moon robots, a lift with a shock absorbing strut, four moving supports.
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к космонавтике, имеет конструктивные особенности элементов, которые требуют детальной проработки (доработки) устройства в научно-исследовательских институтах. Оно предназначено для выполнения множества земно-космических технических работ и услуг в промышленном объеме по следующим направлениям: подъемным, производственно-техническим, добывающим, научно-исследовательским, перерабатывающим, транспортным, ремонтно-восстановительным, туристическим, специальным и другим.The invention relates to astronautics, has design features of elements that require detailed study (refinement) of the device in research institutes. It is designed to perform many terrestrial and technical works and services on an industrial scale in the following areas: lifting, industrial and technical, mining, research, processing, transport, repair and restoration, tourism, special and others.
Предлагаемое изобретение (ЗЛК) одновременно объединяет в одно целое:The present invention (ZLK) at the same time combines in one whole:
1) Земно-космическое подъемное устройство.1) Earth-space lifting device.
2) Многоразовые межпланетные грузопассажирские платформы.2) Reusable interplanetary cargo and passenger platforms.
Также множество других направлений, совмещенных в едином комплексе.Also, many other areas combined in a single complex.
Предлагаемое изобретение (ЗЛК) относится к области промышленного освоения космического пространства, в частности доставки на планету Земля с Лунной поверхности обогащенного химического элемента (Не3).The present invention (ZLK) relates to the field of industrial space exploration, in particular delivery to the planet Earth from the lunar surface of an enriched chemical element (He 3 ).
Уровень техникиState of the art
По известным сведениям Земно-Лунный комплекс не имеет прямых аналогов. Он представляет новое направление в развитии технологий, связанных с выходом в космическое пространство и возвращением на землю крупногабаритных, массивных летательных аппаратов. Ближайшими аналогами являются многоступенчатые тяжелые ракеты и многоразовые челноки с подъемными ракетоносителями. К недостаткам известных для подъема в космическое пространство устройств относятся: низкая производительность при выведении в космос полезного груза (искусственного спутника Земли, космических кораблей, автоматических межпланетных станций и др.), так как около 90% стартовой массы составляет топливо в связке с одноразовыми ракетоносителями. По известным сведениям, ЗЛК превосходит данные аналоги более совершенным конструктивным решением, позволяющим выполнять многоцелевые задачи, на порядок выше существующих технологий. Десять Земле-Лунных модулей, поднятые на высоту 100 километров над поверхностью Земли (с помощью Земле-космического подъемного устройства), составят массу 100000 т. В зависимости от поставленной задачи подняты на высоту 100 км запускаемые Земле-Лунные модули с помощью ракетоносителей относительно легко наберут скорость, равную 1-й, 2-й, 3-й космической. Возможен подъем полезного груза до 100000 тон с неограниченными габаритами в зависимости от конструкции запускаемого устройства. ЗЛК представляет новое перспективное направление в развитии технологий при освоении космического пространства, так как многократно увеличивает возможности человека при преодолении гравитационного притяжения планеты Земля. Известно множество технических устройств, способов для освоения космоса, в отличие от которых ЗЛК обладает принципиально новым технологическим подходом, способным выполнять любую поставленную задачу в производстве космических работ в промышленном объеме. Используя конструктивные особенности устройства, насыщенного мощным источником энергии от сжиженного кислорода и природного газа, размещенного в резервуарах с тридцатью камерами высокого давления, расположенных по окружности на земной поверхности.According to known information, the Earth-Lunar complex has no direct analogues. It represents a new direction in the development of technologies associated with access to outer space and the return to earth of large-sized, massive aircraft. The closest analogues are multi-stage heavy missiles and reusable shuttles with lifting rocket carriers. The disadvantages of devices known to be launched into outer space include: low productivity when launching a payload (artificial Earth satellite, spacecraft, automatic interplanetary stations, etc.) into space, since about 90% of the starting mass is fuel in conjunction with disposable rocket carriers. According to well-known information, the ZLK surpasses these analogues with a more advanced constructive solution that allows performing multi-purpose tasks, an order of magnitude higher than existing technologies. Ten Earth-Lunar modules raised to a height of 100 kilometers above the Earth's surface (using the Earth-space lifting device) will amount to 100,000 tons. Depending on the task, the launched Earth-Lunar modules using rocket carriers are relatively easy to pick up speed equal to the 1st, 2nd, 3rd space. It is possible to raise the payload to 100,000 tons with unlimited dimensions, depending on the design of the device being launched. ZLK represents a new promising direction in the development of technology in the development of outer space, as it greatly increases the ability of man to overcome the gravitational attraction of planet Earth. There are many technical devices, methods for space exploration, in contrast to which the ZLK has a fundamentally new technological approach that can fulfill any task in the production of space work in an industrial volume. Using the design features of the device, saturated with a powerful source of energy from liquefied oxygen and natural gas, located in tanks with thirty high-pressure chambers located around the circumference on the earth's surface.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Техническим результатом изобретения является создание многоцелевого устройства, имеющего мощный источник энергии от сжиженного кислорода и природного газа, размещенного в тридцати резервуарах с камерами высокого давления газов, совмещенных с энергией водяного пара, поднимающих в телескопических секциях полезный груз массой 100000 т на высоту 100 км. Способного осуществлять множество различных операций по освоению Космического пространства в промышленном объеме, с высокой производительностью, выполняя многоразовые полеты на Луну и соседние планеты.The technical result of the invention is the creation of a multi-purpose device having a powerful source of energy from liquefied oxygen and natural gas, located in thirty tanks with high-pressure gas chambers combined with the energy of water vapor, lifting in the telescopic sections a payload weighing 100,000 tons to a height of 100 km. Able to carry out many different operations for space exploration in industrial volume, with high performance, performing multiple flights to the moon and neighboring planets.
Технический результат достигается тем, что ЗЛК содержит:The technical result is achieved by the fact that the ZLK contains:
1) Земле-космический подъемник (ЗКП) в виде 103 выдвижных цилиндрических секций из титанового сплава, имеющих стабилизирующие вертикальный подъем винты с обручами в количестве 101 штук диаметром от 450 до 480 м, смонтированных вертикально в земле на глубину 1300 м в железобетонном корпусе, в котором имеются резервуары, наполненные сжиженным кислородом и природным газом с камерами высокого давления, подающими в нижнюю часть подъемных цилиндров давление газов и пара до 300 атмосфер;1) Earth-space elevator (LSC) in the form of 103 retractable cylindrical sections made of titanium alloy, having vertical lifting stabilizing screws with hoops in the amount of 101 pieces with a diameter of 450 to 480 m, mounted vertically in the ground to a depth of 1300 m in a reinforced concrete building, in which has tanks filled with liquefied oxygen and natural gas with high-pressure chambers that supply gas and vapor pressure up to 300 atmospheres to the lower part of the lifting cylinders;
2) Земле-Лунный модуль (ЗЛМ) в виде титанового корпуса, имеющего цилиндрическую форму 50 метров в диаметре с конусообразной вершиной 25 метров, массой 10000 т, он разделен внутренними переборками на отсеки, имеющие пространство для размещения парашюта, маневровых двигателей, жилых помещений, запасов воды и кислорода, складских нужд, специального оборудования, топливных баков, водородной электросиловой установки, маршевых двигателей, лунных роботов, подъемного лифта с подъемной амортизирующей стойкой, четырех передвигающих опор.2) The Earth-Lunar Module (ZLM) in the form of a titanium case having a
Все части при работе образуют башню в виде выдвижной телескопической трубы, имеющей земной фундамент глубиной 1300 м, высотой 100 км, соединенных в единое подъемное устройство с отстреливаемыми Земле-Лунными модулями в количестве до десяти штук на высоте 100 км.All parts during operation form a tower in the form of a retractable telescopic tube having an earth foundation of 1300 m depth, 100 km high, connected to a single lifting device with shooting Earth-Lunar modules in the amount of up to ten pieces at a height of 100 km.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Фиг.1 - ЗЛК в разрезе (масштаб: 1 мм равен 10 м).Figure 1 - ZLK in the context (scale: 1 mm is 10 m).
Фиг.2 - ЗЛК вид сверху (масштаб: 1 мм равен 10 м).Figure 2 - ZLK top view (scale: 1 mm is 10 m).
Фиг.3 - Земле-Лунный модуль (ЗЛМ) в разрезе.Figure 3 - Earth-Lunar module (ZLM) in the context.
Фиг.4 - ЗЛК в разрезе (масштаб: 1 мм равен 100 м).Figure 4 - ZLK in the context (scale: 1 mm is equal to 100 m).
На фиг.5 изображена сборная трехслойная титановая панель.Figure 5 shows the prefabricated three-layer titanium panel.
Перечень фигур чертежей и иных материаловList of figures of drawings and other materials
1. Поднимаемые Земле-Лунные модули в корпусе первой цилиндрической секции.1. Raised Earth-Lunar modules in the housing of the first cylindrical section.
2. Устройство, имеющее вертикальный газовый клапан с боковыми импульсными коррекционными клапанами по горизонтали на 360°.2. A device having a vertical gas valve with lateral pulse correction valves horizontally 360 °.
3. Стабилизирующий обруч (маховик) подъемных лопастей.3. The stabilizing hoop (flywheel) of the lifting blades.
4. Газовая турбина с подшипником скольжения № 1 на корпусе второй цилиндрической секции.4. Gas turbine with sliding bearing No. 1 on the housing of the second cylindrical section.
5. Корпус второй цилиндрической секции.5. The housing of the second cylindrical section.
6. Полость второй цилиндрической секции, поднимаемая давлением газов.6. The cavity of the second cylindrical section, raised by gas pressure.
7. Воздушное пространство.7. Airspace.
8. Газовые турбины с подшипниками скольжения № 2 по № 101.8. Gas turbines with sliding bearings No. 2 to No. 101.
9. Подъемные лопасти № 2 по № 101.9. Lifting blades No. 2 to No. 101.
10. Стабилизирующие обручи (маховики) № 2 по № 101.10. Stabilizing hoops (flywheels) No. 2 to No. 101.
11. Предохранительный клапан избыточного давления.11. Pressure relief valve.
12. Резервуары сжиженного природного газа с камерами высокого давления до 300 атмосфер.12. Reservoirs of liquefied natural gas with high-pressure chambers up to 300 atmospheres.
13. Впускной клапан.13. The inlet valve.
14. Горизонтальное кольцо газопровода.14. The horizontal ring of the gas pipeline.
15. Вертикальный газопровод с форсунками, распыляющими воду.15. Vertical gas pipeline with nozzles spraying water.
16. Железобетонное основание.16. Reinforced concrete base.
17. Выдвижные цилиндрические секции №3 по №101.17. Retractable cylindrical sections No. 3 to No. 101.
18. Земной грунт.18. Earthly soil.
19. Место старта лунного модуля.19. The launch site of the lunar module.
20. Амортизаторы.20. Shock absorbers.
21. Подошва основания.21. The sole of the base.
22. Подъемный механизм купола.22. The lifting mechanism of the dome.
23. Очередной лунный модуль.23. Another lunar module.
24. Железнодорожное полотно купола.24. The railway track of the dome.
25. Купол.25. The dome.
26. Сварная трехслойная титановая панель.26. Welded three-layer titanium panel.
27. Крепежные отверстия.27. Mounting holes.
28. Средняя часть трехслойной титановой панели.28. The middle part of a three-layer titanium panel.
29. Внутренняя часть трехслойной титановой панели.29. The inner part of the three-layer titanium panel.
30. Наружная часть трехслойной титановой панели.30. The outer part of the three-layer titanium panel.
31. Секции для обогатительного оборудования.31. Sections for mineral processing equipment.
32. Жилые и складские помещения для экипажа.32. Living and storage facilities for the crew.
33. Контейнеры для воды сжиженного газа.33. Containers for liquefied gas water.
34. Внутренние переборки.34. Internal bulkheads.
35. Шахта лифта.35. The elevator shaft.
36. Маневровые двигатели.36. Shunting engines.
37. Грузовой лифт.37. Freight elevator.
38. Подъемный форкоп.38. Lifting hitch.
39. Парашютный контейнер.39. Parachute container.
40. Шагающие опоры.40. Walking legs.
41. Механизм вращения шагающей опоры.41. The mechanism of rotation of the walking support.
42. Ось горизонтального поворота шагающей опоры на 120°.42. The axis of horizontal rotation of the walking support by 120 °.
43. Топливные баки.43. Fuel tanks.
44. Маршевые двигатели.44. Marching engines.
45. Секции для размещения лунных роботов (лунных тракторов).45. Sections for placement of lunar robots (lunar tractors).
46. Водородная электросиловая установка.46. Hydrogen power plant.
47. Выдвижной цилиндр амортизатора-подъемника.47. Retractable cylinder shock absorber-lift.
48. Подошва с подшипником амортизатора-подъемника.48. Sole with shock absorber-lift bearing.
49. Гидравлические цилиндры амортизатора-подъемника.49. The hydraulic cylinders of the shock absorber-lift.
50. Лунный грунт.50. Lunar soil.
51. Титановый корпус толщиной 10 мм.51. Titanium case with a thickness of 10 mm.
52. Газопровод.52. The gas pipeline.
53. Установка для сжижения природного газа.53. Installation for liquefying natural gas.
54. Скважина.54. The well.
55. Месторождение природного газа.55. Natural gas field.
56. Морская поверхность.56. Sea surface.
57. Полость с пресной водой.57. A cavity with fresh water.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Земле-Лунный Комплекс (ЗЛК), многоцелевое устройство для промышленного производства космических работ, состоит из следующих основных частей:The Earth-Lunar Complex (ZLK), a multipurpose device for the industrial production of space work, consists of the following main parts:
1) Земле-космический подъемник.1) Earth-space elevator.
2) Земле-Лунные модули в количестве десяти штук.2) Earth-Lunar modules in the amount of ten pieces.
1) Земле-космический подъемник (Фиг.1, 2, 4, 5) в виде цилиндра 200 метров в диаметре, имеющего в верхней части конусное расширение 750 метров, высотой 1300 метров, вмонтированного в земную поверхность в качестве железобетонного фундамента.1) Earth-space elevator (Fig. 1, 2, 4, 5) in the form of a cylinder 200 meters in diameter, having a conical extension of 750 meters in the upper part, 1300 meters high, mounted in the earth's surface as a reinforced concrete foundation.
Состоит из прочного железобетонного основания (корпуса) 16, выполняющего функцию гигантского подъемного устройства. Земле-космический подъемник оборудован; тридцатью резервуарами сжиженного кислорода и природного газа с камерами высокого давления до 300 атмосфер, расположенными по окружности в верхней части корпуса конусного расширения 12. В каждой камере сгорания имеются предохранительный клапан избыточного давления 11 и впускной клапан 13. Под камерами высокого давления проходит горизонтальное кольцо газопровода 14, от которого к подошве основания 21, восемь вертикальных газопроводов с форсунками, распыляющими воду 15. На амортизаторах 20 смонтированы титановые выдвижные цилиндрические секции 17 в количестве 103 шт. На фиг.5 изображен фрагмент вогнутой трехслойной титановой панели 26, из которых поочередно на болтовых креплениях с применением герметика собраны 103 выдвижные цилиндрические секции. Сварные трехслойные титановые панели 26 в нижней восьмидесятиметровой части 17а и в верхней двадцатиметровой части 17б имеют габариты: ширина - 6 м, высота - 2 м, толщина - 15 см, массой 5400 кг.It consists of a strong reinforced concrete base (body) 16, which serves as a giant lifting device. Earth-space elevator equipped; thirty tanks of liquefied oxygen and natural gas with high-pressure chambers up to 300 atmospheres circumferentially located in the upper part of the
Толщина наружного слоя 30 трехслойной титановой панели в зоне участка 17а равна 80 мм, толщина среднего слоя 28 равна 40 мм, внутреннего - 30 мм.The thickness of the
Толщина внутренней части 29 трехслойной титановой панели в зоне двадцатиметрового участка 176 равна 80 мм, средней части - 40 мм, внутренней - 30 мм.The thickness of the inner part 29 of the three-layer titanium panel in the area of the twenty-meter section 176 is 80 mm, the middle part is 40 mm, the inner part is 30 mm.
Длина первой цилиндрической секции равна 1100 метров. Каждая идущая следом секция короче на 50 см. 103-я цилиндрическая секция, которая останется в бетонном корпусе, равна 1049 м. Толщина корпуса из трехслойной цилиндрической секции 17 на протяжении 1000 м составит 100 мм (толщина слоев 30 мм, 40 мм, 30 мм), массой 3600 кг. Между цилиндрическими секциями будет зазор 50 мм. на протяжении километрового участка 17 между 17а и 17б. Воздушная прослойка, находящаяся между секциями, во время выдвижения секций (со скоростью 30 метров в секунду) будет исчезать до нуля, благодаря отверстиям в корпусе из трехслойных титановых панелей, расположенных на расстоянии 10 метров до двадцатиметрового стопорного участка 17б. С помощью этой воздушной прослойки и 10-метрового тормозного участка будет происходить плавный подъем и опускание выдвижных цилиндрических секций. В верхней части выдвижных цилиндрических секций располагаются газовые турбины с подшипниками скольжения № 2 по № 101, выполняющих функцию газотурбинных двигателей, вращающихся поочередно в противоположные стороны. На каждой газовой турбине 8 имеются восемь подъемных лопастей 9, образующих винты с обручами 10 в количестве 101 штук диаметром от 450 до 480 м, стабилизирующих вертикальный подъем с фиксированным углом атаки, вращающихся до 400 оборотов в минуту. На концах лопастей имеются титановые стабилизирующие обручи (маховики) № 2 по № 101, выполняющие функцию гигантских моховиков, вращающихся в разные стороны относительно оси вращения, обеспечивающих строго вертикальный подъем за счет использования энергии давления газа. В полости первой цилиндрической секции располагается устройство 2, имеющее:The length of the first cylindrical section is 1100 meters. Each following section is shorter by 50 cm. The 103rd cylindrical section, which remains in the concrete casing, is 1049 m. The thickness of the casing of the three-layer cylindrical section 17 for 1000 m will be 100 mm (
а) вертикальный газовый клапан, контролирующий подъем и опускание, а также время и силу выброса лунных модулей,a) a vertical gas valve that controls the rise and lowering, as well as the time and force of the ejection of the lunar modules,
б) импульсные коррекционные клапаны, расположенные по окружности, выполняющие строго вертикальную балансировку вершины башни. Над уровнем земной поверхности на рельсах 24 расположен подвижный купол 25 в виде стальной четырехугольной пирамиды с подъемным устройством 22 и очередным Земле-Лунным модулем.b) pulse correction valves located around the circumference, performing strictly vertical balancing of the top of the tower. Above the earth's surface on the
2) Земле-Лунный модуль (Фиг.3) выполнен в виде титанового цилиндрического корпуса 50 м в диаметре с конусообразной вершиной высотой 25 м массой 10000 т. Внутри модуля имеются переборки 34, разделяющие внутреннее пространство на отсеки (секции) в 5 этажей. На вершине модуля имеется подъемный форкоп 38. На пятом этаже располагаются парашютный контейнер 39, маневровые двигатели с топливными баками 36. На четвертом этаже расположены контейнеры для воды и сжиженного газа 33, жилые помещения для экипажа и складских нужд 32 на 30 человек, грузовой лифт 37. На третьем этаже располагается обогатительное оборудование 31 для переработки (гелия 3) из лунного грунта, шахта лифта 35. На втором этаже расположены топливные баки маневровых двигателей 43, водородная электросиловая установка 46, позволяющая иметь мощный автономный источник энергии, шахта лифта 35, гидравлические цилиндры амортизатора подъемника 49. На первом этаже расположены 4 шагающих опоры 40, вращающиеся на 360° в разные стороны по мере необходимости. Для опор имеется механизм вращения шагающих опор 41. Имеется ось поворота шагающих опор на 120° по горизонтали, маршевые двигатели 44, секции для размещения лунных роботов (лунных тракторов) 45.2) The Earth-Lunar module (Figure 3) is made in the form of a titanium cylindrical body 50 m in diameter with a cone-shaped peak 25 m high with a mass of 10,000 tons. Inside the module there are
Внизу по центру размещен выдвижной цилиндр амортизатора подъемника 47, подошва с подшипником скольжения амортизатора подъемника 48. Работа ЗЛК основана на достижении максимального энергосбережения в комплексе при промышленном производстве множества технических работ и построена на создании максимального комфорта и условий для экипажа по непрерывному отслеживанию, оценке, корректировке на всех технологических этапах автономного цикла полета.At the bottom of the center there is a sliding cylinder for the shock absorber of the
Работа экипажа (до 30 человек) планируется на шесть месяцев автономного полета.The work of the crew (up to 30 people) is planned for six months of autonomous flight.
Действие, работа ЗЛК заключается в комплексном решении ранее невыполнимых задач при освоении космического пространства в промышленном объеме. ЗЛК объединяет разные типы космических устройств в одно целое, что характеризует его как универсальное техническое устройство, способное выполнять десятки различных операций в экстремальных условиях космического пространства.The action, the work of the ZLK is a comprehensive solution of previously impossible tasks in the development of outer space in industrial volume. ZLK combines different types of space devices into a single unit, which characterizes it as a universal technical device capable of performing dozens of different operations in the extreme conditions of outer space.
1) ЗЛК - это универсальный Земле-космический подъемник (ЗКП), не имеющий аналогов, способный осуществить ранее невыполнимые задачи подъема с земной поверхности в космическое пространство сотен крупно-габаритных объектов массой до 100000 т в кратчайшие сроки с минимальными затратами.1) ZLK is a universal Earth-space elevator (ZKP), which has no analogues, capable of accomplishing previously impossible tasks of lifting hundreds of large-sized objects weighing up to 100,000 tons from the earth's surface into outer space in the shortest possible time with minimal cost.
Данное устройство имеет ряд положительных конструктивных особенностей, позволяющих эффективно выполнять в комплексе различные задачи, связанные с подъемом, при освоении космического пространства в экстремальных условиях. ЗЛК имеет гигантские размеры, соизмеримые с возможностями и отличается конструктивной простотой, надежностью в эксплуатации. Телескопический принцип выдвижения 103 полых титановых цилиндрических секций, наполненных давлением газов до 300 атмосфер, на высоту до 100 километров позволяет поднимать объекты в тысячи раз массивней и крупнее по габаритам. ЗКП предназначен не только для освоения лунной программы, это совершенно новый уровень освоения всего космического пространства.This device has a number of positive design features that allow you to effectively complete the complex various tasks associated with the rise, while mastering outer space in extreme conditions. ZLK has gigantic dimensions commensurate with capabilities and is distinguished by constructive simplicity and reliable operation. The telescopic principle of extending 103 hollow titanium cylindrical sections filled with gas pressure up to 300 atmospheres to a height of up to 100 kilometers allows you to lift objects thousands of times more massive and larger in size. ZKP is intended not only for the development of the lunar program, it is a completely new level of development of the entire outer space.
2) ЗЛК, содержащий одновременно десять многоразовых Земле-Лунных модулей (ЗЛМ), способный осваивать в промышленном объеме лунную поверхность, в частности добывать ценные минералы, химические элементы, необходимые при использовании в управляемом термоядерном синтезе (например, обогащение на Луне и доставка на Землю Не3).2) ZLK containing simultaneously ten reusable Earth-Lunar modules (ZLM), capable of mastering the lunar surface in industrial volume, in particular, to extract valuable minerals, chemical elements necessary for use in controlled thermonuclear fusion (for example, enrichment on the Moon and delivery to Earth Not 3 ).
Задача данного технического устройства заключается в комплексном решении ранее невыполнимых задач, связанных:The objective of this technical device is a comprehensive solution to previously impossible tasks related:
1. С многократным повышением массы и объема поднимаемого полезного груза с Земли в Космическое пространство.1. With a multiple increase in the mass and volume of the lifted payload from the Earth to Outer Space.
2. В применении энергосберегающего устройства для запуска в Космическое пространство крупных летательных аппаратов.2. In the application of an energy-saving device for launching large aircraft into outer space.
3. Многократным использованием лунных и межпланетных модулей.3. The multiple use of lunar and interplanetary modules.
4. Экономической целесообразностью данного направления в освоении лунной программы по доставке на Землю ценного химического элемента Не3.4. The economic feasibility of this direction in the development of the lunar program for the delivery to Earth of a valuable chemical element He 3 .
ЗЛК по своей конструкции представляет собой гигантский телескопический подъемник с Земле-Лунными модулями в виде многоцилиндровой выдвижной башни, поднимаемой вертикально энергией давления газов до трехсот атмосфер. В качестве топлива будет использоваться сжиженный природный газ и сжиженный кислород, сгорающие в тридцати камерах высокого давления, в вертикальные газопроводы через форсунки будет распыляться пресная вода для образования дополнительного давления пара. Суммарная масса 102 поднимаемых на сто километров цилиндрических секций со 101 подъемными винтами и стабилизирующими обручами. Земле-Лунными модулями составит 8000000 т. Плавный вертикальный подъем со скоростью 30 метров в секунду первой выдвижной цилиндрической секции с Земле-Лунными модулями начнется при давлении газа в 4 атмосферы. Затем по мере возрастания давления газа на 2,5 атмосферы будет происходить подъем очередной секции с вращением подъемных винтов и стабилизирующих обручей поочередно в разные стороны. Воздушная прослойка, находящаяся между секциями, шириной 5 см, высотой 1 км, по мере сдвигания пространства будет сдерживать скорость подъема до 30 метров в секунду за счет отводных отверстий, а за 10 метров до столкновения стопорных выступов двух секций произойдет плавное торможение сжатым воздухом. Контролируемый давлением газа плавный подъем цилиндрических секций на высоту 100 км будет стабилизироваться вращением винтовых маховиков через каждые тысяча метров и работой импульсных коррекционных клапанов 2, распределяющих реактивные потоки газа для удержания вершины башни в строго вертикальном положении. Подъемная сила, создаваемая 170-метровыми лопастями в 101 гигантских винтах, будет не основной, а вспомогательной для удержания стабилизирующих обручей (маховиков) 10. Полный подъем 102 выдвижных цилиндрических секций 17 на высоту 100 км произойдет за 1 час, далее откроется вертикальный газовый клапан при давлении 300 атмосфер. При этом десять Земле-Лунных модулей массой 100000 т, размещенных в полости первой цилиндрической секции на километровом участке, наберут скорость 100 метров в секунду, и поочередно будут выбрасываться в космическое пространство. Далее на выходе заработают маршевые двигатели Земле-Лунных модулей, которые дадут разгон до необходимой скорости по нужной траектории, чтобы преодолеть 400 тысяч км до орбиты Луны. После отстрела десяти ЗЛМ из ЗКП закроется вертикальный газовый клапан 2 при остаточном давлении 250 атмосфер. Далее начнется контролируемый обратный процесс вертикального снижения со скоростью 30 метров в секунду в течение 1 часа. Потеря давления будет происходить через газовые турбины 8. В возникающих воздушных прослойках поочередно сдвигающихся цилиндрических секций образуется вакуумное разрежение, которое постепенно заполнится атмосферным воздухом. Подъемные винты с обручами, вращающиеся со скоростью 400 оборотов в минуту в противоположные стороны в процессе возращения на исходное место, остановятся от силы трения, соприкасаясь поверхностями маховиков. Далее будут проведены профилактические работы в течение месяца по подготовке подъема очередных десяти ЗЛМ. Приблизительно на 1 кг груза, поднятого на высоту 100 км, будет затрачено 30 кг топлива.ZLK in its design is a giant telescopic elevator with Earth-Lunar modules in the form of a multi-cylinder retractable tower, lifted vertically by gas pressure energy up to three hundred atmospheres. As fuel, liquefied natural gas and liquefied oxygen, which are burned in thirty high-pressure chambers, will be used; fresh water will be sprayed into vertical gas pipelines through nozzles to generate additional vapor pressure. The total mass of 102 cylindrical sections lifted per hundred kilometers with 101 lifting screws and stabilizing hoops. Earth-Lunar modules will amount to 8,000,000 tons. A smooth vertical rise at a speed of 30 meters per second of the first extendable cylindrical section with Earth-Lunar modules will begin at a gas pressure of 4 atmospheres. Then, as the gas pressure increases by 2.5 atmospheres, the next section will rise with the rotation of the lifting screws and stabilizing hoops alternately in different directions. The air gap between the sections, 5 cm wide, 1 km high, as the space moves, will slow down the ascent rate to 30 meters per second due to bypass holes, and 10 meters before the collision protrusions of the two sections collide, they will smoothly brake with compressed air. Controlled by gas pressure, the smooth rise of the cylindrical sections to a height of 100 km will be stabilized by rotating the screw flywheels every thousand meters and by the operation of pulse correction valves 2, which distribute reactive gas flows to keep the tower top in a strictly vertical position. The lifting force created by 170-meter blades in 101 giant screws will not be primary, but auxiliary for holding stabilizing hoops (flywheels) 10. Complete lifting of 102 retractable cylindrical sections 17 to a height of 100 km will occur in 1 hour, then a vertical gas valve will open when pressure of 300 atmospheres. In this case, ten Earth-Lunar modules weighing 100,000 tons, placed in the cavity of the first cylindrical section on the kilometer section, will pick up speed of 100 meters per second, and will be alternately thrown into outer space. Next, the marching engines of the Earth-Lunar modules will work at the exit, which will accelerate to the necessary speed along the desired path to overcome 400 thousand km to the orbit of the Moon. After the shooting of ten ZLM from the ZKP, the vertical gas valve 2 will close at a residual pressure of 250 atmospheres. Next, a controlled reverse process of vertical decline will begin at a speed of 30 meters per second for 1 hour. Pressure loss will occur through
Тридцать камер высокого давления 12 могут быть оснащены различным оборудованием для использования разнообразного топлива. Вариантов получения большого количества газов для необходимого давления в замкнутом контуре из различных видов топлива может быть очень много. С экономической и экологической точек зрения ЗКП очень привлекательное устройство. Например, не исключено использование давления водяного пара, водородно-кислородной смеси, сжатого атмосферного воздуха, твердотопливных зарядов. В качестве мощного источника накопителя энергии для осуществления всего подъема можно использовать атомный реактор. Например, под ЗКП имеются подземные полости, куда можно с помощью мощных компрессоров закачать необходимое количество газа под давлением 500 ат.Thirty
В качестве долгосрочного источника энергии для ЗКП может быть месторождение природного газа 55.A
Также в подземные пустоты через пробуренную скважину можно по очереди в течение месяца сбрасывать и подрывать старые, нуждающиеся в утилизации боеприпасы. Строительство ЗКП целесообразно в южных пустынных широтах, где имеются подземные полости для создания газового ресивера, также необходима близость морской поверхности 56 для приводнения ЗЛМ. Таким местом на территории России может быть побережье Каспийского моря.Also, into the underground voids through a drilled well, it is possible, in turn, to dump and undermine old ammunition in need of disposal within a month. The construction of the land use zone is advisable in the southern desert latitudes, where there are underground cavities for creating a gas receiver, the proximity of the
Поднятые ЗКП на высоту (100 км) десять ЗЛМ массой по 10 тысяч тонн с помощью маршевых жидкотопливных двигателей начнут свой самостоятельный полет до лунной орбиты. Посадка на заранее выбранную площадку лунной поверхности десяти ЗЛМ будет осуществляться с помощью маневровых двигателей 36, которые будут поворачивать ЗЛМ под нужным углом по отношению к лунной поверхности при торможении маршевыми двигателями 44. Мягкую контролируемую посадку ЗЛМ на поверхность Луны можно контролировать плавным перемещением во всех необходимых направлениях. Шагающие опоры 40 из стартового положения, когда они были задвинуты в углубление титанового корпуса, встанут в положение посадки (фиг.3), также цилиндр амортизатора подъемника 47 с подошвой 48 обеспечит мягкое прилунение. ЗЛМ, достигая поверхности Луны, из 3 тысяч тонн горючего в момент старта затратит 500 т. Еще тысяча тонн будет затрачена на работу всех механизмов в течение шести месяцев пребывания на Луне. Остаток 1500 т топлива необходим для возвращения, 500 т для подлета к Земле, а 1000 т для медленного приземления или приводнения. После удачной посадки всех модулей экипажи начнут разведку лунного грунта с помощью роботов и лунных тракторов. Если будут необходимы передвижения модулей по поверхности, это будет происходить при помощи четырех шагающих опор 40. Доставка, переработка лунного грунта, извлечение обогащенного Не3 будет происходить в секциях 31 следующим образом: луноходы (лунные грузовики), наполненные грунтом, с помощью грузового лифта 37 будут подняты в секции 31.Raised ZKP to a height (100 km) of ten ZLM weighing 10 thousand tons each with the help of marching liquid fuel engines will begin their independent flight to the lunar orbit. Landing on a preselected site of the lunar surface of ten ZLMs will be carried out using
После переработки грунта луноход увезет в отвал ненужную породу, далее процесс повторится. Не исключено применение на луне атомных силовых установок для более мощного использования энергии. ЗЛМ могут использоваться для полетов на Луну многократно: примерно 1 раз в год. При этом доставлять с поверхности Луны на Землю 1500 тонн полезного груза. Для работы экипажа в количестве 30 человек будут созданы максимально комфортные условия жизни и работы, так как они не будут стеснены жизненным пространством модуля.After processing the soil, the lunar rover will take unnecessary rock to the dump, then the process will be repeated. The use of atomic power plants on the moon for a more powerful use of energy is not ruled out. ZLM can be used for flights to the moon repeatedly: about 1 time per year. At the same time deliver 1,500 tons of payload from the lunar surface to the Earth. For the crew to work in the amount of 30 people, the most comfortable living and working conditions will be created, since they will not be constrained by the module's living space.
Предлагаемое на рассмотрение устройство ЗЛК с экономической точки зрения самоокупающийся проект, заслуживающий внимания. Прибыль, которую может принести данное устройство, очевидна. При затратах на дальнейшую проработку проекта в научно-проектных институтах и непосредственно на строительство, стоимость ЗЛК составит 250 миллиардов рублей. ЗЛК способен самоокупаться за один год, объем выполненной работы на весь срок эксплуатации, примерно равный тридцати годам, равен 30 миллионам тонн полезного груза, выведенного в космическое пространство. Главное достоинство ЗЛК - это простота, надежность, универсальность, эффективность и престиж России. ЗЛК - это техническое устройство, устремленное в будущее, оно представляет новое перспективное направление в развитии технологий, связанных с освоением космического пространства в промышленном объеме.The proposed ZLK device from an economic point of view is a self-supporting project that deserves attention. The profit that this device can bring is obvious. With the costs of further elaboration of the project in research and design institutes and directly for construction, the cost of the ZLK will amount to 250 billion rubles. ZLK is able to pay off in one year, the amount of work performed for the entire period of operation, approximately equal to thirty years, is equal to 30 million tons of payload, launched into outer space. The main advantage of the ZLK is the simplicity, reliability, versatility, efficiency and prestige of Russia. ZLK is a technical device, looking to the future, it represents a new promising direction in the development of technologies related to the development of outer space in industrial volume.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007111300/11A RU2344973C1 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Earth-lunar facility (elf) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007111300/11A RU2344973C1 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Earth-lunar facility (elf) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007111300A RU2007111300A (en) | 2008-10-10 |
RU2344973C1 true RU2344973C1 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=39927150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007111300/11A RU2344973C1 (en) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | Earth-lunar facility (elf) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2344973C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2459819B (en) * | 2007-02-21 | 2011-12-07 | Thoth Technology Inc | Space elevator |
GB2562380A (en) * | 2018-04-26 | 2018-11-14 | Arnautov Maksim | An assembly for a space elevator |
WO2022182904A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Trans Astronautica Corporation | Pneumatically supported towers for low gravity applications |
US11643930B2 (en) | 2015-04-22 | 2023-05-09 | Trans Astronautica Corporation | Optics and structure for space applications |
US11725513B2 (en) | 2018-08-07 | 2023-08-15 | Trans Astronautica Corporation | Systems and methods for radiant gas dynamic mining of permafrost for propellant extraction |
US11748897B1 (en) | 2022-06-24 | 2023-09-05 | Trans Astronautica Corporation | Optimized matched filter tracking of space objects |
-
2007
- 2007-03-27 RU RU2007111300/11A patent/RU2344973C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шибанов А.Е. Заботы космического архитектора. - М.: Детская литература, 1982, с.29-32. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2459819B (en) * | 2007-02-21 | 2011-12-07 | Thoth Technology Inc | Space elevator |
US11643930B2 (en) | 2015-04-22 | 2023-05-09 | Trans Astronautica Corporation | Optics and structure for space applications |
GB2562380A (en) * | 2018-04-26 | 2018-11-14 | Arnautov Maksim | An assembly for a space elevator |
GB2562380B (en) * | 2018-04-26 | 2019-05-15 | Arnautov Maksim | An assembly for a space elevator |
US11725513B2 (en) | 2018-08-07 | 2023-08-15 | Trans Astronautica Corporation | Systems and methods for radiant gas dynamic mining of permafrost for propellant extraction |
WO2022182904A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Trans Astronautica Corporation | Pneumatically supported towers for low gravity applications |
US11702857B2 (en) | 2021-02-26 | 2023-07-18 | Trans Astronautica Corporation | Pneumatically supported towers for low gravity applications |
US11748897B1 (en) | 2022-06-24 | 2023-09-05 | Trans Astronautica Corporation | Optimized matched filter tracking of space objects |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007111300A (en) | 2008-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2344973C1 (en) | Earth-lunar facility (elf) | |
US4795113A (en) | Electromagnetic transportation system for manned space travel | |
Zubrin et al. | Mars direct-a simple, robust, and cost effective architecture for the space exploration initiative | |
Kutter et al. | Cislunar-1000: Transportation supporting a self-sustaining Space Economy | |
US9475591B2 (en) | Space launch apparatus | |
US20110114792A1 (en) | Sky station | |
RU2735441C1 (en) | Space elevator for delivery of passengers and cargoes from surface of earth or other planet to low orbit and back and method of construction thereof | |
Arney et al. | Sustaining human presence on mars using ISRU and a reusable lander | |
Komar | Hercules single-stage reusable vehicle supporting a safe, affordable, and sustainable human lunar & mars campaign | |
US20180290767A1 (en) | Satellite Launcher And Method For Putting Satellites Into Orbit Using Said Satellite Launcher | |
CN113195362B (en) | Global transport system and method for placing payloads in circular orbit | |
Sanders et al. | Results from the NASA capability roadmap team for in-situ resource utilization (ISRU) | |
Borowski | Modular growth NTR space transportation system for future NASA human Lunar, NEA and Mars exploration missions | |
RU2018129132A (en) | Interplanetary expedition method and reusable space mission complex | |
Doule et al. | A lunar base with astronomical observatory | |
Thangavelautham et al. | Modeling excavation, site preparation, and construction of a lunar mining base using robot swarms | |
Benton et al. | Conceptual space vehicle architecture for human exploration of mars, with artificial gravity and mini-magnetosphere crew radiation shield | |
Amah et al. | Defining a successful commercial lunar mining program | |
Lardier et al. | Designing the Semyorka | |
Zhang et al. | Planning and Design Method for Heavy Launch Vehicle Launch site for Manned Mars Exploration Mission | |
Peacock | Mining on the Moon; Yes, it'really going to happen. | |
RU2725638C1 (en) | Method of changing asteroid orbit using its own resources as fuel for rocket engine installed thereon | |
Robinson et al. | Nasa's Space Launch System: Deep-space Opportunities For Smallsats | |
Stewart | Efficient Martian Settlement with the Mars Terraformer Transfer (MATT) and the Omaha Trail | |
Peacock | Mining on the moon |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 3-2009 FOR TAG: (51) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120328 |