RU2366593C1 - Military-space airplane with aviation-based fighting laser - Google Patents
Military-space airplane with aviation-based fighting laser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366593C1 RU2366593C1 RU2008122634/11A RU2008122634A RU2366593C1 RU 2366593 C1 RU2366593 C1 RU 2366593C1 RU 2008122634/11 A RU2008122634/11 A RU 2008122634/11A RU 2008122634 A RU2008122634 A RU 2008122634A RU 2366593 C1 RU2366593 C1 RU 2366593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- laser
- fuselage
- gas
- military
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиации, а именно к военным самолетам.The invention relates to aviation, namely to military aircraft.
Известен гиперзвуковой самолет по патенту РФ на изобретение №2010744. Корпус самолета выполнен в любом продольном сечении по кубической параболе с затупленной кормовой частью и углом стреловидности по передней кромке не менее 60°. Руль высоты выполнен в виде шарнирно-закрепленной передней части корпуса.Known hypersonic aircraft according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 20100744. The aircraft body is made in any longitudinal section along a cubic parabola with a blunt stern and a sweep angle along the leading edge of at least 60 °. The elevator is made in the form of a hinged front part of the body.
Недостаток - относительно низкая скорость полета самолета М=4…6.The disadvantage is the relatively low flight speed of the aircraft M = 4 ... 6.
Известен гиперзвуковой самолет по патенту РФ на изобретение №210407, содержащий фюзеляж, крылья стартовые и маршевые двигательные установки. Стартовые двигательные установки выполнены в виде газотурбинных двигателей - ГТД, а маршевые двигатели - в виде прямоточных двигателей, конкретно в запатентованной разработке предложено применить пульсирующие детонационные воздушно-реактивные двигатели.Known hypersonic aircraft according to the patent of the Russian Federation for invention No. 210407, containing the fuselage, the wings of the launch and mid-flight propulsion systems. Starting propulsion systems are made in the form of gas turbine engines - gas turbine engines, and marching engines - in the form of ramjets, specifically in a patented development it is proposed to use pulsating detonation air-jet engines.
Недостатки этого самолета: относительно низкая вооруженность самолета обычным оружием: пулеметами и пушками.The disadvantages of this aircraft: the relatively low armament of the aircraft with conventional weapons: machine guns and cannons.
Задача создания самолета и боевого лазера авиационного базирования: улучшение боевых качеств самолета.The task of creating an aircraft and aircraft-based combat laser: improving the combat qualities of the aircraft.
Решение указанных задач достигнуто в военно-космическом самолете, содержащем фюзеляж, передние и задние крылья, газотурбинные двигатели, установленные на крыльях и ракетный двигатель, установленный в задней части фюзеляжа, тем, что на верхней части фюзеляжа вдоль его продольной оси установлен боевой лазер авиационного базирования, который соединен трубопроводами отбора воздуха, содержащими клапан-регулятор, по меньшей мере, с одним газотурбинным двигателем и с ракетным двигателем. Ракетный двигатель содержит турбонасосный агрегат, две камеры сгорания и центральное тело между ними, а трубопровод отбора воздуха соединен с турбонасосным агрегатом. Каждый газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания и турбину, а трубопровод отбора воздуха соединен с коллектором, выполненным за компрессором газотурбинного двигателя. Боевой лазер авиационного базирования может быть закреплен на фюзеляже шарнирно, а к его передней части присоединены гидроцилиндры вертикального и горизонтального наведения.The solution of these problems was achieved in a military space aircraft containing the fuselage, front and rear wings, gas turbine engines mounted on the wings and a rocket engine mounted in the rear of the fuselage, in that an aviation-based combat laser was installed on the upper part of the fuselage along its longitudinal axis which is connected by air extraction pipelines containing a control valve to at least one gas turbine engine and to a rocket engine. The rocket engine contains a turbopump assembly, two combustion chambers and a central body between them, and an air exhaust pipe is connected to the turbopump assembly. Each gas turbine engine contains a compressor, a combustion chamber, and a turbine, and an air exhaust pipe is connected to a manifold arranged behind the compressor of the gas turbine engine. Aircraft-based combat laser can be pivotally mounted on the fuselage, and vertical and horizontal guidance cylinders are attached to its front.
Решение указанных задач достигнуто в боевом лазере авиационного базирования, содержащем оптическую головку и выхлопную систему, тем, что он выполнен газодинамическим и соединен трубопроводами отбора воздуха, содержащими клапан-регулятор компрессором, по меньшей мере, одного газотурбинного двигателя и с турбонасосным агрегатом за турбиной.The solution of these problems was achieved in an aviation-based combat laser containing an optical head and an exhaust system, in that it is gasdynamic and connected by air extraction pipelines containing a control valve to a compressor of at least one gas turbine engine and with a turbo pump unit behind the turbine.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention.
Новизна предложенного технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями, изобретательский уровень тем, что новая совокупность существенных признаков позволила получить новый технический эффект, а именно - уменьшение времени разгона самолета до гиперзвуковых скоростей и увеличение скорости полета. Промышленная применимость обусловлена тем, что для реализации изобретения не требуется создания новых неизвестных из уровня техники деталей и узлов и новых технологий.The novelty of the proposed technical solution is confirmed by patent research, the inventive step is that a new set of essential features made it possible to obtain a new technical effect, namely, a decrease in the acceleration time of the aircraft to hypersonic speeds and an increase in flight speed. Industrial applicability is due to the fact that the implementation of the invention does not require the creation of new unknown from the prior art parts and assemblies and new technologies.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1…5, где:The invention is illustrated in figure 1 ... 5, where:
на фиг.1 приведена схема военно-космического самолета, вид сверху,figure 1 shows a diagram of a military space aircraft, top view,
на фиг.2 приведен вид военно-космического самолета сбоку,figure 2 shows a side view of a military space aircraft,
на фиг.3 приведен вид военно-космического самолета сзади,figure 3 shows a rear view of a military space aircraft,
на фиг.4 приведена схема газотурбинного двигателя военно-космического самолета и системы энергопитания боевого лазера авиационного базирования от газотурбинного двигателя,figure 4 shows a diagram of a gas turbine engine of a military space aircraft and a power supply system for an aircraft-based combat laser from a gas turbine engine,
на фиг.5 приведена схема ракетного двигателя военно-космического самолета и системы энергопитания боевого лазера авиационного базирования от ракетного двигателя.figure 5 shows a diagram of a rocket engine of a military space aircraft and a power supply system for a combat-based aviation laser from a rocket engine.
Гиперзвуковой самолет (фиг.1…5) содержит фюзеляж 1, кабину пилотов 2, передние крылья 3, задние крылья 4 и хвостовое оперение 5. На передних крыльях 3 установлены газотурбинные двигатели 6.Hypersonic aircraft (figure 1 ... 5) contains the
В верхней части фюзеляжа 1 находится боевой лазер авиационного базирования 7, содержащий оптическую головку 8, гидроцилиндр вертикального наведения 9 и поворотный механизм 10 с валом 11 и шарниром 12. Предусмотрена система вертикального и горизонтального наведения лазера. Система горизонтального наведения может быть использована в космосе или на большой высоте, т.к. при полете в плотных слоях атмосферы, при развороте корпуса лазера, имеющего большие осевые габариты, значительно ухудшатся аэродинамические качества самолета. Самолет содержит систему отбора воздуха 13 с клапанами-регуляторами 14, соединяющую газотурбинные двигатели 6 с боевыми лазерами авиационного базирования 7 для подвода высокоэнергетического сжатого воздуха для накачки боевого лазера. Для сброса отработанного воздуха из полости лазера 7 предусмотрена выхлопная система 15. В задней части фюзеляжа 1 установлен ракетный двигатель 16, содержащий турбонасосный агрегат 17 с двумя камерами сгорания 18 и центральным телом 19, установленным между ними Фюзеляж 1 самолета установлен на шасси 20 (фиг.3), предназначенные для взлета и посадки самолета.In the upper part of the
Газотурбинные двигатели 6, которых может быть от одного до восьми, выполнены одинаковой конструкции (фиг.4), в случае применения двух и более двигателей, и содержат воздухозаборник 21, компрессор 22, камеру сгорания 23 с форсунками 24, турбину 25 и реактивное сопло 26. Газотурбинный двигатель 6 имеет один или два вала 27, установленные на опорах 28. Система подачи топлива включает топливопровод 29, топливный насос 30 с приводом 31. За компрессором 22 (предпочтительно последней ступенью компрессора) выполнен коллектор отбора воздуха 32, к которому через клапан-регулятор 14 подсоединена система отбора воздуха 13, другой конец которой соединен с боевым лазером наземного базирования 7.
Ракетный двигатель 16 (фиг.5) содержит турбонасосный агрегат (ТНА) 17, две камеры сгорания 18 и плоское центральное тело 19, установленное между ними, обеспечивающее дополнительное расширение выхлопной струи камер сгорания 18 в космосе. Турбонасосный агрегат 17, в свою очередь, содержит установленные на валу ТНА 33 крыльчатку насоса окислителя 34, крыльчатку насоса горючего 35, пусковую турбину 36, дополнительный насос горючего 37, с валом дополнительного насоса горючего 38, соединенным мультипликатором 39, размещенным в корпусе 40 с валом ТНА 33, основную турбину 41, выполненную в верхней части турбонасосного агрегата 42. Газогенератор 42 установлен над основной турбиной 41 соосно с турбонасосным агрегатом 17. Камера сгорания 18 содержит сопло 43, выполненное из двух оболочек и зазором «А» между ними, и головку камеры сгорания 44, внутри которой выполнены наружная плита 45 и внутренняя плита 46 с полостью «Б» между ними. Внутри головки камеры сгорания 44 установлены форсунки окислителя 47 и форсунки горючего 48. Форсунки окислителя 47 сообщают полость «В» с внутренней полостью камеры сгорания «Д», а форсунки горючего 48 сообщают полость «Б» с внутренней полостью камеры сгорания «Д». На наружной поверхности камеры сгорания 18 установлен коллектор горючего 49, от которого отходят топливопроводы 50 к нижней части сопла 43. К коллектору горючего 49 подключен выход из клапана горючего 51, вход которого трубопроводом горючего 52 соединен с выходом из крыльчатки насоса горючего 35. Выход из дополнительного насоса горючего 37 соединен топливопроводом высокого давления 53 через регулятор расхода 54, имеющий привод 55 и клапан высокого давления 56 с газогенератором 42, конкретно - с полостью «Е». Выход из крыльчатки насоса окислителя 34 трубопроводом окислителя 57 через клапан 58 тоже соединен с генератором 42, конкретно с его полостью «Ж». На головке 45 камеры сгорания 18 установлены запальные устройства 59, а на газогенераторе 41 - запальные устройства 60.The rocket engine 16 (figure 5) contains a turbopump assembly (TNA) 17, two
К пусковой турбине 36 подстыкован трубопровод высокого давления 61 с пусковым клапаном 62, предназначенный для запуска пусковой турбины 36. Другой конец трубопровода высокого давления 62 соединен с баллоном сжатого воздуха 63.A
К блоку управления 64 подключены электрозапальные устройства 59 и 60, клапан горючего 51, клапан окислителя 58, привод регулятора расхода 55, клапан высокого давления 56, пусковой клапан 62 и регулятор 65, установленный в газоводе 66 одной из камер сгорания 18.Electrolap
К коллектору горючего 49 подключен продувочный трубопровод 67 с клапаном продувки 68. Камеры сгорания 18 могут быть установлены на цапфах 69 для их качания при управлении курсом самолета.A
К турбонасосному агрегату 32 за турбиной 41 подсоединен трубопровод отбора газа 70, содержащий регулятор отбора газа 71, другой конец этого трубопровода подсоединен к боевому лазеру авиационного базирования 7, к которому также подсоединено выхлопное устройство 15. Ракетный двигатель 16 имеет систему управления 64, которая электрическими связями 72 соединена со всеми клапанами, регуляторами и запальными устройствами.A
Ориентировочные характеристики военно-космического самолета:Indicative characteristics of a military space aircraft:
Компоненты ракетного топлива для ЖРДPropellant Components for LRE
На гиперзвуковом самолете может быть дополнительно установлено обычное вооружение: пулеметы и авиационная пушка.Conventional armaments can be additionally installed on a hypersonic aircraft: machine guns and an aircraft gun.
При взлете раскручивают приводом 31 топливный насос 30 и топливо по топливопроводу 29 поступает к форсункам 24 камеры сгорания 23, где воспламеняется. Продукты сгорания раскручивают турбину 25. Турбина 25 через валы 27 раскручивает компрессор 22, в результате реактивное сопло 26 создает реактивную тягу для полета в плотных слоях атмосферы.During take-off, the
Для полета на больших высотах или в космосе запускают ракетный двигатель 16. Для этого запускают ракетный двигатель 16.For flight at high altitudes or in space, a rocket engine 16 is launched. For this, a rocket engine 16 is launched.
При запуске ракетного двигателя 16 с блока управления 64 подаются сигналы на пусковой клапан 62. Воздух высокого давления с наземной системы по трубопроводу высокого давления 61 подается на пусковую турбину 36 и раскручивает ротор ТНА 17. Давление окислителя и горючего на выходе из крыльчаток насосов окислителя 32 и горючего 33 возрастает. Подается сигнал на открытие клапанов 51, 56 и 58. Окислитель и горючее поступают в камеру сгорания 31 и газогенератор 42. Подается сигнал на запальные устройства 59 и 60, топливная смесь в камерах сгорания 18 и в газогенераторе 42 воспламеняется. Ракетный двигатель 16 запустился. Регулятором расхода 54 при помощи привода 55 осуществляют регулирование режима его работы.When the rocket engine 16 is started from the
При выключении стартового ракетного двигателя с блока управления 64 подается сигнал на клапаны 51, 56 и 58 и 65, которые закрываются. Потом подается сигнал на открытие продувочного клапана 62, и инертный газ по продувочному трубопроводу 61 поступает в топливный коллектор 59 и далее в полость «А» для удаления остатков горючего.When you turn off the starting rocket engine from the
При старте и разгоне гиперзвукового самолета управление углами полета осуществляется рассогласованием тяги камер сгорания 18 при помощи регулятора 65, уменьшающего подачу газа из газогенератора 42 в одну из камер сгорания 18.At the start and acceleration of a hypersonic aircraft, the flight angles are controlled by mismatching the thrust of the
Для применения лазерного оружия в плотных слоях атмосферы открывают клапан-регулятор 14 и часть сжатого воздуха (до 20% от общего расхода воздуха, проходящего через газотурбинный двигатель 6) отбирается от каждого газотурбинного двигателя 6 для накачки лазерного луча в боевом лазере авиационного базирования 7. Применен газодинамический лазер, т.к. запасы сжатого воздуха, отбираемого от двигателей 6, практически безграничны, по сравнению с химическим или углекислотным лазером.For the use of laser weapons in dense layers of the atmosphere, the
Луч лазера выходит через оптическую головку 8 и наводится на цель при помощи системы наведения, которая на фиг.1…5 детально не показана, показаны только исполнительные органы системы наведения луча лазера на цель. Вертикальное наведение осуществляется гидроцилиндром вертикального наведения 9. При выдвижении штока гидроцилиндра 9 угол α между осью самолета и продольной осью лазера авиационного базирования 7 увеличивается. Горизонтальное наведение при полете в плотных слоях атмосферы осуществляется самолетом, рассогласованием тяги двигателей 6 и/или аэродинамическими средствами. При полете в космосе или на больших высотах используется другая система наведения, описанная далее. При полете на больших высотах или в космосе предпочтительно горизонтальное управление лазером. Для этого включают привод 10, поворачивающий корпус лазера авиационного базирования на +-40 град.The laser beam exits through the
Для использования боевого лазера авиационного базирования 7 на больших высотах или в космосе открывают регулятор отбора газа 71 и газ высокого давления и температуры (до 20% от общего расхода газа, вырабатываемого газогенератором 42) по трубопроводу отбора газа 70 поступает в боевой лазер авиационного базирования 7, где энергия газа преобразуется в энергию лазерного луча. Отработанный газ сбрасывается в систему сброса газа 15. Лазерный луч выходит из оптической головки 8 и поражает цель. Для прицеливания могут быть использованы лазеры наведения, имеющие значительно меньшую мощность и установленные на передних крыльях военно-космического самолета. (На фиг.1…5 лазеры наведения не показаны).To use an aviation-based
Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:
1. Повысить боевые возможности самолета за счет применения мощного лазерного оружия и его питания высокоэнергетичным сжатым воздухом, отбираемым от одного двигателя или всех двигателей многомоторного самолета из-за компрессора (за его последней ступенью) или отбора газов из ТНА ракетного двигателя, обладающего более высоким энергетическим потенциалом.1. To increase the combat capabilities of the aircraft through the use of powerful laser weapons and their supply with high-energy compressed air taken from one engine or all engines of a multi-engine aircraft due to the compressor (behind its last stage) or gas extraction from the turbine engine of a rocket engine with a higher energy potential.
2. Обеспечить длительную в течение всего полета возможность применения лазерного оружия как в плотных слоях атмосферы для защиты самолета от истребителей и ракет ПВО, так и против спутников и баллистических ракет, летящих с большой скоростью в космосе или на больших высотах.2. To ensure the possibility of using laser weapons for a long time throughout the flight both in dense atmospheric layers to protect the aircraft from fighter and air defense missiles, and against satellites and ballistic missiles flying at high speed in space or at high altitudes.
3. Обеспечить наведение луча лазера на цель без ухудшения аэродинамических качеств самолета в плотных слоях атмосферы и горизонтальное наведение в космосе и на больших высотах.3. To ensure that the laser beam is aimed at the target without impairing the aerodynamic qualities of the aircraft in dense layers of the atmosphere and horizontal guidance in space and at high altitudes.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122634/11A RU2366593C1 (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Military-space airplane with aviation-based fighting laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008122634/11A RU2366593C1 (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Military-space airplane with aviation-based fighting laser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2366593C1 true RU2366593C1 (en) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008122634/11A RU2366593C1 (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Military-space airplane with aviation-based fighting laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2366593C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473039C1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-20 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser system, and method for improving combat effectiveness of that system |
RU2478178C1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-03-27 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser complex and method of increasing its combat efficiency |
RU2478179C1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-03-27 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser complex and method of increasing its combat efficiency |
RU2482581C2 (en) * | 2011-08-23 | 2013-05-20 | Николай Борисович Болотин | Combat laser |
RU2495352C2 (en) * | 2011-09-01 | 2013-10-10 | Николай Борисович Болотин | Mobile weapon laser system |
RU2496078C2 (en) * | 2011-08-03 | 2013-10-20 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser complex |
-
2008
- 2008-06-04 RU RU2008122634/11A patent/RU2366593C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473039C1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-20 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser system, and method for improving combat effectiveness of that system |
RU2496078C2 (en) * | 2011-08-03 | 2013-10-20 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser complex |
RU2478178C1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-03-27 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser complex and method of increasing its combat efficiency |
RU2478179C1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-03-27 | Николай Борисович Болотин | Mobile combat laser complex and method of increasing its combat efficiency |
RU2482581C2 (en) * | 2011-08-23 | 2013-05-20 | Николай Борисович Болотин | Combat laser |
RU2495352C2 (en) * | 2011-09-01 | 2013-10-10 | Николай Борисович Болотин | Mobile weapon laser system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2366593C1 (en) | Military-space airplane with aviation-based fighting laser | |
RU2384473C2 (en) | Hypersonic airplane with combat air craft laser | |
US9249758B2 (en) | Propulsion assembly and method | |
CN113108654B (en) | Air water flushing combined cross-medium anti-ship anti-submarine missile | |
US6976654B2 (en) | Vertical takeoff and landing aircraft | |
US4560121A (en) | Stabilization of automotive vehicle | |
Fry et al. | The US Navy's Contributions to Airbreathing Missile Propulsion Technology | |
JPH0849999A (en) | Missile by air suction type propulsion assistance | |
RU2380288C1 (en) | Combat aircraft and its combat laser system | |
RU2609539C1 (en) | Rocket vehicle, return stage of rocket vehicle and method of its launch upon return and system of helicopter pick-up of return stage | |
RU2380282C1 (en) | Hypersonic aircraft and onboard combat laser | |
US5131223A (en) | Integrated booster and sustainer engine for a missile | |
RU2742515C1 (en) | Compound propulsion system of reusable first stage launcher | |
RU2602656C1 (en) | Return carrier rocket stage, method of its operation and gas turbine engine | |
JP2009114998A (en) | Pulse detonation engine | |
RU2410291C1 (en) | Supersonic missile with powdered metallic fuel engine | |
RU2352892C2 (en) | Cruise missile | |
RU2579409C1 (en) | Method of hitting above-water and ground targets with hypersonic cruise missile and device therefor | |
RU2603305C1 (en) | Return carrier rocket stage | |
RU2368540C1 (en) | Hypersonic airplane and rocket propulsion system of airplane | |
RU2380651C1 (en) | Multistaged air-defense missile | |
RU2378158C1 (en) | Hypersonic aircraft and its jet engine | |
KR20090073642A (en) | Novel propulsion system combined with bipropellant rocket using hydrogen peroxide gas generator and operating method of the same | |
US4242865A (en) | Turbojet afterburner engine with two-position exhaust nozzle | |
RU2609547C1 (en) | Return stage of rocket vehicle and method of its operation |