RU2401779C1

RU2401779C1 - Air rocket complex

Info

Publication number: RU2401779C1
Application number: RU2009116960/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Дегтярь (RU); Владимир Григорьевич Дегтярь; Вячеслав Андреевич Данилкин (RU); Вячеслав Андреевич Данилкин; Валерий Васильевич Сабуренко (RU); Валерий Васильевич Сабуренко
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева"
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2010-10-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft and aerospace engineering. Proposed complex comprises glider, rope-cord, aircraft to tow glider and carrier rocket to put spacecraft into orbit. Carrier rocket has hose cone accommodating spacecraft jointed with carrier rocket body, ground transporter-launcher with power plant to support glider and allow take-off of aircraft and glider, and functional systems. Carrier rocket is arranged inside glider airframe that has bottom part to be separated from top part to launch carrier rocket. Rope-cord is jointed with carrier rocket nose cone housing. Spacecraft is jointed with carrier rocket nose cone housing and allows separation of rope-cord from the glider, separation of spacecraft and noose cone from carrier rocket body, as well as pulling them inside aircraft airframe via rear cargo door by means of rope-cord and winch arranged inside aircraft airframe.

EFFECT: preservation of spacecraft in case of carrier rocket faulty launch.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной и ракетно-космической техники. Оно может быть использовано в авиационных ракетных комплексах (АРК) космического назначения (КН), например, с тяжелыми баллистическими ракетами-носителями (массой от 100 т и более), оснащенными, например, жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) и запускаемыми в воздухе, с целью выведения космических аппаратов (КА) на орбиты. При этом ракета-носитель (РН) размещается, например, внутри буксируемого самолетом планера с обеспечением возможности спасения КА в период времени с момента взлета самолета и планера до завершения предпусковой подготовки РН, например, при отказах систем ракеты-носителя.The invention relates to the field of aviation and rocket and space technology. It can be used in aeronautical missile complexes (ARC) for space purposes (SC), for example, with heavy ballistic carrier rockets (weighing 100 tons or more), equipped, for example, with liquid rocket engines (LRE) and launched in air, with the purpose of launching spacecraft (SC) into orbits. In this case, the launch vehicle (LV) is located, for example, inside a glider towed by an aircraft with the possibility of saving the spacecraft during the period from the moment the aircraft and the airframe take off until the launch of the launch vehicle is completed, for example, in case of failure of the launch vehicle systems.

Ближайшим аналогом изобретения является АРК КН, описанный в патенте RU23 09090, включающий в себя планер, трос-фал (ТФ), самолет, приспособленный для буксировки планера, снаряженного РН, содержащей КА, с помощью ТФ, РН для выведения КА, размещенную внутри фюзеляжа планера, наземную транспортно-разгонную платформу (ТРП) для погрузки на нее планера, а также обеспечения взлета самолета и планера, системы, обеспечивающие их функционирование. При этом нижняя и верхняя части фюзеляжа планера выполнены с возможностью отделения друг от друга при запуске РН, а наземная ТРП снабжена двигательной установкой, например ракетным двигателем твердого топлива (РДТТ).The closest analogue of the invention is AR KN, described in patent RU23 09090, which includes a glider, a cable tether (TF), an aircraft adapted to tow a glider equipped with a launch vehicle containing spacecraft, using a TF, launch vehicle for launching the spacecraft located inside the fuselage a glider, a ground transportation and booster platform (TRP) for loading a glider onto it, as well as ensuring the takeoff of an airplane and a glider, systems that ensure their operation. In this case, the lower and upper parts of the fuselage of the airframe are made with the possibility of separation from each other when the launch vehicle is launched, and the ground-based TRP is equipped with a propulsion system, for example, a solid fuel rocket engine (RDTT).

Недостатком этого АРК КН является невозможность обеспечить спасение КА в период времени с момента взлета самолета и планера до завершения предпусковой подготовки РН при отказах, например, систем РН. Задачей изобретения является снижение экономического ущерба от потери КА при несостоявшемся пуске РН.The disadvantage of this KN ARC is the inability to ensure the rescue of the spacecraft in the period from the moment of takeoff of the aircraft and the glider to the completion of pre-launch LV in case of failures, for example, LV systems. The objective of the invention is to reduce the economic damage from the loss of spacecraft during the failed launch of the launch vehicle.

Решение этой задачи обеспечивается, согласно техническим решениям, представленным в настоящей заявке на изобретение, реализацией спасения КА путем отделения его в составе корпуса головного обтекателя (КГО) от корпуса РН с последующим втягиванием КГО с помощью ТФ и лебедки во внутрь фюзеляжа самолета, например, через задний грузовой люк самолета.The solution to this problem is provided, according to the technical solutions presented in this application for the invention, the implementation of the rescue of the spacecraft by separating it as part of the body of the fairing (KGO) from the body of the LV with the subsequent retraction of the KGO with the help of TF and a winch into the fuselage of the aircraft, for example, through rear cargo hatch of an airplane.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 показан общий вид размещения элементов АРК (самолет 1, ТФ 2, ТРП 3, планер 4, РН 5) на взлетно-посадочной полосе (ВПП) 6;- figure 1 shows a General view of the placement of the elements of the ARC (airplane 1, TF 2, TRP 3, glider 4, PH 5) on the runway (runway) 6;

- на фиг.2 показан выносной элемент 1 фиг.1, на котором отражено размещение планера 4, снаряженного РН 5, на ТРП 3;- figure 2 shows the remote element 1 of figure 1, which reflects the placement of the glider 4, equipped with a pH of 5, on the TRP 3;

- на фиг.3 показан вид А фиг.2, отражающий вид сверху на планер 4 и ТРП 3;- figure 3 shows a view a of figure 2, reflecting a top view of the glider 4 and TRP 3;

- на фиг.4 показан выносной элемент II фиг.2, на котором отражено размещение на РН 5, корпуса ГО 7 и КА 8 и сопряжения ТФ 2 с планером 4 и корпусом ГО 7 РН 5.- figure 4 shows the remote element II of figure 2, which shows the placement on the PH 5, the housing GO 7 and KA 8 and pair TF 2 with the glider 4 and the housing GO 7 PH 5.

РН 5 с ГО 7, смонтированном на ее корпусе, предназначена для выведения КА 8. Самолет 1, приспособленный для буксировки планера 4, снаряженного РН 5, с помощью ТФ 2, сопряженного с самолетом 1 и планером 4. При этом самолет 1 содержит грузовую лебедку, смонтированную внутри фюзеляжа и сопряженную с ТФ 2, грузовую кабину (на чертеже не показано) и, например, задний грузовой люк 9.RN 5 with GO 7 mounted on its hull is designed to launch SC 8. Aircraft 1, adapted for towing a glider 4 equipped with RN 5, using TF 2 coupled with airplane 1 and glider 4. Moreover, airplane 1 contains a cargo winch mounted inside the fuselage and connected with TF 2, a cargo compartment (not shown in the drawing) and, for example, a rear cargo hatch 9.

Наземная ТРП 3, снабженная двигательной установкой, например, с ракетными двигателями твердого топлива 10, для погрузки на нее снаряженного РН 5 планера 4, а также для обеспечения взлета самолета 1 и планера 4. Планер 4, снаряженный РН 5, содержащей КА 8, размещенный и смонтированный внутри корпуса ГО 7 РН 5. При этом КА 8 одновременно сопряжен с корпусом ГО 7 и корпусом РН 5 (корпусом последней ступени РН 5). Трос-фал 2, сопрягающий самолет 1 и планер 4, снаряженный РН 5, обеспечивающий как буксирование планера 4 в район пуска РН 5, так и спасение КА 8, смонтированного внутри корпуса ГО 7 РН 5, путем втягивания его во внутрь фюзеляжа самолета 1, например, через задний грузовой люк 9 самолета 1 с помощью грузовой лебедки, установленной в фюзеляже самолета 1. При этом на ТФ 2 смонтирован силовой элемент 11, выполненный, например, в виде сферы, которая охватывается силовыми элементами конструкций верхней и нижней частей, соответственно, 12 и 13 фюзеляжа планера 4 с образованием замка (замкового соединения), обеспечивающего буксирование планера 4 самолетом 1 и автоматическое отделение ТФ 2 от планера 1 при отделении верхней и нижней частей, соответственно, 14 и 15 фюзеляжа планера 4 друг от друга. Подготовка АРК к функционированию производится следующим образом.Ground TRP 3, equipped with a propulsion system, for example, with rocket engines of solid fuel 10, for loading on it an equipped PH 5 glider 4, as well as to ensure the take-off of airplane 1 and glider 4. Glider 4, equipped with PH 5 containing KA 8, placed and mounted inside the housing GO 7 PH 5. In this case, the spacecraft 8 is simultaneously paired with the housing GO 7 and the housing PH 5 (the housing of the last stage of the PH 5). A rope-hitch 2 connecting aircraft 1 and a glider 4 equipped with a launch vehicle 5, providing towing of the airframe 4 to the launch area of the launch vehicle 5 and the rescue of the spacecraft 8 mounted inside the body of the aircraft 7 of the launch vehicle 5 by pulling it into the fuselage of the aircraft 1, for example, through the rear cargo hatch 9 of aircraft 1 using a cargo winch installed in the fuselage of aircraft 1. At the same time, a power element 11 is mounted on the TF 2, made, for example, in the form of a sphere that is covered by the power elements of the structures of the upper and lower parts, respectively, 12 and 13 glider fuselage 4 s the formation of the castle (castle connection), which provides towing of the glider 4 by plane 1 and the automatic separation of TF 2 from the glider 1 when separating the upper and lower parts, respectively, 14 and 15 of the fuselage of the glider 4 from each other. Preparation of the ARC for operation is as follows.

Перед запуском КА 8 наземная ТРП 3 подается на техническую позицию АРК (на чертеже не показано), где на нее производится погрузка планера 4, снаряженного РН 5, незаправленной компонентами топлива. После погрузки планера 4 на наземную ТРП 3 производится заправка РН 5 топливом и проверки систем РН 5, а также систем наземной ТРП 3. После завершения всех работ по подготовке АРК к запуску КА 8 (в том числе планера 4, самолета 1, РН 5, наземной ТРП 3) снаряженная наземная ТРП 3 буксируется на ВПП 6 в зону начала разбега самолета 1 для взлета на пуск РН 5, где производится сцепление (сопряжение) самолета 1 с планером 4 с помощью ТФ 2. В результате чего самолет 1 и наземная ТРП 3 приведены в стартовое положение на ВПП 6.Before the launch of spacecraft 8, the ground TRP 3 is fed to the technical position of the ARC (not shown in the drawing), where it is loaded with a glider 4, equipped with a launch vehicle 5, with empty fuel components. After loading the airframe 4 onto the ground TRP 3, the RN 5 is refueled and the systems of the PH 5 and the systems of the ground TRP 3 are checked. After all the work on preparing the ARC for the launch of spacecraft 8 (including glider 4, aircraft 1, PH 5, ground TRP 3) an equipped ground TRP 3 is towed on runway 6 to the start-up zone of airplane 1 for take-off to launch PH 5, where the aircraft 1 is coupled (glider) with glider 4 using TF 2. As a result, airplane 1 and ground TRP 3 brought to the starting position on runway 6.

Функционирование АРК производится в следующей последовательности.The functioning of the ARC is performed in the following sequence.

По команде на вылет в район пуска РН 5 одновременно на самолете 1 и наземной ТРП 3 запускаются двигатели (для разгона наземной ТРП 3 на ней установлены, например, РДТТ10). Тяги двигателей самолета-буксировщика 1 и ТРП 3 обеспечивают равные ускорения при движении их по ВПП 6.On command to take off to the launch area of launch vehicle 5, engines are started simultaneously on airplane 1 and ground-based TRP 3 (for dispersal of ground-based TRP 3, for example, RDTT10 are installed on it). The thrust of the engines of the aircraft towing 1 and TRP 3 provide equal acceleration when moving along runway 6.

По достижении заданных уровней тяг двигателей самолета 1 и наземной ТРП 3 подается команда на взлет (на начало движения их по ВПП 6). При этом обеспечивается тяга двигателей самолета 1 несколько большей, чем у двигателей 10 наземной ТРП 3, с целью исключения провисания ТФ 2 до недопустимого уровня. При движении самолета 1 и наземной ТРП 3 по ВПП 6 на самолет 1 и планер 4 действуют подъемные силы, которые обеспечивают отрыв самолета 1 от ВПП 6 и планера 4 от наземной ТРП 3 при достижении заданной скорости движения (~ 280 км/ч). После отрыва самолета 1 от ВПП 6 одновременно от наземной ТРП 3 производится по команде отделение снаряженного РН 5 планера 4 и начало полета самолета 1 в район пуска РН 5.Upon reaching the specified levels of thrust of the engines of the aircraft 1 and ground TRP 3, a command is issued for take-off (at the beginning of their movement along runway 6). At the same time, the thrust of the engines of the aircraft 1 is somewhat greater than that of the engines 10 of the ground TRP 3, in order to prevent sagging of the TF 2 to an unacceptable level. When aircraft 1 and ground-based TRP 3 are moving along runway 6, lifting forces act on plane 1 and glider 4, which ensure separation of plane 1 from runway 6 and glider 4 from ground-based TRP 3 when the desired speed is reached (~ 280 km / h). After the separation of aircraft 1 from runway 6 simultaneously from the ground TRP 3, the crew is equipped with the separation of the equipped LV 5 of the glider 4 and the start of the flight of aircraft 1 to the launch area of the launch vehicle 5.

В период с момента взлета самолета 1 и планера 4 до момента завершения предпусковой подготовки РН 5 к пуску в системах, например, самолета 1, планера 4 и других систем АРК (на чертеже не показано) могут быть обнаружены отказы или неисправности, не позволяющие произвести нормальный пуск РН 5 и, следовательно, приводящие к потере КА 8.Between the take-off of aircraft 1 and airframe 4 until completion of pre-launch preparation of launch vehicle 5 for launch in systems, for example, aircraft 1, airframe 4 and other ARC systems (not shown in the drawing), failures or malfunctions can be detected that prevent normal launch of the pH 5 and, consequently, leading to the loss of spacecraft 8.

В этом случае, в обеспечение спасения КА 8, подаются следующие команды на отделение нижней и верхней частей, соответственно, 15 и 14 фюзеляжа планера 4 друг от друга, например, по горизонтальной плоскости Б с помощью, например, задействования пирозамков и детонирующих шнуров, смонтированных на фюзеляже планера 4 (на чертеже не показано), и после их отделения с расчетной задержкой по времени подается команда на отделение корпуса ГО 7 и КА 8 от корпуса РН 5 (корпуса последней ступени РН 5) с помощью задействования, например, пирозамков и детонирующих шнуров, смонтированных на корпусе РН 5 (на чертеже не показано).In this case, in order to save the spacecraft 8, the following commands are sent to separate the lower and upper parts, respectively, 15 and 14 of the fuselage of the airframe 4 from each other, for example, on the horizontal plane B using, for example, using pyro locks and detonating cords mounted on the fuselage of the airframe 4 (not shown in the drawing), and after their separation with an estimated time delay, a command is issued to separate the body of the GO 7 and KA 8 from the body of the PH 5 (body of the last stage of the PH 5) using, for example, pyro locks and detonatingNurov mounted on the housing 5 RN (not shown).

При этом нижняя часть 15 фюзеляжа планера 4 под действием силы веса и набегающего потока воздуха падает вниз и сносится назад, а верхняя часть 14 фюзеляжа планера 4 с РН 5 без ГО 7 и КА 8 с помощью подъемной силы, создаваемой крылом 16, поднимается вверх и сносится назад скоростным напором воздуха.In this case, the lower part 15 of the fuselage of the glider 4 under the influence of the force of weight and the incoming air flow falls down and drifts back, and the upper part 14 of the fuselage of the glider 4 with a pH of 5 without GO 7 and KA 8 rises with the lifting force generated by the wing 16 and drifted back by high-speed air pressure.

Одновременно удерживающий ТФ 2 замок, образованный, например, силовыми элементами конструкций верхней и нижней частей, соответственно, 12 и 13 фюзеляжа планера 4 и силовым элементом 11 ТФ 2 автоматически срабатывает при отделении их друг от друга. Это позволяет произвести втягивание корпуса ГО 7 с КА 8 во внутрь фюзеляжа самолета 1, например, через задний грузовой люк 9 самолета 1 с помощью ТФ 2 и лебедки, установленной в фюзеляже самолета 1 (на чертеже не показано).At the same time, the lock holding TF 2, formed, for example, by the power elements of the structures of the upper and lower parts, respectively, 12 and 13 of the fuselage of the airframe 4 and the power element 11 of the TF 2 automatically works when they are separated from each other. This allows you to retract the body of GO 7 with KA 8 into the fuselage of aircraft 1, for example, through the rear cargo hatch 9 of aircraft 1 using TF 2 and a winch installed in the fuselage of aircraft 1 (not shown).

Таким образом, представленный выше технический облик АРК с новыми отличительными признаками в сравнении с прототипом позволяет исключить потерю КА 8 в случае выявления неисправностей и отказов систем РН 5 и АРК, выявленных в период времени с момента взлета самолета 1 с буксируемым планером 4, оснащенным РН 5, содержащей КА 8, до завершения предпусковой подготовки РН 5.Thus, the technical appearance of the ARC presented above with new distinctive features in comparison with the prototype eliminates the loss of spacecraft 8 in the event of malfunctions and failures of the PH 5 and ARC systems detected during the period from the moment of take-off of aircraft 1 with a towed glider 4 equipped with PH 5 containing KA 8, to complete the pre-launch preparation of pH 5.

Предложенное в настоящей заявке на изобретение техническое решение открывает новое направление разработки АРК, содержащие средства спасения КА, и позволяет уменьшить экономический ущерб при эксплуатации АРК КН, обусловленный потерей КА.The technical solution proposed in this application for the invention opens up a new direction in the development of the ARCs containing the spacecraft rescue means and allows reducing the economic damage during the operation of the ARS KN caused by the loss of the spacecraft.

Claims

1. Aircraft missile system, including a glider, a tether, a plane adapted to tow a glider using a tether, a launch vehicle for launching a spacecraft containing a head fairing, inside which a spacecraft is mounted, coupled to the body of the launch vehicle, a ground transport and booster platform equipped with a propulsion system, for example, with a solid fuel rocket engine, for loading a glider onto it, as well as ensuring takeoff of an airplane and a glider, systems providing them with ktsionirovanie, while the launch vehicle is placed inside the fuselage of the airframe, having a lower part, separated from its upper part before separation from this upper part of the launch vehicle and its launch, characterized in that the cable-mating is paired with the body of the head fairing of the launch vehicle, and the spacecraft is interfaced with the body of the head fairing of the launch vehicle with the possibility of separating the tether from the glider, the spacecraft and the body of the head fairing from the body of the launch vehicle for subsequent retraction into the fuser lazy aircraft, for example, through the rear cargo hatch of the aircraft using a tether and winch, coupled with a tether, mounted in the fuselage of the aircraft.

2. The aviation missile system according to claim 1, characterized in that a power element is mounted on a tether cable to interface with the body of the head fairing of the launch vehicle, made, for example, in the form of a sphere that is covered by power elements of structures mounted on the upper and lower parts of the fuselage of the airframe with the formation of a lock (castle connection), which provides towing of the airframe by an airplane and automatic separation of the tether cable from the airframe when separating the upper and lower parts of the fuselage of the airframe from each other.