RU2454355C1 - Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships - Google Patents

Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships Download PDF

Info

Publication number
RU2454355C1
RU2454355C1 RU2010148277/11A RU2010148277A RU2454355C1 RU 2454355 C1 RU2454355 C1 RU 2454355C1 RU 2010148277/11 A RU2010148277/11 A RU 2010148277/11A RU 2010148277 A RU2010148277 A RU 2010148277A RU 2454355 C1 RU2454355 C1 RU 2454355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
platform
runway
cable
space
Prior art date
Application number
RU2010148277/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Афанасьевич Нарижный (RU)
Александр Афанасьевич Нарижный
Георгий Александрович Нарижный (RU)
Георгий Александрович Нарижный
Татьяна Михайловна Нарижная (RU)
Татьяна Михайловна Нарижная
Евгений Александрович Нарижный (RU)
Евгений Александрович Нарижный
Original Assignee
Александр Афанасьевич Нарижный
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Афанасьевич Нарижный filed Critical Александр Афанасьевич Нарижный
Priority to RU2010148277/11A priority Critical patent/RU2454355C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2454355C1 publication Critical patent/RU2454355C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electric Cable Installation (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates space engineering, particularly, to devices for reusable spaceship launchers. Proposed method comprises making runway with platform equipped with independent drive, aircraft with space rocket is secured on said runway, and platform with jib is mounted at runway center. Runway represents a ring of high-speed railway with platform made up of electric locomotive. Said platform may rotate around runway center. Main is secured on said jib. Winch is secured on said platform to be displaced radially by cable. Main is connected with cable and to aircraft engines. Container with cable and main laid therein is arranged on said platform. Circular ways with movable carriages are made inside runway and aligned therewith. Cable with main are laid on carriage prior to connection to aircraft. Platform and carriages are accelerated to aircraft take-off speed to start the engines, to take off and run aircraft up to preset altitude. Simultaneously, the length of cable with main is increased with the help of winch. Aircraft is accelerated to preset speed to launch spaceship. Then, aircraft descends on decreasing the length of cable with main. Aircraft is landed on platform moving on runway. Platform and carriages are stopped.
EFFECT: safe launching, increased payload.
4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике и, в частности, к устройствам для вывода в космос космических объектов.The invention relates to rocket and space technology and, in particular, to devices for launching space objects into space.

Одной из важнейших характеристик ракетных систем для вывода в космос космических объектов является экономичность запуска космических объектов, показателем которой является стоимость вывода в космос 1 кг полезного груза, которая в настоящее время составляет 10…40 тыс. $ США [Ж. «Новости космонавтики» №3, 2009 г., стр.71]. Такая большая стоимость затрудняет широкое хозяйственное освоение космического пространства.One of the most important characteristics of rocket systems for launching space objects into space is the cost-effectiveness of launching space objects, the indicator of which is the cost of putting 1 kg of payload into space, which currently amounts to 10 ... 40 thousand US $ [J. “Cosmonautics News” No. 3, 2009, p. 71]. Such a high cost makes it difficult to widely exploit outer space.

Существенное снижение стоимости запуска в космос одного килограмма полезного груза (до 2000 $ США) предполагается получить с помощью многоразовой авиационно-космической системы (МАКС) [Там же, стр.72], однако и эта предполагаемая стоимость остается непомерно высокой.A significant reduction in the cost of launching one kilogram of payload into space (up to $ 2000 US) is supposed to be obtained with the help of a reusable aerospace system (MAKS) [Ibid., P. 72], but this estimated cost also remains prohibitive.

Известный способ вывода в космос космических объектов с помощью многоразовой авиационно-космической системы (МАКС), состоящей из самолета и закрепленной на его фюзеляже ракетной ступени, включает горизонтальный взлет, подъем до заданной высоты (~14 км) и разгон до максимально возможной скорости полета самолета, вертикальные взлет и вывод в космос оборудованной ракетными двигателями космической ступени [Ж. «Новости космонавтики» №3, 2009 г., стр.72].The known method of launching space objects into space using a reusable aerospace system (MAKS), consisting of an airplane and a rocket stage mounted on its fuselage, includes horizontal take-off, ascent to a predetermined height (~ 14 km) and acceleration to the maximum possible aircraft speed , vertical take-off and launch into space of a space stage equipped with rocket engines [J. “Cosmonautics News” No. 3, 2009, p. 72].

Известно также устройство для многоразового вывода в космос космических объектов, содержащее самолет, на фюзеляже которого закреплена оборудованная ракетными двигателями космическая ступень [Там же].There is also known a device for the re-launching into space of space objects containing an airplane, on the fuselage of which a space stage equipped with rocket engines is fixed [Ibid.].

Реализуется способ следующим образом. На взлетно-посадочную полосу (ВПП) выводится самолет с закрепленной на его фюзеляже ракетно-космической ступенью. Запускаются двигатели самолета. Самолет разгоняется, взлетает, поднимается на высоту 13-14 км и разгоняется до расчетной скорости, по достижении которой запускаются ракетные двигатели ракетно-космической ступени и она направляется в космическое пространство. После отсоединения ракетно-космической ступени самолет направляется к ВПП.The method is implemented as follows. An airplane with a space-rocket stage mounted on its fuselage is displayed on the runway. The aircraft engines start. The aircraft accelerates, takes off, rises to a height of 13-14 km and accelerates to the estimated speed, upon reaching which rocket engines of the rocket and space stage are launched and it is sent to outer space. After disconnecting the space rocket, the plane goes to the runway.

При взлете современных самолетов для создания достаточной для взлета и посадки подъемной силы требуется большая площадь крыльев, которая зависит от взлетно-посадочной скорости (чем больше скорость взлета, тем нужна меньшая площадь крыльев). Большие крылья имеют большой вес, что отрицательно сказывается на весовых характеристиках самолета. Так, например, скорость взлета самолета Ил 76 составляет примерно 270 км/ч (см. интернет). Эта скорость ограничивается техническими возможностями шасси, потребностью неоправданного увеличения мощности двигателей и т.д., в то же время скорость железнодорожных поездов может достигать скорости 560-580 км/ч [Википедия. Скоростная железная дорога]. Низкие взлетно-посадочные скорости самолетов, используемых для реализации известного способа, в этой связи, являются недостатком известного способа.When modern planes take off, to create enough lift for takeoff and landing, a large wing area is required, which depends on takeoff and landing speed (the higher the takeoff speed, the smaller the wing area is needed). Large wings have a large weight, which negatively affects the weight characteristics of the aircraft. So, for example, the take-off speed of an IL 76 airplane is approximately 270 km / h (see Internet). This speed is limited by the technical capabilities of the chassis, the need for an unjustified increase in engine power, etc., at the same time, the speed of railway trains can reach a speed of 560-580 km / h [Wikipedia. High-speed railway]. Low take-off and landing speeds of aircraft used to implement the known method, in this regard, are a disadvantage of the known method.

К недостаткам известного способа следует также отнести наличие на самолете шасси, которое в полете становится балластом. На самолете, подобном, например, ИЛ 76, вес шасси может составлять несколько тонн. Наличие на самолете шасси тем самым ухудшает экономические показатели известного способа.The disadvantages of this method should also include the presence on the plane of the chassis, which in flight becomes ballast. On an airplane, such as, for example, IL 76, the weight of the landing gear can be several tons. The presence of an airplane landing gear thereby worsens the economic performance of the known method.

При полете самолета расходуется топливо не только на подъем ракетно-космической ступени и самолета, но одновременно и на подъем запасенного на борту самолета топлива и баков для его размещения, что неизбежно сказывается на стоимости запуска в космос полезного груза. Это также является недостатком известного способа.When an airplane is flying, fuel is consumed not only for raising the space rocket stage and the aircraft, but also for raising the fuel and tanks stored on board the aircraft for its placement, which inevitably affects the cost of launching payload into space. This is also a disadvantage of the known method.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в разработке способов и системы для многоразового вывода в космос космических объектов, обеспечивающих более низкую стоимость вывода в космос этих объектов.The technical problem solved by the invention is to develop methods and systems for the reusable launch of space objects into space, providing a lower cost of the launch of these objects into space.

Это достигается тем, что в способе многократного вывода в космос космических объектов с помощью системы для многократного вывода в космос космических объектов, состоящей из оборудованного, например, воздушно-винтовыми двигателями самолета с закрепленной на нем оборудованной ракетными двигателями ракетно-космической ступенью, включающем производство взлетно-посадочной полосы (ВПП), разбег самолета по ВПП, взлет и подъем его на заданную высоту и разгон до заданной скорости, запуск ракетных двигателей ракетной ступени и выход ее в космос, а также посадку самолета на ВПП, согласно изобретению перед стартом самолета изготавливают кольцевую ВПП, устанавливают на ней оборудованную автономным приводом платформу, демонтируют шасси самолета и укладывают его вместе с ракетно-космической ступенью на платформу, разгоняют платформу до достаточной для взлета самолета скорости, после чего запускают двигатели самолета, осуществляют его взлет, поднимают самолет на заданную высоту, разгоняют до заданной скорости, запускают ракетно-космическую ступень, а после запуска ракетно-космической ступени посадку самолета осуществляют на эту же платформу, движущуюся по кольцевой ВПП с необходимыми для посадки самолета расположением и скоростью, после чего останавливают платформу. Кроме этого кольцевую ВПП и оборудованную автономным приводом платформу выполняют подобными соответственно железной дороге и передвигающемуся по ней поезду, например электропоезду.This is achieved by the fact that in the method of repeatedly launching space objects into space using a system for repeatedly launching space objects into space, consisting of an aircraft equipped with, for example, air-screw engines, equipped with rocket and rocket engines equipped with rocket engines, including launching - a runway (runway), takeoff run of an aircraft along a runway, take-off and rise to a given height and acceleration to a given speed, launch of rocket engines of a rocket stage and its launch into space, as well as landing the aircraft on the runway, according to the invention, before the start of the aircraft, an annular runway is made, a platform equipped with an autonomous drive is installed on it, the chassis of the aircraft is dismantled and it is placed together with the space-rocket stage on the platform, the platform is accelerated to a speed sufficient for take-off of the aircraft, after which they start the aircraft’s engines, take off, lift the aircraft to a predetermined height, accelerate to a predetermined speed, launch the space-rocket stage, and after launching the space-rocket At the first stage, the aircraft is landing on the same platform, moving along the circular runway with the location and speed necessary for landing the aircraft, after which the platform is stopped. In addition, an annular runway and a platform equipped with an autonomous drive are performed similarly to a railway and a train moving along it, for example, an electric train.

Это достигается также тем, что в способе вывода в космос космических объектов с помощью многоразовой системы, состоящей из оборудованного, например, воздушно-винтовыми двигателями самолета с закрепленной на нем оборудованной ракетными двигателями ракетно-космической ступенью, включающем производство взлетно-посадочной полосы (ВПП), разбег самолета по ВПП, взлет и подъем его на заданную высоту, разгон до заданной скорости, запуск ракетных двигателей ракетной ступени, выход ее в космос и посадку самолета, согласно изобретению перед стартом самолета изготавливают кольцевую ВПП, после этого в центре кольцевой ВПП соосно с ней на земной поверхности закрепляют с возможностью вращения площадку с поднятой над земной поверхностью стрелой и закрепленным на ее конце роликом. На площадке размещают лебедку и контейнер с уложенным в нем тросом и прикрепленной к нему магистралью для подачи в самолет энергоносителя (например, электроэнергии или керосина). После этого пропускают через лебедку и закрепленный на стреле ролик передний конец троса (вместе с магистралью) и подводят его к ВПП, после чего на ВПП устанавливают самолет с закрепленной на нем ракетно-космической ступенью, присоединяют к самолету передний конец троса, а передний конец магистрали непосредственно к двигателям самолета. Затем включают подачу в двигатели самолета энергоносителя, запускают эти двигатели, осуществляют взлет самолета и полет его по кольцевой траектории с постепенным увеличением до заданных размеров длины троса, диаметра траектории, а также высоты полета. По достижении самолетом заданных высоты и скорости полета запускают ракетные двигатели и направляют ракетную ступень в космос, а самолет направляют по кольцевой траектории к ВПП, постепенно уменьшая длины передней части троса и магистрали, и осуществляют посадку на ВПП. Кроме этого перед присоединением к самолету троса, его и магистраль укладывают на подвижные тележки, установленные радиально на расположенных внутри ВПП соосно с ней кольцевых дорожках, которые при старте самолета вплоть до его взлета перемещают по кольцевым дорожкам синхронно с ним.This is also achieved by the fact that in the method of launching space objects into space using a reusable system consisting of a plane equipped with, for example, air-screw engines, a space-rocket stage equipped with rocket engines, including the production of a runway (runway) , takeoff run of an airplane along a runway, take-off and rise to a given height, acceleration to a given speed, launching rocket engines of a rocket stage, going out into space and landing an airplane according to the invention before launch m aircraft manufactured annular runway, then the center ring coaxial with the runway on the earth's surface is fixed rotatably with a raised platform above the ground the boom and secured at its end roller. A winch and a container with a cable laid in it and a trunk attached to it for supplying an energy carrier (for example, electricity or kerosene) to the aircraft are placed on the site. After that, the front end of the cable (together with the main line) is passed through the winch and the roller mounted on the boom (along with the main line) and brought to the runway, after which an airplane with a space-rocket stage fixed to it is installed on the runway, the front end of the cable is attached to the aircraft, and the front end of the main directly to the aircraft engines. Then they turn on the supply of energy to the aircraft’s engines, launch these engines, take off the aircraft and fly it along a circular path with a gradual increase to the specified dimensions of the cable length, trajectory diameter, and also the flight altitude. When the aircraft reaches the specified altitude and flight speed, rocket engines are launched and the rocket stage is sent into space, and the plane is directed along the circular path to the runway, gradually reducing the length of the front part of the cable and the main line, and landing on the runway. In addition, before joining the aircraft, the cable, it and the trunk are laid on movable bogies installed radially on the ring tracks located inside the runway, which are moved along the ring tracks synchronously with it until the aircraft takes off.

Это достигается также тем, что в системе для многоразового вывода в космос космических объектов, включающей взлетно-посадочную полосу (ВПП), установленный на ней самолет, с закрепленной на его фюзеляже оборудованной жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) ракетно-космической ступенью, согласно изобретению взлетно-посадочная полоса (ВПП) выполнена в виде кольца с установленной на ней оборудованной автономным приводом платформой, на которой уложен с демонтированным шасси самолет с закрепленной на нем ракетно-космической ступенью. В центре ВПП соосно с ней установлена с возможностью вращения вокруг этого центра площадка с поднятой над земной поверхностью стрелой, на конце которой закреплен ролик, а на площадке размещена лебедка и установлен контейнер с уложенным в нем тросом с прикрепленной к нему магистралью для подачи в двигатели самолета энергоносителя. Передний конец троса (вместе с магистралью) пропущен через лебедку и ролик и закреплен на самолете. Задний конец магистрали при этом подключен через выполненный на оси площадки канал к размещенному на земле источнику энергии (на рисунке канал и источник энергии не показаны).This is also achieved by the fact that in a system for multiple space launch of space objects, including a runway (runway), an aircraft mounted on it, with a rocket and space stage equipped with liquid rocket engines (LRE) mounted on its fuselage, according to the invention, a takeoff - The landing strip (runway) is made in the form of a ring with a platform mounted on it equipped with an independent drive, on which an airplane with a rocket and space stage mounted on it is laid with a dismantled chassis. In the center of the runway, it is coaxially mounted with it so that it can rotate around this center with a boom raised above the earth’s surface, a roller mounted on the end, and a winch placed on the platform and a container with a cable laid in it with a highway attached to it for feeding into aircraft engines energy carrier. The front end of the cable (together with the highway) is passed through a winch and a roller and mounted on an airplane. The rear end of the highway is connected through a channel made on the axis of the site to an energy source located on the ground (the channel and energy source are not shown in the figure).

Для обеспечения самолету высокой взлетно-посадочной скорости ВПП выполнена в виде скоростной железной дороги, а платформа выполнена в виде поезда, например электропоезда (электровоза).To provide the aircraft with high takeoff and landing speed, the runway is made in the form of a high-speed railway, and the platform is made in the form of a train, for example, an electric train (electric locomotive).

Задний конец магистрали подключен (при подаче, например, керосина) к закрепленному на площадке насосу, вход которого через канал на оси площадки, в свою очередь, подключен к установленной ниже земной поверхности емкости с жидким топливом.The rear end of the line is connected (when, for example, kerosene is supplied) to a pump fixed on the site, the input of which through the channel on the site axis, in turn, is connected to a tank with liquid fuel installed below the earth's surface.

Для предупреждения трения о землю троса и магистрали, внутри кольцевой ВПП соосно с ней выполнено несколько кольцевых дорожек с установленными на них на одной радиальной линии тележками с автономными приводами, на которых уложены передние части троса и магистрали.To prevent friction on the ground of the cable and highway, several circular tracks are made coaxially with the inside of the annular runway with trolleys mounted on them on the same radial line with autonomous drives on which the front parts of the cable and highway are laid.

Еще для уменьшения веса самолета магистраль для подачи энергоносителя подключена непосредственно к двигателям самолета, а самолет при этом выполнен без баков для топлива.To reduce the weight of the aircraft, the main line for supplying energy is connected directly to the engines of the aircraft, while the aircraft is made without fuel tanks.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления и веса троса и магистрали, а также уменьшения стоимости расходуемого при запуске энергоносителя, в двигателях самолета в качестве приводов движителей, например, винтов используют электродвигатели.To reduce the aerodynamic drag and weight of the cable and the trunk, as well as to reduce the cost of energy consumed when starting up, electric motors are used in the engines of the aircraft as drives for propulsors, for example, propellers.

Кроме этого для уменьшения аэродинамического сопротивления и создания подъемной силы трос и магистраль размещены в оболочке с поперечным сечением в форме поперечного сечения крыла самолета с геометрическими параметрами, соответствующими окружной скорости полета каждого сечения. Оболочка при этом выполнена из эластичного пористого материала.In addition, to reduce aerodynamic drag and create lift, the cable and trunk are placed in a sheath with a cross section in the form of a cross section of an airplane wing with geometric parameters corresponding to the circumferential flight speed of each section. The shell is made of elastic porous material.

Для предупреждения смещения платформы (самолета) в радиальном направлении под воздействием центробежных сил, образующая ВПП выполнена под углом к горизонту и наклонена к оси симметрии ВПП.To prevent displacement of the platform (aircraft) in the radial direction under the influence of centrifugal forces, the forming runway is made at an angle to the horizontal and is inclined to the axis of symmetry of the runway.

На фиг.1 показан вид на систему в плане. На фиг.2 показан вид по стрелке А (фиг.1). На фиг.3 показан вид в сечении 1-1 (фиг.1). На фиг.4 показан вид на систему в плане в случае подачи энергоносителя в двигатели самолета непосредственно с земной поверхности. На фиг.5 показан вид на эту систему в сечении 2-2. На фиг.6 показан вид в сечении 3-3. На фиг.7 показан вид на систему в плане для случая, когда в системе самолет установлен на платформе и к его двигателям подключена магистраль для подачи энергоносителя непосредственно с земли.Figure 1 shows a view of the system in plan. Figure 2 shows a view along arrow A (figure 1). Figure 3 shows a view in section 1-1 (figure 1). Figure 4 shows a plan view of the system in the case of supplying energy to the aircraft engines directly from the earth's surface. Figure 5 shows a view of this system in section 2-2. Figure 6 shows a view in section 3-3. Figure 7 shows a plan view of the system for the case when an aircraft is installed on the platform in the system and a trunk is connected to its engines to supply energy directly from the ground.

Представленная на фиг.1-7 система содержит кольцевую ВПП 1, на которой установлена оборудованная автономным приводом платформа 2. Платформа 2 в рассматриваемом случае выполняет функцию шасси. Для обеспечения высокой взлетно-посадочной скорости ВПП выполнена подобной железной дороге, а выполняющая функцию шасси платформа - подобной электровозу.The system shown in FIGS. 1-7 contains an annular runway 1 on which a platform 2 is equipped with an autonomous drive. Platform 2 in this case performs the function of a chassis. To ensure high take-off and landing speed, the runway is made similar to a railway, and the platform that performs the function of the chassis is similar to an electric locomotive.

В рассматриваемом случае самолет 3 закреплен на платформе, а к нему, в свою очередь, прикреплена ракетно-космическая ступень 4. В этом случае для уменьшения массы самолета, он используется без традиционных колесных шасси. В центре ВПП 1 соосно с ней установлена с возможностью вращения площадка 5 с поднятой над земной поверхностью стрелой 6 с закрепленным на ее конце роликом 7. Стрела нужна для поднятия передней части троса с прикрепленной к нему магистралью над земной поверхностью (для умеренного его натяжения и предупреждения трения о землю). На платформе закреплена лебедка 8 и установлен контейнер 9. Лебедка предназначена для контролируемой подачи (при определенной силе натяжения) троса 10 с магистралью 11 к самолету, когда самолет набирает высоту и подачи в их в контейнер 9, когда самолет возвращается на ВПП. В контейнере уложен трос 10 с прикрепленной к нему магистралью 11. Магистраль предназначена для подачи в двигатели самолета с ее помощью энергоносителя (в качестве энергоносителя на самолете может использоваться электроэнергия, углеводородное топливо, водород и др.). Трос 10 служит в качестве силового элемента, обеспечивающего целостность магистрали 11. Передача энергоносителя с размещенных на земле неподвижных источников к самолету осуществляется через закрепленный на площадке 5 узел 12. В случае подачи на самолет жидкого топлива в качестве узла 12 может быть использован насос (на рисунках не показаны канал, выполненный на оси площадки, через который подается жидкое топливо к насосу и емкость с этим топливом). Для уменьшения лобового сопротивления трос 10 и магистраль 11 помещены в оболочку 13 с удобообтекаемым поперечным сечением и профилем, подобным профилю крыла самолета. Такой профиль создает подъемную силу, с помощью которой убирается провис троса 10 и магистрали 11 в полете. Поскольку окружная скорость оболочки является переменной по длине, ее профиль на каждом участке также должен соответствовать этой скорости. Чтобы оболочка была легкой и гибкой, ее можно выполнить из прочного пористого материала.In this case, the aircraft 3 is fixed to the platform, and in turn, the space rocket stage 4 is attached to it. In this case, to reduce the mass of the aircraft, it is used without traditional wheeled chassis. In the center of the runway 1, a platform 5 is mounted coaxially with it for rotation, with an arrow 6 raised above the earth's surface and a roller 7 fixed at its end. The arrow is needed to raise the front of the cable with the trunk attached to it above the earth's surface (for moderate tension and warning friction on the ground). A winch 8 is mounted on the platform and a container 9 is installed. The winch is designed for the controlled supply (with a certain tension force) of the cable 10 with line 11 to the plane when the plane gains height and feeds them into container 9 when the plane returns to the runway. A cable 10 with a trunk 11 is attached to the container. The trunk is intended for supplying energy carriers to the aircraft engines with its help (electricity, hydrocarbon fuel, hydrogen, etc. can be used as the energy carrier on the aircraft). The cable 10 serves as a power element ensuring the integrity of the line 11. The energy carrier is transferred from fixed sources on the ground to the aircraft through a node 12 fixed on the site 5. If a liquid fuel is supplied to the aircraft, a pump can be used as node 12 (in the figures not shown is a channel made on the axis of the site through which liquid fuel is supplied to the pump and a container with this fuel). To reduce drag, the cable 10 and trunk 11 are placed in the shell 13 with a streamlined cross section and a profile similar to the profile of the wing of an aircraft. Such a profile creates a lifting force by means of which the sag of the cable 10 and the line 11 in flight is removed. Since the peripheral velocity of the shell is variable in length, its profile in each section must also correspond to this speed. To make the shell light and flexible, it can be made of durable porous material.

Чтобы уменьшить натяжение троса на участке между платформой и самолетом при нахождении его на земле, он вместе с магистралью уложен на оборудованные автономными приводами тележки 14, которые установлены на прямой линии между площадкой 5 и самолетом на выполненных соосно с ВПП дорожках 15.To reduce the tension of the cable in the area between the platform and the aircraft when it is on the ground, it, along with the highway, is laid on carts 14 equipped with autonomous drives, which are installed in a straight line between platform 5 and the plane on tracks 15 coaxially with the runway.

В изобретении энергоноситель подается по магистрали 11 непосредственно с земли в двигатели. В этом варианте не требуется устанавливать на самолете баки и запасать топливо, чем существенно уменьшается полетная масса самолета и повышается экономичность рассматриваемой системы.In the invention, the energy carrier is supplied via line 11 directly from the earth to the engines. In this embodiment, it is not necessary to install tanks and store fuel on the aircraft, which significantly reduces the flight mass of the aircraft and increases the efficiency of the system in question.

В предлагаемом способе и реализующей его системе ВПП выполнена в форме кольца (бесконечной). В этом случае самолет может разбегаться по ней и садиться на нее на любой практически достижимой максимальной скорости и сколь угодно долго без опасения, что ВПП кончится. Это позволит, благодаря большой взлетно-посадочной скорости, минимизировать площадь крыльев самолета и соответственно их массу и общую массу самолета, а благодаря бесконечности ВПП повысить безопасность полета.In the proposed method and the system implementing it, the runway is made in the form of a ring (infinite). In this case, the aircraft can scatter along it and land on it at any practically achievable maximum speed and for as long as necessary without fear that the runway will end. This will allow, thanks to the large take-off and landing speed, to minimize the area of the wings of the aircraft and, accordingly, their weight and the total weight of the aircraft, and due to the infinity of the runway, to increase flight safety.

Работает система следующим образом.The system works as follows.

На выполненной в виде замкнутого кольца ВПП 1 устанавливают платформу 2. На платформу 2 кладут самолет 3 и закрепляют на нем ракетно-космическую ступень 4. Заправляют баки самолета и ракетно-космической ступени компонентами топлива. По команде на взлет запускают двигатели самолета и после их готовности к взлету разгоняют платформу 2. При достижении платформой взлетной скорости самолет 3 направляют в набор высоты. При достижении самолетом заданных скорости и высоты полета, запускают ракетно-космическую ступень, а самолет направляют к ВПП 1. В это же время платформу 2 разгоняют до заданной программой полета посадочной скорости и стабилизируют эту скорость. Самолет располагают в воздухе строго над платформой и плавно опускают его па платформу. После закрепления его на платформе выключают двигатели самолета и плавно останавливают платформу.On a runway 1 made in the form of a closed ring, a platform 2 is installed. A plane 3 is placed on platform 2 and the space-rocket stage 4 is fixed on it. The aircraft and space-rocket stage tanks are filled with fuel components. On a take-off command, the aircraft engines are started, and after they are ready to take off, they accelerate platform 2. When the platform reaches take-off speed, aircraft 3 is sent to climb. When the aircraft reaches the set speed and altitude, the space rocket is launched, and the plane is sent to runway 1. At the same time, platform 2 is accelerated to the landing speed set by the flight program and stabilized. The aircraft is placed in the air strictly above the platform and gently lower it onto the platform. After fixing it on the platform, the aircraft engines are turned off and the platform is gently stopped.

В случае использования в системе самолета с подачей топлива с земли непосредственно в двигатели самолета система работает следующим образом.If used in an airplane system with fuel from the ground directly to the aircraft engines, the system operates as follows.

На выполненной в виде замкнутого кольца ВПП 1 (см. фиг.4) устанавливают самолет 3 и закрепляют на нем ракетно-космическую ступень 4. Пристыковывают к самолету трос 10 и непосредственно к двигателям самолета 3 магистраль 11. Заправляют баки ракетно-космической ступени 4 компонентами топлива. По команде на взлет с помощью насоса 12 подают по магистрали 11 непосредственно в двигатели самолета энергоноситель, например керосин, запускают эти двигатели и после их готовности к взлету разгоняют самолет 3. Одновременно с самолетом синхронно с ним запускают тележки 14. При достижении самолетом 3 взлетной скорости, его поднимают и направляют по кольцевой траектории в набор высоты с постепенным (плавным) увеличением радиуса траектории полета. Одновременно с этим с помощью лебедки 8 увеличивают длину пристыкованной к самолету части троса 10 и прикрепленной к нему магистрали 11. При достижении самолетом 3 заданных скорости и высоты полета запускают ракетно-космическую ступень 4, направляют ее в космос, а самолет направляют по кольцевой траектории к ВПП 1, плавно уменьшая по мере снижения с помощью лебедки 8 длину троса 10 и магистрали 11. Самолет 3 плавно опускают на ВПП 1. Тележки 14 при этом располагают под тросом в соответствии с его проекцией на горизонтальную плоскость. После приземления самолета его плавно останавливают и синхронно с ним останавливают тележки 14.On a runway 1 made in the form of a closed ring (see FIG. 4), an airplane 3 is installed and a space rocket stage 4 is fixed on it. A cable 10 is attached to the aircraft and the highway 11 directly to the aircraft engines 3. The components of the rocket and space stage are filled with 4 components fuel. Upon a take-off command, pump 12 feeds energy carrier, such as kerosene, directly to the aircraft’s engines via the line 11, starts the engines and, after they are ready to take off, accelerate the aircraft 3. At the same time, the trucks 14 are launched simultaneously with the aircraft. When the aircraft reaches 3 take-off speed , it is lifted and guided along an annular path to climb with a gradual (smooth) increase in the radius of the flight path. At the same time, with the help of a winch 8, the length of the part of the cable 10 docked to the plane and the highway 11 attached to it are increased. When the plane 3 reaches the set flight speed and altitude, they launch the space-rocket stage 4, direct it into space, and direct the plane along a circular path to Runway 1, gradually decreasing the length of the cable 10 and highway 11 as the winch 8 decreases. Aircraft 3 is slowly lowered onto runway 1. The trucks 14 are placed under the cable in accordance with its projection on a horizontal plane. After the aircraft lands, it is stopped smoothly and carts 14 are simultaneously stopped with it.

Показанную на фиг.1 систему целесообразно дополнить участком для подачи топлива непосредственно в двигатели самолета 3, как показано на фиг.4. Такой вариант выполнения системы показан на фиг.7. В этом варианте система работает аналогично системе, показанной на фиг.4, за исключением только того, что самолет 3 садится и взлетает на движущуюся платформу, как показано на фиг.1, а не на ВПП. В этом варианте обеспечивается максимально низкая стоимость запуска в космос космических объектов.Shown in figure 1, it is advisable to supplement the site for supplying fuel directly to the engines of the aircraft 3, as shown in figure 4. Such an embodiment of the system is shown in Fig.7. In this embodiment, the system operates similarly to the system shown in FIG. 4, except that plane 3 lands and takes off on a moving platform, as shown in FIG. 1, and not on the runway. This option provides the lowest possible cost of launching space objects into space.

Предлагаемый способ многократного вывода в космос космических объектов и система для его осуществления обеспечивают низкую стоимость запуска в космос объектов, позволяют увеличить при той же массе поднимаемого в воздух аппарата массу выводимого в космос полезного груза. При этом увеличивается также безопасность запусков.The proposed method for the multiple launching of space objects into space and the system for its implementation provide a low cost of launching objects into space, and allow increasing the mass of payload that is brought into space with the same mass of the vehicle lifted into the air. This also increases the safety of launches.

Claims (4)

1. Способ многоразового вывода в космос космических объектов, включающий создание выполненной в виде замкнутого кольца с установленным на нем оборудованной автономным приводом платформой взлетно-посадочной полосы (ВПП), закрепление на платформе самолета с демонтированным шасси и прикрепленной к нему ракетно-космической ступенью, установление в центре ВПП с возможностью вращения вокруг этого центра площадки с поднятой над земной поверхностью стрелой, на конце которой закреплен ролик с пропущенной через него и присоединенной к двигателям самолета магистралью для подачи энергоносителя, отличающийся тем, что кольцевую ВПП выполняют в виде скоростной железной дороги с платформой в виде электровоза, на установленной в центре ВПП площадке закрепляют лебедку для перемещения в радиальном направлении с ее помощью троса, размещают на этой площадке контейнер с уложенным в нем тросом и прикрепленной к нему магистралью для подачи в самолет энергоносителя и, кроме этого, внутри ВПП соосно с ней создают кольцевые дорожки, с установленными на них на одной радиальной линии подвижными тележками, на которые перед присоединением к самолету укладывают трос с магистралью, разгоняют платформу и синхронно с ней тележки до достаточной для взлета самолета скорости, запускают двигатели самолета, осуществляют его взлет, поднимают самолет на заданную высоту, одновременно увеличивая с помощью лебедки длину троса с прикрепленной к нему магистралью, разгоняют его до заданной скорости, запускают ракетно-космическую ступень, а после запуска ракетно-космической ступени переводят самолет в режим снижения, одновременно уменьшая с помощью лебедки длину троса с прикрепленной к нему магистралью, сажают самолет на движущуюся по кольцевой ВПП с необходимыми для посадки самолета расположением и скоростью платформу, а трос с магистралью укладывают на движущиеся синхронно с ней тележки, и после посадки самолета останавливают платформу и тележки.1. The method of re-launching space objects into space, including the creation of a runway landing platform (WFP) made in the form of a closed ring with an autonomous drive equipped on it, fixing it on an airplane platform with a dismantled landing gear and an attached space rocket stage, establishing in the center of the runway with the possibility of rotation around this center of the site with an arrow raised above the earth's surface, at the end of which a roller is mounted with a roller passed through it and connected to the engine the pit of the aircraft with a mains for supplying energy, characterized in that the annular runway is made in the form of a high-speed railway with a platform in the form of an electric locomotive, a winch is mounted on the platform installed in the center of the runway to move in the radial direction with its cable, a container with in it, with a cable and a highway attached to it for supplying energy to the aircraft and, in addition, ring tracks are created coaxially with the inside of the runway, with movable tracks installed on them on the same radial line trolleys, on which a cable with a trunk is laid before joining the aircraft, accelerate the platform and simultaneously the trolleys to a speed sufficient for take-off of the aircraft, start the aircraft’s engines, take off, raise the aircraft to a predetermined height, while simultaneously increasing the cable length with the attached winch to it by the mains, accelerate it to a predetermined speed, launch the space-rocket stage, and after launching the space-rocket stage, the aircraft is put into lower mode, while simultaneously decreasing with with the power of a winch, the length of the cable with the trunk attached to it, the plane is planted on a platform moving along an annular runway with the platform location and speed necessary for landing the plane, and the cable with the line is laid on carts moving synchronously with it, and after landing the plane and carts are stopped. 2. Система для многоразового вывода в космос космических объектов, включающая выполненную в виде замкнутого кольца с установленной на нем оборудованной автономным приводом платформой взлетно-посадочную полосу (ВПП), с уложенным на платформе самолетом с демонтированным шасси и закрепленной на нем ракетно-космической ступенью, установленную в центре ВПП с возможностью вращения вокруг этого центра площадкой с поднятой над земной поверхностью стрелой, на конце которой закреплен ролик с пропущенной через него и присоединенной к самолету магистралью для подачи энергоносителя, отличающаяся тем, что ВПП выполнена в виде скоростной железной дороги с платформой в виде электровоза, а на площадке размещена лебедка и установлен контейнер с уложенным в нем тросом с прикрепленной к нему магистралью для подачи в двигатели самолета энергоносителя, передние концы которых пропущены через лебедку и ролик и присоединены к самолету и, кроме этого, внутри кольцевой ВПП соосно с ней выполнено несколько кольцевых дорожек, с установленными на них на одной радиальной линии тележками с автономными приводами, на которых уложены передние части троса и магистрали.2. A system for re-launching space objects into space, including a take-off and landing runway (Runway) equipped with a closed-ring equipped platform equipped with an independent drive, with a plane laid on the platform with a dismantled landing gear and a space-rocket stage fixed to it, installed in the center of the runway with the possibility of rotation around this center with a platform with an arrow raised above the earth's surface, at the end of which a roller is mounted with a ma passed through it and attached to the aircraft a fuel supply line, characterized in that the runway is made in the form of a high-speed railway with a platform in the form of an electric locomotive, and a winch is placed on the site and a container is installed with a cable laid in it with a highway attached to it for supplying energy carriers to the aircraft engines, the front ends of which passed through the winch and roller and attached to the aircraft and, in addition, several ring tracks are made coaxially with the inside of the annular runway, with autonomous trolleys mounted on them on the same radial line bubbled drives, which are laid front of the cable and line. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что трос и магистраль размещены в оболочке с поперечным сечением в форме поперечного сечения крыла самолета с геометрическими параметрами, соответствующими окружной скорости полета каждого сечения.3. The system according to claim 2, characterized in that the cable and the trunk are placed in a sheath with a cross section in the form of a cross section of an airplane wing with geometric parameters corresponding to the circumferential flight speed of each section. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из эластичного пористого материала. 4. The system according to claim 3, characterized in that the shell is made of elastic porous material.
RU2010148277/11A 2010-11-25 2010-11-25 Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships RU2454355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010148277/11A RU2454355C1 (en) 2010-11-25 2010-11-25 Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010148277/11A RU2454355C1 (en) 2010-11-25 2010-11-25 Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2454355C1 true RU2454355C1 (en) 2012-06-27

Family

ID=46681861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010148277/11A RU2454355C1 (en) 2010-11-25 2010-11-25 Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2454355C1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1033148A (en) * 1911-09-09 1912-07-23 Andrew M Johnson Launching device for flying-machines.
SU14574A1 (en) * 1927-12-21 1930-03-31 А.Г. Нигай Device for take-off of an aircraft, with the use of an aircraft temporarily carrying an aircraft, a mast of suspension and delay cables
SU23783A1 (en) * 1929-03-02 1931-10-31 О.Н. Васильев Device in the form of a rotating catapult for the descent and landing of aircraft
US2404984A (en) * 1943-01-28 1946-07-30 Westinghouse Electric Corp Electric towing-car catapult for aircraft
US4709883A (en) * 1985-04-22 1987-12-01 Giuliani Robert L Launch and ascent system
US5074489A (en) * 1989-03-03 1991-12-24 Eliyahu Gamzon Method and system for supporting an airborne vehicle in space
RU2085449C1 (en) * 1994-09-30 1997-07-27 Маркс Константин Иванович Method and system for recovery of aero-space plane to space
RU2102292C1 (en) * 1992-04-30 1998-01-20 Валентин Александрович Харитонов Space object launching system
RU2215673C2 (en) * 2001-10-03 2003-11-10 Шуликов Константин Владимирович Aerospace launching complex mars
US7232092B2 (en) * 2003-10-20 2007-06-19 Central Japan Rallway Company Flying vehicle-launching apparatus and method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1033148A (en) * 1911-09-09 1912-07-23 Andrew M Johnson Launching device for flying-machines.
SU14574A1 (en) * 1927-12-21 1930-03-31 А.Г. Нигай Device for take-off of an aircraft, with the use of an aircraft temporarily carrying an aircraft, a mast of suspension and delay cables
SU23783A1 (en) * 1929-03-02 1931-10-31 О.Н. Васильев Device in the form of a rotating catapult for the descent and landing of aircraft
US2404984A (en) * 1943-01-28 1946-07-30 Westinghouse Electric Corp Electric towing-car catapult for aircraft
US4709883A (en) * 1985-04-22 1987-12-01 Giuliani Robert L Launch and ascent system
US5074489A (en) * 1989-03-03 1991-12-24 Eliyahu Gamzon Method and system for supporting an airborne vehicle in space
RU2102292C1 (en) * 1992-04-30 1998-01-20 Валентин Александрович Харитонов Space object launching system
RU2085449C1 (en) * 1994-09-30 1997-07-27 Маркс Константин Иванович Method and system for recovery of aero-space plane to space
RU2215673C2 (en) * 2001-10-03 2003-11-10 Шуликов Константин Владимирович Aerospace launching complex mars
US7232092B2 (en) * 2003-10-20 2007-06-19 Central Japan Rallway Company Flying vehicle-launching apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220048620A1 (en) Universal vehicle with improved stability for safe operation in air, water and terrain environments
EP2279945B1 (en) Launching system and launching apparatus
CN202345677U (en) Fast carrying structure used for transportation
AU2011201367A1 (en) Method and apparatus for automated launch, retrieval, and servicing of a hovering aircraft
CN103935517B (en) Aircraft
CN105235892A (en) Multimodal flight conversion control method for hybrid layout rotary-wing unmanned aerial vehicle
CN106379552A (en) Small-sized unmanned plane withdrawing and releasing method based on tethered balloon
CN102975722A (en) Fast carrying structure used for transportation and uses thereof
EP2508401A1 (en) Combined aircraft
RU2610317C1 (en) Jet blast conversion aircraft launching assembly for reduction of run
CN105083553A (en) Dish-shaped vertical-flying type flight device
WO2007073361A1 (en) Flying method of a tug aircraft towing a sliding or rolling heavier-than-air transport device and a transport device
RU2454355C1 (en) Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships
JP2008126907A (en) Method and device for starting aircraft
RU2317220C1 (en) Method of forming the system of forces of flying vehicle and flying vehicle-ground-air-amphibian for realization of this method
RU84342U1 (en) MULTI-DISPLACEMENT UNMANNED AIRCRAFT
CN204916212U (en) Centrifugal device that takes off of aircraft
RU2432303C1 (en) Method of launching spaceships by reusable system and system for multiple launching of spaceships
RU2658236C1 (en) Electrical air start system of the space rocket
RU2641375C1 (en) Aircraft - 3
RU111516U1 (en) SYSTEM OF LIFTING INTO THE EARTH'S ORBIT AND DOWN
RU2686608C1 (en) Aerodynamic platform
RU2754782C2 (en) Method for air transportation
CN213292687U (en) Towed dirigible
RU2815129C1 (en) Krishtop hybrid aircraft (ha) and method of functioning of ha (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121126