RU2568630C1 - Space rocket and method of its landing (versions) - Google Patents
Space rocket and method of its landing (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568630C1 RU2568630C1 RU2014126158/11A RU2014126158A RU2568630C1 RU 2568630 C1 RU2568630 C1 RU 2568630C1 RU 2014126158/11 A RU2014126158/11 A RU 2014126158/11A RU 2014126158 A RU2014126158 A RU 2014126158A RU 2568630 C1 RU2568630 C1 RU 2568630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- payload
- rocket
- wings
- landing
- cone
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетам, преимущественно космическим и боевым стратегическим.The invention relates to missiles, mainly space and strategic combat.
Известна космическая ракета, состоящая из двигателя/двигателей и полезной нагрузки, пат. №РФ 2233772. Однако некоторые конструктивные решения не являются оптимальными.Known space rocket, consisting of an engine / engines and payload, US Pat. №РФ 2233772. However, some design solutions are not optimal.
Задача и технический результат изобретения - экономия массы ракеты и спускаемого аппарата.The objective and technical result of the invention is to save the mass of the rocket and the descent vehicle.
ВАРИАНТ 1. С изобретением бескорпусного бессоплового двигателя необходимость в многоразовых системах практически отпала, так как нечего спасать для повторного использования - нет ни дорогих корпусов ступеней ракет, нет сложных, мощных и дорогих жидкостных двигателей. А из одноразовых деталей - только простенький и маленький (примерно 0,3-0,5% от объема ракеты) бак для жидкого топлива вспомогательного двигателя и, возможно, тканевый обтекатель. Основной двигатель, состоящий на 99-99,9% из твердого ракетного топлива, как и положено топливу, сгорает (это еще одно достоинство такого двигателя - космос не загрязняется космическим «мусором»), сгорает также и топливо из рулежного бака или рулежного твердотопливного двигателя.OPTION 1. With the invention of the open-frame engineless engine, the need for reusable systems has practically disappeared, since there is nothing to save for reuse - there are no expensive missile stage bodies, there are no complex, powerful and expensive liquid engines. And of the disposable parts - only a simple and small (approximately 0.3-0.5% of the volume of the rocket) tank for liquid fuel of the auxiliary engine and, possibly, a fabric fairing. The main engine, which consists of 99-99.9% solid propellant fuel, as it should be, burns down (this is another advantage of such an engine - space is not contaminated with space "debris"), and fuel also burns from a taxi tank or taxiing solid fuel engine .
Но темнее менее, если полезная нагрузка возвращаемая, то сначала следует определиться с расположением многоразового аппарата. В данном изобретении предложена нетрадиционная для многоразовых аппаратов схема расположения: многоразовый аппарат имеет форму оживального конуса с затупленной жаропрочной частью в основании конуса (практически - форму снаряда). То есть в таком аппарате невозможно назвать, где - перед, где - зад. Аппарат взлетает острым концом вперед-вверх, хорошо обтекаясь аэродинамически (что, кстати, выгодно отличает его от «Шаттла», «Бурана» и прочих существующих и проектируемых аппаратов). В космосе «переда» и «зада», естественно - нет. А приземляется аппарат, выставив почти плоское термозащищенное основание конуса - своеобразный щит, и, желательно сменный (одноразовый). И вот из этих соображений ПГО (переднее горизонтальное оперение, выражаясь авиационной терминологией), удобно расположить в передней (по ходу полета ракеты) части полезной нагрузки. То есть при посадке оно станет ЗГО (задним горизонтальным оперением). Дело в том, что у аэродинамической схемы «Регрессивная флюгерная утка» по пат. №РФ 2410286 есть одна особенность - она одинаково хорошо работает при обтекании и «спереди», и «сзади» - цельноповоротное оперение, повинуясь команде датчика скольжения, просто поворачивается на 180 градусов и продолжает работать как ни в чем не бывало. Только управляющее воздействие надо поменять с «+» на «-«, что при электродистанционном управлении легко сделать с помощью тумблера.But darker less, if the payload is returned, then you should first determine the location of the reusable device. The present invention proposes an arrangement that is unconventional for reusable devices: a reusable device has the shape of a lively cone with a blunt, heat-resistant part at the base of the cone (practically the shape of a projectile). That is, in such an apparatus it is impossible to name where - before, where - back. The device takes off with a sharp end forward and upward, flowing well aerodynamically (which, by the way, compares it favorably with the Shuttle, Buran and other existing and planned devices). In space, "front" and "rear", of course - no. And the apparatus lands, exposing an almost flat thermally protected base of the cone - a kind of shield, and preferably replaceable (disposable). And from these considerations, the PGO (front horizontal tail, in the terminology of aviation), it is convenient to place in the front (along the flight of the rocket) part of the payload. That is, when landing, it will become a ZGO (posterior horizontal plumage). The fact is that the aerodynamic scheme "Regressive weathervane duck" according to US Pat. No. RF 2410286 has one feature - it works equally well when flowing around both “front” and “rear” - the all-turning plumage, obeying the slip sensor command, simply rotates 180 degrees and continues to work as if nothing had happened. Only the control action must be changed from “+” to “-“, which is easy to do with remote control using a toggle switch.
То есть такой аппарат, если покрыть теплозащитным составом и пилоны-рули (например, пирографитом, модифицированным нейтронным облучением), будет легко управляться при спуске в условиях высоких температур по тангажу, крену и, оперируя тангажом и креном, - по направлению. Даже не нужен киль или его подобие. Хотя если применить трех- или четырех рулевое управление, то один или два из них как раз и будут килями. Аппарат может входить в атмосферу, нагреваться, а потом выходить из нее для того, чтобы остыть. И так несколько раз. Или, поставив два оперения немного ножницами, можно закрутить аппарат для стабилизации при спуске на «горячем» участке траектории.That is, such an apparatus, if covered with a heat-shielding composition and steering pylons (for example, pyrographite modified by neutron irradiation), will be easily controlled when descending at high temperatures in pitch, roll and, in terms of pitch and roll, in direction. You don't even need a keel or its semblance. Although if you apply three or four steering, then one or two of them will be just keels. The device can enter the atmosphere, heat up, and then leave it in order to cool. And so several times. Or, having put two feathers a little with scissors, you can twist the device for stabilization when descending on a “hot” section of the trajectory.
ВАРИАНТ 2. У всех имеющихся и проектируемых многоразовых аппаратов предусмотрены крылья, причем не убирающиеся и не изменяемой геометрии. Это ухудшает обтекаемость и увеличивает массу аппарата. В предлагаемой ракете многоразовая полезная нагрузка (МКК) имеет крылья, служащие в сложенном состоянии крышками грузового отсека. Причем здесь возможны два подварианта:OPTION 2. For all available and designed reusable devices, wings are provided, moreover, they can not be retractable or changeable in geometry. This affects the streamlining and increases the mass of the device. The proposed rocket reusable payload (MKK) has wings that serve when folded lids of the cargo compartment. Moreover, two sub-options are possible here:
ВАРИАНТ 2а. Ракета имеет грузовой люк с одной стороны полезной нагрузки, закрывающийся двумя движущимися навстречу крышками, поворачивающимися относительно осей, пересекающихся с продольной осью и служащих крыльями.OPTION 2a. The missile has a cargo hatch on one side of the payload, which is closed by two moving covers, rotating relative to the axes, intersecting with the longitudinal axis and serving as wings.
ВАРИАНТ 2б. Ракета имеет два грузовых люка напротив друг друга (то есть отсек сквозной), и каждый из них закрывается одной крышкой, поворачивающейся относительно оси, пересекающейся или перпендикулярной с продольной осью ракеты, и служащие крыльями. Крылья при этом становятся в непривычное положение - одно крыло - как верхнеплан, а другое - как низкоплан, но это при соответствующей доводке не помешает их устойчивой работе. Зато площадь крыла («крыльев», как неточно говорят неспециалисты) в этом подварианте увеличивается вдвое. Правда, чуть уменьшается жесткость фюзеляжа МКК.OPTION 2b. The missile has two cargo hatches opposite each other (that is, a through compartment), and each of them is closed by one lid that rotates about an axis that intersects or is perpendicular to the longitudinal axis of the missile, and serves as wings. At the same time, the wings become in an unusual position - one wing - as the upper wing, and the other - as the low wing, but this, with appropriate tuning, will not interfere with their stable operation. But the area of the wing (“wings”, as inaccurately said by non-specialists) in this sub-option doubles. True, the stiffness of the fuselage of the IWC is slightly reduced.
Так как грузовой отсек при этом становится колодцем без дна, то если в нем есть что-то крупное, то оно привязывается к ложементам, а мелкие предметы убираются в запирающиеся шкафчики.Since the cargo compartment at the same time becomes a well without a bottom, then if there is something large in it, then it is tied to the lodgements, and small objects are cleaned in lockers.
ВАРИАНТ 2в. Задний торец грузового отсека при этом тормозит набегающий поток, поэтому его части между створками закреплены с возможностью отклоняться внутрь отсека, а сам отсек закрывается шторкой из высокопрочного материала (например, из зайлона, дайнимы, спектры, вектрана, углеволокна).OPTION 2c. At the same time, the rear end of the cargo compartment slows down the incoming flow, so its parts between the flaps are fixed with the ability to deviate into the compartment, and the compartment itself is closed with a shutter made of high-strength material (for example, zylon, dima, spectra, vectran, carbon fiber).
ВАРИАНТ 3. Однако наименьшим «мертвым» грузом будет обладать парашютная система, имеющая нетрадиционное устройство мягкой посадки (см. отдельное изобретение «Система парашютной посадки»), сбрасываемый термозащитный тормозной щит и совершающая посадку в воду в положении «конусом вниз». Американцы - не дураки, что сажали свои «Аполлоны» в воду - так они сэкономили на ракетном устройстве мягкой посадки. Надо выбрать на акватории земного шара 2-3 места с малым судоходством и хорошей погодой и сажать корабли туда.OPTION 3. However, the parachute system having an unconventional soft landing device (see the separate invention “Parachute landing system”), a resettable heat-shielding brake shield and landing in water in the “cone down” position will have the smallest “dead” load. The Americans are not fools to put their Apollo into the water - so they saved on a soft landing rocket device. It is necessary to select 2-3 places with small shipping and good weather in the waters of the globe and put ships there.
Для того чтобы конус не смялся ударом воды, перед посадкой надо поднять давление внутри МКК до 2,25 атмосферы (именно этот перепад организм человека может безболезненно перенести при неожиданной разгерметизации аппарата). Если человека внутри нет, то и больше. Причем давление можно поднять испарением воды, если спускаемая полезная нагрузка выдержит температуру около 150° С.In order to prevent the cone from being crushed by a shock of water, it is necessary to raise the pressure inside the MCC to 2.25 atmospheres before landing (it is this drop that the human body can easily transfer when the apparatus is depressurized). If a person is not inside, then more. Moreover, the pressure can be increased by evaporation of water, if the descent payload can withstand a temperature of about 150 ° C.
При посадке «конусом в воду» рули, кили, пилоны и тормозные двигатели оказываются в носовой части МКК и поэтому могут дестабилизировать вход в воду. Чтобы этого избежать, они должны быть сбрасываемыми, то есть присоединены к полезной нагрузке управляемым отсоединяемым креплением.When landing with a “cone into the water”, rudders, keels, pylons and brake engines are in the bow of the MKK and therefore can destabilize the entrance to the water. To avoid this, they must be resettable, that is, attached to the payload by a controlled detachable mount.
На фиг. 1 показан вариант посадки МКК на двух крыльях 1, составляющих одну верхнюю крышку грузового отсека корабля 2. Крылья показаны в разложенном состоянии с углом стреловидности около 85 градусов по передней кромке, флюгерная «утка» 3 повернута в обратную сторону и играет роль заднего V-образного оперения. Регулируя стреловидность крыльев, можно менять положение аэродинамического фокуса. На крыльях желательны элероны.In FIG. Figure 1 shows the landing of the MKK on two wings 1, which make up one upper lid of the cargo compartment of the ship 2. The wings are shown in the unfolded state with a sweep angle of about 85 degrees along the leading edge, the weathervane duck 3 is turned in the opposite direction and plays the role of a rear V-shaped plumage. By adjusting the sweep of the wings, you can change the position of the aerodynamic focus. Ailerons are desirable on the wings.
На фиг. 2 показана посадка парашютированием в воду, где 2 - МКК со сброшенным теплозащитным щитом.In FIG. 2 shows the parachuting landing in water, where 2 is the IWC with the heat shield shielded.
Работает ракета по варианту 1 так: после выхода на орбиту МКК выполняет программу полета, затем тормозится и входит в атмосферу своим тупым концом. Снизив скорость ниже температурного барьера, выпускаются крылья 1, и МКК переходит в горизонтальный или снижающийся полет с последующей горизонтальной посадкой.The rocket works according to option 1 as follows: after entering the orbit, the IWC performs a flight program, then it brakes and enters the atmosphere with its blunt end. Reducing the speed below the temperature barrier, wings 1 are released, and the IWC goes into a horizontal or decreasing flight, followed by a horizontal landing.
По варианту 3 МКК при посадке после отработки тормозных двигателей сбрасывает их в космосе. По мере снижения после уменьшения скорости ниже теплового барьера МКК делает кабрирование и сбрасывает теплозащитный щит и рули и кили. Затем выпускает парашют, желательно регулируемый, позволяющий плавно увеличивать усилие торможения от нуля до 100% (см. пат. №РФ 2343090), и приближается к воде. Перед входом в воду по команде радиовысотомера должно сработать устройство мягкой посадки (отдельное изобретение - заявка №2013136180), которое затормозит МКК до нулевой скорости за 1 м до воды, и затем будет опускать со скоростью 1-2 м/сек до соприкосновения с водой.According to option 3, the IWC during landing after testing brake engines resets them in space. As it decreases after a decrease in speed below the thermal barrier, the IWC makes a cabling and resets the heat shield and rudders and keels. Then it releases a parachute, preferably adjustable, which allows smoothly increasing the braking force from zero to 100% (see US Pat. No. RF 2343090), and approaches the water. Before entering the water, on the command of the radio altimeter, a soft landing device should work (a separate invention - application No. 2013136180), which will slow down the MCC to zero speed 1 m from the water and then lower it at a speed of 1-2 m / s until it comes into contact with water.
Предусмотрен нештатный случай - не сработала система мягкой посадки. Тогда МКК врежется в воду на сравнительно большой скорости. Но если космонавты будут находиться в противоперегрузочных устройствах, пат. №2400403, то они не пострадают. Останется лишь не дать им утонуть в разбитом МКК, для чего им следует воспользоваться индивидуальными дыхательными аппаратами и, конечно, организовать быструю помощь. Перед посадкой парашютированием противоперегрузочные устройства (кресла, ложементы) следует развернуть на 180 градусов из взлетного положения в посадочное (в невесомости это нетрудно).An abnormal case is provided - the soft landing system did not work. Then the IWC will crash into the water at a relatively high speed. But if the astronauts will be in anti-boot devices, US Pat. No. 2400403, then they will not suffer. It remains only to prevent them from drowning in the broken IWC, for which they should use individual breathing apparatus and, of course, arrange quick help. Before parachuting, anti-overload devices (chairs, lodgements) should be deployed 180 degrees from the take-off position to the landing position (in zero gravity this is easy).
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126158/11A RU2568630C1 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Space rocket and method of its landing (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126158/11A RU2568630C1 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Space rocket and method of its landing (versions) |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012144170/11A Division RU2012144170A (en) | 2012-10-16 | 2012-10-16 | CONTROL SYSTEM OF A UNLOADED UNSPLESS ROCKET, IN PARTICULAR SPACE (OPTIONS) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2568630C1 true RU2568630C1 (en) | 2015-11-20 |
Family
ID=54598067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014126158/11A RU2568630C1 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Space rocket and method of its landing (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2568630C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809408C1 (en) * | 2022-12-13 | 2023-12-11 | Владимир Федорович Петрищев | Returning upper stage of two-stage launch vehicle and method for its landing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1826442A1 (en) * | 1976-09-03 | 1995-05-10 | И.И. Шунейко | Hypersonic space complex |
RU2083448C1 (en) * | 1994-08-05 | 1997-07-10 | Виктор Александрович Болотин | Space vehicle for descent in atmosphere of planet and method of descent of space vehicle in atmosphere of planet |
EP1163152A2 (en) * | 1998-12-31 | 2001-12-19 | Space Access, L.L.C. | Payload carry and launch system |
RU2259308C1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-27 | Сыромятников Владимир Сергеевич | Recoverable spacecraft |
-
2014
- 2014-06-26 RU RU2014126158/11A patent/RU2568630C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1826442A1 (en) * | 1976-09-03 | 1995-05-10 | И.И. Шунейко | Hypersonic space complex |
RU2083448C1 (en) * | 1994-08-05 | 1997-07-10 | Виктор Александрович Болотин | Space vehicle for descent in atmosphere of planet and method of descent of space vehicle in atmosphere of planet |
EP1163152A2 (en) * | 1998-12-31 | 2001-12-19 | Space Access, L.L.C. | Payload carry and launch system |
RU2259308C1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-27 | Сыромятников Владимир Сергеевич | Recoverable spacecraft |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809408C1 (en) * | 2022-12-13 | 2023-12-11 | Владимир Федорович Петрищев | Returning upper stage of two-stage launch vehicle and method for its landing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10793271B2 (en) | Drone and associated airborne intervention equipment | |
EP1919774B1 (en) | Methods and apparatus for airborne systems | |
US5526999A (en) | Spacecraft with a crew escape system | |
US2829850A (en) | Aircraft ejection seat | |
US3289974A (en) | Manned spacecraft with staged re-entry | |
US3576298A (en) | Aerospace vehicle | |
US3104079A (en) | Variable-geometry winged reentry vehicle | |
US3090580A (en) | Space and atmospheric re-entry vehicle | |
US7240878B2 (en) | High wing monoplane aerospace plane based fighter | |
US20100044494A1 (en) | Space launcher | |
CN106628251A (en) | Combined spacecraft and orbiter launching and recycling method | |
RU2740525C1 (en) | Device for landing of return stage of carrier rocket | |
WO2021242474A2 (en) | Rocket launching and landing system | |
RU187041U9 (en) | WINGED ROCKET WITH AN ADDITIONAL DISCHARGE FUEL TANK INTEGRATED IN THE ROCKET HOUSING | |
RU2568630C1 (en) | Space rocket and method of its landing (versions) | |
EP0631931B1 (en) | Spacecraft with an escape system for the crew | |
Sarigul-Klijn et al. | Selection of a carrier aircraft and a launch method for air launching space vehicles | |
US3374965A (en) | Escape capsule | |
RU2619361C2 (en) | Supersonic aircraft and method for flight thereof | |
RU2715816C1 (en) | Accelerating carrier aircraft (versions) | |
CN103832582A (en) | Multifunctional helicopter | |
RU2730300C2 (en) | Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground | |
Hussain et al. | Design and analysis of rocket assisted take-off high-speed UAV | |
Sarigulklijn et al. | A New Air Launch Concept: Vertical Air Launch Sled (VALS) | |
GB2205798A (en) | Unmanned aircraft |