RU2708123C2 - Устройство для запуска космических ракет - Google Patents

Устройство для запуска космических ракет Download PDF

Info

Publication number
RU2708123C2
RU2708123C2 RU2016137561A RU2016137561A RU2708123C2 RU 2708123 C2 RU2708123 C2 RU 2708123C2 RU 2016137561 A RU2016137561 A RU 2016137561A RU 2016137561 A RU2016137561 A RU 2016137561A RU 2708123 C2 RU2708123 C2 RU 2708123C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
rocket
cylinder
container
gas
Prior art date
Application number
RU2016137561A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016137561A (ru
RU2016137561A3 (ru
Inventor
Харис Нуриахметович Мухаметшин
Original Assignee
Харис Нуриахметович Мухаметшин
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 Харис Нуриахметович Мухаметшин filed Critical Харис Нуриахметович Мухаметшин
Priority to RU2016137561A priority Critical patent/RU2708123C2/ru
Publication of RU2016137561A publication Critical patent/RU2016137561A/ru
Publication of RU2016137561A3 publication Critical patent/RU2016137561A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2708123C2 publication Critical patent/RU2708123C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G5/00—Ground equipment for vehicles, e.g. starting towers, fuelling arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F1/00—Devices, e.g. jacks, for lifting loads in predetermined steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F19/00—Hoisting, lifting, hauling or pushing, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F3/00—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads
    • B66F3/24—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads fluid-pressure operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
    • B66F7/10—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks
    • B66F7/16—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks by one or more hydraulic or pneumatic jacks
    • B66F7/18—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks by one or more hydraulic or pneumatic jacks by a single central jack

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Types And Forms Of Lifts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области космонавтики, а именно к средствам перемещения космических аппаратов с поверхности земли в космическое пространство. Устройство для запуска космических ракет содержит средство предварительного подъема ракеты на определенную высоту. Средство подъема выполнено в виде насаженного на цилиндр гибкого газонепроницаемого рукава. Устройство снабжено лифтовым контейнером с ракетой. Контейнер размещен в направляющей башне. Нижняя часть рукава связана с механизмом торможения и с основанием цилиндра. Цилиндр соединен трубопроводами с газогенераторными станциями. Цилиндр содержит отверстия для подачи газа в верхнюю часть рукава. Лифтовый контейнер, содержащийся в верхней части рукава, имеет спускаемый парашют. Достигается сокращение ступеней ракеты. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области космонавтики, а именно к средствам перемещения космических аппаратов с поверхности земли в космическое пространство.
Известен концептуальный проект «Система запуска космических ракет» предусматривающий подъем двухступенчатой ракеты на высоту до 50 километров посредством дирижабля и осуществление старта с ее платформы (http://www.pandia.ru/text/77/150/8239.php)
Недостатком известного технического решения является то, что старт ракеты осуществляется с нулевой скоростью, а по циклограмме полета она должна быть на данной высоте определенного значения.
Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение данного недостатка.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство для запуска космических ракет, содержащее средство предварительного подъема ракеты на определенную высоту, выполнено в виде насаженного на вертикально расположенный цилиндр гибкого газонепроницаемого рукава, содержащий в своей верхней части, размещенный в направляющей башне лифтовый контейнер с ракетой, а в нижней части связан с механизмом торможения и с основанием цилиндра, который соединен посредством трубопроводов с газогенераторными станциями и содержит отверстия для подачи газа в верхнюю часть рукава, причем лифтовый контейнер содержит спускаемый парашют, а укладка рукава осуществляется посредством механизма укладки.
Анализ известных аналогичных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом устройстве, то есть о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
На фиг. 1 показано устройство в предстартовом положении.
На фиг. 2 - послестартовое положение устройства.
На фиг. 3 - возвращение лифтового контейнера.
Устройство для запуска космических ракет состоит из направляющей башни 1, с размещенным внутри лифтовым контейнером 2, содержащего рули 3 и стабилизаторы 4, а также систему управления движением (не показано) и парашют 5 (см. фиг. 3). В лифтовом контейнере 2 размещена двухступенчатая ракета 6. К лифтовому контейнеру 2 герметично соединен рукав 7, выполненный из гибкого газонепроницаемого материала и насаженный на цилиндр 8, содержащий в верхней части отверстия 9 для подачи газа в верхнюю часть рукава 7, в нижней части цилиндр 8 соединен посредством трубопроводов 10 с газогенераторными станциями 11, содержащих камеру сгорания 12 и емкости 13, 14 с компонентами топлива. В нижней своей части рукав 7 связан с механизмом торможения 15, механизм укладки 16 предназначен для возврата в исходное состояние рукава 7. Рукав 7 может быть изготовлен из многослойного материала, например, из углеволокна, газонепроницаемой оболочки и антифрикционного покрытия.
Устройство для запуска космических ракет функционирует следующим образом.
Проводится предстартовая подготовка. Рукав 7 предварительно насаживают на цилиндр 8, таким образом, чтобы зазор между рукавом 7 и цилиндром 8 в расширенной части был герметичным, но обеспечивал скольжение, емкости 13 и 14 заполняют соответствующими компонентами, ракету 6 устанавливают в лифтовый контейнер 2. Старт осуществляется запуском одной из газогенерирующих станций 11. Газ по трубопроводу 10 поступает в цилиндр 8 и через отверстие 9 подается в верхнюю часть рукава 7. Под действием давления газа, лифтовый контейнер 2 начинает подъем с ускорением по направляющей башне 1. В процессе подъема, лифтовый контейнер 2 стягивает гофры рукава 7 с цилиндра 8. Далее подключаются другие газогенераторные станции 11, обеспечивая стабильное давление газа в рукаве 7. Управление полетом лифтового контейнера 2 осуществляется посредством рулей 3 и стабилизаторов 4. Лифтовый контейнер 2, двигаясь с ускорением, достигает необходимой скорости и высоты, при этом рукав 7 вытягивается полностью и лифтовый контейнер 2 останавливается благодаря механизму торможения 15, а ракета 6 по инерции летит дальше, одновременно запуская маршевые двигатели. Устройство имитирует работу первой ступени трехступенчатой ракеты, при этом скорость и высота на момент запуска первой ступени двухступенчатой ракеты должны соответствовать результатам работы первой ступени трехступенчатой ракеты. После отрыва ракеты 6 от лифтового контейнера 2 прекращается подача газа в рукав 7, а в лифтовом контейнере 2 открывается клапан для сброса давления (не показан) и выбрасывается спускаемый парашют. Одновременно с этим включается механизм укладки 16, обеспечивая возвращение рукава 7 в исходное положение. Скорость укладки рукава 7 должна соответствовать скорости спуска лифтового контейнера 2. После укладки рукава 7 и заправки емкостей 13, 14 газогенераторов 11, устройство вновь готово к запуску ракеты.
Рассмотрим работу устройства на примере трехступенчатой ракеты-носителя «Союз 2.1».
1. Стартовая масса ракеты, кг. 312000.0
2. Масса первой ступени, кг. 173300.0
3. Время полета до отделения первой ступени, с 118.0
4. Высота отделения первой ступени, м 46900.0
5. Скорость в точке отделения первой ступени, м/с 1763.0
6. Стоимость изготовления ракеты, млн.руб. 1100.0
7. Масса ракеты без первой ступени, кг. 138700.0
8. Диаметр рукава, м 2.0
Определим давление газа и суммарную мощность газогенерирующих станций для обеспечения заданных параметров полета ракеты. Определим ускорение «а», которое необходимо придать двухступенчатой ракете массой m=138700.0 кг. для достижения скорости v=1763 м/с на высоте h=46900.0 км. за время t=118 с.
a=v/t=1763/118=14.94 м/с2
Определим силу F, которую необходимо приложить к двухступенчатой ракете для движения с ускорением а=14.94 м/с2.
F=а×m=14.94×138700.0=2072.18 Кн
Давление газа в рукаве вычислим по формуле:
Р=F/S,
где, S=пR=3.14×1.02=3.14 м2- площадь сечения рукава
Р=2072.18/3.14=660.0 КПа
Суммарную мощность газогенераторов вычислим по формуле:
W=F×h/1=2072.18×46900.0/118=823.6 Мвт
Стоимость первой ступени трехступенчатой ракеты составляет порядка 70% от общей стоимости ракеты, таким образом, стоимость двухступенчатой ракеты составит порядка 330.0 млн. руб. Предлагаемое устройство может быть использовано как космический лифт для доставки туристов в космическое пространство. Для этого, достаточно заменить ракету на туристический модуль, который по инерции, после остановки лифтового контейнера, вылетит в космическое пространство с последующим возвращением на землю. Предлагаемая конструкция устройства запуска ракет упрощает и снижает стоимость ракет-носителей и запуск космических аппаратов в космос. Применение холодного старта позволяет запускать космические аппараты без первой ступени ракеты и увеличить полезную нагрузку.

Claims (1)

  1. Устройство для запуска космических ракет, содержащее средство предварительного подъема ракеты на определенную высоту, отличающееся тем, что средство подъема выполнено в виде насаженного на вертикально расположенный цилиндр гибкого газонепроницаемого рукава, содержащий в верхней части размещенный в направляющей башне лифтовый контейнер с ракетой, а в нижней части связан с механизмом торможения и с основанием цилиндра, который соединен посредством трубопроводов с газогенераторными станциями и содержит отверстия для подачи газа в верхнюю часть рукава, причем лифтовый контейнер содержит спускаемый парашют, а укладка рукава осуществляется посредством механизма укладки.
RU2016137561A 2016-09-20 2016-09-20 Устройство для запуска космических ракет RU2708123C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137561A RU2708123C2 (ru) 2016-09-20 2016-09-20 Устройство для запуска космических ракет

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137561A RU2708123C2 (ru) 2016-09-20 2016-09-20 Устройство для запуска космических ракет

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016137561A RU2016137561A (ru) 2018-03-23
RU2016137561A3 RU2016137561A3 (ru) 2018-03-23
RU2708123C2 true RU2708123C2 (ru) 2019-12-04

Family

ID=61708253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137561A RU2708123C2 (ru) 2016-09-20 2016-09-20 Устройство для запуска космических ракет

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708123C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733449C1 (ru) * 2020-02-12 2020-10-01 Николай Федорович Шаповалов Стартовый комплекс и способ запуска ракет-носителей без использования 1-й ступени

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115140688B (zh) * 2022-08-18 2023-09-29 北京中科宇航技术有限公司 一种调节火箭起竖与回平速度的控制系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724738A (en) * 1986-04-22 1988-02-16 Johnson Family Enterprises Space entry actuator launch system
EP0508609A2 (en) * 1991-04-08 1992-10-14 Trw Inc. Modular solid-propellant launch vehicle and related launch facility
RU18827U1 (ru) * 2001-03-22 2001-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Устройство для изготовления рукавов металлических негерметичных
RU77844U1 (ru) * 2008-05-06 2008-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет МГТУ "МАМИ" Установка для запуска объектов космической техники
RU2387598C2 (ru) * 2008-04-04 2010-04-27 Евгений Яковлевич Федоров Подъемное устройство
CN105819002A (zh) * 2016-04-08 2016-08-03 湖北航天技术研究院总体设计所 一种临近空间发射卫星平台及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724738A (en) * 1986-04-22 1988-02-16 Johnson Family Enterprises Space entry actuator launch system
EP0508609A2 (en) * 1991-04-08 1992-10-14 Trw Inc. Modular solid-propellant launch vehicle and related launch facility
RU18827U1 (ru) * 2001-03-22 2001-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промтехнологии" Устройство для изготовления рукавов металлических негерметичных
RU2387598C2 (ru) * 2008-04-04 2010-04-27 Евгений Яковлевич Федоров Подъемное устройство
RU77844U1 (ru) * 2008-05-06 2008-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет МГТУ "МАМИ" Установка для запуска объектов космической техники
CN105819002A (zh) * 2016-04-08 2016-08-03 湖北航天技术研究院总体设计所 一种临近空间发射卫星平台及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733449C1 (ru) * 2020-02-12 2020-10-01 Николай Федорович Шаповалов Стартовый комплекс и способ запуска ракет-носителей без использования 1-й ступени

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016137561A (ru) 2018-03-23
RU2016137561A3 (ru) 2018-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11613385B2 (en) Systems and techniques for launching a payload
CN205559070U (zh) 以压缩空气为施力源的系统及飞机
US20180362191A1 (en) Systems and techniques for launching a payload
US7131613B2 (en) High-altitude launching of rockets lifted by helium devices and platforms with rotatable wings
US3286951A (en) Recovery system
JP2016026125A5 (ru)
CN109018444A (zh) 一种火箭动力式火星运输机动力系统
CN109764774B (zh) 一种用于模拟火箭返回着陆过程的试验装置
RU2708123C2 (ru) Устройство для запуска космических ракет
RU2011130510A (ru) Модуль многоразового применения для ракеты-носителя
CN103209894A (zh) 用于h2-注入的氢气罐
CN106379509A (zh) 一种弹载式浮空气球系统
US4724738A (en) Space entry actuator launch system
US3168266A (en) Apparatus for supporting air-borne loads
CN105083553A (zh) 一种碟形直升式飞行装置
RU107127U1 (ru) Гибридная воздушно-транспортная система
JP7018041B2 (ja) 打ち上げロケットを必要としない円盤型の宇宙船１と水素など使用するバルーン架台２の宇宙船打ち上げ用運搬船。
CN101992855A (zh) 一种飞机
CN205957828U (zh) 飞行器级间分离装置
JP2016215765A (ja) 宇宙機とその軌道面変更方法
CN107539493A (zh) 一种用山体做支架、尽自然本力为动力的航空发射器
CN114111466A (zh) 运载气箭
KR20210001308U (ko) 로켓 부스터 회수 장치
RU2771531C1 (ru) Способ возврата головного обтекателя ракеты на землю (варианты) и обтекатель для реализации этого способа (варианты)
CN110641676A (zh) 平流层浮空平台及其部署方法