RU2715507C1

RU2715507C1 - Braking device of vehicle with rocket engine

Info

Publication number: RU2715507C1
Application number: RU2019112176A
Authority: RU
Inventors: Асхат Абрарович Гарафутдинов
Original assignee: Асхат Абрарович Гарафутдинов
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2020-02-28

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: vehicle braking device with rocket engine (VBDRE) relates to operation of vehicles, in particular, to equipment increasing safety of vehicle operation. VBDRE comprises at least one rocket engine capable of generating braking force with control system. Output cross-sections of the larger part of the rocket engine are located above the common centre of mass of the vehicle.

EFFECT: use of the proposed device allows reducing the risk of people's injury with combustion products of the rocket engine, eliminating smoke screening of the vision in front of the front glass of the vehicle driver with combustion products of the rocket engine, as well as eliminating overturning torque of braking forces and increasing stability of the vehicle during braking.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и эксплуатации транспортных средств, в частности к оборудованию, повышающему безопасность эксплуатации автотранспортных средств.The invention relates to the field of mechanical engineering and operation of vehicles, in particular to equipment that increases the safety of operation of vehicles.

С каждым годом растет число автомобилей на городских дорогах и скорости движения на междугородних автомагистралях, что приводит к росту числа опасных катастрофических ситуаций. Для обеспечения безопасности движения и избегания столкновения или наезда, очень важно обеспечить эффективное торможение. Современные тормозные системы экстренного торможения автомобилей с применением антиблокировочной системы (АБС), устройств с датчиками скорости торможения и усилителями тормозов обеспечивают достаточную высокую степень безопасности за счет применения автоматики. Но ввиду того, что классические тормозные системы работают на основе трения колес о поверхность дороги, то эффективность торможения ограничена и сильно зависит от состояния дорожного покрытия и соответственно от погодных условий, что иногда сводит на нет все достижения современных тормозных систем.The number of cars on city roads and the speed of movement on interurban highways is growing every year, which leads to an increase in the number of dangerous catastrophic situations. To ensure driving safety and avoid collisions or collisions, it is important to ensure effective braking. Modern brake systems for emergency braking of cars with the use of anti-lock braking system (ABS), devices with braking speed sensors and brake booster provide a sufficiently high degree of safety through the use of automation. But in view of the fact that classical brake systems work on the basis of friction of the wheels on the road surface, the braking performance is limited and strongly depends on the condition of the road surface and, accordingly, on weather conditions, which sometimes negates all the achievements of modern brake systems.

Существующие системы торможения практичны, не требуют больших затрат на обслуживание и эффективны в обычных рутинных условиях езды. Но в аварийных ситуациях при дефиците времени и дистанции эти системы являются недостаточными. Поэтому логичным было бы при возникновении аварийной ситуации в дополнении к существующим системам торможения добавить системы торможения на основе реактивных сил с применением реактивных двигателей. Наиболее простыми, легкими по весу и относительно дешевыми среди реактивных двигателей являются ракетные двигатели твердого топлива и однокомпонентные ракетные двигатели. Эти двигатели не требуют постоянного контроля за собой, достаточно лишь применительно к автомобилям производить их осмотр и проверять срок годности при ежегодном техническом осмотре. При этом немаловажен факт высокой надежности этих двигателей в эксплуатации.Existing braking systems are practical, do not require large maintenance costs and are effective in normal routine driving conditions. But in emergency situations with a lack of time and distance, these systems are insufficient. Therefore, it would be logical in case of an emergency in addition to existing braking systems to add braking systems based on jet forces using jet engines. The simplest, lightest and relatively cheapest among jet engines are solid propellant rocket engines and single-component rocket engines. These engines do not require constant monitoring of themselves, it is enough only in relation to cars to inspect them and check the expiration date at the annual technical inspection. At the same time, the fact of high reliability of these engines in operation is important.

Существует изобретение CN 101927757 A (Automobile emergency brake - перевод с китайского на английский). В этом изобретении, которое можно принять в качестве аналога, имеется ракетный двигатель (далее сокращенно - РД), расположенный в передней части транспортного средства, выходное сечение которого (сопловая часть) расположена с наружной передней стороны транспортного средства. Эта ракета управляется по проводу или дистанционно по радиосигналу водителем при отказе обычных тормозов. Как указано в реферате аналога устройство имеет простую конструкцию, оно недорогое и надежное в эксплуатации. К недостаткам аналога можно отнести следующее: ввиду низкого расположения тормозного ракетного двигателя продукты сгорания ракетного топлива могут обжечь людей и вызвать возгорание на встречном транспортном средстве (далее сокращенно - ТС) при их взаимном столкновении и будут застилать обзор самого водителя ТС, а также сильное тормозное усилие РД может создать опрокидывающий момент ТС в сторону торможения.There is an invention of CN 101927757 A (Automobile emergency brake - translation from Chinese to English). In this invention, which can be taken as an analogue, there is a rocket engine (hereinafter abbreviated as RD) located in front of the vehicle, the output section of which (nozzle portion) is located on the outer front side of the vehicle. This rocket is controlled by a wire or remotely by a radio signal by the driver in case of failure of conventional brakes. As indicated in the abstract of the analog device has a simple design, it is inexpensive and reliable in operation. The disadvantages of the analogue include the following: due to the low location of the brake rocket engine, the combustion products of rocket fuel can burn people and cause a fire on the oncoming vehicle (hereinafter abbreviated as TS) in case of their mutual collision and will cover the view of the driver of the vehicle itself, as well as strong braking force The taxiway can create a tipping moment of the vehicle in the direction of braking.

Другим изобретением, которое можно принять в качестве прототипа является устройство описанное в изобретении CN102029981 А (Four rockets and brake systems for motor vehicles - перевод с китайского на английский). В прототипе предусмотрено использование 4 ракетных двигателей размещенных вблизи 4 колес ТС, которые используются при необходимости экстренного торможения, когда тормозных усилий от обычных тормозов на колесах недостаточно. Как сказано в реферате прототипа использование тормозных РД позволяет быстро остановить ТС, повысить безопасность ТС и снизить число дорожно-транспортных происшествий. У прототипа такие же недостатки, как и у аналога.Another invention that can be taken as a prototype is the device described in the invention CN102029981 A (Four rockets and brake systems for motor vehicles - translation from Chinese into English). The prototype provides for the use of 4 rocket engines located near 4 wheels of the vehicle, which are used when emergency braking is necessary, when the braking forces from conventional brakes on the wheels are not enough. As stated in the abstract of the prototype, the use of brake taxiways allows you to quickly stop the vehicle, increase vehicle safety and reduce the number of road accidents. The prototype has the same disadvantages as the analogue.

Задачей предлагаемого устройства является снижение опасности поражения людей продуктами сгорания РД, устранить задымление обзора перед лобовым стеклом водителя ТС продуктами сгорания РД, а также устранение опрокидывающего момента сил торможения и повышения устойчивости ТС при торможении.The objective of the proposed device is to reduce the risk of damage to people by the products of the taxiway’s combustion, to eliminate the smoke from the view in front of the driver’s windshield by the combustion products of the taxiway, and also to eliminate the overturning moment of the braking forces and increase the stability of the vehicle during braking.

Поставленная задача решается тем, что устройство торможения транспортного средства с ракетным двигателем (далее сокращенно: УТТСРД), содержащее не менее одного ракетного двигателя имеющего возможность создания тормозного усилия с системой управления, отличающееся тем, что выходное сечение большей части ракетных двигателей расположены выше общего центра масс транспортного средства.The problem is solved in that the device for braking a vehicle with a rocket engine (hereinafter abbreviated: UTTSRD), containing at least one rocket engine having the ability to create braking forces with a control system, characterized in that the output section of most of the rocket engines are located above the common center of mass vehicle.

В предлагаемом устройстве может быть использован один или большее число ракетных двигателей. Как известно, ракетные двигатели могут быть различной конструкции: ЖРД (РД с жидкостным топливом), РДТТ (РД с твердым топливом), однокомпонентные и др.In the proposed device can be used one or more rocket engines. As you know, rocket engines can be of various designs: liquid propellant rocket engines (liquid propellant propellants), solid propellant propellants (solid propellant propellants), single-component, etc.

Под системой управления в УТТСРД понимается система, которая обеспечивает управление и регулирование включения, выключения, изменения направления вектора и величины силы тяги РД предлагаемого устройства. Система управления может включать в себя электронную систему, электрическую систему или пневмо- или гидравлическую систему, радиосистему, а также комбинированную систему. В простейшем случае позволяет от кнопки управления, находящейся перед водителем ТС, привести в действие РД предлагаемого устройства.The control system in UTTSRD means a system that provides control and regulation of turning on, off, changing the direction of the vector and the magnitude of the thrust RD of the proposed device. The control system may include an electronic system, an electrical system, or a pneumatic or hydraulic system, a radio system, as well as a combined system. In the simplest case, it allows the control button of the proposed device to be activated from the control button in front of the vehicle driver.

Предлагаемое устройство наиболее эффективно может быть использовано при совместном использовании с современной системой торможения ТС (например, на основе АБС), при включении в завершающей стадии торможения для экстренной остановки ТС, когда все возможности автоматического торможения колес использованы, а скорость сближения ТС с препятствием слишком высока. В этом случае компьютерная система ТС включает последний резерв торможения - ракетные двигатели.The proposed device can be most effectively used when used together with a modern vehicle braking system (for example, on the basis of ABS), when it is turned on in the final stage of braking for an emergency stop of the vehicle, when all the options for automatic wheel braking are used, and the vehicle approaches the obstacle too fast . In this case, the computer system of the vehicle includes the last reserve of braking - rocket engines.

Момент срабатывания ракетных двигателей может определяться в автоматическом режиме, например, микропроцессором (бортовым компьютером) по информации, получаемой от дальномера, радара, датчика скорости торможения, датчика давления, акселерометрических и других датчиков. При этом программа торможения, заложенная в микропроцессор, определяет момент оптимального включения РД для наиболее эффективного режима дополнительного торможения, тем самым, снижая последствия аварийной ситуации. Возможен режим также ручного и дистанционного включения РД.The moment of operation of rocket engines can be determined automatically, for example, by a microprocessor (on-board computer) according to information received from a rangefinder, radar, braking speed sensor, pressure sensor, accelerometer and other sensors. At the same time, the braking program incorporated in the microprocessor determines the moment of optimal inclusion of the taxiway for the most effective mode of additional braking, thereby reducing the consequences of an emergency. It is also possible to manually and remotely turn on the taxiway.

Таким образом, УТТСРД служит для предотвращения наезда на препятствие, человека или животного или падения с высоты за счет сокращения тормозного пути. Предлагаемое устройство позволяет предотвратить контакт с объектом или снизить разрушительное действие в случае столкновения за счет дополнительного погашения скорости сближения во время столкновения ТС.Thus, the UTDSD serves to prevent a person or animal from colliding with an obstacle or falling from a height by reducing the braking distance. The proposed device allows you to prevent contact with the object or to reduce the destructive effect in the event of a collision due to the additional cancellation of the approach speed during a collision of the vehicle.

Признак «ракетный двигатель, имеющий возможность создания тормозного усилия» означает то, что сила его тяги направлена в сторону обратную направлению движения ТС, т.е. создает силу, тормозящую ТС. При этом угол между вектором скорости общего центра масс ТС и вектором силы тяги РД должен быть близким к 180 градусов, но может отклоняться в пределах 90 градусов в ту или другую стороны.The sign "rocket engine with the ability to create braking forces" means that its thrust is directed in the direction opposite to the direction of movement of the vehicle, i.e. creates a force that inhibits the vehicle. In this case, the angle between the velocity vector of the common center of mass of the vehicle and the thrust vector of the taxiway should be close to 180 degrees, but may deviate within 90 degrees in one direction or another.

Выходным сечением РД, как известно, является сечение его сопла, из которого происходит истечение газообразного рабочего тела РД.The output section of the taxiway, as is known, is the section of its nozzle, from which the gaseous working fluid of the taxiway flows.

Под общим центром масс ТС понимается центр масс всего ТС при его полной загрузке.The common center of mass of the vehicle is the center of mass of the entire vehicle when it is fully loaded.

Признак «выходное сечение большей части ракетных двигателей расположены выше общего центра масс автотранспортного средства» означает, что у больше половины РД их выходные сечения расположены выше по высоте относительно положения общего центра масс ТС. При этом равнодействующая сил тяги всех РД, создающее тормозное усилие ТС, будет также выше положения общего центра масс ТС, а момент от его действия противоположен моменту от действия сил трения колес и препятствует опрокидыванию ТС в сторону его движения. Кроме того, отличительный признак УТТСРД, благодаря расположению РД выше общего центра масс ТС, обеспечивает удаление огненных (горячих) факелов РД от поверхности дороги и соответственно от людей, а также дым от работы РД не будет мешать обзору водителя ТС.The sign “the output section of most of the rocket engines are located above the common center of mass of the vehicle” means that more than half of the taxiways have their output sections located higher in height relative to the position of the common center of mass of the vehicle. In this case, the resultant traction forces of all taxiways, which creates the braking force of the vehicle, will also be higher than the position of the common center of mass of the vehicle, and the moment from its action is opposite to the moment from the action of the friction forces of the wheels and prevents the vehicle from tipping over in the direction of its movement. In addition, the distinguishing feature of the UTDSRD, due to the location of the taxiway above the common center of mass of the vehicle, ensures the removal of fire (hot) taxi torches from the road surface and, accordingly, from people, as well as the smoke from the taxiway’s operation will not interfere with the driver’s vision.

При классическом способе торможения (при торможении колесами) передние колеса оказываются более перегруженными вертикальной нагрузкой, чем задние колеса. Вследствие этого сила трения на передних колесах больше чем на задних колесах. Поэтому при случайном (или непроизвольном) повороте передних колес или их боковом смещении момент сил трения закручивают ТС с переходом его в юз. В случае использования предлагаемого устройства происходит перераспределение вертикальных нагрузок с передних колес на задние колеса. В результате этого момент от сил трения задних колес оказывается больше момента от сил трения передних колес и суммарный момент сил трения направлен против направления бокового смещения, что приводит к уменьшению бокового разворота и препятствует уходу ТС в юз. Таким образом, применение предлагаемого устройства повышает устойчивость ТС при торможении.In the classical method of braking (when braking with wheels), the front wheels are more overloaded with vertical load than the rear wheels. As a result, the friction force on the front wheels is greater than on the rear wheels. Therefore, in case of accidental (or involuntary) rotation of the front wheels or their lateral displacement, the moment of friction forces spins the vehicle with its transition to the south. In the case of using the proposed device, redistribution of vertical loads from the front wheels to the rear wheels occurs. As a result of this, the moment from the friction forces of the rear wheels is greater than the moment from the friction forces of the front wheels and the total moment of the friction forces is directed against the direction of the lateral displacement, which leads to a decrease in the lateral turn and prevents the vehicle from going to the south. Thus, the use of the proposed device increases the stability of the vehicle during braking.

В качестве РД в предлагаемом устройство могут быть применены однокомпонентные РД с использованием высококонцентрированной перекиси водорода (п. 2 формулы изобретения). Действие таких РД основано на реакции разложения перекиси водорода. В них используется перекись водорода обычно от 80 до 99-процентной концентрации. Перекись водорода в чистом виде относительно устойчива, но при контакте с катализатором (например, с серебром) стремительно разлагается на воду и кислород, менее чем за 1/10 миллисекунды, увеличиваясь в объеме примерно в 5000 раз. К сожалению, по «энергетике» оно уступает гидразину и некоторым сложным химическим соединениям (например, тетранитрометану и т.п.), но превосходит их по «экологичности», стоимости, простоте и безопасности применения. РД на основе высококонцентрированной перекиси водорода используются в ракетном ранце US 3243144 (A) (Personel propulsion unit)-1966-03-29 и имеет опыт эксплуатации.As RD in the proposed device can be applied single-component RD using highly concentrated hydrogen peroxide (paragraph 2 of the claims). The action of such RDs is based on the decomposition of hydrogen peroxide. They use hydrogen peroxide, usually from 80 to 99 percent concentration. Hydrogen peroxide in its pure form is relatively stable, but when contacted with a catalyst (for example, silver) it rapidly decomposes into water and oxygen in less than 1/10 millisecond, increasing in volume by about 5000 times. Unfortunately, in terms of "energy" it is inferior to hydrazine and some complex chemical compounds (for example, tetranitromethane, etc.), but surpasses them in terms of "environmental friendliness", cost, simplicity and safety of use. RD based on highly concentrated hydrogen peroxide are used in the US 3243144 (A) rocket pack (Personel propulsion unit) -1966-03-29 and have operational experience.

В предлагаемом устройстве могут использоваться ракетные двигатели сопловая часть, у которых отклонена от продольной оси ТС (п. 3 формулы изобретения). Это отклонение сопловых частей РД может быть выполнено в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, т.е. вектор силы тяги отдельных РД имеют определенный угол отклонения от продольной оси ТС. Отклонение сопловых частей в горизонтальной плоскости может, например, применяться на грузовом автомобиле, у которого имеется два ракетных двигателя твердого топлива расположенных симметрично относительно продольной оси ТС с соответственно симметричным отклонением сопловых частей РД у правого - вправо, у левого - влево. Такое расположение сопел обеспечивает дополнительную стабилизацию ТС при его боковом смещении. Так, например, при непреднамеренном развороте ТС влево по ходу движения проекция на вектор скорости общего центра масс ТС силы тяги правого РД будет выше, чем левого РД. В результате правый РД будет иметь больший тормозящий эффект, чем левый РД и возникает момент сил, стремящийся развернуть ТС обратно вправо, т.е. уменьшить его непреднамеренный разворот влево. И, наоборот, при непреднамеренном смещении передней части ТС вправо возникает момент тормозных сил, стремящихся развернуть ТС влево. Причем эффект будет выше если сопла РД будут смещены ближе к задней части ТС. В предлагаемом устройстве сопла РД могут иметь также отклонения в вертикальной плоскости от продольной оси ТС для удаления продуктов сгорания топлива РД от попадания на людей, встречные препятствия и во избежание повреждения корпуса ТС. Кроме того, если ось сопла РД будет иметь отклонение от оси корпуса самого РД, то такое РД затруднено будет использовать в качестве самодельных ракет в хулиганских или террористических целях.In the proposed device, rocket engines can be used nozzle part, which is deviated from the longitudinal axis of the vehicle (paragraph 3 of the claims). This deviation of the nozzle parts of the taxiway can be performed in horizontal and vertical planes, i.e. the thrust vector of individual taxiways have a certain angle of deviation from the longitudinal axis of the vehicle. The deviation of the nozzle parts in the horizontal plane can, for example, be used on a truck that has two solid fuel rocket engines located symmetrically relative to the longitudinal axis of the vehicle with a correspondingly symmetric deviation of the nozzle parts of the taxiway from the right to the right and from the left to the left. This arrangement of nozzles provides additional stabilization of the vehicle with its lateral displacement. So, for example, in case of an unintentional turn of the vehicle to the left along the direction of travel, the projection onto the velocity vector of the common center of mass of the vehicle the traction force of the right taxiway will be higher than the left taxiway. As a result, the right taxiway will have a greater inhibitory effect than the left taxiway and there is a moment of forces tending to turn the vehicle back to the right, i.e. reduce its inadvertent turn to the left. And, on the contrary, when the front of the vehicle is inadvertently shifted to the right, a moment of braking forces arises, tending to turn the vehicle to the left. Moreover, the effect will be higher if the RD nozzles are shifted closer to the rear of the vehicle. In the proposed device, the nozzles of the taxiway can also have deviations in the vertical plane from the longitudinal axis of the vehicle to remove the combustion products of the fuel taxiway from getting on people, oncoming obstacles and to avoid damage to the vehicle body. In addition, if the axis of the taxiway nozzle deviates from the axis of the taxiway body itself, then such a taxiway will be difficult to use as improvised missiles for hooligan or terrorist purposes.

В момент резкого включения РД предлагаемого устройства, может возникнуть сильная перегрузка, негативно влияющая на пассажиров и прочность элементов ТС. Во избежание такой перегрузки система может иметь функции регулировки величины равнодействующих сил тяги РД (п. 4 формулы изобретения). Это может осуществляться любым известным способом, например постепенным, т.е. в определенной последовательности включением РД (вначале один РД, затем еще два, далее еще два и т.д.) или путем регулирования силы тяги самого РД.At the moment of a sharp turn on of the taxiway of the proposed device, severe overload may occur, which negatively affects passengers and the strength of vehicle components. To avoid such an overload, the system may have the function of adjusting the magnitude of the resultant thrust forces of the taxiway (paragraph 4 of the claims). This can be done by any known method, for example, gradual, i.e. in a certain sequence by turning on the taxiway (first one taxiway, then two more, then two more, etc.) or by regulating the thrust of the taxiway itself.

В предлагаемом устройстве система управления может иметь возможность обеспечить поворот ракетных двигателей параллельно вектору скорости или ускорения общего центра масс автотранспортного средства (п. 5 формулы изобретения). В таком варианте предлагаемого устройства РД могут быть установлены на отдельной поворотной платформе и по команде системы управления, разворачиваться таким образом, чтобы вектор равнодействующей силы тяги РД будет противонаправлен вектору скорости или ускорения общего центра масс ТС. Это обеспечивает торможение ТС даже при потере управляемости и вращении ТС по поверхности дороги.In the proposed device, the control system may be able to provide rotation of rocket engines parallel to the vector of speed or acceleration of the common center of mass of the vehicle (paragraph 5 of the claims). In this embodiment of the proposed device, the taxiway can be installed on a separate rotary platform and, upon command of the control system, deployed so that the vector of the resultant thrust force of the taxiway is opposite to the velocity or acceleration vector of the vehicle’s common center of mass. This provides braking of the vehicle even with loss of controllability and rotation of the vehicle on the road surface.

УТТСРД после срабатывания, и при отсутствии его повреждения, может быть использовано многократно путем замены РД или его подзарядки, подобно огнетушителям. Для каждого отдельно взятого ТС аварийная ситуация - достаточно редкое событие, и поэтому УТТСРД, находясь в постоянной готовности к применению, практически не требует от владельца или персонала постоянного внимания или дополнительного обслуживания, и оно должно проверяться только при очередном техническом осмотре транспортного средства.After tripping, and in the absence of damage to it, it can be used repeatedly by replacing the taxiway or recharging it, like fire extinguishers. For each individual vehicle, an emergency is a rather rare event, and therefore the UTDSD, being in constant readiness for use, practically does not require constant attention or additional maintenance from the owner or personnel, and it should only be checked during the next technical inspection of the vehicle.

Предлагаемое устройство может применяться на различных ТС: на автомобилях, поездах, самолетах, судах и других ТС. В авиации, например, УТТСРД может применяться для торможения самолета на палубе авианосца.The proposed device can be used on various vehicles: cars, trains, planes, ships and other vehicles. In aviation, for example, UTTSRD can be used to brake the aircraft on the deck of an aircraft carrier.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, состоящее из двух РДТТ, установленных на кузове грузового автомобиля, у которых сопловые части отклонены от продольной оси ТС (п. 3 формулы изобретения).In FIG. 1 shows the proposed device, consisting of two solid propellant rocket motors mounted on a truck body, in which the nozzle parts are deviated from the longitudinal axis of the vehicle (paragraph 3 of the claims).

На фиг. 2 изображено предлагаемое устройство, размещенное на крыше легкового автомобиля и включающее в себя РД с однокомпонентным топливом перекисью водорода (п. 2 формулы изобретения), размещенным на поворотной платформе (п. 5 формулы изобретения) и с регулированием силы торможения при включении РД (п. 4 формулы изобретения).In FIG. 2 shows the proposed device located on the roof of a passenger car and includes a taxiway with one-component fuel hydrogen peroxide (paragraph 2 of the claims) placed on a turntable (paragraph 5 of the claims) and with the regulation of the braking force when turning on the taxiway (p. 4 claims).

Предлагаемое устройство, изображенное на фиг. 1 содержит два РДТТ поз. 1, расположенные симметрично относительно продольной оси ТС на верхней задней части кузова грузового автомобиля. У РДТТ поз. 1 оси сопловых частей имеют отклонения относительно осей их цилиндрических корпусов в горизонтальной и в вертикальной плоскостях и относительно продольной оси ТС. Внутри кабины имеется бортовой компьютер (далее сокращенно - БК) поз. 2. В кабине рядом с водителем на передней панели расположена кнопка поз. 3 включения экстренного торможения, соединенная электрическими связями поз. 4 с бортовым компьютером поз. 2. От каждого РДТТ поз. 1 к БК поз. 2 идут электрические связи, которые объединяются попарно между собой до входа в БК поз. 2. Одна пара электрических связей поз. 5 предназначена для передачи электрических импульсов от БК поз. 2 на электрические пиропатроны системы запуска, предназначенной для воспламенения заряда и запуска РДТТ поз. 1. А другая пара электрических связей поз. 6 предназначена для передачи электрических импульсов от БК поз. 2 к узлам отсечки тяги, предназначенные для полного обнуления тяги, т.е. для отключения РДТТ поз. 1. Пиропатроны и узлы отсечки являются составными частями РДТТ поз. 1 и поэтому отдельно на фиг. 1 не показаны. Имеется также акселерометр поз. 7 для измерения ускорения ТС вдоль его продольной оси, соединенный с помощью электрических связей поз. 8 с БК поз. 2.The proposed device depicted in FIG. 1 contains two solid propellant rocket motors pos. 1, located symmetrically relative to the longitudinal axis of the vehicle on the upper rear of the truck. The solid propellant 1 axis of the nozzle parts have deviations relative to the axes of their cylindrical bodies in the horizontal and vertical planes and relative to the longitudinal axis of the vehicle. Inside the cabin there is an on-board computer (hereinafter abbreviated as BC) pos. 2. In the cab next to the driver on the front panel there is a button pos. 3 emergency braking, connected by electrical connections pos. 4 with the on-board computer pos. 2. From each RTTT pos. 1 to BC pos. 2 there are electrical connections that are combined in pairs between themselves before entering the BC pos. 2. One pair of electrical connections pos. 5 is designed to transmit electrical impulses from the BK pos. 2 to the electric squibs of the launch system, designed to ignite the charge and start the solid propellant rocket prop. 1. And another pair of electrical connections pos. 6 is designed to transmit electrical impulses from the BK pos. 2 to the nodes of the cutoff thrust, designed to completely zero the thrust, i.e. to disable the solid propellant 1. The squibs and cut-off units are components of the solid propellant rocket engine pos. 1 and therefore separately in FIG. 1 are not shown. There is also an accelerometer pos. 7 for measuring the acceleration of the vehicle along its longitudinal axis, connected by electrical connections pos. 8 with BC pos. 2.

Предлагаемое устройство, изображенное на фиг. 1 работает следующим образом. С включением двигателя автомобиля включается его бортовой компьютер поз. 2. При возникновении аварийной ситуации водитель, использовав обычную тормозную систему и понимая, что ее возможности не позволяют на имеющейся дистанции безопасно затормозить ТС, нажимает на кнопку поз. 3 включения экстренного торможения. Сигнал включения по связям поз. 4 передается на БК поз. 2, который в свою очередь тут же передает по электрическим связям поз. 5 импульсы на запуск одновременно обоих РДТТ поз. 1. Силы тяги РДТТ поз. 1 затормаживают автомобиль до его полной остановки. БК поз. 2 при этом анализирует показания акселерометра поз. 7, передаваемые по электрическим проводам поз. 8. В момент остановки автомобиля акселерометр поз. 7 передает на БК поз. 2 показания о нулевом ускорении ТС, который в свою очередь по связям поз. 6 передает электрический импульс на узлы отсечки РДТТ поз. 1, т.е. на их отключение.The proposed device depicted in FIG. 1 works as follows. With the car engine turned on, its on-board computer pos. 2. In the event of an emergency, the driver, using a conventional brake system and realizing that its capabilities do not allow the vehicle to safely brake at an available distance, presses the button pos. 3 enable emergency braking. Signal on connection pos. 4 is transmitted to the BC pos. 2, which in turn immediately transmits by pos. 5 pulses to start simultaneously both solid propellant motors pos. 1. Traction forces of solid propellant rocket engine pos. 1 brake the car until it stops completely. BC pos. 2 while analyzing the readings of the accelerometer pos. 7 transmitted over electric wires pos. 8. At the time the vehicle is stopped, the accelerometer pos. 7 transfers to BC pos. 2 indications of zero acceleration of the vehicle, which in turn is related to pos. 6 transmits an electrical impulse to the RTTT cutoff nodes pos. 1, i.e. to turn them off.

Предлагаемое устройство, изображенное на фиг. 2, содержит БК поз. 2, РД на основе перекиси водорода имеющий 3 сопла Лаваля поз. 9, соединенные через трубопроводы с двумя гидроаккумуляторами поз. 10 с жидкой перекисью водорода, которые связаны с помощью трубопроводов с баллоном поз. 11 со сжатым азотом высокого давления. При этом центральное сопло соединяется с гидроаккумуляторами поз. 10 через клапан-регулятор поз. 12 и газогенератор поз. 13, а два других сопла соединяются с газогенератором поз. 13 параллельно через свои клапан-регуляторы поз. 14. В газогенераторе поз. 13 находится катализатор, при контакте с которым перекись водорода начинает бурно разлагаться с выделением энергии, превращаясь в кислород и воду. Клапан-регуляторы поз. 12, 14 соединены электрическими связями поз. 15, 16 с БК поз. 2 и имеют возможность открываться и закрываться по команде БК поз. 2, причем два клапан-регулятора поз. 14 включаются одновременно по одной команде. Описанные выше составляющие РД расположены на поворотной платформе поз. 17, расположенной на крыше автомобиля над его общим центром масс и может поворачиваться вокруг своей вертикальной оси с помощью привода поз. 18, управляемого через связь поз. 19 БК поз. 2. На платформе поз. 17 расположены два акселерометра: продольный акселерометр поз. 20 и поперечный акселерометр поз. 21, которые через связи поз. 22, 23 связаны с БК поз. 2. Продольный акселерометр поз. 20 расположен таким образом, что он измеряет ускорение вдоль направления вектора силы тяги РД, а поперечный акселерометр поз. 21 - перпендикулярно направлению вектора тяги РД. На передней панели расположена кнопка поз. 3 включения экстренного торможения, соединенная электрическими связями поз. 4 с БК поз. 2. В передней части ТС расположен радар поз. 24 связанный связью поз. 25 с БК поз. 2. По показаниям радара поз. 24 БК поз. 2 определяет расстояние до объектов перед ТС и оценивает вероятность столкновения с ними. В автомобиле имеется современная система торможения, которая может управляться БК поз. 2 и ввиду своей известности не показана на рисунках. Сверху платформа поз. 17 с расположенными на ней РД и акселерометрами укрыта съемной крышкой поз. 26 обтекаемой формы прикрепленной к самой платформе поз. 17. Причем перед соплами поз. 9 у крышки поз. 26 имеются быстросъемные части, которые отбрасываются струями продуктов разложения перекиси водорода при включении РД.The proposed device depicted in FIG. 2, contains BC item. 2, a hydrogen peroxide based RD having 3 Laval nozzles pos. 9, connected through pipelines with two hydraulic accumulators pos. 10 with liquid hydrogen peroxide, which are connected via pipelines with a cylinder pos. 11 with compressed high-pressure nitrogen. In this case, the central nozzle is connected to the hydraulic accumulators pos. 10 through the control valve pos. 12 and a gas generator pos. 13, and two other nozzles are connected to the gas generator pos. 13 in parallel through its control valves pos. 14. In the gas generator pos. 13 there is a catalyst, upon contact with which hydrogen peroxide begins to decompose violently with the release of energy, turning into oxygen and water. Regulator valves pos. 12, 14 are connected by electrical connections pos. 15, 16 with BC pos. 2 and have the ability to open and close at the command of the BC pos. 2, with two valve regulators pos. 14 are turned on simultaneously by one command. The taxiway components described above are located on the turntable pos. 17, located on the roof of the car above its common center of mass and can be rotated around its vertical axis by means of a drive pos. 18, controlled via communication pos. 19 BC pos. 2. On the platform pos. 17 there are two accelerometers: a longitudinal accelerometer pos. 20 and transverse accelerometer pos. 21, which through communication pos. 22, 23 are associated with the BC pos. 2. Longitudinal accelerometer pos. 20 is located in such a way that it measures the acceleration along the direction of the thrust force vector RD, and the transverse accelerometer pos. 21 - perpendicular to the direction of the thrust vector of the taxiway. On the front panel there is a button pos. 3 emergency braking, connected by electrical connections pos. 4 with BC pos. 2. In front of the vehicle there is a radar pos. 24 linked by pos. 25 with BC pos. 2. According to the testimony of the radar pos. 24 BC pos. 2 determines the distance to objects in front of the vehicle and estimates the probability of a collision with them. The car has a modern braking system, which can be controlled by the BC pos. 2 and due to its fame is not shown in the figures. Top platform pos. 17 with the RD and accelerometers located on it is covered with a removable cover pos. 26 streamlined attached to the platform pos. 17. Moreover, in front of the nozzles pos. 9 at the cover pos. 26 there are quick-detachable parts that are discarded by jets of decomposition products of hydrogen peroxide when the taxiway is turned on.

Устройство на фиг. 2 работает следующим образом. При включении двигателя автомобиля включается его БК поз. 2, который в постоянном режиме анализирует показания с акселерометров поз. 20, 21. Изначально платформа поз. 17 сориентирована как показано на фиг. 2 и находится в таком положении от состояния покоя до определенного граничного показателя скорости ТС, величина которого зависит от погодных условий (влажности, температуры окружающей среды), т.е. от коэффициента трения и сцепления колес с дорожным покрытием. При превышении граничного показателя скорости БК поз. 2 через связь поз. 19 дает команду на привод поз. 18 для разворота платформы поз. 17 таким образом, чтобы показания поперечного акселерометра поз. 21 было минимальным, а сопла поз. 9 были направлены с отклонением от продольной оси ТС на угол не более 90 градусов в ту или другую сторону. При этом поперечный акселерометр поз. 21 служит датчиком обратной связи, по показаниям которого БК поз. 2 направляет на привод поз. 18 корректирующие команды для поворота платформы поз. 17 в ту или другую стороны, чтобы минимизировать эти показатели. В таком режиме направление вектора возможной тяги РД (при его включении) совпадает с направлением вектора полного ускорения движущегося ТС и таким образом РД готов к эффективному торможению ТС, причем на любом участке траектории движения, как на прямолинейной, так и на криволинейной ее части. Радар поз. 24 в постоянном режиме сканирует зону перед автомобилем, передавая информацию на БК поз. 2, который рассчитывает тормозной путь при торможении колесами до подвижных или неподвижных объектов перед ТС. В случае, когда, рассчитываемый тормозной путь окажется меньше предельного значения, БК поз. 2 посылает команду на включения обычной системы торможения колесами (если она до этого момента еще не задействована водителем) и на открытие клапан-регулятора поз. 12. При этом азот из баллона поз. 11 вытесняет перекись водорода из гидроаккумуляторов поз. 10 в газогенератор поз. 13, в котором перекись водорода превращается в парогазовую смесь высокого давления и далее с ускорением выбрасывается из центрального сопла Лаваля поз. 9. В результате возникает реактивная сила тяги РД, которая начинает тормозить ТС. Через небольшой промежуток времени БК поз. 2 подает команду через связь поз. 16 на открытие клапан-регуляторов поз. 14, через которые парогазовая смесь из газогенератора начинает поступать еще на два крайних сопла Лаваля поз. 9. В результате этого сила тяги РД возрастает и торможение становится более активным. Ступенчатый рост тяги РД уменьшает перегруз людей в ТС. РД работает до момента, когда акселерометр поз. 20 передаст на БК поз. 2 отсутствие перегрузки, т.е. когда ТС остановится. В этот момент БК поз. 2 передает команду на закрытие клапан-регулятора поз. 12. Помимо автоматического режима включения РД в предлагаемом устройстве предусмотрено также ручное включение РД. Такая необходимость может возникнуть, например, если водитель в самый последний момент обнаружит провал в дорожном покрытии, который радар поз. 24 не сможет «увидеть» или когда у автомобиля откажет обычная тормозная система. В этом случае водитель нажимает на кнопку поз. 3 экстренного торможения. Далее БК поз. 2 также как и выше включает обычную систему торможения колесами и одновременно подает команды на управление включением и выключением РД аналогично тому, как это было описано выше. В предлагаемом устройстве включение РД автоматически по команде БК поз. 2 производится еще в случае, когда водителем будет задействована обычная система торможения колесами и одновременно при работе привода поз. 18 платформа поз. 17 повернется относительно продольной оси ТС на угол, превышающий предельное значение при котором автомобиль переходит в юз, т.к. это означает, что автомобиль перешел в неуправляемый обычными средствами торможения режим вращения на поверхности дорожного покрытия. Дальнейшее управление работой РД БК поз. 2 осуществляется подобно тому, как описано ранее.The device of FIG. 2 works as follows. When the car engine is turned on, its BC pos. 2, which continuously analyzes the readings from accelerometers pos. 20, 21. Initially, the platform pos. 17 is oriented as shown in FIG. 2 and is in this position from a state of rest to a certain boundary indicator of the speed of the vehicle, the value of which depends on weather conditions (humidity, ambient temperature), i.e. on the coefficient of friction and traction of wheels with the road surface. When exceeding the boundary indicator of the velocity of the BC pos. 2 through communication pos. 19 gives the command to drive pos. 18 for turning the platform pos. 17 so that the readings of the transverse accelerometer pos. 21 was minimal and the nozzle pos. 9 were directed with a deviation from the longitudinal axis of the vehicle at an angle of not more than 90 degrees in one direction or another. In this case, the transverse accelerometer pos. 21 serves as a feedback sensor, according to the readings of which BC pos. 2 directs to the drive pos. 18 corrective commands for turning the platform pos. 17 in one direction or another to minimize these indicators. In this mode, the direction of the vector of the possible thrust of the taxiway (when it is turned on) coincides with the direction of the vector of the full acceleration of the moving vehicle, and thus the taxiway is ready for effective braking of the vehicle, and on any part of the trajectory, both on its straight and curved part. Radar Pos. 24 continuously scans the area in front of the car, transmitting information to the BC pos. 2, which calculates the braking distance when braking wheels to moving or stationary objects in front of the vehicle. In the case when the calculated braking distance is less than the limit value, BC pos. 2 sends a command to turn on the usual wheel braking system (if it has not yet been activated by the driver) and to open the valve regulator pos. 12. In this case, nitrogen from the cylinder pos. 11 displaces hydrogen peroxide from accumulators pos. 10 to the gas generator pos. 13, in which hydrogen peroxide is converted into a high-pressure gas mixture and further accelerated is thrown out of the central Laval nozzle pos. 9. The result is a reactive thrust of the taxiway, which begins to slow down the vehicle. After a short period of time BC pos. 2 gives the command through the communication pos. 16 to open the valve control pos. 14, through which the vapor-gas mixture from the gas generator begins to flow to two more extreme Laval nozzles pos. 9. As a result of this, the thrust force of the taxiway increases and braking becomes more active. The stepped increase in thrust of the taxiway reduces the overload of people in the vehicle. RD works until the accelerometer pos. 20 will transfer to BC pos. 2 no overload, i.e. when the vehicle stops. At this moment, BC pos. 2 sends a command to close the valve regulator pos. 12. In addition to the automatic mode of inclusion of taxiways in the proposed device also provides for the manual inclusion of taxiways. Such a need may arise, for example, if the driver at the very last moment discovers a failure in the road surface, which is the radar pos. 24 will not be able to "see" or when the car's conventional brake system fails. In this case, the driver presses the button pos. 3 emergency braking. Further BC pos. 2, as well as above, turns on the usual wheel braking system and simultaneously gives commands to control the turning on and off of the taxiway in the same way as described above. In the proposed device, the inclusion of the taxiway automatically at the command of the BC pos. 2 is carried out even in the case when the driver will use the usual system of wheel braking and at the same time when the drive pos. 18 platform pos. 17 will rotate relative to the longitudinal axis of the vehicle by an angle that exceeds the limit value at which the car goes to the south, because this means that the car has switched to a mode of rotation on the surface of the road surface that is not controlled by conventional braking means. Further management of the work of RD BK pos. 2 is carried out similarly as described previously.

Claims

1. A device for braking a vehicle with a rocket engine, containing at least one rocket engine having the ability to create braking forces with a control system, characterized in that the output sections of most rocket engines are located above the common center of mass of the vehicle.

2. The device according to p. 1, characterized in that it uses rocket engines using single-component fuel hydrogen peroxide.

3. The device according to p. 1, characterized in that it uses rocket engines whose nozzle parts are deviated from the longitudinal axis of the vehicle.

4. The device according to claim 1, characterized in that the control system has the ability to provide a gradual increase in braking force from the moment the rocket engines are turned on.

5. The device according to p. 1, characterized in that the control system has the ability to provide rotation of rocket engines parallel to the velocity vector or acceleration of the common center of mass of the vehicle.