RU2744844C1

RU2744844C1 - Reusable space transportation system for one-way cargo delivery and mass delivery of tourists from long orbit to the lunar surface and following return to earth

Info

Publication number: RU2744844C1
Application number: RU2020120181A
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Петрищев
Original assignee: Владимир Федорович Петрищев
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2021-03-16

Abstract

FIELD: rocket and space technology.

SUBSTANCE: invention relates to rocket and space technology. The reusable space transport system for one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the lunar surface and subsequent return to Earth includes four independent elements. The elements are a reusable lunar orbiter (LO), a lunar shuttle (LS), a lunar filling station (LFS), and an orbital ship (OC). The LO and OC hulls are made in the form of a flattened in the transverse direction and tapered in the front part of the disk with a developed and sloped bottom towards the stern. They are equipped with propulsion and steering rocket engines installed in the aft part of the disk, and aerodynamic rudders for control when moving in the Earth's atmosphere. In addition, they are equipped with thermal protection elements, as well as manufactured landing gear for landing at a home base. For the LO and OC flight to the LFS, after being put into low-earth orbit, they are refueled at an orbital refueling station (ORS). A LFS is a structure of sealed modules connected in series with each other, which includes: service modules with solar panels, nodal, gateway and fuel modules.

EFFECT: reduced labor intensity of the expedition to the moon.

4 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может найти применение при создании ракетно-космических комплексов, обслуживающих индустрию космического туризма.The invention relates to the field of rocket and space technology and can be used in the creation of rocket and space complexes serving the space tourism industry.

Уровень техникиState of the art

Известна ракетно-космическая система (Гудилин В.Е., Слабкий Л.И. Ракетно-космические системы. (История. Развитие. Перспективы). - М., 1996. - 326 с.), разработанная в СССР для доставки космонавтов на Луну, состоящая из трехступенчатой ракеты-носителя (РН) Н1 (ступени А, Б, В), разгонного к Луне ракетного блока Г, доразгонного и тормозного для перехода на орбиту вокруг Луны и для спуска к Луне блока Д, лунного орбитального корабля (ЛОК) с ракетным блоком И и лунного корабля (ЛК) с ракетным блоком Е, предназначенного для посадки одного космонавта на поверхность Луны в составе ЛК с ракетным блоком Е и последующего взлета ЛК с ракетным блоком Е с поверхности Луны, стыковки ЛК с ЛОК, разгона ЛОК к Земле с помощью ракетного блока И, входа спускаемого аппарата ЛОК со второй космической скоростью в атмосферу Земли и посадки на Землю на парашютах. Недостатком данного технического решения является невозможность односторонней доставки грузов и массовой доставки с окололунной орбиты на поверхность Луны туристов и последующего возвращения на Землю в связи с ограниченностью диаметра лунного комплекса ЛЗ, обусловленной ограниченностью диаметра ракетного блока Г РН Н1, применение одноразовых элементов, требующих больших материальных затрат и удорожающих стоимость «путевки» для полета к Луне, большие перегрузки, испытываемые космонавтами при возвратном движении в атмосфере Земли с гиперзвуковой скоростью и невозможность управления траекторией по дальности и боковой координате при полете в атмосфере.Known rocket-space system (Goodilin V.E., Slabkiy L.I. Rocket-space systems. (History. Development. Prospects). - M., 1996. - 326 p.), Developed in the USSR for the delivery of astronauts to the Moon , consisting of a three-stage launch vehicle (LV) H1 (stages A, B, C), an accelerating rocket unit G to the Moon, pre-acceleration and deceleration for transferring to an orbit around the Moon and for descent to the Moon of Unit D, a lunar orbital vehicle (LOK) with a rocket unit I and a lunar spacecraft (LK) with a rocket unit E, designed for landing one cosmonaut on the surface of the Moon as part of a spacecraft with a rocket unit E and the subsequent takeoff of the LK with a rocket unit E from the surface of the Moon, docking the LSC with the LOC, accelerating the LOC to Earth with the help of the I rocket unit, the entrance of the LOC descent vehicle with the second space velocity into the Earth's atmosphere and landing on the Earth by parachutes. The disadvantage of this technical solution is the impossibility of one-way delivery of goods and mass delivery from a circumlunar orbit to the surface of the Moon of tourists and subsequent return to Earth due to the limited diameter of the LZ lunar complex, due to the limited diameter of the rocket unit G RN N1, the use of disposable elements that require large material costs and increasing the cost of a "ticket" for a flight to the Moon, large overloads experienced by cosmonauts during their return motion in the Earth's atmosphere at hypersonic speed and the impossibility of controlling the trajectory in terms of range and lateral coordinate during flight in the atmosphere.

В качестве аналога может быть приведена ракетно-космическая система (Александров В. А., Владимиров В.В., Дмитриев Р.Д. и др. Ракеты-носители. - М.: Воениздат, 1981. - 315 с.), созданная в США, включающая трехступенчатую РН «Сатурн-5» с космическим аппаратом (КА) «Аполлон» и лунным модулем, обеспечившая 50 лет назад впервые в истории цивилизации переход с околоземной орбиты на окололунную орбиту с использованием третьей ступени РН, КА с тремя астронавтами на борту и лунного модуля. Посадочная ступень лунного модуля обеспечивала спуск двух астронавтов с окололунной орбиты на поверхность Луны, а взлетная ступень лунного модуля - взлет с поверхности Луны и стыковку с КА, находящимся на окололунной орбите. Служебный модуль КА обеспечивал выход на траекторию движения к Земле и движение по этой траектории, командный модуль КА обеспечивал вход в атмосферу Земли со второй космической скоростью, движение в атмосфере Земли и посадку на парашютах на морскую поверхность. Недостатком системы является невозможность односторонней доставки грузов и массовой доставки с окололунной орбиты на поверхность Луны туристов и последующего возвращения на Землю в связи с ограниченностью диаметра КА «Аполлон», обусловленной ограниченностью диаметра третьей ступени РН «Сатурн-5», применение одноразовых элементов, требующих больших материальных затрат и удорожающих стоимость «путевки» для полета к Луне, большие перегрузки, испытываемые астронавтами при возвратном движении в атмосфере Земли с гиперзвуковой скоростью и невозможность управления траекторией по дальности и боковой координате при полете в атмосфере.As an analogue can be given the rocket-space system (Aleksandrov V.A., Vladimirov V.V., Dmitriev R.D. and others. Booster rockets. - M .: Voenizdat, 1981. - 315 p.), Created in the USA, including the three-stage Saturn-5 LV with the Apollo spacecraft and lunar module, which ensured 50 years ago, for the first time in the history of civilization, the transition from a near-earth orbit to a circumlunar orbit using the third stage of the LV, a spacecraft with three astronauts on board and lunar module. The landing stage of the lunar module provided the descent of two astronauts from a circumlunar orbit to the lunar surface, and the takeoff stage of the lunar module provided takeoff from the lunar surface and docking with a spacecraft in circumlunar orbit. The spacecraft service module provided access to the trajectory of movement towards the Earth and movement along this trajectory, the command module of the spacecraft ensured entry into the Earth's atmosphere at a second cosmic speed, movement in the Earth's atmosphere and parachute landing on the sea surface. The disadvantage of the system is the impossibility of one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the surface of the Moon and subsequent return to Earth due to the limited diameter of the Apollo spacecraft, due to the limited diameter of the third stage of the Saturn-5 LV, the use of disposable elements requiring large material costs and increasing the cost of a "ticket" for a flight to the Moon, large overloads experienced by astronauts during the return motion in the Earth's atmosphere at hypersonic speed and the impossibility of controlling the trajectory in terms of range and lateral coordinate when flying in the atmosphere.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и принимаемым в качестве прототипа является устройство для доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю по заявке №2019137150, содержащее лунный орбитальный корабль (ЛОК), представляющий собой вторую ступень ракеты-носителя, выполненный в форме сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с развитым плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам которого установлены аэродинамические кили, оснащенный маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, установленными в кормовой части корпуса и работающими на экологически чистых компонентах топлива, аэродинамическими рулями, используемыми при возвратном движении в атмосфере для управления углами атаки и крена - кормовым щитком и элевонами, установленными в кормовой части днища, а также рулями направления, установленными на задних частях килей, выпускаемыми шасси для посадки «по-самолетному» на аэродром базирования, кабиной экипажа с фонарем кабины, системой управления, тепловой защитой передней части корпуса, днища, аэродинамических килей и рулей от внешних тепловых потоков при движении в плотных слоях атмосферы Земли с гиперзвуковой скоростью, снабженный необходимым запасом топлива, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения заданного числа членов экипажа и туристов, рассчитанный на многоразовое применение, а все его двигатели - на многократное включение, для заправки топливом на околоземной орбите от ОЗС с целью доставки туристов с околоземной орбиты на низкую окололунную орбиту ЛОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями, установленными в носовой части корпуса, телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, установленным в верхней части корпуса, радиолокационной системой для выполнения операций поиска, обнаружения, сближения, причаливания, стыковки с ОЗС и расстыковки, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, используемыми при стыковке и заправке. С целью доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю ЛОК доставляет с Земли на низкую окололунную орбиту туристов и два отдельных снаряженных модуля лунного корабля (ЛК) в составе взлетного модуля (ВМ) и посадочного модуля (ПМ), далее на этой орбите осуществляется автоматическая сборка лунного корабля (ЛК), стыковка ЛК с ЛОК, переход в ВМ ЛК членов экипажа и туристов, отстыковка ЛК от ЛОК, спуск ЛК на поверхность Луны, пребывание на ней в течение заданного времени, старт с Луны ВМ и стыковка на окололунной орбите с ЛОК, переход членов экипажа и туристов из ВМ в ЛОК, отстыковка ВМ, выведение ЛОК на траекторию движения к Земле и последующее возвращение на Землю. Недостатком устройства является невозможность односторонней доставки грузов и массовой доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю в связи с недостаточной грузоподъемностью ЛОК и элементов лунного корабля, доставляемых на окололунную орбиту на борту ЛОК.The closest to the invention in terms of technical essence and taken as a prototype is a device for delivering tourists from a circumlunar orbit to the lunar surface and then returning to Earth on application No. 2019137150, containing a lunar orbital spacecraft (LOK), which is the second stage of the launch vehicle, made in the form of a flattened in the transverse direction and sharpened in the front part of the disk with a developed flat and beveled towards the aft bottom, on the sides of which aerodynamic keels are installed, equipped with propulsion and steering rocket engines installed in the aft part of the hull and operating on environmentally friendly fuel components, aerodynamic rudders used in the return movement in the atmosphere to control the angles of attack and roll - the aft shield and elevons installed in the aft part of the bottom, as well as rudders installed on the rear parts of the keels, released by the landing gear for landing "like an airplane" at the base airfield control, a crew cabin with a canopy, a control system, thermal protection of the front of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders from external heat flows when moving in the dense layers of the Earth's atmosphere at hypersonic speed, equipped with the necessary fuel supply, the necessary equipment, equipment and life support a given number of crew members and tourists, designed for reusable use, and all of its engines - for multiple switching, for refueling in low-earth orbit from the OZS in order to deliver tourists from low-earth orbit to low lunar orbit The LOC is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow parts of the hull, a telescopic docking station extending beyond the hull contours, installed in the upper part of the hull, a radar system for performing search, detection, approach, mooring, docking with the OZS and undocking, which is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces used for docking and refueling. In order to deliver tourists from a circumlunar orbit to the surface of the Moon and then return to Earth, the LOC delivers tourists from the Earth to a low circumlunar orbit and two separate equipped modules of a lunar spacecraft (LSC) as part of a take-off module (VM) and a landing module (PM), then to In this orbit, the automatic assembly of the lunar spacecraft (LSC), the docking of the LSC with the LOC, the transfer to the LSC of the crew members and tourists, the undocking of the LSC from the LOC, the descent of the LSC to the lunar surface, staying on it for a given time, start from the Moon and the docking are carried out in a circumlunar orbit from the LOC, the transfer of crew members and tourists from the VM to the LOC, undocking of the VM, placing the LOC on the trajectory to the Earth and subsequent return to the Earth. The disadvantage of the device is the impossibility of one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the surface of the Moon and subsequent return to Earth due to the insufficient carrying capacity of the LOK and the elements of the lunar spacecraft delivered to the circumlunar orbit on board the LOK.

Таким образом, известные технические средства не могут обеспечить одностороннюю доставку грузов и массовую доставку туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны, стремящихся там побывать за более низкую стоимость «путевки», и последующее их возвращение на Землю. Причинами, препятствующими решению этой технической проблемы, являются ограниченность диаметра последних ступеней известных РН и недостаточная грузоподъемность известного многоразового устройства большого диаметра.Thus, the known technical means cannot provide a one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the surface of the Moon, striving to visit there for a lower cost of a "ticket", and their subsequent return to Earth. The reasons that impede the solution of this technical problem are the limited diameter of the last stages of the known launch vehicles and the insufficient carrying capacity of the known large-diameter reusable device.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Предлагается многоразовая космическая транспортная система для односторонней доставки грузов и массовой доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю, состоящая из четырех элементов, взаимодействие между отдельными элементами которой обеспечивает выполнение поставленной задачи.A reusable space transport system for one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the lunar surface and subsequent return to Earth is proposed, consisting of four elements, the interaction between the individual elements of which ensures the fulfillment of the task.

а. Первым элементом системы является ЛОК, задачей которого является доставка с Земли на лунную заправочную станцию (ЛЗС) лунного челнока (ЛЧ) на своей внешней подвеске. ЛОК выполнен в форме сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с развитым плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам которого установлены аэродинамические кили, оснащен маршевыми и рулевыми ракетными двигателями с необходимым запасом топлива, а также системой управления, необходимым оборудованием и выпускаемыми шасси. Для управления углами атаки и крена при возвратном движении в атмосфере на всех участках полета используются аэродинамические рули - кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые в кормовой части плоского днища. На задних частях килей установлены аэродинамические рули направления. Управление по дальности и по боковой координате осуществляется путем отклонения корпуса ЛОК на углы атаки и крена при движении в плотных слоях атмосферы. Для защиты корпуса ЛОК от внешних тепловых потоков при возвратном движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью на переднюю часть корпуса, днище, аэродинамические кили и рули нанесено теплозащитное покрытие. Для сближения и стыковки с ОЗС по заявке №2019133502 с целью заправки топливом ЛОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями, установленными в носовой части корпуса, телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, устанавливаемым в верхней части корпуса, радиолокационной системой для выполнения операций поиска, обнаружения, сближения, причаливания, стыковки и отстыковки от ОЗС, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами. Верхняя часть корпуса ЛОК выполнена плоской, на этой плоской части устанавливаются элементы внешней подвески ЛОК с использованием разъемного соединения системы разделения. К этим элементам перед стартом крепится ЛЧ. В процессе выведения маршевые ракетные двигатели ЛОК, имеющие высокий удельный импульс и работающие на экологически чистых компонентах, поочередно выключают или дросселируют для предотвращения появления перегрузки, превышающей заданную величину. На всех скоростях полета ЛОК при возвратном движении в атмосфере Земли управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми ракетными двигателями. ЛОК рассчитан на многоразовое применение, все его двигатели рассчитаны на многократное включение.and. The first element of the system is the LOC, whose task is to deliver the lunar shuttle (LCH) from the Earth to the lunar filling station (LZS) on its external sling. The LOC is made in the form of a flattened in the transverse direction and tapered in the front part of the disk with a developed flat bottom sloped towards the stern, on the sides of which aerodynamic keels are installed, equipped with sustainer and steering rocket engines with the necessary fuel supply, as well as a control system, the necessary equipment and produced chassis. To control the angles of attack and roll during return motion in the atmosphere, aerodynamic rudders are used - a stern shield and elevons, installed in the stern of the flat bottom. Aerodynamic rudders are installed on the rear parts of the keels. Range control and lateral coordinate control is carried out by deflecting the LOC body to the angles of attack and roll when moving in dense layers of the atmosphere. To protect the LOK hull from external heat fluxes during return movement in the atmosphere at hypersonic speed, a heat-shielding coating is applied to the front part of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders. For rendezvous and docking with the OZS according to application No. 2019133502 for the purpose of refueling, the LOK is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow of the hull, a telescopic docking station extending beyond the hull contours, installed in the upper part of the hull, a radar system for performing search and detection operations, approach, docking, docking and undocking from the OZS, which is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces. The upper part of the LOK body is made flat; on this flat part, the external suspension elements of the LOK are installed using a detachable connection of the separation system. The Champions League is attached to these elements before the start. In the process of launching, the LOK main rocket engines, which have a high specific impulse and operate on environmentally friendly components, are alternately turned off or throttled to prevent the occurrence of an overload exceeding a predetermined value. At all flight speeds of the LOC with a return motion in the Earth's atmosphere, the control of the aerodynamic rudders is supplemented by the control of the cruise and steering rocket engines. LOK is designed for reusable use, all of its motors are designed for multiple switching on.

b. Вторым элементом системы является многоразовый ЛЧ, который предназначен для массовой доставки на поверхность Луны туристов и членов экипажа, прибывающих на ЛЗС на борту орбитального корабля (ОК) по заявке №2019133502, и последующего их возвращения с поверхности Луны на ЛЗС. ЛЧ представляет собой круглый герметичный диск большого диаметра с плоским днищем. Для обеспечения ручного управления при посадке на поверхность Луны в передней части ЛЧ имеется кабина экипажа с фонарем кабины. ЛЧ снабжен телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, устанавливаемым в верхней части корпуса по вертикальной оси симметрии и закрываемым крышкой, радиолокационной системой для выполнения операций поиска, обнаружения, сближения, причаливания, стыковки и отстыковки от ЛЗС, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, используемыми при стыковке и заправке. Стыковка ЛОК с находящимся на его борту ЛЧ с ЛЗС производится с использованием стыковочного узла ЛЧ. ЛЧ снабжен системами связи, навигации, управления, системами жизнеобеспечения членов экипажа и туристов. Для управления ЛЧ при движении по траектории спуска на поверхность Луны используются рулевые ракетные двигатели малой тяги, установленные по периметру нижней части корпуса диска с направлением вектора тяги параллельно его вертикальной оси. Сопла этих двигателей не выступают за поверхность нижней части корпуса. Двигатели имеют глубокую степень дросселирования тяги. Совокупная тяга двигателей обеспечивает выполнение всех операций управления по траектории спуска ЛЧ с окололунной орбиты, в том числе и мягкую посадку на поверхность Луны. Для управления движением ЛЧ при выполнении стыковочных операций с ЛЗС используются две группы ракетных двигателей сверхмалой тяги.b. The second element of the system is a reusable LCH, which is designed for mass delivery to the lunar surface of tourists and crew members arriving at the LZS aboard an orbital vehicle (OC) on application # 2019133502, and their subsequent return from the lunar surface to the LZS. LCH is a round sealed disc of large diameter with a flat bottom. To provide manual control when landing on the lunar surface, there is a flight deck with a cockpit canopy in front of the flight deck. The LCH is equipped with a telescopic docking station extending beyond the contours of the hull, installed in the upper part of the hull along the vertical axis of symmetry and a closed cover, a radar system for performing search, detection, approach, mooring, docking and undocking from the LZS, which is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces used for docking and refueling. The LOC docking with the LCH on board with the LZS is performed using the LCH docking station. The LCH is equipped with communication, navigation, control systems, life support systems for crew members and tourists. To control the flight path when moving along the descent trajectory to the lunar surface, low-thrust steering rocket motors are used, installed along the perimeter of the lower part of the disk housing with the thrust vector direction parallel to its vertical axis. The nozzles of these engines do not protrude beyond the surface of the lower part of the housing. The engines have a deep degree of thrust throttling. The combined thrust of the engines provides for all control operations along the trajectory of the LCH descent from a circumlunar orbit, including a soft landing on the lunar surface. Two groups of ultra-low-thrust rocket motors are used to control the movement of the LCH when performing docking operations with the LZS.

Сопла первой группы двигателей расположены равномерно по периметру диска, как с верхней, так и с нижней стороны корпуса с осями сопел, параллельными вертикальной оси диска. Сопла второй группы двигателей расположены также по периметру диска, как с верхней, так и с нижней стороны корпуса с одинаковым отклонением осей сопел в направлении касательных к окружностям их размещения попарно в противоположные стороны, так, что пара двигателей с одинаковым направлением сопел, один из которых расположен в верхней части корпуса, а другой - под ним в нижней части, при работе создает управляющий момент только относительно вертикальной оси диска и не создает других моментов. Сопла всех двигателей не выступают за поверхность корпуса. Для работы всех двигателей на всех этапах спуска на поверхность Луны и последующего возвращения на окололунную орбиту и стыковки с ЛЗС ЛЧ оснащен топливной системой, содержащей топливные баки, в которые при заправке перекачивается необходимый объем топлива. Для посадки ЛЧ на поверхность Луны по периметру его корпуса расположены восемь вертикальных опор, внутри каждой из которых расположены телескопические однократно выдвигаемые стойки с посадочными пятами, поглощающими энергию удара при посадке лунного корабля на поверхность Луны. ЛЧ рассчитан на многоразовое применение, все его двигатели рассчитаны на многократное включение. ЛЧ в варианте односторонней доставки грузов на поверхность Луны имеет вместо салона для размещения туристов и средств их жизнеобеспечения грузовой отсек, в который на ЛЗС загружаются грузы, необходимые для доставки на поверхность Луны.The nozzles of the first group of engines are located evenly around the disk perimeter, both from the upper and lower sides of the housing, with the nozzle axes parallel to the vertical axis of the disk. The nozzles of the second group of engines are also located along the perimeter of the disk, both from the upper and lower sides of the housing, with the same deviation of the nozzle axes in the direction tangent to the circles of their placement in pairs in opposite directions, so that a pair of engines with the same direction of nozzles, one of which is located in the upper part of the housing, and the other - under it in the lower part, during operation creates a control moment only relative to the vertical axis of the disk and does not create other moments. All engine nozzles do not protrude beyond the surface of the housing. For operation of all engines at all stages of descent to the lunar surface and subsequent return to the lunar orbit and docking with the LZS, the LCH is equipped with a fuel system containing fuel tanks, into which the required volume of fuel is pumped during refueling. To land the LCH on the lunar surface, there are eight vertical supports along the perimeter of its hull, inside each of which there are telescopic single-extendable racks with landing heels that absorb the impact energy when the lunar ship lands on the lunar surface. The LP is designed for reusable use, all of its motors are designed for multiple switching on. The LP in the version of one-way delivery of goods to the surface of the Moon has, instead of a cabin for accommodating tourists and their life support, a cargo compartment, into which the cargo necessary for delivery to the surface of the Moon is loaded onto the LZS.

с. Третьим элементом системы является создаваемая на низкой окололунной орбите ЛЗС, которая обеспечивает заправку топливом ЛЧ и снабжение необходимыми средствами жизнедеятельности членов экипажа и туристов при их спуске на поверхность Луны и при последующем возвращении с поверхности Луны на ЛЗС. Снабжение ЛЗС топливом осуществляется с использованием космического танкера (КТ), а снабжение средствами жизнеобеспечения осуществляется с использованием космического грузовика (КГ), предложенных по заявке №2019133502. ЛЗС представляет собой конструкцию из последовательно состыкованных между собой на лунной орбите следующих герметичных модулей: служебного модуля (23), оснащенного панелями солнечных батарей, узлового модуля (25), обеспечивающего стыковку с четырьмя шлюзовыми модулями (26) и модулем окислителя (27), модуля горючего (28), узлового модуля (29), обеспечивающего стыковку с пятью шлюзовыми модулями (30), служебным модулем (31), также оснащенным панелями солнечных батарей. В служебном модуле (23) размещаются: система управления полетом, средства жизнеобеспечения космонавтов, энергетический и информационный центр, средства навигации и связи, а также каюты для космонавтов. В кормовой части размещены ракетные двигатели, служащие для выдачи импульсов скорости. Со шлюзовыми модулями (26) стыкуются космические корабли типа «Орел» (РФ) (www.ng.ru> science>10_7837_eagle) для доставки космонавтов, средств их жизнеобеспечения и топлива для ракетных двигателей служебного модуля (23). Со шлюзовыми модулями (30) стыкуются орбитальный корабль (ОК) с членами экипажа и туристами на борту, прибывшими для посещения Луны, ЛЧ, КТ и КГ. К стыковочному узлу шлюзового модуля (30) стыкуется также и ОК-спасатель. В служебном модуле (31) размещаются доставляемые с использованием КГ средства жизнеобеспечения членов экипажа и туристов на время их пребывания на борту ЛЧ, а также космонавтов, обслуживающих работу ЛЧ, системы связи, управления и каюты этих космонавтов.from. The third element of the system is the LZS, created in a low circumlunar orbit, which provides refueling of the LP and the supply of the necessary means of life for the crew members and tourists during their descent to the lunar surface and upon their subsequent return from the lunar surface to the LZS. The LZS is supplied with fuel using a space tanker (KT), and the supply of life support is carried out using a space truck (KG), proposed by application No. 2019133502. The LZS is a structure of the following sealed modules sequentially docked with each other in the lunar orbit: a service module (23) equipped with solar panels, a nodal module (25) providing docking with four airlock modules (26) and an oxidizer module (27), a module fuel (28), nodal module (29), providing docking with five gateway modules (30), service module (31), also equipped with solar panels. The service module (23) houses the flight control system, life support for cosmonauts, an energy and information center, navigation and communication facilities, as well as cabins for cosmonauts. In the aft part, rocket motors are placed, which serve to issue speed impulses. Spacecraft of the Orel type (RF) (www.ng.ru> science> 10_7837_eagle) dock with the airlock modules (26) for the delivery of astronauts, their life support and fuel for the rocket engines of the service module (23). An orbital vehicle (OC) with crew members and tourists on board who arrived to visit the Moon, LCH, CT and KG dock with the lock modules (30). The OC rescuer is also docked to the docking station of the airlock module (30). The service module (31) accommodates the life support equipment of the crew members and tourists during their stay on board the LCH, as well as the cosmonauts serving the operation of the LCH, the communication systems, control systems and the cabins of these cosmonauts, delivered using the CG.

d. Четвертым элементом системы, обеспечивающим доставку туристов на окололунную орбиту, стыковку с ЛЗС и последующее возвращение туристов на Землю, является ОК по заявке №2019133502, представляющий собой вторую ступень ракеты-носителя, выполненный в форме сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с развитым плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам которого установлены аэродинамические кили, оснащенный маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, установленными в кормовой части корпуса, аэродинамическими рулями, используемыми при возвратном движении в атмосфере для управления углами атаки и крена - кормовым щитком и элевонами, установленными в кормовой части днища, а также рулями направления, установленными на задних частях аэродинамических килей, выпускаемыми шасси для посадки «по-самолетному» на аэродром базирования, кабиной экипажа с фонарем кабины, системой управления, тепловой защитой передней части корпуса, днища, аэродинамических килей и рулей от внешних тепловых потоков при движении в плотных слоях атмосферы Земли с гиперзвуковой скоростью, снабженный необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения экипажа и туристов, рассчитанный на многоразовое применение, а все его двигатели - на многократное включение. Для сближения и стыковки с ОЗС для заправки топливом, а затем и с ЛЗС для перехода членов экипажа и туристов в ЛЧ, ОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями, установленными в носовой части корпуса, телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, устанавливаемым в верхней части корпуса, радиолокационной системой для выполнения операций поиска, обнаружения, сближения, причаливания, стыковки и отстыковки от ОЗС или ЛЗС, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, используемыми при стыковке и заправке от ОЗС. В процессе выведения маршевые ракетные двигатели ОК, имеющие высокий удельный импульс и работающие на экологически чистых компонентах, поочередно выключают или дросселируют. На всех скоростях полета ОК при возвратном движении в атмосфере Земли управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми ракетными двигателями.d. The fourth element of the system, which ensures the delivery of tourists to a circumlunar orbit, docking with the LZS and the subsequent return of tourists to Earth, is the OK according to application No. 2019133502, which is the second stage of the launch vehicle, made in the form of a flattened in the transverse direction and tapered in the front part of the disk with a developed flat bottom sloped to the aft part, on the sides of which aerodynamic keels are installed, equipped with sustainer and steering rocket engines installed in the aft part of the hull, aerodynamic rudders used during return motion in the atmosphere to control the angles of attack and roll - the aft shield and elevons, installed in the aft part of the bottom, as well as rudders installed on the rear parts of the aerodynamic keels, produced by the landing gear for landing "like an airplane" at the home aerodrome, a crew cabin with a canopy, a control system, thermal protection of the front part of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders from external heat flows when moving in the dense layers of the Earth's atmosphere at hypersonic speed, equipped with the necessary supply of a working fluid, the necessary equipment, equipment and life support for the crew and tourists, designed for reusable use, and all its engines - for multiple switching on. For rendezvous and docking with the OZS for refueling, and then with the LZS for the transfer of crew members and tourists to the LCH, the OC is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow of the hull, telescopically extended beyond the contours of the hull with a docking unit installed in the upper part of the hull , a radar system for performing search, detection, rendezvous, mooring, docking and undocking operations from the OZS or LZS, which is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces used for docking and refueling from the OZS. In the process of launching, the main rocket engines OK, which have a high specific impulse and operate on environmentally friendly components, are alternately turned off or throttled. At all flight speeds of the OC with a return motion in the Earth's atmosphere, the control of the aerodynamic rudders is supplemented by the control of the cruise and steering rocket engines.

Задачей этого изобретения является разработка многоразовой космической транспортной системы для односторонней доставки грузов и массовой доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю.The objective of this invention is to develop a reusable space transport system for one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the lunar surface and subsequent return to Earth.

Поставленная задача решается тем, что многоразовая космическая транспортная система для односторонней доставки грузов и массовой доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю, содержащая ЛОК, выполненный в форме сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам которого установлены аэродинамические кили, оснащенный маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, установленными в кормовой части корпуса, аэродинамическими рулями - кормовым щитком и элевонами, установленными в кормовой части днища, а также рулями направления, установленными на задних частях килей, выпускаемыми шасси, системой управления, тепловой защитой передней части корпуса, днища, аэродинамических килей и рулей, снабженный необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, рассчитанный на многоразовое применение, а все его двигатели - на многократное включение, для заправки топливом на околоземной орбите от орбитальной заправочной станции (ОЗС) ЛОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями, установленными в носовой части корпуса, телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, установленным в верхней части корпуса, радиолокационной системой, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, в процессе выведения маршевые ракетные двигатели ЛОК, имеющие высокий удельный импульс и работающие на экологически чистых компонентах, поочередно выключают или дросселируют, на всех скоростях полета ЛОК при возвратном движении в атмосфере Земли управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, согласно изобретению, содержит многоразовый ЛЧ, ЛЗС и ОК, при этом для выведения ЛЧ на внешней подвеске ЛОК верхняя часть ЛОК выполнена плоской, на плоской части установлены стыковочный узел с крышкой и элементы внешней подвески ЛОК с использованием разъемного соединения системы разделения.The problem is solved by the fact that a reusable space transport system for one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the lunar surface and subsequent return to Earth, containing a LOC, made in the form of a flattened in the transverse direction and tapered in the front part of a disk with a flat and beveled to the stern with the bottom, on the sides of which are installed aerodynamic keels, equipped with sustainer and steering rocket engines installed in the aft part of the hull, aerodynamic rudders - a stern shield and elevons installed in the aft part of the bottom, as well as rudders mounted on the rear parts of the keels, manufactured chassis, control system, thermal protection of the front part of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders, equipped with the necessary supply of working fluid, the necessary equipment, designed for reusable use, and all its engines - for multiple switching on, for refueling in low-earth orbit from the orbital filling station (OZS) LOK is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow of the hull, a telescopic docking station extending beyond the hull contours, installed in the upper part of the hull, a radar system that is part of the control system, as well as electric and refueling interfaces, in the process of launching the LOK main rocket engines, having a high specific impulse and operating on environmentally friendly components, are alternately turned off or throttled, at all flight speeds of the LOK during return motion in the Earth's atmosphere, the control of aerodynamic rudders is supplemented by the control of the main and steering rocket engines, according to invention, contains a reusable LP, LZS and OK, while for removing the LP on the external LOK suspension, the upper part of the LOK is made flat, a docking unit with a cover and elements of the external LOK suspension using a detachable connection are installed on the flat part separation system.

В состав системы входит многоразовый ЛЧ, который перед стартом с Земли устанавливают на внешней подвеске корпуса ЛОК с использованием разъемного соединения системы разделения, ЛЧ конструктивно представляет собой круглый герметичный диск большого диаметра с плоским днищем, в передней части которого имеется кабина экипажа с фонарем кабины, для сближения и стыковки с ЛЗС, входящей в состав системы, ЛЧ снабжен телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, установленным в верхней части корпуса по вертикальной оси симметрии и закрываемым крышкой, радиолокационной системой, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, ЛЧ снабжен системами связи, навигации, управления, ЛЧ снабжен системами жизнеобеспечения туристов и/или членов экипажа, имеет салон или грузовой отсек в который с ЛЗС перемещаются грузы, необходимые для доставки на поверхность Луны, для управления ЛЧ при движении по траектории спуска на поверхность Луны используются рулевые ракетные двигатели малой тяги, устанавливаемые по периметру нижней части корпуса диска с направлением вектора тяги параллельно его вертикальной оси, сопла этих двигателей не выступают за поверхность нижней части корпуса, двигатели имеют глубокую степень дросселирования тяги, при этом совокупная тяга двигателей обеспечивает выполнение всех операций управления по траектории спуска ЛЧ с окололунной орбиты, в том числе и мягкую посадку на поверхность Луны, а для управления движением ЛЧ при выполнении стыковочных операций с ЛЗС используются две группы ракетных двигателей сверхмалой тяги, сопла первой группы двигателей расположены равномерно по периметру диска, как с верхней, так и с нижней стороны корпуса с осями сопел, параллельными вертикальной оси диска, сопла второй группы двигателей расположены также по периметру диска, как с верхней, так и с нижней стороны корпуса с одинаковым отклонением осей сопел в направлении касательных к окружностям их размещения попарно в противоположные стороны, так, что пара двигателей с одинаковым направлением сопел, один из которых расположен в верхней части корпуса, а другой - под ним в нижней части, при работе создает управляющий момент только относительно вертикальной оси диска и не создает других моментов, при этом сопла всех двигателей не выступают за поверхность корпуса, для работы всех двигателей на всех этапах спуска на поверхность Луны и последующего возвращения на окололунную орбиту и стыковки с ЛЗС ЛЧ оснащен топливной системой, содержащей топливные баки, в которые при заправке перекачивается необходимый объем топлива, а для посадки ЛЧ на поверхность Луны по периметру его корпуса расположены восемь вертикальных опор, внутри каждой из которых расположены телескопические однократно выдвигаемые стойки с посадочными пятами, ЛЧ рассчитан на многоразовое применение, все его двигатели рассчитаны на многократное включение.The system includes a reusable LCH, which, before starting from the ground, is installed on the external suspension of the LOK hull using a detachable connection of the separation system, the LCH is structurally a round sealed disk of large diameter with a flat bottom, in the front part of which there is a crew cabin with a cockpit canopy, for approach and docking with the LZS, which is part of the system, the LCH is equipped with a telescopic docking unit extending beyond the contours of the hull, installed in the upper part of the hull along the vertical axis of symmetry and a closed cover, a radar system that is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces, The LCH is equipped with communication, navigation, control systems, the LCH is equipped with life support systems for tourists and / or crew members, has a cabin or a cargo compartment into which the cargoes necessary for delivery to the lunar surface are moved from the LZS, to control the LCH when moving along the descent trajectory to the lunar surface are used low-thrust steering rocket motors installed along the perimeter of the lower part of the disk housing with the thrust vector direction parallel to its vertical axis, the nozzles of these engines do not protrude beyond the surface of the lower part of the housing, the engines have a deep degree of thrust throttling, while the combined thrust of the engines ensures all control operations along the trajectory of descent of the LCH from a circumlunar orbit, including a soft landing on the surface of the Moon, and to control the movement of the LCH when performing docking operations with the LZS, two groups of ultra-low-thrust rocket engines are used, the nozzles of the first group of engines are evenly located along the perimeter of the disk, as from the upper and on the lower side of the body with the axes of the nozzles parallel to the vertical axis of the disk, the nozzles of the second group of engines are also located along the perimeter of the disk, both on the upper and the lower sides of the body with the same deviation of the axes of the nozzles in the direction of tangents to the circles of their placement in pairs in opposite side, so that a pair of motors with the same direction of nozzles, one of which is located in the upper part of the housing, and the other under it in the lower part, during operation creates a control torque only relative to the vertical axis of the disk and does not create other moments, while the nozzles of all engines do not protrude beyond the surface of the hull, for operation of all engines at all stages of descent to the lunar surface and subsequent return to a circumlunar orbit and docking with the LZS, the LCH is equipped with a fuel system containing fuel tanks, into which the necessary volume of fuel is pumped during refueling, and for landing The LCH on the lunar surface along the perimeter of its hull are located eight vertical supports, inside each of which there are telescopic single-extendable racks with landing heels, the LCH is designed for reusable use, all its engines are designed for multiple switching on.

В состав системы входит создаваемая на низкой окололунной орбите ЛЗС, обеспечивающая ЛЧ топливом и средствами жизнедеятельности членов экипажа и туристов, прибывающих с Земли на ОК, входящем в состав системы, в процессе их спуска на поверхность Луны и последующего возвращении на ЛЗС, состоящая из следующих последовательно состыкованных между собой герметичных модулей: служебного модуля (23) с панелями солнечных батарей, узлового модуля (25) с четырьмя шлюзовыми модулями (26) для стыковки пилотируемых и грузовых космических кораблей, модуля окислителя (27), модуля горючего (28), узлового модуля (29) с пятью шлюзовыми модулями (30) для стыковки ЛЧ, OK, космического танкера (КТ), космического грузовика (КГ), ОК-спасателя, а также служебного модуля (31) с панелями солнечных батарей, при этом в служебном модуле (23) размещаются система управления полетом, средства навигации и связи, энергетический и информационный центр, система жизнеобеспечения космонавтов, а также каюты для космонавтов, в кормовой его части размещены ракетные двигатели, а в служебном модуле (31) размещаются доставляемые с использованием КГ средства обеспечения жизнедеятельности членов экипажа и туристов на время их пребывания на борту ЛЧ, а также космонавтов, обслуживающих работу ЛЧ, системы связи, управления и каюты этих космонавтов.The system includes a LZS created in a low lunar orbit, which provides the LZ with fuel and means of life for the crew members and tourists arriving from Earth on the OC, which is part of the system, in the process of their descent to the surface of the Moon and subsequent return to the LZS, consisting of the following sequentially docked sealed modules: a service module (23) with solar panels, a nodal module (25) with four airlock modules (26) for docking manned and cargo spacecraft, an oxidizer module (27), a fuel module (28), a nodal module (29) with five airlock modules (30) for docking LP, OK, space tanker (CT), space truck (KG), OK-rescuer, as well as a service module (31) with solar panels, while in the service module ( 23) accommodates a flight control system, navigation and communication facilities, an energy and information center, a life support system for cosmonauts, as well as cabins for cosmonauts, in its aft part contains rocket engines, and the service module (31) accommodates the means of ensuring the vital activity of crew members and tourists during their stay on board the LCH, as well as astronauts serving the operation of the LCH, communication systems, control systems and cabins of these cosmonauts delivered using the CG ...

В состав системы входит ОК, осуществляющий массовую доставку туристов на ЛЗС и обратное их возвращение на Землю после посещения Луны на борту ЛЧ, выполненный в форме сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам которого установлены аэродинамические кили, оснащенный маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, установленными в кормовой части корпуса, аэродинамическими рулями - кормовым щитком и элевонами, установленными в кормовой части днища, а также рулями направления, установленными на задних частях аэродинамических килей, выпускаемыми шасси, кабиной экипажа с фонарем кабины, системой управления, тепловой защитой передней части корпуса, днища, аэродинамических килей и рулей от внешних тепловых потоков, снабженный необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения экипажа и туристов, рассчитанный на многоразовое применение, а все его двигатели - на многократное включение, для сближения и стыковки с ОЗС, а затем и с ЛЗС, ОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями, установленными в носовой части корпуса, телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом, устанавливаемым в верхней части корпуса, радиолокационной системой, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, в процессе выведения маршевые ракетные двигатели ОК, имеющие высокий удельный импульс и работающие на экологически чистых компонентах, поочередно выключают или дросселируют, на всех скоростях полета ОК при возвратном движении в атмосфере Земли управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми ракетными двигателями.The system includes an OK that carries out the mass delivery of tourists to the LZS and their return to Earth after visiting the Moon on board the LCH, made in the form of a flattened in the transverse direction and sharpened in the front part of a disk with a flat bottom sloped towards the stern, on the sides of which installed aerodynamic keels, equipped with sustainer and steering rocket engines installed in the aft part of the hull, aerodynamic rudders - a stern flap and elevons installed in the aft part of the bottom, as well as rudders mounted on the rear parts of the aerodynamic keels, extended landing gear, cockpit with a canopy cockpit, control system, thermal protection of the front part of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders from external heat flows, equipped with the necessary stock of working fluid, necessary equipment, equipment and life support for the crew and tourists, designed for reusable use, and all its engines - forrepeated activation, for rendezvous and docking with the OZS, and then with the LZS, the OK is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow of the hull, a telescopic docking unit extending beyond the hull contours, installed in the upper part of the hull, a radar system that is part of the system control, as well as electrical and refueling interfaces, in the process of launching the main rocket engines OK, having a high specific impulse and operating on environmentally friendly components, are alternately turned off or throttled, at all flight speeds of the OK during return movement in the Earth's atmosphere, the control of aerodynamic rudders is supplemented by the control of the main and steering rocket motors.

Сущность изобретения поясняется чертежами элементов системы.The essence of the invention is illustrated by drawings of system elements.

На фиг. 1 приведены проекции ЛОК с установленным на нем ЛЧ на вертикальную, горизонтальную и нормальную плоскости, на которых видны основные элементы конструкции ЛОК.FIG. 1 shows the projection of the LOK with the LOK installed on it on the vertical, horizontal and normal planes, on which the main structural elements of the LOK are visible.

На фиг. 2 приведены проекции ЛЧ на вертикальную и горизонтальную плоскости.FIG. 2 shows the projection of the LP on the vertical and horizontal planes.

На фиг. 3 приведена схема ЛЗС.FIG. 3 shows a diagram of the LZS.

На фиг. 4 приведены проекции ОК на вертикальную, горизонтальную и нормальную плоскости, на которых видны основные элементы конструкции ОК.FIG. 4 shows the projection of the OC on the vertical, horizontal and normal planes, on which the main structural elements of the OC are visible.

На этих фигурах:In these figures:

1 - корпус ЛОК;1 - LOC building;

2 - плоское и скошенное к хвостовой части днище;2 - the bottom is flat and beveled towards the tail;

3 - рулевые ракетные двигатели;3 - steering rocket engines;

4 - маршевые ракетные двигатели;4 - cruise rocket engines;

5 - кормовой щиток;5 - aft shield;

6 - элевоны;6 - elevons;

7 - аэродинамические кили;7 - aerodynamic keels;

8 - рули направления;8 - rudders;

9 - верхняя плоская часть корпуса ЛОК;9 - upper flat part of the LOK body;

10 - стыковочный узел ЛОК;10 - docking station LOK;

11 - крышка стыковочного узла ЛОК;11 - cover of the LOK docking station;

12 - корпус ЛЧ;12 - LP body;

13 - плоское днище корпуса ЛЧ;13 - flat bottom of the LP body;

14 - фонарь кабины экипажа;14 - cockpit canopy;

15 - стыковочный узел ЛЧ;15 - LP docking unit;

16 - крышка стыковочного узла ЛЧ;16 - cover of the LP docking station;

17 - рулевые ракетные двигатели малой тяги;17 - low-thrust steering rocket engines;

18 - ракетные двигатели сверхмалой тяги;18 - ultra-low-thrust rocket engines;

19 - ракетные двигатели сверхмалой тяги для управления угловым движением ЛЧ относительно вертикальной оси;19 - ultra-low-thrust rocket engines for controlling the angular motion of the LCH relative to the vertical axis;

20 - вертикальные опоры ЛЧ;20 - vertical supports of the LCH;

21 - телескопические стойки.21 - telescopic racks.

22 - посадочные пяты;22 - landing feet;

23 - служебный модуль 1;23 - service module 1;

24 - панели солнечной батареи;24 - solar panels;

25 - узловой модуль 1;25 - node module 1;

26 - шлюзовой модуль 1;26 - gateway module 1;

27 - модуль окислителя;27 - oxidizer module;

28 - модуль горючего;28 - fuel module;

29 - узловой модуль 2;29 - node module 2;

30 - шлюзовой модуль 2;30 - gateway module 2;

31 - служебный модуль 2;31 - service module 2;

32 - панели солнечной батареи;32 - solar panels;

33 - фонарь кабины экипажа;33 - cockpit canopy;

34 - стыковочный узел ОК;34 - docking station OK;

35 - крышка стыковочного узла ОК.35 - docking station cover OK.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Пример возможной реализации предложенного технического решения.An example of a possible implementation of the proposed technical solution.

1. ЛОК предназначен для доставки ЛЧ на ЛЗС в автоматическом режиме. По форме корпус ЛОК 1 (фиг. 1) представляет собой сплюснутый в поперечном направлении и заостренный в передней части диск с развитым плоским и скошенным к хвостовой части днищем 2 диаметром 25 м и высотой 5 м. Стартовая масса ОК равна 165 т. При этом:1. LOK is intended for delivery of the pharmaceutical product to the LZS in automatic mode. The shape of the LOK 1 body (Fig. 1) is a flattened in the transverse direction and tapered in the front part of the disc with a developed flat bottom and beveled towards the tail end 2 with a diameter of 25 m and a height of 5 m. The launch weight of the OC is 165 tons. In this case:

- масса конструкции - 28.5 т;- weight of the structure - 28.5 tons;

- масса топлива для выведения на орбиту ОЗС -122.5 т;- mass of fuel for launching the OZS into orbit -122.5 t;

- масса полезного груза -14 т;- payload weight -14 tons;

- масса заправляемого на ОЗС топлива - 90 т.- the mass of fuel refueled at the OZS - 90 tons.

В кормовой части ЛОК размещены рулевые ракетные двигатели 3 для управления угловым положением корпуса относительно всех трех осей и маршевые ракетные двигатели 4 с суммарной тягой 240 тс. Количество маршевых ракетных двигателей определяется величиной номинальной тяги каждого из них и возможностью дросселирования тяги. Они работают на экологически чистом топливе «жидкий кислород плюс жидкий водород» и имеют удельный импульс за пределами атмосферы не ниже 450 с. Поочередным отключением двигателей или их дросселированием обеспечивается перегрузка при работе ОК не более 4 единиц, и при этом обеспечивается необходимый уровень надежности выведения. Кроме того, в кормовой части установлены аэродинамические поверхности: кормовой щиток 5 и элевоны 6 для управления углами атаки и крена. По бокам диска установлены аэродинамические кили 7. На задних частях килей установлены рули направления 8. На переднюю часть ОК, на плоское и скошенное к кормовой части днище 2, аэродинамические кили 7 и рули 5, 6, 8 нанесено теплозащитное покрытие (на фиг. 1 не показано). Имеется система автоматического управления, выпускаемые шасси (на фиг. 1 не показано) для посадки «по-самолетному» на аэродром базирования. На всех скоростях полета ОК управление аэродинамическими рулями 5, 6, 8 дополняется управлением маршевыми ракетными двигателями 4 и рулевыми ракетными двигателями 3. Для сближения и стыковки с ОЗС с целью заправки топливом ЛОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями 3, установленными в носовой части корпуса. Верхняя часть корпуса ЛОК 9 выполнена плоской. Здесь установлены стыковочный узел 10 с крышкой 11 и элементы внешней подвески ЛОК с использованием разъемного соединения системы разделения (на фиг. 1 не показано). На элементы внешней подвески устанавливается ЛЧ 12.In the aft part of the LOK there are steering rocket engines 3 to control the angular position of the hull relative to all three axes and propulsion rocket engines 4 with a total thrust of 240 tf. The number of cruise rocket engines is determined by the value of the nominal thrust of each of them and the possibility of throttling the thrust. They operate on environmentally friendly fuel "liquid oxygen plus liquid hydrogen" and have a specific impulse outside the atmosphere of at least 450 s. The alternate shutdown of the motors or their throttling provides an overload during the operation of the OC of no more than 4 units, and at the same time the required level of launch reliability is ensured. In addition, aerodynamic surfaces are installed in the aft: aft shield 5 and elevons 6 to control the angles of attack and roll. On the sides of the disk there are aerodynamic keels 7. On the rear parts of the keels there are rudders 8. On the front part of the OC, on the bottom 2, flat and sloping towards the aft, aerodynamic keels 7 and rudders 5, 6, 8 are applied a heat-protective coating (in Fig. 1 not shown). There is an automatic control system, released by the landing gear (not shown in Fig. 1) for landing "like an airplane" at the home airfield. At all flight speeds OK, the control of aerodynamic rudders 5, 6, 8 is supplemented by the control of propulsion rocket engines 4 and steering rocket engines 3. For rendezvous and docking with the OZS for refueling, the LOC is additionally equipped with steering rocket engines 3 installed in the bow of the hull. The upper part of the LOK 9 case is flat. Here, a docking unit 10 with a cover 11 and elements of the external suspension of the LOC are installed using a detachable connection of the separation system (not shown in Fig. 1). The LCh 12 is installed on the elements of the external suspension.

2. ЛЧ выполнен в двух вариантах: в первом из них он предназначен для доставки на поверхность Луны грузов, во втором -100 туристов и 10 членов экипажа, прибывающих на ЛЗС на борту ОК, и последующего их возвращения на ЛЗС.ЛЧ конструктивно представляет собой круглый герметичный диск диаметром 10 м и высотой 4 м и имеет плоское днище 13 (фиг. 2). Стартовая масса ЛЧ равна 14 т, в варианте доставки туристов после снабжения на ЛЗС средствами жизнеобеспечения членов экипажа и туристов, заправки топливом и перехода членов экипажа и туристов в ЛЧ его масса в итоге становится равной 85 т. При этом:2. LCH is made in two versions: in the first of them it is designed to deliver cargo to the lunar surface, in the second - 100 tourists and 10 crew members arriving at the LZS on board the OK, and their subsequent return to LZS. The LCH is constructively a round a sealed disk with a diameter of 10 m and a height of 4 m and has a flat bottom 13 (Fig. 2). The launch weight of the LC is 14 tons, in the variant of the delivery of tourists after the provision of life support for crew members and tourists to the LZS, fueling and the transfer of crew members and tourists to the LC, its mass eventually becomes equal to 85 tons. In this case:

- масса конструкции - 10 т;- weight of the structure - 10 tons;

- масса оборудования и снаряжения - 4 т;- weight of equipment and gear - 4 tons;

- масса средств жизнеобеспечения - 6 т.- the mass of life support - 6 tons.

- масса туристов (100 ч) и экипажа (10 ч) - 11 т;- weight of tourists (100 hours) and crew (10 hours) - 11 tons;

- масса заправляемого на ЛЗС топлива - 54 т.- weight of fuel refueled at LZS - 54 tons.

Для обеспечения ручного управления при посадке на поверхность Луны в передней части ЛЧ имеется фонарь кабины 14 для членов экипажа. Для сближения и стыковки с ЛЗС ЛЧ снабжен телескопическим выдвигаемым за обводы корпуса стыковочным узлом 15, устанавливаемым в верхней части корпуса по вертикальной оси симметрии и закрываемым крышкой 16, защищающей стыковочный узел от лунной пыли, радиолокационной системой для выполнения операций поиска, обнаружения, сближения, причаливания, стыковки и отстыковки от ЛЗС (на фиг. 2 не показано), входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, используемыми при стыковке и заправке. ЛЧ снабжен системами связи, навигации, управления, системами жизнеобеспечения членов экипажа и туристов. Для управления ЛЧ при движении по траектории спуска на поверхность Луны используются рулевые ракетные двигатели малой тяги, устанавливаемые по периметру нижней части корпуса диска с направлением вектора тяги параллельно его вертикальной оси симметрии. Сопла 17 этих двигателей не выступают за поверхность нижней части корпуса. Двигатели имеют глубокую степень дросселирования тяги. Совокупная тяга двигателей равна 20 тс и обеспечивает выполнение всех операций по траектории спуска ЛЧ с окололунной орбиты, в том числе и мягкую посадку на поверхность Луны. Для управления движением ЛЧ при выполнении стыковочных операций с ЛЗС используются две группы ракетных двигателей сверхмалой тяги, например, 5 кгс. Сопла 18 первой группы двигателей расположены также по периметру диска, как с верхней, так и с нижней стороны корпуса с осями сопел, параллельными вертикальной оси диска. Сопла 19 второй группы расположены также по периметру диска, как с верхней, так и с нижней стороны корпуса с одинаковым отклонением осей сопел в направлении касательных к окружностям их размещения попарно в противоположные стороны, так, что пара двигателей с одинаковым направлением сопел, один из которых расположен в верхней части корпуса, а другой - под ним в нижней части, при работе создает управляющий момент только относительно вертикальной оси диска и не создает других моментов. Сопла всех двигателей не выступают за поверхность корпуса. Для работы всех двигателей на всех этапах спуска на поверхность Луны и последующего возвращения на окололунную орбиту и стыковки с ЛЗС ЛЧ оснащен топливной системой, содержащей топливные баки, в которые при заправке перекачивается необходимый объем топлива. ЛЧ рассчитан на многоразовое применение, все его двигатели рассчитаны на многократное включение. Для посадки ЛЧ на поверхность Луны по периметру его корпуса расположены восемь вертикальных опор 20, внутри каждой из которых расположены телескопические однократно выдвигаемые стойки 21 с посадочными пятами 22, поглощающими энергию удара при посадке лунного корабля на поверхность Луны. ЛЧ в варианте доставки грузов на поверхность Луны имеет вместо салона для размещения туристов и средств их жизнеобеспечения грузовой отсек, в который на ЛЗС перемещается груз, необходимый для доставки на поверхность Луны. Масса ЛЧ в этом варианте на момент отделения от ЛЗС равна 85 т. При этом:To provide manual control when landing on the lunar surface, in the front of the LCH there is a canopy 14 for the crew members. For rendezvous and docking with the LZS, the LCH is equipped with a telescopic docking node 15 extending beyond the hull contours, installed in the upper part of the hull along the vertical axis of symmetry and a closed cover 16 that protects the docking station from lunar dust, a radar system for performing search, detection, rendezvous, and mooring operations , docking and undocking from the LZS (not shown in Fig. 2), which is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces used for docking and refueling. The LCH is equipped with communication, navigation, control systems, life support systems for crew members and tourists. To control the LCH when moving along the descent trajectory to the lunar surface, low-thrust steering rocket motors are used, installed along the perimeter of the lower part of the disk housing with the thrust vector direction parallel to its vertical axis of symmetry. The nozzles 17 of these engines do not protrude beyond the surface of the lower part of the housing. The engines have a deep degree of thrust throttling. The total thrust of the engines is 20 tf and ensures all operations along the LCH descent trajectory from a circumlunar orbit, including a soft landing on the lunar surface. To control the movement of the LCH when performing docking operations with the LZS, two groups of ultra-low-thrust rocket engines, for example, 5 kgf, are used. The nozzles 18 of the first group of engines are also located along the perimeter of the disk, both from the upper and lower sides of the housing, with the axes of the nozzles parallel to the vertical axis of the disk. The nozzles 19 of the second group are also located along the perimeter of the disk, both from the upper and lower sides of the housing with the same deviation of the nozzle axes in the direction tangent to the circles of their placement in pairs in opposite directions, so that a pair of motors with the same direction of nozzles, one of which is located in the upper part of the housing, and the other - under it in the lower part, during operation creates a control moment only relative to the vertical axis of the disk and does not create other moments. All engine nozzles do not protrude beyond the surface of the housing. For operation of all engines at all stages of descent to the lunar surface and subsequent return to the lunar orbit and docking with the LZS, the LCH is equipped with a fuel system containing fuel tanks, into which the required volume of fuel is pumped during refueling. The LP is designed for reusable use, all of its motors are designed for multiple switching on. To land the LCH on the lunar surface, eight vertical supports 20 are located along the perimeter of its hull, inside each of which there are telescopic single-extendable racks 21 with landing heels 22, which absorb the impact energy when the lunar ship lands on the lunar surface. The LP in the variant of cargo delivery to the lunar surface has a cargo compartment instead of a cabin for accommodating tourists and their means of life support, into which the cargo necessary for delivery to the lunar surface is moved to the LZS. The mass of the LP in this version at the time of separation from the LZS is 85 tons. In this case:

- масса оборудования и снаряжения -4 т;- weight of equipment and consumables -4 tons;

- масса средств жизнеобеспечения -1 т.- the mass of life support -1 t.

- масса экипажа (10 ч) - 1 т;- crew weight (10 h) - 1 t;

- масса заправляемого на ЛЗС топлива - 50 т;- weight of fuel refueled at LZS - 50 tons;

- масса доставляемого на Луну груза -19 т.- the mass of the cargo delivered to the Moon -19 tons.

3. ЛЗС предназначена для заправки ЛЧ топливом, необходимым для его перелета с низкой окололунной орбиты высотой 100 км на поверхность Луны и последующего возвращения на эту орбиту, снабжения ЛЧ средствами жизнеобеспечения членов экипажа и туристов, а также для пересадки членов экипажа и туристов из ОК в ЛЧ и обратно после пребывания на Луне. ЛЗС представляет собой конструкцию (фиг. 3), состоящую из последовательно состыкованных между собой следующих герметичных модулей: служебного модуля (23), оснащенного панелями солнечных батарей 24, узлового модуля 25, обеспечивающего стыковку с четырьмя шлюзовыми модулями 26, модуля окислителя 27, модуля горючего 28, узлового модуля 29, обеспечивающего стыковку с пятью шлюзовыми модулями 30, служебного модуля 31, оснащенного панелями солнечных батарей 32. В служебном модуле 23 размещены система управления полетом, средства жизнеобеспечения, энергетический и информационный центр, средства навигации и связи, а также каюты для космонавтов. В кормовой части размещены ракетные двигатели, служащие для поддержания заданных параметров орбиты ЛЗС. Со шлюзовыми модулями 26 стыкуются космические корабли типа «Орел» для доставки космонавтов, средств жизнеобеспечения и топлива для ракетных двигателей служебного модуля. Шлюзовые модули 26 могут использоваться для выхода космонавтов в открытый космос. Со шлюзовыми модулями 30 стыкуется ЛЧ для заправки топливом и средствами жизнеобеспечения перед спуском на поверхность Луны, КТ и КГ по заявке №2019133502 для доставки с Земли на ЛЗС топлива и средств жизнеобеспечения членов экипажа и туристов соответственно. В служебном модуле 31 размещены доставляемые с использованием КГ средства обеспечения жизнедеятельности членов экипажа и туристов на борту ЛЧ, а также космонавтов, обслуживающих работу ЛЧ, системы связи, управления и каюты этих космонавтов. Заправка ЛЧ топливом производится при наличии на борту ОЗС 54 т топлива. Максимальная заправка ЛЗС топливом составляет 57 т. При массовом соотношении потребного кислорода к водороду 5,85 масса кислорода равна 48,7 т, а масса водорода - 8,3 т. При удельном весе жидкого кислорода 1,14 т/м³, заправляемого при температуре минус 185°С, объем кислородного бака равен 42,7 м³. При удельном весе жидкого водорода 0,071 т/м³, заправляемого при температуре минус 253°С, объем водородного бака равен 116,9 м³. При диаметре баков 5,1 м условная длина цилиндра бака кислорода равна 2,1 м, а бака водорода - 5,75 м.3. The LZS is designed for refueling the LCH with the fuel necessary for its flight from a low circumlunar orbit with an altitude of 100 km to the lunar surface and subsequent return to this orbit, supplying the LCH with life support for crew members and tourists, as well as for transferring crew members and tourists from the OK to Champions League and back after stay on the Moon. LZS is a structure (Fig. 3), consisting of sequentially docked together the following sealed modules: a service module (23) equipped with solar panels 24, a nodal module 25, providing docking with four gateway modules 26, an oxidizer module 27, a fuel module 28, a nodal module 29, providing docking with five airlock modules 30, a service module 31 equipped with solar panels 32. The service module 23 houses a flight control system, life support, an energy and information center, navigation and communication facilities, and cabins for astronauts. In the aft part, rocket motors are placed, which serve to maintain the specified parameters of the LZS orbit. Spacecraft of the "Eagle" type dock with the airlock modules 26 for the delivery of astronauts, life support equipment and fuel for the rocket engines of the service module. The airlock modules 26 can be used for spacewalking astronauts. The airlock module 30 is connected to the LP for refueling with fuel and life support before descent to the lunar surface, KT and KG on application No. 2019133502 for the delivery of fuel and life support for the crew members and tourists from the Earth to the LZS, respectively. The service module 31 contains the means of ensuring the life of the crew members and tourists on board the LCH, delivered with the use of the CG, as well as the astronauts serving the operation of the LCH, the communication systems, control systems and the cabins of these cosmonauts. Refueling of the LP with fuel is carried out in the presence of 54 tons of fuel on board the OZS. The maximum filling of LZS with fuel is 57 tons. With a mass ratio of required oxygen to hydrogen of 5.85, the mass of oxygen is 48.7 tons, and the mass of hydrogen is 8.3 tons. With a specific gravity of liquid oxygen of 1.14 t / m ³ , refueled at temperature of minus 185 ° C, the volume of the oxygen tank is 42.7 m ³ . With a specific gravity of liquid hydrogen of 0.071 t / m ³ , refueled at a temperature of minus 253 ° C, the volume of the hydrogen tank is 116.9 m ³ . With a tank diameter of 5.1 m, the nominal cylinder length of the oxygen tank is 2.1 m, and the hydrogen tank is 5.75 m.

Массовые характеристики модулей ЛЗС следующие:The mass characteristics of the LZS modules are as follows:

- масса модуля СМ-1 - 30 т;- weight of the CM-1 module - 30 t;

- масса модуля УМ-1 - 4 т;- weight of the UM-1 module - 4 tons;

- масса модуля ШМ-1 - 6 т;- weight of the ShM-1 module - 6 tons;

- масса модуля МО - 3 т;- weight of the MO module - 3 tons;

- масса модуля МГ - 10 т;- MG module weight - 10 t;

- масса модуля УМ-2 - 4 т;- weight of the UM-2 module - 4 tons;

- масса модуля ШМ-2 - 8 т;- weight of the ShM-2 module - 8 t;

- масса модуля СМ-2 - 30 т.- weight of the CM-2 module - 30 tons.

Масса сухой станции ЛЗС равна 145 т, при заправке максимальным количеством топлива 57 т и загрузке максимальным количеством средств жизнеобеспечения 19 т в итоге ее максимальная масса равна 221 т. Стрелка на фиг. 3 указывает на направление полета ЛЗС. Каждая из четырех панелей СБ устанавливается на СМ с помощью двухстепенного карданового подвеса с приводами. В процессе полета ЛЗС ориентируется в осях текущей орбитальной системы координат, так что на освещенной части витка приводы панелей солнечных батарей обеспечивают непрерывное совмещение направления нормали к панелям с направлением на Солнце. Перед проведением маневра поддержания заданных параметров орбиты ЛЗС разворачивается по каналу рыскания на 90° до совмещения продольной оси ЛЗС с направлением полета таким образом, чтобы направление вектора тяги маршевых двигателей служебного модуля СМ-1 совпадало с направлением полета, после чего включаются ракетные двигатели служебного модуля СМ-1.The mass of the dry LZS station is 145 tons, when refueling with the maximum amount of fuel 57 tons and loading with the maximum amount of life support means 19 tons, as a result, its maximum mass is 221 tons. The arrow in Fig. 3 indicates the direction of flight of the LZS. Each of the four SB panels is installed on the SM using a two-degree gimbal suspension with drives. During the flight, the LZS is oriented in the axes of the current orbital coordinate system, so that on the illuminated part of the loop, the drives of the solar panels ensure continuous alignment of the direction of the normal to the panels with the direction to the Sun. Before carrying out the maneuver to maintain the specified orbit parameters, the LZS is rotated along the yaw channel by 90 ° until the longitudinal axis of the LZS is aligned with the direction of flight so that the direction of the thrust vector of the main engines of the SM-1 service module coincides with the direction of flight, after which the rocket engines of the SM service module are switched on -one.

4. ОК предназначен для выведения 100-а туристов и 10-и членов экипажа на низкую окололунную орбиту высотой 100 км, на которой находится ЛЗС, стыковки с ней с целью перехода членов экипажа и туристов в снаряженный ЛЧ для посещения поверхности Луны, обратного перехода их в ОК после такого посещения и последующего возвращения на Землю.4. OC is designed to launch 100 tourists and 10 crew members into a low lunar orbit with an altitude of 100 km, on which the LZS is located, docking with it for the purpose of transferring crew members and tourists to an equipped flight path to visit the surface of the Moon, their reverse transition in OK after such a visit and subsequent return to Earth.

По форме корпус ОК 1 (фиг. 4) представляет собой сплюснутый в поперечном направлении и заостренный в передней части диск с развитым плоским и скошенным к хвостовой части днищем 2 диаметром 25 м и высотой 5 м. Стартовая масса ОК равна 165 т. При этом:The shape of the body OK 1 (Fig. 4) is a flattened in the transverse direction and tapered in the front part of the disk with a developed flat and beveled towards the tail of the bottom 2 with a diameter of 25 m and a height of 5 m. The launch mass of the OK is 165 tons. In this case:

- масса конструкции - 26,5 т;- weight of the structure - 26.5 tons;

- масса топлива для выведения на орбиту ОЗС -115,5 т;- the mass of the fuel for launching the OZS into orbit is 115.5 tons;

- масса оборудования и снаряжения -12 т;- weight of equipment and consumables -12 tons;

- масса туристов (100 ч.) и экипажа (10 ч.) -11 т;- the mass of tourists (100 hours) and crew (10 hours) -11 tons;

- масса заправляемого на ОЗС топлива -100 т.- the mass of the fuel refueled at the OZS is 100 tons.

В кормовой части ОК размещены рулевые ракетные двигатели 3 для управления угловым положением корпуса относительно всех трех осей и маршевые ракетные двигатели 4 с суммарной тягой 240 тс. Количество маршевых ракетных двигателей определяется величиной номинальной тяги каждого из них и возможностью дросселирования тяги. Они работают на экологически чистом топливе «жидкий кислород плюс жидкий водород» и имеют удельный импульс за пределами атмосферы не ниже 450 с. Поочередным отключением двигателей или их дросселированием обеспечивается перегрузка при работе ОК не более 4 единиц, и при этом обеспечивается необходимый уровень надежности выполнения задачи. Кроме того, в кормовой части установлены аэродинамические поверхности: кормовой щиток 5 и элевоны 6 для управления углами атаки и крена. По бокам диска установлены аэродинамические кили 7. На задних частях килей установлены аэродинамические рули направления 8. На переднюю часть ОК, днище 2, аэродинамические кили 7 и рули 5, 6, 8 нанесено теплозащитное покрытие (на фиг. 4 не показано). Имеется система управления, необходимое оборудование и снаряжение для туристов и экипажа со средствами жизнеобеспечения (на фиг. 1 не показано), кабина экипажа с фонарем кабины 33 для управления ОК при выполнении последующих после выведения на околоземную орбиту операций, при полете на окололунную орбиту и при возвращении к Земле, при движении в атмосфере и при посадке на аэродром базирования. Имеются выпускаемые шасси (на фиг. 1 не показано) для посадки «по-самолетному» на аэродром базирования. На всех скоростях полета ОК управление аэродинамическими рулями 5, 6, 8, при необходимости, дополняется управлением маршевыми ракетными двигателями 4 и рулевыми ракетными двигателями 3. ОК рассчитан на многоразовое применение, все его двигатели рассчитаны на многократное включение. Для сближения и стыковки с ОЗС с целью заправки топливом или с ЛЗС для перехода членов экипажа и туристов в ЛЧ ОК дополнительно снабжен рулевыми ракетными двигателями 3, установленными в носовой части корпуса, телескопическим стыковочным узлом 34, устанавливаемым в верхней части корпуса и выдвигаемым за обводы корпуса после открытия крышки 35, радиолокационной системой (на фиг. 1 не показано) для выполнения операций поиска, обнаружения, сближения, причаливания, стыковки и отстыковки от ОЗС или ЛЗС, входящей в состав системы управления, а также электрическими и заправочными интерфейсами, используемыми при стыковке и заправке (на фиг. 1 не показано).In the aft part of the OK there are steering rocket engines 3 to control the angular position of the hull relative to all three axes and propulsion rocket engines 4 with a total thrust of 240 tf. The number of cruise rocket engines is determined by the value of the nominal thrust of each of them and the possibility of throttling the thrust. They operate on environmentally friendly fuel "liquid oxygen plus liquid hydrogen" and have a specific impulse outside the atmosphere of at least 450 s. The alternate shutdown of the motors or their throttling provides an overload during the operation of the OC of no more than 4 units, and at the same time the required level of reliability of the task is provided. In addition, aerodynamic surfaces are installed in the aft: aft shield 5 and elevons 6 to control the angles of attack and roll. On the sides of the disk, aerodynamic keels 7 are installed. On the rear parts of the keels, aerodynamic rudders 8 are installed. On the front part of the OC, the bottom 2, aerodynamic keels 7 and rudders 5, 6, 8 a heat-shielding coating is applied (not shown in Fig. 4). There is a control system, the necessary equipment and equipment for tourists and crew with life support (not shown in Fig. 1), a cockpit with a canopy 33 for controlling the spacecraft when performing subsequent operations after launching into a near-earth orbit, when flying into a near-lunar orbit and when return to Earth, when moving in the atmosphere and when landing at a home airfield. There are retractable landing gear (not shown in Fig. 1) for landing "like an airplane" at the home airfield. At all speeds of the OK flight, the control of the aerodynamic rudders 5, 6, 8, if necessary, is supplemented by the control of the propulsion rocket engines 4 and the steering rocket engines 3. The OK is designed for reusable use, all of its engines are designed for multiple switching on. For convergence and docking with the OZS for the purpose of refueling or with the LZS for the transfer of crew members and tourists to the LCH, the OK is additionally equipped with steering rocket engines 3 installed in the bow of the hull, a telescopic docking unit 34 installed in the upper part of the hull and extended beyond the hull contours after opening the cover 35, the radar system (not shown in Fig. 1) to perform search, detection, approach, docking, docking and undocking from the OZS or LZS, which is part of the control system, as well as electrical and refueling interfaces used during docking and refueling (not shown in Fig. 1).

Многоразовая космическая транспортная система для односторонней доставки грузов и массовой доставки туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующего возвращения на Землю работает следующим образом. После окончания сборки ЛЗС на круговой окололунной орбите высотой 100 км и проведения необходимых тестовых испытаний осуществляется снабжение ЛЗС топливом с использованием многоразового КТ, доставляющего на ЛЗС за один запуск 19 т топлива, и средствами жизнеобеспечения с использованием многоразового КГ, доставляющего на ЛЗС за один запуск 19 т груза. КГ и КТ стыкуются с ЛЗС с использованием шлюзовых модулей ШМ-2. После первой заправки ЛЗС необходимыми 57 тоннами топлива и 19 тоннами средств жизнедеятельности на окололунную орбиту ЛЗС выводится ЛОК с находящимся на его внешней подвеске ЛЧ. ЛОК стыкуется с модулем ШМ-2 ЛЗС с использованием стыковочного узла ЛЧ. Перед возвращением ЛОК на Землю срабатывают пирозамки системы разделения ЛОК и ЛЧ. Далее система управления ЛОК отделяет его от ЛЧ, при этом ЛЧ остается пристыкованным к ЛЗС, а ЛОК направляется к Земле. ЛЧ в варианте доставки туристов заправляется топливом и снабжается средствами жизнеобеспечения членов экипажа и туристов, которые после этого прибывают на ЛЗС на борту ОК. ОК стыкуется с ЛЗС также с использованием модуля ШМ-2. После перехода членов экипажа и туристов из ОК в ЛЧ начинается этап их спуска на поверхность Луны, для чего ЛЧ отстыковывается от ЛЗС, в заданный момент времени включаются ракетные двигатели ЛЧ для выдачи необходимого тормозного импульса скорости с целью движения по траектории спуска к Луне, далее осуществляется посадка на поверхность Луны и выход членов экипажа и туристов из ЛЧ на поверхность Луны. После пребывания на Луне в течение заданного времени, например, одних суток, члены экипажа и туристы занимают свои кресла в ЛЧ, ракетные двигатели ЛЧ включаются с целью взлета с поверхности Луны, выхода на орбиту ЛЗС и стыковки с ней, после чего члены экипажа и туристы переходят в ОК. Далее ОК отстыковывается от ЛЗС, в заданный момент времени включаются его маршевые двигатели, и ОК переводится на траекторию движения к Земле с последующим входом в атмосферу Земли со второй космической скоростью. После снижения до заданной высоты полета экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку ОК «по-самолетному» на аэродром базирования. На всех скоростях полета ОК в атмосфере Земли управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми ракетными двигателями. После возвращения ЛЧ с поверхности Луны на ЛЗС он вновь заправляется топливом и средствами обеспечения жизнедеятельности для обслуживания следующей группы туристов. В варианте односторонней доставки грузов на поверхность Луны ЛЧ заправляется топливом и средствами жизнеобеспечения экипажа, заправляется топливом, в него перемещается груз, необходимый для доставки на поверхность Луны. Далее процесс спуска ЛЧ на поверхность Луны повторяется. На поверхности Луны экипаж обеспечивает разгрузку доставленного полезного груза, после чего ЛЧ возвращается на орбиту ЛЗС и стыкуется с ней.A reusable space transport system for one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the lunar surface and subsequent return to Earth works as follows. After completing the assembly of the LZS in a circular lunar orbit with an altitude of 100 km and carrying out the necessary test tests, the LZS is supplied with fuel using a reusable CT that delivers 19 tons of fuel to the LZS in one launch, and life support means using a reusable CG that delivers 19 to the LZS in one launch 19 tons of cargo. KG and KT dock with LZS using gateway modules ShM-2. After the first refueling of the LZS with the required 57 tons of fuel and 19 tons of livelihoods, the LZS is launched into the LZS circumlunar orbit with the LCH located on its external sling. The LOC is docked with the ShM-2 LZS module using the LCH docking station. Before the return of the LOC to the Earth, the pyro-locks of the LOC and LCH separation system are triggered. Further, the control system of the LOC separates it from the LCH, while the LCH remains docked to the LZS, and the LOC is directed to the Earth. The LP in the option of delivering tourists is fueled and supplied with life support for the crew members and tourists, who then arrive at the LZS on board the OC. OK is connected to the LZS also using the ShM-2 module. After the transfer of the crew members and tourists from the OC to the LCH, the stage of their descent to the surface of the Moon begins, for which the LCH is undocked from the LZS, at a given time, the LCH rocket engines are turned on to issue the necessary braking speed impulse in order to move along the descent trajectory to the Moon, then it is carried out landing on the lunar surface and exit of the crew members and tourists from the LCH to the lunar surface. After staying on the Moon for a given time, for example, one day, the crew members and tourists take their seats in the LCH, the LCH rocket engines are switched on for the purpose of takeoff from the surface of the Moon, entering the LZS orbit and docking with it, after which the crew members and tourists go to OK. Further, the OC is undocked from the LZS, at a given time, its cruise engines are switched on, and the OC is transferred to the trajectory of motion to the Earth, followed by entry into the Earth's atmosphere at a second cosmic speed. After descending to a given flight altitude, the crew provides landing gear and landing of the aircraft "like an airplane" at the home airfield. At all flight speeds of the OC in the Earth's atmosphere, the control of the aerodynamic rudders is supplemented by the control of the cruise and steering rocket engines. After the return flight of the LCH from the lunar surface to the LZS, it is again refueled with fuel and life support to serve the next group of tourists. In the variant of one-way delivery of cargo to the lunar surface, the LC is fueled with fuel and life support for the crew, refueled with fuel, and the cargo necessary for delivery to the lunar surface is moved into it. Further, the process of descent of the LCH to the lunar surface is repeated. On the lunar surface, the crew provides unloading of the delivered payload, after which the LCH returns to the LZS orbit and docks with it.

В результате применения настоящего изобретения техническое решение, обеспечивающее одностороннюю доставку грузов и массовую доставку туристов с окололунной орбиты на поверхность Луны и последующее возвращение на Землю и, как следствие, уменьшение стоимости туристической «путевки» для такого полета реализуется за счет многоразовости используемых элементов ЛОК, ЛЧ и ОК, а также благодаря созданию ЛЗС на окололунной орбите.As a result of the application of the present invention, a technical solution that provides one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the surface of the Moon and subsequent return to Earth and, as a result, a decrease in the cost of a tourist "voucher" for such a flight is realized due to the reusability of the used elements of the LOC, LCH and OK, as well as thanks to the creation of LZS in a circumlunar orbit.

Claims

1. A reusable space transport system for one-way delivery of goods and mass delivery of tourists from a circumlunar orbit to the surface of the Moon and subsequent return to Earth, containing a lunar orbital vehicle (LOC), made in the form of a flattened in the transverse direction and tapered in front of a disk with a flat and a bottom sloped to the stern, on the sides of which aerodynamic keels are installed, equipped with sustainer and steering rocket engines installed in the aft part of the hull, aerodynamic rudders - a stern flap and elevons installed in the aft part of the bottom, as well as rudders mounted on the rear parts of the keels , produced by the chassis, the control system, thermal protection of the front part of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders, equipped with the necessary supply of working fluid, the necessary equipment, designed for reusable use, and all its engines for multiple switching on, for refueling for about to the earth orbit from the orbital filling station (OZS) LOK is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow of the hull, a telescopic docking unit extending beyond the hull contours, installed in the upper part of the hull, a radar system that is part of the control system, as well as electric and fueling interfaces, in the process of launching the LOK main rocket engines, which have a high specific impulse and operate on environmentally friendly components, alternately turn off or throttled, at all flight speeds of the LOK during return movement in the Earth's atmosphere, the control of aerodynamic rudders is supplemented by the control of the main and steering rocket engines, which differs in that , which contains a reusable lunar shuttle (LCH), a lunar refueling station (LZS) and an orbital ship (OK), while for launching the LCH on the external LOK suspension, the upper part of the LOK is made flat, a docking unit with a cover and an element is installed on the flat part external suspension brackets LOK using a detachable connection of the separation system.

2. The system according to claim 1, characterized in that the reusable LCH before launching from the ground is installed on the external LOK suspension using a detachable connection of the separation system, the LCH is structurally a round sealed disk of large diameter with a flat bottom, in front of which there is a crew cabin with a canopy, for rendezvous and docking with the LZS, which is part of the system, the LCH is equipped with a telescopic docking unit extending beyond the contours of the hull, installed in the upper part of the hull along the vertical axis of symmetry and a closed cover, a radar system that is part of the control system, and electrical and refueling interfaces, the LH is equipped with communication, navigation, control systems, the LH is equipped with life support systems for tourists and / or crew members, has a cabin for tourists or a cargo compartment into which the cargoes necessary for delivery to the surface of the Moon are moved from the LZ to control the LH when driving along the trajectory of descent on the surface Low-thrust steering rocket engines are used, installed along the perimeter of the lower part of the disk housing with the thrust vector direction parallel to its vertical axis, the nozzles of these engines do not protrude beyond the surface of the lower part of the housing, the engines have a deep degree of thrust throttling, while the total thrust of the engines ensures the implementation of of all control operations along the trajectory of the descent of the LCH from a circumlunar orbit, including a soft landing on the surface of the Moon, and to control the movement of the LCH when performing docking operations with the LZS, two groups of ultra-low-thrust rocket engines are used, the nozzles of the first group of engines are evenly located along the perimeter of the disk as on the upper and lower sides of the housing with the axes of the nozzles parallel to the vertical axis of the disk, the nozzles of the second group of engines are also located along the perimeter of the disk both from the upper and the lower sides of the housing with the same deviation of the axes of the nozzles in the direction of tangents to the circles of their placement in pairs in opposite directions, so that a pair of motors with the same direction of nozzles, one of which is located in the upper part of the housing, and the other under it in the lower part, during operation creates a control moment only relative to the vertical axis of the disk and does not create other moments, while the nozzles of all engines do not protrude beyond the surface of the hull, for the operation of all engines at all stages of descent to the lunar surface and subsequent return to the lunar orbit and docking with the LZS, the LCH is equipped with a fuel system containing fuel tanks, into which the necessary volume of fuel is pumped during refueling, and for landing The LCH on the lunar surface along the perimeter of its hull are located eight vertical supports, inside each of which there are telescopic single-extendable racks with landing heels, the LCH is designed for reusable use, all of its engines are designed for multiple switching on.

3. The system according to claim 2, characterized in that it includes an LZS created in a low lunar orbit, which provides the LP with fuel and means of life for the crew members and tourists arriving from the Earth on the OC, which is part of the system, in the process of their descent to the surface of the Moon and the subsequent return to the LZS, consisting of the following sealed modules docked together in series, a service module (23) with solar panels, a nodal module (25) with four airlock modules (26) for docking manned and cargo spacecraft, an oxidizer module (27), a fuel module (28), a nodal module (29) with five airlock modules (30) for docking LP, OC, space tanker (CT), space truck (KG), OC-rescuer, as well as a service module (31 ) with solar panels, while the service module (23) houses a flight control system, navigation and communication facilities, an energy and information center, and a cosmon life support system rocket engines, as well as cabins for cosmonauts, rocket engines are placed in the aft part, and the service module (31) accommodates the means of ensuring the life of the crew members and tourists during their stay on board the LCH, as well as astronauts serving the operation of the LCH, delivered using the CG , communication systems, control systems and cabins of these cosmonauts.

4. The system according to claim 3, characterized in that the OK, carrying out the mass delivery of tourists to the LZS and their return to the Earth after visiting the Moon on board the LCH, is made in the form of a flattened and tapered disc in the front part with a flat and beveled to the stern with the bottom, on the sides of which aerodynamic keels are installed, equipped with sustainer and steering rocket engines installed in the aft part of the hull, aerodynamic rudders, aft shield and elevons installed in the aft part of the bottom, as well as rudders mounted on the rear parts of the aerodynamic keels , produced by the chassis, a crew cabin with a cockpit canopy, a control system, thermal protection of the front of the hull, bottom, aerodynamic keels and rudders from external heat flows, equipped with the necessary stock of working fluid, the necessary equipment, equipment and life support for the crew and tourists, designed for reusable application, and all e th engines for multiple switching on, for rendezvous and docking with the OZS, and then with the LZS, the OK is additionally equipped with steering rocket engines installed in the bow of the hull, a telescopic docking unit extending beyond the contours of the hull, installed in the upper part of the hull, a radar system included in the control system, as well as electrical and refueling interfaces, in the process of launching, the main rocket engines OK, having a high specific impulse and operating on environmentally friendly components, are alternately turned off or throttled, at all flight speeds of the OK during the return movement in the Earth's atmosphere, the control of aerodynamic rudders supplemented by control of cruise and steering rocket engines.