RU2791892C1 - Device and method for flying on the moon - Google Patents

Device and method for flying on the moon Download PDF

Info

Publication number
RU2791892C1
RU2791892C1 RU2021125511A RU2021125511A RU2791892C1 RU 2791892 C1 RU2791892 C1 RU 2791892C1 RU 2021125511 A RU2021125511 A RU 2021125511A RU 2021125511 A RU2021125511 A RU 2021125511A RU 2791892 C1 RU2791892 C1 RU 2791892C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medium
moon
lunar
acceleration module
flight
Prior art date
Application number
RU2021125511A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вэньу ЧЖАН
Юйфэн Ван
Original Assignee
Нинбо Инститьют Оф Материалс Текнолоджиэнд Энжиниринг Чайниз Экэдеми Оф Сайенсиз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нинбо Инститьют Оф Материалс Текнолоджиэнд Энжиниринг Чайниз Экэдеми Оф Сайенсиз filed Critical Нинбо Инститьют Оф Материалс Текнолоджиэнд Энжиниринг Чайниз Экэдеми Оф Сайенсиз
Application granted granted Critical
Publication of RU2791892C1 publication Critical patent/RU2791892C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: space technology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to thrust means and methods for movement in extraterrestrial space. For flying over the Moon surface, a medium from the Moon surface (fine regolith fractions) and a medium acceleration module are used. The medium is supplied to the medium acceleration module powered with solar batteries or a nuclear power plant. The accelerated medium is rejected from the module, creating jet thrust for lifting of a vehicle over the Moon and its horizontal movements.
EFFECT: overcoming obstacles related to morphology and surface relief of the Moon, thereby expanding human capabilities of studying and exploring the Moon.
11 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области техники авиационных технологий, и более конкретно относится к способу полета на Луне и устройству для полетов на Луне.The present invention relates to the field of aviation technology, and more specifically relates to a method for flying on the moon and a device for flying on the moon.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

В отличие от Земли, которая обладает плотной атмосферой, на поверхности Луны атмосфера отсутствует, из-за чего на Луне невозможно летать с использованием выталкивающей силы атмосферы.Unlike the Earth, which has a dense atmosphere, there is no atmosphere on the surface of the Moon, which makes it impossible to fly on the Moon using the buoyancy of the atmosphere.

В настоящее время посадка на Луну и возврат с Луны в основном зависят от принципа действия ракеты, то есть сам летательный аппарат несет реактивные материалы, и в результате химических реакций реактивных материалов создается импульс среды для преодоления ограничения в виде силы притяжения. Однако вследствие ограниченного количества ракетного топлива в лунной среде использовать ракетное топливо длительное время трудно. Кроме того, другие способы тяги, такие как электрическая тяга, плазменная тяга и т. д. требуют большого вспомогательного использования энергии, конструкции и среды, таким образом решить задачу полета еще более трудно. Поэтому исследование Луны после посадки в основном реализуют с помощью колесного подвижного устройства с электрическим приводом, в котором для реализации перемещения по поверхности Луны колесо приводится во вращение посредством бортового электропитания.At present, landing on the moon and returning from the moon mainly depend on the principle of the rocket, that is, the aircraft itself carries reactive materials, and as a result of the chemical reactions of the reactive materials, an impulse of the environment is created to overcome the limitation in the form of gravity. However, due to the limited amount of propellant in the lunar environment, it is difficult to use propellant for a long time. In addition, other propulsion methods such as electric propulsion, plasma propulsion, etc. require a large auxiliary use of energy, structure and environment, thus solving the problem of flight is even more difficult. Therefore, the exploration of the moon after landing is mainly carried out by means of an electrically driven wheeled movable device in which the wheel is driven by an on-board power supply to realize movement on the surface of the moon.

Однако из-за мягкости грунта на многих участках на поверхности Луны (т. е. лунного грунта) при перемещении по поверхности Луны необходимо преодолевать относительно большее сопротивление, особенно при встрече со сложными формами рельефа, при этом колесное подвижное устройство с электрическим приводом склонно попадать в аварии. Кроме того, в условиях крутого и высокого рельефа колесное подвижное устройство с электрическим приводом не может выполнять рядом наблюдения и замеры. Из-за этого исследование и изучение Луны сталкивается с большими трудностями.However, due to the softness of the ground in many areas on the lunar surface (i.e., lunar soil), relatively greater resistance must be overcome when moving across the lunar surface, especially when encountering complex landforms, while an electrically powered wheeled mobile device is prone to hit accidents. In addition, under conditions of steep and high terrain, the electrically driven wheeled movable device cannot perform nearby observations and measurements. Because of this, the exploration and study of the moon faces great difficulties.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В свете вышеупомянутой технической задачи в настоящем изобретении предложен способ полета на Луне, при помощи которого можно реализовать полет на Луне, тем самым преодолевая препятствия, связанные с морфологией поверхности Луны, для научных исследований и расширяя возможности человека по изучению и освоению Луны.In light of the above technical object, the present invention proposes a lunar flight method by which lunar flight can be realized, thereby overcoming obstacles due to the morphology of the lunar surface for scientific research and enhancing human ability to explore and explore the moon.

Согласно одному аспекту в настоящем изобретении предоставлен способ полета на Луне, в котором используют находящуюся на Луне среду и модуль ускорения среды. Способ включает: с использованием источника питания передачу среды в модуль ускорения среды, ускорение среды модулем ускорения среды и выбрасывание среды из модуля ускорения среды, при этом согласно закону сохранения импульса создается противодействующая сила, и противодействующая сила преодолевает лунную силу притяжения и поднимает груз.According to one aspect, the present invention provides a method for flying on the Moon, which uses a medium located on the Moon and a medium acceleration module. The method includes: using a power source, transferring the medium to the medium acceleration module, accelerating the medium by the medium acceleration module and ejecting the medium from the medium acceleration module, in this case, according to the momentum conservation law, an opposing force is created, and the opposing force overcomes the lunar force of attraction and lifts the load.

Среда включает твердую среду, такую как грунт, гравий, горная порода, которые в достаточном количестве представлены на естественном спутнике, и текучую среду, например водные ресурсы, имеющиеся на Луне.The environment includes solid media, such as soil, gravel, rock, which are abundantly present on a natural satellite, and fluid media, such as water resources, found on the Moon.

Способ получения среды не ограничен. Среда может быть получена с использованием блока получения среды, и блок получения среды может представлять собой, например, комбинацию одного или более из механического захватного устройства, ленточного втягивающего устройства, всасывающей трубы и т. д.The method for obtaining the medium is not limited. The media may be obtained using a media acquisition unit, and the media acquisition unit may be, for example, a combination of one or more of a mechanical gripper, a belt retractor, a suction pipe, etc.

Модуль ускорения среды не ограничивается. Модуль ускорения среды может представлять собой устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое движение, например, устройство, состоящее из приводного блока (например, двигателя и т. д.) и вращающегося блока (например, лопатки, крыльчатки и т. д.). Приводной блок приводит вращающийся блок во вращение с использованием источника питания, среда передается на вращающийся блок, и среда ускоряется вращающимся блоком и выбрасывается наружу. Модуль ускорения среды может также представлять собой электромагнитное устройство. Например, среду намагничивают и затем вводят в электромагнитное устройство, и среду ускоряют и выбрасывают из электромагнитного устройства с использованием электромагнитного поля.The environment acceleration module is not limited. The media acceleration module may be a device that converts electrical energy into mechanical motion, such as a device consisting of a drive unit (eg motor, etc.) and a rotating unit (eg blades, impellers, etc.). The drive unit drives the rotary unit to rotate using the power supply, the medium is transferred to the rotary unit, and the medium is accelerated by the rotary unit and thrown out. The medium acceleration module may also be an electromagnetic device. For example, the medium is magnetized and then introduced into the electromagnetic device, and the medium is accelerated and ejected from the electromagnetic device using the electromagnetic field.

Когда работает модуль ускорения среды, способ обеспечения питания не ограничен, и может быть использовано одно или более из генератора, аккумуляторной батареи, источника питания с удаленной передачей энергии, встроенной ядерной батареи и т. д.When the media acceleration unit is in operation, the power supply method is not limited, and one or more of a generator, a storage battery, a power source with remote power transmission, a built-in nuclear battery, etc. can be used.

Генератор включает топливный генератор, но не ограничен им. На Земле это может быть работающий на жидком топливе двигатель внутреннего сгорания с забором кислорода из атмосферы; на Луне это может быть конфигурация, аналогичная ракетному двигателю, в которой используются топливо и окислитель, например, смесь керосина и кислорода. Преимуществом генератора является то, что при необходимости можно наращивать мощность, чтобы обеспечивать полет с тяжелым грузом. Солнечная энергия является доступным ресурсом на Луне, таким образом, генератор может использовать солнечную энергию и преобразовывать ее в электрическую энергию как блок источника питания в настоящем изобретении. В одной реализации солнечная панель предоставлена на устройстве для полетов, и солнечная панель может получать солнечную энергию и преобразовывать ее в электрическую энергию.The generator includes, but is not limited to, a fuel generator. On Earth, this could be a liquid-fueled internal combustion engine that draws oxygen from the atmosphere; on the Moon, this may be a configuration similar to a rocket engine, using fuel and an oxidizer, such as a mixture of kerosene and oxygen. The advantage of the generator is that, if necessary, you can increase the power to ensure flight with a heavy load. Solar energy is an available resource on the Moon, so the generator can use solar energy and convert it into electrical energy as a power supply unit in the present invention. In one implementation, a solar panel is provided on a flight device and the solar panel can receive solar energy and convert it into electrical energy.

Аккумуляторная батарея может быть заряжена с помощью электростанции, например, может быть заряжена с помощью солнечной электростанции на Луне или электростанций другого типа.The storage battery can be charged using a power station, for example, it can be charged using a solar power station on the Moon or other types of power stations.

Аккумуляторная батарея может быть заряжена с помощью электростанции, при этом электростанция включает солнечную электростанцию или электростанции других типов и может быть заряжена с помощью солнечной панели, предоставленной на устройстве для полетов.The battery can be charged using a power plant, while the power plant includes a solar power plant or other types of power plants and can be charged using a solar panel provided on the flight device.

Источник питания с удаленной передачей энергии передает энергию удаленно, например, электромагнитные волны передают энергию (в том числе микроволновую, световую энергию и т. д.) на большое расстояние, и затем преобразует ее в электрическую энергию.A remote power supply transmits energy remotely, such as electromagnetic waves transmit energy (including microwave energy, light energy, etc.) over a long distance, and then converts it into electrical energy.

Встроенная ядерная батарея может предоставлять электричество в течение длительного времени.The built-in nuclear battery can provide electricity for a long time.

Во время полета среда непрерывно расходуется. В одной реализации способ дополнительно включает: посадку до того, как среда будет израсходована; и взлет снова после новой загрузки среды.During the flight, the medium is continuously consumed. In one implementation, the method further comprises: planting before the medium is used up; and take off again after a fresh boot of the environment.

Способ передачи среды в модуль ускорения среды не ограничивается, и этот способ может представлять собой свободное падение, транспортировку (например, транспортировку на конвейерной ленте) или вибрацию.The method for transferring the medium to the media acceleration unit is not limited, and the method may be free fall, transport (eg, transport on a conveyor belt), or vibration.

Когда модуль ускорения среды содержит приводной блок и вращающийся блок, с целью уменьшения износа под действием ударных нагрузок во вращающемся блоке предпочтительно применяют легкие материалы. Предпочтительно на поверхности вращающегося блока предоставлено износостойкое покрытие, такое как алмазное покрытие. Кроме того, нагрузка, испытываемая вращающимся блоком во время высокоскоростного вращения, ниже, чем его предел прочности.When the media acceleration module comprises a driving unit and a rotating unit, lightweight materials are preferably used in the rotating unit in order to reduce impact wear. Preferably, a wear resistant coating such as diamond coating is provided on the surface of the rotating block. In addition, the load experienced by the rotating block during high-speed rotation is lower than its tensile strength.

Величина противодействующей силы определяет величину массы груза, которая может взлететь. Величина противодействующей силы связана с такими параметрами, как диаметр (м) и скорость вращения (об/мин) вращающегося блока, и массовый расход (кг/с) выбрасываемой среды и т. д. То есть, при постоянстве иных условий, величину противодействующей силы можно определить путем определения диаметра (м) и скорости вращения (об/мин) вращающегося блока и массового расхода (кг/с) выбрасываемой среды, тем самым определяя массу груза, которая может взлететь. Когда массовый расход выбрасываемой среды является постоянным и другие условия являются постоянными, противодействующая сила пропорциональна диаметру (м) и скорости вращения (об/мин) вращающегося блока.The magnitude of the opposing force determines the amount of mass of cargo that can take off. The magnitude of the counteracting force is related to such parameters as the diameter (m) and rotation speed (rpm) of the rotating block, and the mass flow rate (kg/s) of the ejected medium, etc. That is, under constant other conditions, the magnitude of the counteracting force can be determined by determining the diameter (m) and rotation speed (rpm) of the rotating unit and the mass flow rate (kg/s) of the ejected medium, thereby determining the mass of the load that can take off. When the mass flow rate of the ejected medium is constant and other conditions are constant, the reaction force is proportional to the diameter (m) and rotation speed (rpm) of the rotating block.

Например, в следующей таблице показана противодействующая сила, достигаемая путем приведения в действие лопатки с помощью высокооборотного двигателя, и максимальная масса для взлета на Луне.For example, the following table shows the counterforce achieved by driving the paddles with a high-speed motor and the maximum mass for takeoff on the Moon.

Диаметр вращающегося блока (м)Rotary block diameter (m) Скорость вращения вращающегося блока (об/мин)Turntable rotation speed (rpm) Скорость выброса лунного грунта (м/с)Ejection velocity of lunar soil (m/s) Массовый расход выбрасываемого лунного грунта (кг/с)Mass flow rate of ejected lunar soil (kg/s) Противодействующая сила (Н)Reaction force (N) Максимальная масса для взлета на Луне (кг)Maximum mass for takeoff on the moon (kg) 0,10 0.10 36000 36000 188,50 188.50 0,10 0.10 18,85 18.85 11,54 11.54 0,10 0.10 75000 75000 392,70 392.70 0,10 0.10 39,27 39.27 24,04 24.04 0,20 0.20 36000 36000 376,99 376.99 0,10 0.10 37,70 37.70 23,08 23.08 0,20 0.20 75000 75000 785,40 785.40 0,10 0.10 78,54 78.54 48,09 48.09 0,40 0.40 36000 36000 753,98 753.98 0,10 0.10 75,40 75.40 46,16 46.16 0,40 0.40 75000 75000 1570,80 1570.80 0,10 0.10 157,08 157.08 96,17 96.17

Из приведенной выше таблицы можно увидеть, что при массовом расходе выбрасываемого лунного грунта 0,1 кг/с, использовании крыльчатки диаметром 100 мм со скоростью вращения 75000 об/мин, скорости выброса лунного грунта 392,7 м/с появляется противодействующая сила приблизительно 39 Н. Поскольку постоянная силы тяжести Луны составляет приблизительно 1/6 от земной, то масса груза, которую может поднять противодействующая сила, составляет приблизительно 24 кг. При тех же условиях, используя крыльчатку диаметром 200 мм, реализуют подъем 48 кг груза, а используя крыльчатку диаметром 400 мм, реализуют подъем 96 кг груза. Поскольку высокооборотный двигатель может заставлять лопатку достигать скорости вращения 10000–600000 об/мин, то масса груза, который можно поднять, является очень большой.From the table above, it can be seen that with a mass flow rate of ejected lunar soil of 0.1 kg / s, using a 100 mm impeller with a rotation speed of 75,000 rpm, an ejection speed of lunar soil of 392.7 m / s, there is an opposing force of approximately 39 N Since the Moon's gravity constant is approximately 1/6 of Earth's, the weight that the opposing force can lift is approximately 24 kg. Under the same conditions, using an impeller with a diameter of 200 mm, 48 kg of cargo is lifted, and using an impeller with a diameter of 400 mm, 96 kg of cargo is lifted. Because the high speed motor can drive the blade to reach 10,000-600,000 rpm, the weight that can be lifted is very large.

Согласно другому аспекту в настоящем изобретении предоставлено устройство для полетов на Луне, содержащее источник питания, модуль ускорения среды и блок для хранения среды.According to another aspect, the present invention provides a device for flying on the moon, comprising a power source, a medium acceleration module, and a medium storage unit.

В рабочем состоянии источник питания подает электропитание на модуль ускорения среды, среда передается из блока для хранения среды в модуль ускорения среды и ускоряется модулем ускорения среды, и выбрасывается из модуля ускорения среды с созданием противодействующей силы, и при этом противодействующая сила преодолевает лунную силу притяжения, и устройство для полетов на Луне взлетает.In the working state, the power supply supplies power to the media acceleration module, the media is transferred from the media storage unit to the media acceleration module and accelerated by the media acceleration module, and is ejected from the media acceleration module to generate a counter force, and the counter force overcomes the lunar force of attraction, and the device for flying on the moon takes off.

Предпочтительно устройство для полетов на Луне дополнительно содержит выбрасывающий блок, и среда выбрасывается из модуля ускорения среды через выбрасывающий блок. Более предпочтительно выбрасывающий блок содержит первый выбрасывающий блок и второй выбрасывающий блок, при этом противодействующая сила, создаваемая средой, ускоряемой и выбрасываемой через первый выбрасывающий блок, преодолевает лунную силу притяжения, а противодействующая сила, создаваемая средой, выбрасываемой через второй выбрасывающий блок, управляет направлением полета устройства для полетов на Луне. Более предпочтительно первый выбрасывающий блок расположен на нижней стороне устройства для полетов на Луне, а второй выбрасывающий блок расположен на боковой стороне устройства для полетов на Луне.Preferably, the lunar flight device further comprises an ejection unit, and the medium is ejected from the media acceleration module through the ejection unit. More preferably, the ejection block comprises a first ejection block and a second ejection block, wherein the reaction force generated by the medium accelerated and ejected through the first ejection block overcomes the lunar force of attraction, and the reaction force created by the medium ejected through the second ejection block controls the direction of flight. devices for flights on the moon. More preferably, the first ejection block is located on the underside of the lunar flight device and the second ejection block is located on the side of the lunar flight device.

Источник питания может представлять собой генератор или аккумуляторную батарею.The power source may be a generator or a battery.

Генератор включает, но без ограничения, ракетный двигатель, использующий топливо и окислитель. Преимуществом генератора является то, что при необходимости можно наращивать мощность, чтобы обеспечивать полет с тяжелым грузом. Солнечная энергия является доступным ресурсом на Луне, таким образом, генератор может использовать солнечную энергию и преобразовывать ее в электрическую энергию как блок источника питания в настоящем изобретении. В одной реализации солнечная панель предоставлена на устройстве для полетов на Луне, и солнечная панель может получать солнечную энергию и преобразовывать ее в электрическую энергию.The generator includes, but is not limited to, a rocket engine using a propellant and an oxidizer. The advantage of the generator is that, if necessary, you can increase the power to ensure flight with a heavy load. Solar energy is an available resource on the Moon, so the generator can use solar energy and convert it into electrical energy as a power supply unit in the present invention. In one implementation, a solar panel is provided on a lunar mission device and the solar panel can receive solar energy and convert it to electrical energy.

Аккумуляторная батарея может быть заряжена солнечной энергией, например, может быть заряжена с помощью солнечной электростанции на Луне или может быть заряжена с помощью солнечной панели, предоставленной на устройстве для полетов на Луне.The storage battery can be charged by solar energy, for example, can be charged using a solar power plant on the Moon, or can be charged using a solar panel provided on the device for flying on the Moon.

Предпочтительно устройство для полетов на Луне дополнительно содержит детектор для обнаружения, изучения, исследования и других целей.Preferably, the lunar flight device further comprises a detector for detection, study, exploration, and other purposes.

Предпочтительно устройство для полетов на Луне дополнительно содержит приемопередатчик для осуществления связи.Preferably, the lunar flight device further comprises a transceiver for communication.

Предпочтительно устройство для полетов на Луне дополнительно содержит устройство управления для осуществления координации и управления всем устройством для полетов на Луне.Preferably, the lunar flight device further comprises a control device for coordinating and controlling the entire lunar flight device.

В настоящем изобретении предоставлен новый способ полета на Луне. Поскольку на Луне отсутствует атмосфера, летать с использованием выталкивающей силы атмосферы невозможно. В настоящем изобретении используется среда, существующая на Луне, которая выбрасывается из модуля ускорения среды после ускорения модулем ускорения среды и снова возвращается на Луну, при этом согласно закону сохранения импульса создавая противодействующую силу, чтобы преодолевать лунную силу притяжения, достигая цели полета, таким образом преодолевая препятствия, связанные с морфологией поверхности Луны, для научных исследований и расширяя возможности человека по изучению, исследованию и освоению Луны.The present invention provides a new way to fly on the moon. Since there is no atmosphere on the Moon, it is impossible to fly using the buoyancy of the atmosphere. The present invention uses the environment existing on the moon, which is ejected from the environment acceleration module after being accelerated by the environment acceleration module, and returns to the moon again, while, according to the law of conservation of momentum, creating a counter force to overcome the lunar gravity force, reaching the goal of flight, thus overcoming obstacles associated with the morphology of the surface of the Moon, for scientific research and expanding human capabilities to study, explore and explore the Moon.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Фиг. 1 представляет собой схематический вид конструкции устройства для полетов на Луне согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.Fig. 1 is a schematic view of the structure of the moon flight apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

Фиг. 2 представляет собой схематический вид конструкции устройства для полетов на Луне согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.Fig. 2 is a schematic view of the structure of the moon flight apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

Фиг. 3 представляет собой схематический вид конструкции устройства для полетов на Луне согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.Fig. 3 is a schematic view of the structure of the moon flight apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

Фиг. 4 представляет собой схематический вид конструкции устройства для полетов на Луне согласно варианту осуществления 4 настоящего изобретения.Fig. 4 is a schematic view of the structure of the moon flight apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

Фиг. 5 представляет собой схематический вид конструкции устройства для полетов на Луне согласно варианту осуществления 5 настоящего изобретения.Fig. 5 is a schematic view of the structure of the moon flight apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.

Фиг. 6 представляет собой схематический вид конструкции устройства для полетов на Луне согласно варианту осуществления 6 настоящего изобретения.Fig. 6 is a schematic view of the structure of the moon flight apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.

Подробное описание вариантов осуществленияDetailed description of embodiments

Настоящее изобретение будет далее подробно описано ниже в сочетании с вариантами осуществления. Следует отметить, что следующие варианты осуществления предназначены для облегчения понимания настоящего изобретения без какого-либо ограничивающего эффекта.The present invention will be further described in detail below in conjunction with the embodiments. It should be noted that the following embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention without any limiting effect.

Номера ссылок на фигурах 1–6 обозначают следующее:Reference numbers in figures 1-6 mean the following:

1: корпус летательного аппарата; 2: солнечная панель; 3: детектор A; 4: детектор B; 5: приемопередатчик; 6: сопло; 7: первое сопло; 8: лунный грунт; 9: солнечная электростанция; 10: устройство для захвата и фильтрации лунного грунта; 11: источник питания; 12: высокооборотный двигатель; 13: крыльчатка; 14: контейнер для хранения лунного грунта; 15: центральный процессорный блок; 16: устройство выработки энергии; 17: второе сопло; 19: опорное колесо.1: aircraft body; 2: solar panel; 3: detector A; 4: detector B; 5: transceiver; 6: nozzle; 7: first nozzle; 8: lunar soil; 9: solar power plant; 10: device for capturing and filtering lunar soil; 11: power supply; 12: high speed motor; 13: impeller; 14: container for storing lunar soil; 15: central processing unit; 16: power generation device; 17: second nozzle; 19: support wheel.

Вариант осуществления 1:Embodiment 1:

Как представлено на фиг. 1, устройство для полетов на Луне содержит корпус 1 летательного аппарата, и корпус 1 летательного аппарата содержит источник 16 питания, высокооборотный двигатель 12, крыльчатку 13 и контейнер 14 для хранения лунного грунта.As shown in FIG. 1, the lunar flight apparatus includes an aircraft body 1, and the aircraft body 1 comprises a power source 16, a high-speed motor 12, an impeller 13, and a container 14 for storing lunar soil.

В рабочем состоянии источник 16 питания подает электропитание на высокооборотный двигатель 12, высокооборотный двигатель 12 приводит в действие крыльчатку 13, вращая ее с высокой скоростью. Лунный грунт 8 падает из контейнера 14 для хранения лунного грунта на крыльчатку 13, ускоряется вращающейся с высокой скоростью крыльчаткой 13 и выбрасывается через сопло 6, и создаваемая противодействующая сила преодолевает лунную силу притяжения и поднимает устройство для полетов над поверхностью Луны.In operation, the power supply 16 supplies power to the high speed motor 12, the high speed motor 12 drives the impeller 13 to rotate at high speed. The lunar soil 8 falls from the lunar soil storage container 14 onto the impeller 13, is accelerated by the high-speed rotating impeller 13, and is ejected through the nozzle 6, and the counter force generated overcomes the lunar gravity force and lifts the flight device above the lunar surface.

Устройство для полетов дополнительно содержит детектор A 3 и детектор B 4 для обнаружения и исследования.The flight device further comprises detector A 3 and detector B 4 for detection and investigation.

Устройство для полетов дополнительно содержит приемопередатчик 5 для осуществления связи.The flight device further comprises a transceiver 5 for communication.

Устройство для полетов дополнительно содержит центральное устройство 15 управления для осуществления координации и управления всем устройством для полетов.The flight device further comprises a central control device 15 for coordinating and controlling the entire flight device.

В этом варианте осуществления лунный грунт 8 набирают в контейнер 14 для хранения лунного грунта извне устройства для полетов посредством устройства 10 для захвата и фильтрации лунного грунта. Количество лунного грунта в контейнере 14 для хранения лунного грунта составляет 30 кг, массовый расход выбрасываемого лунного грунта 8 составляет 0,1 кг/с, и можно осуществить полет продолжительностью 300 секунд, который может удовлетворить некоторые требования для научных исследований и технического обеспечения.In this embodiment, lunar soil 8 is collected into the lunar soil storage container 14 from outside the flight device via the lunar soil capture and filtration device 10 . The amount of lunar soil in the lunar soil storage container 14 is 30 kg, the mass flow rate of the ejected lunar soil 8 is 0.1 kg/s, and a flight of 300 seconds can be realized, which can meet some requirements for scientific research and technical support.

До того, как лунный грунт 8 будет исчерпан, устройство для полетов выполняет мягкую посадку, загружает лунный грунт 8 посредством устройства 10 для захвата и фильтрации лунного грунта и затем взлетает снова.Before the lunar soil 8 is exhausted, the flight device performs a soft landing, loads the lunar soil 8 through the lunar soil capture and filter device 10, and then takes off again.

Вариант осуществления 2:Embodiment 2:

Как представлено на фиг. 2, устройство для полетов на Луне содержит корпус 1 летательного аппарата, и корпус 1 летательного аппарата содержит источник 11 питания, высокооборотный двигатель 12, крыльчатку 13 и контейнер 14 для хранения лунного грунта.As shown in FIG. 2, the lunar flight apparatus includes an aircraft body 1, and the aircraft body 1 comprises a power source 11, a high-speed motor 12, an impeller 13, and a container 14 for storing lunar soil.

В рабочем состоянии источник 11 питания подает электропитание на высокооборотный двигатель 12, высокооборотный двигатель 12 приводит в действие крыльчатку 13, вращая ее с высокой скоростью. Лунный грунт 8 падает из контейнера 14 для хранения лунного грунта на крыльчатку 13, ускоряется вращающейся с высокой скоростью крыльчаткой 13 и выбрасывается через сопло 6, и создаваемая противодействующая сила преодолевает лунную силу притяжения и поднимает устройство для полетов над поверхностью Луны.In operation, the power supply 11 supplies power to the high speed motor 12, the high speed motor 12 drives the impeller 13 to rotate at high speed. The lunar soil 8 falls from the lunar soil storage container 14 onto the impeller 13, is accelerated by the high-speed rotating impeller 13, and is ejected through the nozzle 6, and the counter force generated overcomes the lunar gravity force and lifts the flight device above the lunar surface.

В этом варианте осуществления источник 11 питания представляет собой аккумуляторную батарею, и бортовую аккумуляторную батарею можно быстро зарядить при помощи лунной солнечной электростанции 9, когда необходимо.In this embodiment, the power source 11 is a battery, and the onboard battery can be quickly charged by the lunar solar power station 9 when needed.

Кроме того, в этом варианте осуществления лунный грунт 8 набирают в контейнер 14 для хранения лунного грунта извне устройства для полетов посредством устройства 10 для захвата и фильтрации лунного грунта. До того, как лунный грунт 8 будет исчерпан, устройство для полетов выполняет мягкую посадку, загружает лунный грунт 8 посредством устройства 10 для захвата и фильтрации лунного грунта и затем взлетает снова.In addition, in this embodiment, the lunar soil 8 is collected into the lunar soil storage container 14 from the outside of the flight device by means of the lunar soil capture and filtration device 10 . Before the lunar soil 8 is exhausted, the flight device performs a soft landing, loads the lunar soil 8 through the lunar soil capture and filter device 10, and then takes off again.

Устройство для полетов дополнительно содержит детектор A 3 и детектор B 4 для обнаружения и исследования.The flight device further comprises detector A 3 and detector B 4 for detection and investigation.

Устройство для полетов дополнительно содержит приемопередатчик 5 для осуществления связи.The flight device further comprises a transceiver 5 for communication.

Устройство для полетов дополнительно содержит центральное устройство 15 управления для осуществления координации и управления всем устройством для полетов.The flight device further comprises a central control device 15 for coordinating and controlling the entire flight device.

Вариант осуществления 3:Embodiment 3:

В этом варианте осуществления конструкция устройства для полетов на Луне в основном является такой же, как и в варианте осуществления 2, за исключением того, что солнечная электростанция 9 заменена солнечной панелью 2, при этом солнечная панель 2 расположена на устройстве для полетов, таким образом, когда мощности недостаточно, устройство для полетов заряжает аккумуляторную батарею 11 посредством солнечной панели 2.In this embodiment, the structure of the moon flight device is basically the same as that of Embodiment 2, except that the solar power station 9 is replaced by the solar panel 2, and the solar panel 2 is located on the flight device, thus when the power is not enough, the flight device charges the battery 11 through the solar panel 2.

В этом варианте осуществления способ полета устройства для полетов является таким же, как в варианте осуществления 1.In this embodiment, the flight method of the flight device is the same as in Embodiment 1.

Вариант осуществления 4:Embodiment 4:

В этом варианте осуществления, как представлено на фиг. 4, устройство для полетов на Луне содержит корпус 1 летательного аппарата, и корпус 1 летательного аппарата содержит высокооборотный двигатель, крыльчатку и контейнер для хранения лунного грунта.In this embodiment, as shown in FIG. 4, the lunar mission apparatus includes an aircraft body 1, and the aircraft body 1 comprises a high-speed engine, an impeller, and a lunar soil storage container.

Две солнечные панели 2 расположены на обеих сторонах корпуса 1 летательного аппарата. Поскольку на Луне отсутствует сопротивление атмосферы, солнечные панели можно установить на верхней части летательного аппарата, чтобы обеспечивать электрической энергией высокооборотный двигатель.Two solar panels 2 are located on both sides of the body 1 of the aircraft. Since there is no atmospheric drag on the Moon, solar panels can be mounted on top of the aircraft to provide electrical power to a high-speed engine.

В рабочем состоянии солнечная панель 2 подает электропитание на высокооборотный двигатель, высокооборотный двигатель приводит в действие крыльчатку, вращая ее с высокой скоростью. Лунный грунт 8 падает из контейнера для хранения лунного грунта на крыльчатку, ускоряется вращающейся с высокой скоростью крыльчаткой и выбрасывается через первое сопло 7 и второе сопло 17. Первое сопло 7 расположено на боковой поверхности корпуса 1 летательного аппарата, при этом противодействующая сила, создаваемая выбрасываемым лунным грунтом, используется для управления направлением полета; второе сопло 17 расположено на нижней поверхности корпуса 1 летательного аппарата, при этом противодействующая сила, создаваемая выбрасываемым лунным грунтом, используется для преодоления лунной силы притяжения.In working condition, the solar panel 2 supplies power to the high-speed motor, the high-speed motor drives the impeller to rotate at high speed. The lunar soil 8 falls from the lunar soil storage container onto the impeller, is accelerated by the high-speed rotating impeller, and is ejected through the first nozzle 7 and the second nozzle 17. ground, used to control the direction of flight; the second nozzle 17 is located on the lower surface of the body 1 of the aircraft, while the counter force generated by the ejected lunar soil is used to overcome the lunar force of gravity.

В этом варианте осуществления устройство для полетов дополнительно содержит опорное колесо 19, которое расположено на боковой стороне корпуса 1 летательного аппарата, служащее для поддержания угловой ориентации устройства для полетов и амортизации при взлете и посадке.In this embodiment, the flight device further comprises a support wheel 19, which is located on the side of the body 1 of the aircraft, serving to maintain the angular orientation of the flight device and shock absorption during takeoff and landing.

Кроме того, в этом варианте осуществления, до того как лунный грунт 8 будет исчерпан, устройство для полетов выполняет мягкую посадку, загружает лунный грунт 8 и затем взлетает снова.Further, in this embodiment, before the lunar soil 8 is exhausted, the flight apparatus performs a soft landing, loads the lunar soil 8, and then takes off again.

Устройство для полетов дополнительно содержит детектор A 3 и детектор B 4 для обнаружения и исследования.The flight device further comprises detector A 3 and detector B 4 for detection and investigation.

Устройство для полетов дополнительно содержит приемопередатчик 5 для осуществления связи.The flight device further comprises a transceiver 5 for communication.

Устройство для полетов дополнительно содержит центральное устройство 15 управления для осуществления координации и управления последовательностью действий устройства для полетов, включая взлет, обнаружение, своевременную посадку, пополнение запасов и т. д.The flight device further comprises a central control device 15 for coordinating and controlling the sequence of actions of the flight device, including takeoff, acquisition, timely landing, resupply, etc.

Вариант осуществления 5:Embodiment 5:

В этом варианте осуществления конструкция устройства для полетов на Луне в основном является такой же, как и в варианте осуществления 4, за исключением того, что, поскольку на Луне отсутствует сопротивление атмосферы, солнечная панель 2 установлена на верхней стороне корпуса летательного аппарата и расположена вертикально, как представлено на фиг. 5.In this embodiment, the structure of the device for flying on the Moon is basically the same as in Embodiment 4, except that since there is no atmospheric drag on the Moon, the solar panel 2 is installed on the upper side of the aircraft body and is vertically, as shown in FIG. 5.

В этом варианте осуществления способ полета устройства для полетов является таким же, как в варианте осуществления 4.In this embodiment, the flight method of the flight apparatus is the same as in Embodiment 4.

Вариант осуществления 6:Embodiment 6:

В этом варианте осуществления конструкция устройства для полетов на Луне в основном является такой же, как в варианте осуществления 4, за исключением того, что солнечная панель 2 заменена устройством 16 выработки энергии, расположенным внутри корпуса 1 летательного аппарата, как представлено на фиг. 6, при этом устройство 16 выработки энергии может представлять собой генератор, аккумуляторную батарею, источник питания с удаленной передачей энергии или встроенную ядерную батарею, чтобы обеспечивать электрическую энергию для высокооборотного двигателя.In this embodiment, the structure of the moon flight device is basically the same as in Embodiment 4, except that the solar panel 2 is replaced by a power generation device 16 located inside the aircraft body 1, as shown in FIG. 6, the power generation device 16 may be a generator, a storage battery, a power source with remote power transfer, or a built-in nuclear battery to provide electrical power to a high-speed engine.

В вышеупомянутых вариантах осуществления технические решения настоящего изобретения описаны подробно. Следует понимать, что варианты осуществления являются лишь конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Любые модификации, дополнения или аналогичные замены в рамках идеи настоящего изобретения должны быть включены в объем правовой охраны настоящего изобретения.In the above embodiments, the technical solutions of the present invention are described in detail. It should be understood that the embodiments are only specific embodiments of the present invention and are not intended to limit the present invention. Any modifications, additions or similar substitutions within the spirit of the present invention shall be included within the scope of the present invention.

Claims (23)

1. Устройство для полетов на Луне, содержащее:1. Device for flights on the moon, containing: источник питания,power supply, модуль ускорения среды,environment acceleration module, блок для хранения среды иmedia storage unit and средство передачи среды из блока для хранения среды в модуль ускорения среды,means for transferring the medium from the medium storage unit to the medium acceleration module, при этом источник питания обеспечивает подачу электропитания на модуль ускорения среды, обеспечивающий ускорение среды и ее выброс наружу из модуля ускорения,at the same time, the power supply provides power supply to the medium acceleration module, which ensures the acceleration of the medium and its ejection outside from the acceleration module, модуль ускорения среды содержит вращающийся блок и приводной блок для приведения вращающегося блока во вращение с использованием источника питания,the medium acceleration module contains a rotating block and a drive block for bringing the rotating block into rotation using a power source, средство передачи среды обеспечивает передачу среды во вращающийся блок путем ее транспортировки на конвейерной ленте, вибрации или свободного падения,the medium transfer means ensures the transfer of the medium into the rotating unit by means of its transportation on a conveyor belt, vibration or free fall, вращающийся блок выполнен в виде лопатки или крыльчатки, а среда представляет собой лунный грунт.the rotating block is made in the form of a blade or an impeller, and the medium is lunar soil. 2. Устройство для полетов на Луне по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит выбрасывающий блок, и среда выбрасывается из модуля ускорения среды через выбрасывающий блок.2. The device for flying on the moon according to claim 1, characterized in that it additionally contains an ejection block, and the medium is ejected from the medium acceleration module through the ejection block. 3. Устройство для полетов на Луне по п. 2, отличающееся тем, что выбрасывающий блок содержит первый выбрасывающий блок и второй выбрасывающий блок, при этом противодействующая сила, создаваемая средой, ускоряемой и выбрасываемой через первый выбрасывающий блок, преодолевает лунную силу притяжения, а противодействующая сила, создаваемая средой, выбрасываемой через второй выбрасывающий блок, управляет направлением полета устройства для полетов на Луне.3. The device for flying on the moon according to claim 2, characterized in that the ejection block contains the first ejection block and the second ejection block, while the opposing force created by the medium accelerated and ejected through the first ejection block overcomes the lunar force of attraction, and the opposing force the force generated by the medium ejected through the second ejection block controls the flight direction of the lunar flight device. 4. Устройство для полетов на Луне по п. 3, отличающееся тем, что первый выбрасывающий блок расположен на нижней стороне устройства для полетов на Луне, а второй выбрасывающий блок расположен на боковой стороне устройства для полетов на Луне.4. The lunar flight device according to claim 3, characterized in that the first ejection unit is located on the underside of the lunar flight device and the second ejection block is located on the side of the lunar flight device. 5. Устройство для полетов на Луне по п. 1, отличающееся тем, что источник питания представляет собой генератор или аккумуляторную батарею, при этом генератор преобразует солнечную энергию в электрическую энергию, аккумуляторная батарея заряжается солнечной энергией, аккумуляторная батарея заряжается с помощью солнечной электростанции на Луне или с помощью солнечной панели, предоставленной на устройстве для полетов на Луне, при этом солнечная панель расположена на устройстве для полетов на Луне, и солнечная панель принимает солнечную энергию и преобразует принятую солнечную энергию в электрическую энергию.5. A device for flying on the moon according to claim 1, characterized in that the power source is a generator or a battery, while the generator converts solar energy into electrical energy, the battery is charged by solar energy, the battery is charged using a solar power station on the moon or by using a solar panel provided on the lunar flight device, wherein the solar panel is located on the lunar flight device, and the solar panel receives solar energy and converts the received solar energy into electrical energy. 6. Устройство для полетов на Луне по п. 1, отличающееся тем, что устройство для полетов дополнительно содержит одно или более из следующих средств: приемопередатчик и устройство управления.6. Device for flights on the moon according to claim 1, characterized in that the device for flights further comprises one or more of the following means: a transceiver and a control device. 7. Способ полетов на Луне, в котором применяют находящуюся на Луне среду и устройство по любому из пп. 1-6, включающий:7. The method of flying on the moon, which uses the environment located on the moon and the device according to any one of paragraphs. 1-6, including: передачу среды в виде лунного грунта в модуль ускорения среды, ускорение среды модулем ускорения среды и выбрасывание среды из модуля ускорения среды,transfer of the medium in the form of lunar soil to the medium acceleration module, acceleration of the medium by the medium acceleration module and ejection of the medium from the medium acceleration module, при этом приводят вращающийся блок в виде лопаток или крыльчатки во вращение с использованием приводного блока и источника питания, а среду передают во вращающийся блок путем ее транспортировки на конвейерной ленте, вибрации или свободного падения.at the same time, the rotating block in the form of blades or impeller is brought into rotation using a drive block and a power source, and the medium is transferred to the rotating block by its transportation on a conveyor belt, vibration or free fall. 8. Способ полета на Луне по п. 7, отличающийся тем, что источник питания представляет собой одно или более из следующих средств: генератор, аккумуляторная батарея, источник питания с удаленной передачей энергии и встроенная ядерная батарея.8. The method of flying on the moon according to claim 7, characterized in that the power source is one or more of the following means: a generator, a storage battery, a power source with remote power transfer, and a built-in nuclear battery. 9. Способ полета на Луне по п. 7, отличающийся тем, что источник питания представляет собой солнечную электростанцию на Луне, преобразующую солнечную энергию в электрическую энергию, чтобы подавать питание на приводной блок.9. The method of flying on the moon according to claim 7, characterized in that the power source is a solar power plant on the moon, converting solar energy into electrical energy to supply power to the drive unit. 10. Способ полета на Луне по п. 7, отличающийся тем, что способ дополнительно включает:10. The method of flying on the moon according to claim 7, characterized in that the method further includes: посадку до того, как среда будет израсходована, иplanting before the medium is used up, and снова взлет после новой загрузки среды. taking off again after a fresh boot of the environment. 11. Способ полета на Луне по п. 7, отличающийся тем, что диаметр и скорость вращения вращающегося блока и массовый расход выбрасываемой среды определяют в зависимости от взлетной массы.11. The method of flight on the Moon according to claim 7, characterized in that the diameter and speed of rotation of the rotating unit and the mass flow rate of the ejected medium are determined depending on the takeoff mass.
RU2021125511A 2019-02-02 2019-05-08 Device and method for flying on the moon RU2791892C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910107832.6 2019-02-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791892C1 true RU2791892C1 (en) 2023-03-14

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4541357A (en) * 1983-10-11 1985-09-17 Stanton Austin N Watercraft having water jet lift
US20040004184A1 (en) * 1999-09-01 2004-01-08 Schubert Peter J. Process and apparatus for isotope separation in low-gravity environment
RU100826U1 (en) * 2010-08-19 2010-12-27 Вячеслав Геннадьевич Гребенкин VANE FEEDER
RU2644798C1 (en) * 2016-03-18 2018-02-14 Владимир Дмитриевич Шкилев Pulsed detonation rocket engine
CN108032967A (en) * 2017-12-24 2018-05-15 佛山市龙远科技有限公司 A kind of special motor boat

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4541357A (en) * 1983-10-11 1985-09-17 Stanton Austin N Watercraft having water jet lift
US20040004184A1 (en) * 1999-09-01 2004-01-08 Schubert Peter J. Process and apparatus for isotope separation in low-gravity environment
RU100826U1 (en) * 2010-08-19 2010-12-27 Вячеслав Геннадьевич Гребенкин VANE FEEDER
RU2644798C1 (en) * 2016-03-18 2018-02-14 Владимир Дмитриевич Шкилев Pulsed detonation rocket engine
CN108032967A (en) * 2017-12-24 2018-05-15 佛山市龙远科技有限公司 A kind of special motor boat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10443976B2 (en) Carriage for rocket launch system
JP7237168B2 (en) Method of flight on the moon and lunar flying device
CN106568352A (en) Hovering soft-landing system for rocket propelling module
RU2791892C1 (en) Device and method for flying on the moon
WO2020155458A1 (en) Flying method and flying device
US12134485B2 (en) Method of flying on the moon and a device for flying on the moon
WO2020155459A1 (en) Method for flying on mars and mars flight apparatus
CN111977029B (en) Multipurpose transmission system and construction method thereof
CN108910086B (en) Reentrant type cubic star system based on small satellite groups
US20200148324A1 (en) Micro-fusion-powered unmanned craft
CN107054613A (en) Cargo aircraft based on laser array delivery of energy
US20110218378A1 (en) Off-planet waste disposal system and method
CN111776249B (en) Lunar surface low-altitude aircraft taking lunar surface soil as casting working medium
CA2875430C (en) Mechanism for receiving rocket-transporting devices for a rocket launch system
Myrabo Propulsion Systems Integration for a ‘Tractor Beam’Mercury Lightcraft: Liftoff Engine
CN103963973A (en) Centrifugal force space craft
CN112297733A (en) Superconducting magnetic wing space aerodyne
CN103085975B (en) Goods Rotary transport flywheel and control method thereof
CN112960411A (en) Lunar soil batch collection and transportation system
CN1315651A (en) Method for transporting effective load to outer space