RU97110200A

RU97110200A - Средства запуска космических аппаратов, выполненные в виде планера и буксируемые на высоту запуска обычным самолетом

Info

Publication number: RU97110200A
Application number: RU97110200/28A
Authority: RU
Inventors: С.Келли Майкл
Original assignee: Келли Спейс энд Текнолоджи, Инк.
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1999-07-10

Claims

1. Средство запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера, приспособленное к буксировке самолетом, включающее первые летательные средства, содержащие аэродинамические подъемные поверхности, подъемная сила которых достаточна для обеспечения атмосферного полета первого летательного аппарата со скоростью, меньшей скорости взлета обычного самолета, отсек объединенной полезной нагрузки, средства доступа для входа и выхода из отсека для размещения полезной нагрузки, средства для отсоединяемого присоединения к буксировочному тросу, дросселируемый ракетный двигатель для увеличения скорости первого летательного аппарата, средства для приема космического аппарата в отсек полезной нагрузки через вышеупомянутые средства доступа, причем вышеупомянутый космический аппарат может быть выведен через вышеупомянутые средства доступа во время полета первого летательного средства.

2. Система запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера, приспособленная к буксировке самолетом, включающая первые летательные средства, содержащие аэродинамические подъемные поверхности, подъемная сила которых достаточна для обеспечения атмосферного полета первого летательного аппарата со скоростью, меньшей скорости взлета обычного самолета, отсек объединенной полезной нагрузки, средства доступа для входа и выхода из отсека полезной нагрузки, средства для отсоединяемого присоединения к буксировочному тросу, дросселируемый ракетный двигатель для увеличения скорости первого летательного аппарата, вторые летательные средства, загружаемые в отсек полезной нагрузки через вышеупомянутые средства доступа и содержащие переходник для присоединения космического аппарата, двигательную установку последней ступени, причем вышеупомянутые вторые летательные средства могут быть выведены через вышеупомянутые средства доступа.

3. Система запуска космических аппаратов по п.2, отличающаяся тем, что первые летательные средства включают фюзеляжный отсек, вмещающий отсек объединенной полезной нагрузки, а средства доступа содержат носовую часть, приспособленную для закрытия основной части корпуса фюзеляжа, вмещающего отсек объединенной полезной нагрузки, а также средства для шарнирного перемещения носовой части между первым закрытым положением и вторым открытым положением, причем в вышеупомянутом открытом положении космический аппарат открывается для вывода из отсека полезной нагрузки.

4. Система запуска космических аппаратов по п. 2, отличающаяся тем, что первые летательные средства содержат систему баков для двухкомпонентного топлива дросселируемого реактивного двигателя, причем система баков включает первый передний бак и второй задний бак, вышеупомянутый передний и задний баки связаны для перекачки жидкого топлива с целью управления положением центра масс летательного аппарата по отношению к центру давления, формируемому аэродинамическими поверхностями.

5. Система запуска космических аппаратов по п. 2, далее включающая стартовую тележку, на которой первые летательные средства размещаются с возможностью отделения, причем вышеупомянутая тележка имеет несколько колес для взлетного разбега первых летательных средств при их буксировке выводящим самолетом, вышеупомянутая тележка отделяется от первых летательных средств после их взлета.

6. Система запуска космических аппаратов по п. 5, отличающаяся тем, что стартовая тележка далее содержит средства установки первого летательного аппарата в первое горизонтальное положение и во второе положение, соответствующее углу взлета.

7. Средство запуска космических аппаратов по п. 2, далее включающее двигательную установку последней ступени с переходником для присоединения космического аппарата, причем вышеупомянутая двигательная установка загружается в отсек полезной нагрузки через вышеупомянутые средства доступа и извлекается через вышеупомянутые средства доступа в процессе полета первого летательного средства.

8. Способ запуска космических аппаратов, в котором применяются первые средства запуска с аэродинамическими подъемными поверхностями, обеспечивающими подъемную силу, достаточную для поддержания атмосферного полета первого летательного средства со скоростью, меньшей скорости взлета обычного самолета, отсек объединенной полезной нагрузки, средства доступа для входа и выхода из отсека полезной нагрузки, средства для отсоединяемого присоединения буксирующего троса и дросселируемый реактивный двигатель, вторые летательные средства, загружаемые в отсек полезной нагрузки через вышеупомянутые средства доступа и имеющие переходник для присоединения космического аппарата и двигательной установки последней ступени, а также буксирующий самолет, причем способ включает следующие этапы: загружают вторые летательные средства в отсек полезной нагрузки первых средств запуска, осуществляют присоединение буксировочного троса от буксирующего самолета к первым средствам запуска, осуществляют разгон буксирующего самолета по взлетной полосе до скорости, превышающей скорость разбега, управляют первыми средствами запуска на взлет, осуществляют разворот буксирующего самолета для его взлета после того, как первые средства запуска достигнут требуемой высоты, осуществляют перелет буксирующего самолета в требуемый район запуска, запускают ракетный двигатель средств запуска, отсоединяют буксирный трос от средств запуска после проверки правильности функционирования ракетной двигательной установки, управляют средствами запуска на взлет до определенной высоты и набора определенной скорости, открывают средства доступа отсека полезной нагрузки, осуществляют вывод вторых летательных средств из отсека полезной нагрузки, задействуют двигательную установку последней ступени для вывода космического аппарата на орбиту, закрывают средства доступа отсека полезной нагрузки, управляют первыми средствами запуска на вход в атмосферу и осуществляют планирование на посадочную полосу для возвращения.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что первые средства запуска включают топливную систему на жидком двухкомпонентном топливе для дросселируемого ракетного двигателя, причем вышеупомянутая топливная система включает передний бак и задний бак, соединенные с возможностью перекачки топлива, а этап управления средствами запуска далее включает этап регулируемого извлечения топлива из переднего и заднего баков для смещения вперед центра масс относительно центра давления от подъемных поверхностей для приспособления к переходу от полета с дозвуковой к полету со сверхзвуковой скоростью.

10. Способ по п. 8, далее включающий этапы перекачки топлива между передним и задним баками для управления положением центра масс средств запуска относительно центра давления аэродинамических подъемных поверхностей для приспособления к различной скорости полета.

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этап перелета буксирующего самолета далее включает этап изменения расстояния между буксирующим самолетом и первыми средствами запуска для минимизации вибраций средств запуска и космического аппарата, наводимых шумом двигателей буксирующего самолета и аэродинамическими ударами в кильватере буксирующего самолета.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что этап перелета буксирующего самолета включает этап регулировки положения средств запуска относительно буксирующего самолета, в результате чего становится возможным запуск двигательной установки средств запуска еще до отсоединения буксировочного троса без угрозы безопасности буксирующему самолету.

13. Способ по п. 8, далее включающий процедуру аварийного возврата на стартовую позицию, включающий следующие этапы: выявляют в буксирующем самолете или средствах запуска условия, при которых полет должен быть прекращен, осуществляют выбор топлива из средств запуска для облегчения их веса при последующем возвращении, маневрируют буксирующим самолетом для возврата на взлетную полосу при аварийном приземлении, осуществляют возврат буксирующего самолета и средств запуска посредством обычной посадки.

14. Способ по п.12, включающий процедуру удержания первых средств запуска на буксире после их поломки в процессе запуска ракетного двигателя, включающую следующие этапы: выявляют неисправности средств запуска, отсекают ракетную двигательную установку средств запуска, осуществляют удержание средств запуска на буксире для возвращения на посадочную позицию.

15. Способ по п.8, отличающийся тем, что этап управления средствами запуска включает следующие этапы: осуществляют дросселирование двигательной установки средств запуска для получения заданного профиля восхождения и поддержания определенного уровня аэродинамического нагрева, осуществляют открытие дроссельной заслонки ракетной двигательной установки для прорыва к конечной сверхзвуковой скорости перед выводом вторых летательных средств.

16. Система запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера, включающая буксирующий самолет, приспособленный для буксировки планера, планер, содержащий аэродинамические подъемные поверхности, обеспечивающие подъемную силу, достаточную для поддержания атмосферного полета планера со скоростью, меньшей взлетной скорости буксирующего самолета, отсек объединенной полезной нагрузки на планере; средства доступа для ввода и вывода из отсека полезной нагрузки, средства для отсоединяемого присоединения буксирного кабеля между буксирующим самолетом и планером, дросселируемую ракетную двигательную установку для увеличения скорости планера, средства для приема вторых летательных средств в отсек полезной нагрузки через вышеупомянутые средства доступа, причем вышеупомянутые вторые летательные средства содержат переходное приспособление для космического аппарата, двигательную установку последней ступени, вышеупомянутые вторые летательные средства могут быть выведены через вышеупомянутые средства доступа для запуска в процессе полета планера.

17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что дросселируемая ракетная двигательная установка приспособлена для подъема планера над плотными слоями атмосферы перед запуском вторых летательных средств.

18. Средства запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера для вывода космического аппарата, причем планер приспособлен к буксировке самолетом и содержит аэродинамические подъемные поверхности, обеспечивающие подъемную силу, достаточную для поддержания атмосферного полета средств запуска со скоростью, примерно равной скорости взлета буксирующего самолета, держатель для поддержки космического аппарата, дросселируемая ракетная двигательная установка для увеличения скорости средств запуска.

19. Средства запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера по п. 18, отличающиеся тем, что двигательная установка выводит средства запуска на высоту, на которой средства запуска могут снижаться над атмосферой.

20. Средства запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера по п. 18, отличающиеся тем, что двигательная установка выводит средства запуска на высоту около 350000 футов.

21. Средства запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера по п. 18, отличающиеся тем, что двигательная установка выводит средства запуска на заатмосферную высоту.

22. Средства запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера по п. 18, далее включающие двигательную установку второй ступени, присоединенную к космическому аппарату.

23. Средства запуска космических аппаратов на основе буксируемого планера для вывода космического аппарата, причем планер приспособлен к буксировке самолетом и содержит аэродинамические подъемные поверхности, обеспечивающие подъемную силу, достаточную для поддержания атмосферного полета средств запуска со скоростью, примерно равной скорости взлета буксирующего самолета, дросселируемая ракетная двигательная установка для разгона планера до сверхзвуковой скорости.

24. Способ запуска космических аппаратов, выводимых средствами запуска с аэродинамическими подъемными поверхностями, обеспечивающими подъемную силу, достаточную для поддержания атмосферного полета средств запуска на скорости, примерно равной скорости взлета самолета, а также дросселируемую ракетную двигательную установку, причем способ включает следующие этапы: осуществляют отсоединение присоединение буксирного троса от буксирующего самолета к средствам запуска, осуществляют разгон буксирующего самолета по взлетной полосе до скорости, превышающей скорость разбега, управляют первыми средствами запуска на взлет, осуществляют разворот буксирующего самолета для его взлета после того, как средства запуска достигнут требуемой высоты, осуществляют перелет буксирующего самолета в требуемый район запуска, запускают ракетный двигатель средств запуска, отсоединяют буксирный трос от средств запуска после проверки правильности функционирования ракетной двигательной установки, управляют средствами запуска на взлет до определенной высоты и набора определенной скорости, осуществляют выброс космического аппарата, несомого средствами запуска.

25. Способ запуска космического аппарата, выводимого вторыми летательными средствами с двигательной установкой последней ступени, причем вторые летательные средства выводятся средствами запуска с аэродинамическими подъемными поверхностями, обеспечивающими подъемную силу, достаточную для поддержания атмосферного полета средств запуска на скорости, примерно равной скорости взлета самолета, а также с дросселируемой ракетной двигательной установкой, причем способ включает следующие этапы: осуществляют отсоединение присоединение буксирного троса от буксирующего самолета к средствам запуска, осуществляют разгон буксирующего самолета по взлетной полосе до скорости, превышающей скорость разбега, управляют первыми средствами запуска на взлет, осуществляют разворот буксирующего самолета для его взлета после того, как средства запуска достигнут требуемой высоты, осуществляют перелет буксирующего самолета в требуемый район запуска, запускают ракетный двигатель средств запуска, отсоединяют буксирный трос от средств запуска после проверки правильности функционирования ракетной двигательной установки, управляют средствами запуска на взлет до определенной высоты и набора определенной скорости, осуществляют выброс вторых летательных средств, несущих космический аппарат, осуществляют задействование двигательной установки последней ступени для вывода космического аппарата на орбиту.