UA19433U - Rocket stage of shuttle rocket - Google Patents

Rocket stage of shuttle rocket Download PDF

Info

Publication number
UA19433U
UA19433U UAU200606899U UAU200606899U UA19433U UA 19433 U UA19433 U UA 19433U UA U200606899 U UAU200606899 U UA U200606899U UA U200606899 U UAU200606899 U UA U200606899U UA 19433 U UA19433 U UA 19433U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
stage
rocket
compartment
supports
propulsion
Prior art date
Application number
UAU200606899U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Andrii Oleksandrovych Mokin
Oleksandr Vasyliovych Mokin
Original Assignee
Andrii Oleksandrovych Mokin
Oleksandr Vasyliovych Mokin
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 Andrii Oleksandrovych Mokin, Oleksandr Vasyliovych Mokin filed Critical Andrii Oleksandrovych Mokin
Priority to UAU200606899U priority Critical patent/UA19433U/en
Publication of UA19433U publication Critical patent/UA19433U/en

Links

Abstract

The utility model relates to rocket-space area. A stage of shuttle rocket has a body with propulsion compartment, a transition compartment with rotary panels, those are connected to flexible shell in toroidal shape, rocket solid-fuel engines for deceleration of the stage and parachute system attached to the bottom section of the stage. To decrease impact loads on the body the stage is equipped with additional solid fuel engine for the stage dropping, supports that crease and elastic foldable membrane. Additional solid fuel rocket engine is mounted in propulsion compartment on diametrically opposite to the supports surface of the body and is directed with nozzle from the supports. The supports are fixed on the body near the propulsion compartment with possibility of turn in long vertical plane, and each elastic membrane is fixed between the support and the body with formation of side sail.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до ракетно-космічної галузі а більш конкретно - до частин ракет, які 2 повертають, і може використовуватися під час проектування ракет-носіїв багаторазового використання.The useful model refers to the rocket and space industry, and more specifically to the parts of rockets that return 2, and can be used during the design of reusable launch vehicles.

Відомим є ступінь ракети багаторазового використання, який містить корпус з рушійним відсіком, перехідний відсік, виконаний з поворотних панелей, котрі скріплені з гнучкою оболонкою тороїдальної форми, і парашутну систему, приєднану до донної частини ступеня |див. патент України Мо3737и, МПК 8640 1/00, г428 15/00, 2004р.). Наповнення гнучкої оболонки здійснюється газами надування, які містяться у баках ступеня. Наповнена 70 гнучка оболонка разом з поворотними панелями перехідного відсіку утворює у польоті стабілізуючий пристрій, а під час посадки використовується як пристрій для посадки ступеня. Для гальмування ступеня під час відокремлення використовуються ракетні двигуни твердого палива (РДТП) |див. книгу К.С. Колесников и др. "Динамика разделения ступеней летательньїхх аппаратов", М., Машиностроение, 1977, с.11 рис. 1.61.The stage of a reusable rocket is known, which contains a body with a propulsion compartment, a transition compartment made of rotating panels that are attached to a flexible shell of toroidal shape, and a parachute system attached to the bottom part of the stage | see patent of Ukraine Mo3737y, IPC 8640 1/00, g428 15/00, 2004). The filling of the flexible shell is carried out by inflation gases, which are contained in the tanks of the stage. The filled 70 flexible shell, together with the rotating panels of the transition compartment, forms a stabilizing device in flight, and during landing is used as a device for landing the stage. To brake the stage during separation, solid propellant rocket engines (RDTP) are used | see the book by K.S. Kolesnikov et al. "Dynamics of separation of stages of aircraft apparatus", M., Mashinostroenie, 1977, p. 11 fig. 1.61.

Недоліком відомого ступеня ракети є його низькі експлуатаційні якості, тому що під час посадки можливим є 72 відскок ступеня, а після посадки ступінь залишається у вертикальному положенні, при цьому існує небезпека його падіння (завалювання) і пошкодження бічної поверхні корпусу внаслідок посадки на нерівний грунт і дії вітру.The disadvantage of the well-known rocket stage is its low operational qualities, because during landing, the stage bounce is possible, and after landing, the stage remains in a vertical position, while there is a danger of it falling (collapsing) and damaging the side surface of the body due to landing on uneven ground and wind action

Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип ступінь ракети багаторазового використання, який описаний у патенті України Мо13357и, МПК 8640 1/00, 428 15/00, 2005р.The closest to the proposed one in terms of technical solution is the stage of the reusable rocket chosen as a prototype, which is described in the patent of Ukraine Mo13357y, IPC 8640 1/00, 428 15/00, 2005.

Вказаний ступінь містить корпус з рушійним відсіком, перехідний відсік, виконаний з поворотних панелей, які скріплені з гнучкою оболонкою тороїдальної форми, ракетні двигуни твердого палива для гальмування ступеня і парашутну систему, приєднану до донної частини ступеня. З метою підвищення безпеки посадки і виключення відскоку ступінь оснащується рухомою кільцевою основою, яка кріпиться: до поворотних панелей перехідного відсіку за допомогою поворотних вузлів, до корпусу ступеня за допомогою зрізних шпильок і до демпфуючого пристрою. шщThe specified stage contains a body with a propulsion compartment, a transition compartment made of rotating panels that are attached to a flexible shell of toroidal shape, solid propellant rocket engines for braking the stage and a parachute system attached to the bottom part of the stage. In order to increase landing safety and eliminate rebound, the step is equipped with a movable ring base, which is attached: to the rotating panels of the transition compartment with the help of rotary nodes, to the body of the step with the help of shear pins and to the damping device. shsh

Недоліком відомого ступеня є його невисокі експлуатаційні якості Через можливість падіння (завалювання) ступеня внаслідок посадки на нерівний грунт і дії вітру.The disadvantage of the known step is its poor performance due to the possibility of the step falling (overturning) as a result of landing on uneven ground and wind.

В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції ступеня ракети багаторазового використання, яка б дозволила знизити ударні навантаження на його корпус шляхом уведення у о нього нових елементів і технічних рішень, таких як: со - наявність опор, які зминаються і які закріплюються на корпусі біля рушійного відсіку з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, що дозволяє виключити пошкодження корпусу ступеня під час його М завалювання, а виконання їх поворотними дозволяє забезпечити мінімальні габарити, ступеня під час польоту; Ф - наявність додаткового РДТП для завалювання ступеня, який монтується у рушійному відсіку на діаметрально протилежній опорам поверхні корпусу і направлений соплом від опор, що дозволяє забезпечити -- завалювання ступеня у заданому напрямки і використовувати один комплект опор, а розміщення його у рушійному відсіку дозволяє створити максимальний момент відносно поверхні Землі для завалювання ступеня; - наявність еластичних мембран, які складаються і кожна з яких закріплюється між опорою і корпусом, « утворюючи бічне вітрило, що дозволяє орієнтувати ступінь за вітром і, таким чином, найбільш ефективно З 70 використовувати опори під час завалювання. с Поставлена задача вирішується таким чином, що запропонований ступінь ракети багаторазовогоThe basis of the useful model is the task of creating an improved design of the stage of a reusable rocket, which would allow reducing shock loads on its body by introducing elements of new and technical solutions into it, such as: so - the presence of supports that are folded and fixed on the body near propulsion compartment with the possibility of rotation in the longitudinal vertical plane, which allows to exclude damage to the body of the stage during its M filling, and their rotation allows to ensure the minimum dimensions of the stage during flight; Ф - the presence of an additional RDTP for stair collapse, which is mounted in the engine compartment on the surface of the hull diametrically opposite to the supports and directed by a nozzle from the supports, which allows you to ensure - the stair collapse in a given direction and use one set of supports, and its placement in the engine compartment allows you to create the maximum moment relative to the Earth's surface for grade collapse; - the presence of elastic membranes, which are folded and each of which is fixed between the support and the hull, "forming a side sail, which allows you to orientate the degree according to the wind and, thus, use the supports most efficiently Z 70 during backfilling. c The task is solved in such a way that the proposed stage of the rocket is reusable

Із» використання, який містить корпус з рушійним відсіком, перехідний відсік з поворотними панелями, котрі з'єднані з гнучкою оболонкою тороїдальної форми, ракетні двигуни твердого палива для гальмування ступеня і парашутну систему, приєднану до донної часини ступеня, він споряджений додатковим двигуном твердого палива для завалювання ступеня, опорами, які зминаються, і еластичною мембраною, яка складається, при - цьому додатковий ракетний двигун твердого палива змонтований у рушійному відсіку на діаметрально (се) протилежній опорам поверхні корпусу і направлений соплом від опор, опори закріплені на корпусі біля рушійного відсіку з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, а кожна еластична мембрана закріплена між шк опорою і корпусом, утворюючи бічне вітрило. со 20 Для пояснення конструкції ступеня і його роботи додаються креслення та його детальний опис. На кресленнях зображено: с» - на Фіг.1 - загальний вид ступеня ракети багаторазового використання перед приземленням; - на Фіг.2 - розріз А-А Фіг.1 (поперечний розріз ступеня); - на Фіг.3 - загальний вид ступеня ракети після завалювання. 29 Запропонований ступінь ракети багаторазового використання місить корпус 71 з рушійним відсіком 2, с перехідний відсік, виконаний з поворотних панелей 3, скріплених з гнучкою оболонкою 4 тороїдальної форми, парашутну систему 5, ракетні двигуни твердого палива 6, додатковий РДТП 7, встановлений у рушійному відсіку 2, і поворотні опори 8, які зминаються, з еластичними мембранами 9, закріпленими на корпусі 1. Ступінь ракети багаторазового використання здійснює посадку на поверхню 10 Землі. Напрямок вітру зображено за стрілкою Б. 60 Посадка запропонованого ступеня багаторазового використання здійснюється наступним чином.Of" use, which contains a body with a propulsion compartment, a transition compartment with rotating panels that are connected to a flexible toroidal shell, solid propellant rocket motors for braking the stage and a parachute system attached to the bottom part of the stage, it is equipped with an additional solid propellant engine for filling the stage, with supports that crumple and an elastic membrane that folds, while - an additional solid fuel rocket engine is mounted in the propulsion compartment on the surface of the hull diametrically (se) opposite to the supports and directed by a nozzle from the supports, the supports are fixed on the housing near the propulsion compartment with the possibility of rotation in the longitudinal vertical plane, and each elastic membrane is fixed between the shk support and the hull, forming a side sail. со 20 To explain the construction of the stage and its work, drawings and its detailed description are attached. The drawings show: c" - in Fig. 1 - a general view of the stage of a reusable rocket before landing; - in Fig. 2 - section A-A of Fig. 1 (transverse section of a step); - in Fig. 3 - a general view of the stage of the rocket after flooding. 29 The proposed stage of a reusable rocket includes a body 71 with a propulsion compartment 2, a transitional compartment made of rotating panels 3, fastened with a flexible shell 4 of toroidal shape, a parachute system 5, solid fuel rocket engines 6, an additional RDTP 7 installed in the propulsion compartment 2, and rotary supports 8, which are crumpled, with elastic membranes 9, fixed on the body 1. The stage of the reusable rocket makes a landing on the surface 10 of the Earth. The direction of the wind is shown by arrow B. 60 Landing of the proposed multi-use stage is carried out as follows.

На активній ділянці польоту ракети, після вимикання рушійної установки ступеня багаторазового використання, відбувається відокремлення ступеня шляхом гальмування за допомогою РДТП 6, при цьому поворотні опори 8 і еластичні мембрани 9 складені вздовж корпусу 1. На пасивній ділянці вільного падіння гнучку оболонку 4 наповнюють газом, і вона разом з поворотними панелями З перехідного відсіку утворює бо стабілізуючий пристрій, який забезпечує попереднє гальмування і атмосферний спуск корпусу 1 у орієнтованому положенні - рушійним відсіком 2 уперед. Потім розкривають парашутну систему 5, яка забезпечує подальше гальмування ступеня, при цьому парашутна система 5 перечіплюється на рушійний відсік 2. На ділянці парашутного спуску поворотні опори 8 встановлюють у положення для посадки шляхом повороту у поздовжній вертикальній площині, натягуючи при цьому еластичні мембрани 9 з утворенням бічного вітрила. Діючи на еластичні мембрани 9, вітер розвертає ступінь таким чином, що додатковий РДТП 7 виявляється направленим назустріч вітру (Фіг.1, 2). Після торкання поверхні 10 Землі гнучкою оболонкою 4 парашутну систему 5 відстрілюють, вмикають додатковий РДТП 7, який забезпечує завалювання ступеня на поворотні опори 8. При цьому, завдяки орієнтації додаткового РДТП 7 назустріч вітру, завалювання виконують у найбільш сприятливому 7/0 напрямку - за вітром. Поворотні опори 8 під час контакту з поверхнею 10 Землі зминаються і гасять ударні навантаження від енергії завалювання ступеня (Фіг.3). Поворотні опори 8 розташовуються біля рушійного відсіку 2, тому що він має велику вагу до 10т.In the active part of the rocket flight, after turning off the propulsion unit of the reusable stage, the separation of the stage occurs by braking with the help of the RDTP 6, while the pivot supports 8 and elastic membranes 9 are folded along the body 1. In the passive part of free fall, the flexible shell 4 is filled with gas, and together with the rotary panels of the transition compartment, it forms a stabilizing device that provides preliminary braking and atmospheric descent of the body 1 in an oriented position - with the propulsion compartment 2 forward. Then the parachute system 5 is opened, which provides further braking of the stage, while the parachute system 5 is hooked onto the propulsion compartment 2. In the area of the parachute descent, the rotary supports 8 are set in the landing position by turning in the longitudinal vertical plane, while stretching the elastic membranes 9 with the formation side sail Acting on the elastic membranes 9, the wind turns the step in such a way that the additional RDTP 7 turns out to be directed towards the wind (Fig. 1, 2). After touching the surface 10 of the Earth with the flexible shell 4, the parachute system 5 is fired, the additional RDTP 7 is turned on, which ensures the collapse of the stage on the rotary supports 8. At the same time, thanks to the orientation of the additional RDTP 7 towards the wind, the collapse is carried out in the most favorable 7/0 direction - downwind . Pivot supports 8 during contact with the surface 10 of the Earth crumple and dampen shock loads from the energy of the stage collapse (Fig. 3). Swivel supports 8 are located near the propulsion compartment 2, because it has a large weight of up to 10 tons.

У процесі спуску ступеня еластичні мембрани нагріваються до 300 «С, тому вони можуть виготовлятися з матеріалу Армид-Т, робоча температура якого сягає 10002С. Час дії високих температур до 10 хвилин.In the process of lowering the stage, elastic membranes are heated to 300 °C, so they can be made of Armid-T material, the working temperature of which reaches 10002 °C. The duration of high temperatures is up to 10 minutes.

Таким чином, запропонований ступінь багаторазового використання, який має просту і надійну конструкцію, дозволяє підвищити безпеку його посадки в умовах дії вітру і зменшити його вагу за рахунок зменшення вагиThus, the proposed degree of multiple use, which has a simple and reliable design, allows you to increase the safety of its landing in conditions of wind and reduce its weight due to weight reduction

РДТП для завалювання.Road accident for filling.

Claims (1)

Формула винаходу Ступінь ракети багаторазового використання, що містить корпус з рушійним відсіком, перехідний відсік з поворотними панелями, котрі з'єднані з гнучкою оболонкою тороїдальної форми, ракетні двигуни твердого палива для гальмування ступеня і парашутну систему, приєднану до донної часини ступеня, який відрізняється ов ТИМ, що він споряджений додатковим двигуном твердого палива для завалювання ступеня, опорами, які зминаються, і еластичною мембраною, яка складається, при цьому додатковий ракетний двигун твердого палива в) змонтований у рушійному відсіку на діаметрально протилежній опорам поверхні корпусу і направлений соплом від опор, опори закріплені на корпусі біля рушійного відсіку з можливістю повороту у поздовжній вертикальній площині, а кожна еластична мембрана закріплена між опорою і корпусом, утворюючи бічне вітрило. со (зе) « (о) ьоThe formula of the invention is a stage of a reusable rocket containing a body with a propulsion compartment, a transition compartment with rotating panels, which are connected to a flexible shell of toroidal shape, solid propellant rocket engines for braking the stage and a parachute system attached to the bottom part of the stage, which differs from WHEREAS, it is equipped with an additional solid propellant engine for stage collapse, collapsible props, and an elastic membrane that folds, while the additional solid propellant rocket motor c) is mounted in the propulsion compartment on the surface of the hull diametrically opposite to the props and directed by a nozzle from the props, the struts are fixed to the hull near the propulsion compartment with the possibility of rotation in the longitudinal vertical plane, and each elastic membrane is fixed between the strut and the hull, forming a side sail. so (ze) « (o) yo - . и? - се) щ» (95) сю» 60 б5- and? - se) sh» (95) syu» 60 b5
UAU200606899U 2006-06-20 2006-06-20 Rocket stage of shuttle rocket UA19433U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200606899U UA19433U (en) 2006-06-20 2006-06-20 Rocket stage of shuttle rocket

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200606899U UA19433U (en) 2006-06-20 2006-06-20 Rocket stage of shuttle rocket

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA19433U true UA19433U (en) 2006-12-15

Family

ID=37606421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200606899U UA19433U (en) 2006-06-20 2006-06-20 Rocket stage of shuttle rocket

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA19433U (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558166C2 (en) * 2009-06-15 2015-07-27 Блу Ориджин, Ллк Carrier rocket sea surfacing and appropriate systems and methods
US9580191B2 (en) 2009-02-24 2017-02-28 Blue Origin, Llc Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods
US10822122B2 (en) 2016-12-28 2020-11-03 Blue Origin, Llc Vertical landing systems for space vehicles and associated methods

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9580191B2 (en) 2009-02-24 2017-02-28 Blue Origin, Llc Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods
US10518911B2 (en) 2009-02-24 2019-12-31 Blue Origin, Llc Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods
US11649073B2 (en) 2009-02-24 2023-05-16 Blue Origin, Llc Control surfaces for use with high speed vehicles, and associated systems and methods
RU2558166C2 (en) * 2009-06-15 2015-07-27 Блу Ориджин, Ллк Carrier rocket sea surfacing and appropriate systems and methods
RU2683211C2 (en) * 2009-06-15 2019-03-26 Блу Ориджин, Ллк Systems for accessing outer space (variants)
US10822122B2 (en) 2016-12-28 2020-11-03 Blue Origin, Llc Vertical landing systems for space vehicles and associated methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3286951A (en) Recovery system
JP4154151B2 (en) Aircraft with passenger evacuation cabins that can be forcibly separated
CN106379509B (en) A kind of missile-borne formula floating balloon system
WO2015080614A1 (en) Rocket engine recovery system
US3506222A (en) Aircraft supporting device
CN110116823B (en) Recoverable and reusable solid carrier rocket sublevel
CN110589032B (en) Parachute system for aircraft recovery and parachute recovery method
EP3392142B1 (en) Deployable apparatus to prevent helicopter rollover
KR20190133120A (en) The satellite projectile
UA19433U (en) Rocket stage of shuttle rocket
US3826448A (en) Deployable flexible ventral fins for use as an emergency spin-recovery device in aircraft
CN113247313B (en) Flexible variant airship for recycling carrier rocket booster and recycling method
CN212963052U (en) Recovery structure of carrier rocket radome fairing
US3042347A (en) Emergency ejection seat
RU2363627C2 (en) Method and device space vehicle aerodynamic stabilisation in landing
US4961550A (en) Method and device for protecting a liquid rocket booster from impact and environmental damage to permit recovery and reuse
RU2699950C1 (en) Method of turning a helicopter into a glider in emergency situations and an inflatable wing for its implementation
GB2429681A (en) Inflatable device with reduced compressed inflation gas requirement
AU2001214072B2 (en) An aircraft with a detachable passenger escape cabin and an aircraft with airbags
RU2258637C1 (en) Hybrid flying vehicle
Vergnolle Soft landing impact attenuation techologies review
RU2005650C1 (en) Thermoairship
CN219368551U (en) Medium-sized carrier rocket and recoverable one-level medium-sized carrier rocket
AU2001214072A1 (en) An aircraft with a detachable passenger escape cabin and an aircraft with airbags
CA2403158C (en) An aircraft with a detachable passenger escape cabin and an aircraft with airbags