ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2010 года по МПК B64D33/00 B64G1/40 

Изобретение относится к воздушно-космической технике и может быть использовано при полетах в атмосфере и космосе.

Известен летательный аппарат, содержащий два тела, имеющих возможность независимого движения друг относительно друга, изложенный в статье А.В.Андреева «О взаимодействии относительного и абсолютного движения при реактивном ускорении системы с обменом энергией», опубликованный в Трудах XVII чтений К.Э. Циолковского. Проблемы ракетной и космической техники. М., 1983, стр.42-48. Однако в данном устройстве отсутствует надежная конструкция средств амортизации.

Известен летательный аппарат, изложенный в материалах патента №2134218. Он состоит из жестко связанных корпуса и цилиндра. Поршень осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. При этом корпус и поршень отталкиваются в противоположные стороны благодаря воспламенению газов при их сжатии. Далее благодаря работе реактивного двигателя поршень догоняет корпус, и повторяются циклы амортизации. Топливо может поступать с блока управления амортизацией. Причем реактивный двигатель может быть твердотопливным. В результате амортизации корпус получает дополнительное ускорение, увеличивающееся после каждого отталкивания по мере роста кинетической энергии. Для выхода воспламененных газов используются две выхлопных трубы. В конце цилиндра предусмотрены два амортизационных предохранительных упора для поршня. Цилиндр может быть и конусообразным для исключения касания поршня. Однако при увеличении количества топлива, поступающего в амортизатор, увеличивается количество воспламененных газов, осуществляющих давление на стенки амортизатора, что уменьшает безопасность полета, а следовательно, и надежность аппарата.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается надежность аппарата. Достигается это введением многоблочного амортизатора и выступов поршня по количеству блоков в амортизаторе, причем выступы поршня размещены впереди поршня и жестко связаны с ним, и каждый выступ смещается внутри соответствующего блока амортизатора, при этом группа входов многоблочного амортизатора гидравлически связана с выходом блока управления амортизатором.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - корпус; 2 - блок управления амортизатором; 3 - многоблочный амортизатор; 4, 5 - выхлопные трубы; 6 - выступы поршня; 7 - поршень; 8 - реактивный двигатель; 9 - цилиндр; 10, 11 - амортизационные предохранительные упоры,

при этом корпус 1 жестко связан с цилиндром 9, с поршнем 7 внутри, имеющим жесткую связь с выступами поршня 6 и реактивным двигателем 8, к тому же цилиндр 9 имеет жесткую связь с выхлопными трубами 4, 5 и амортизационными предохранительными упорами 10, 11, а корпус 1 еще жестко связан с блоком управления амортизатором 2 и с многоблочным амортизатором 3, имеющим группу входов, гидравлически связанную с выходом блока управления амортизатором 2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Поршень 7 с выступами поршня 6 движется внутри цилиндра 9 с помощью реактивного двигателя 8, который может быть и твердотопливным. В начальном состоянии выступы поршня 6, находясь внутри соответствующих амортизаторов многоблочного амортизатора 3, примыкают к корпусу 1, и движение последнего осуществляется за счет тяги двигателя поршня 8. Далее с помощью блока управления амортизатором 2 осуществляется одновременное воспламенение газов во всех блоках амортизатора 3, гидравлически связанных с блоком управления амортизатором, от которого заранее поступили равные порции топлива в блоки. После воспламенения газов поршень 7 движется вдоль цилиндра 9. Последний может быть и конусообразным для исключения касаний поршня его внутренних стенок. Однако и при отсутствии конусообразности цилиндра обеспечивается плавное движение поршня как в двигателе внутреннего сгорания. В связи с работой реактивного двигателя 8, жестко связанного с поршнем, в какой-то момент прекращается движение поршня от корпуса, и он начинает двигаться ему навстречу. Далее выступы поршня 6 осуществляют сжатие газов в блоках многоблочного амортизатора 3, и снова происходят отталкивания поршня и корпуса в противоположные стороны. При этом сумма сил отталкиваний от блоков многоблочного амортизатора 3 равна общей силе отталкивания поршня от корпуса, то есть F=F1+F2+…Fn (1). Объясняется это тем, что величина отталкивания какого-либо тела не изменится, если вместо одной результирующей силы, воздействующей на это тело, будут воздействовать определенное количество сил, сумма которых равна вышеупомянутой одной силе. Однако при воспламенении топлива в каждом блоке многоблочного амортизатора сила давления на выступ и стенки будет многократно меньше, чем в главном аналоге, что улучшит условия эксплуатации. Для выхода отработанных газов используются выхлопные трубы 4 и 5, жестко связанные с цилиндром 9. Для предотвращения выхода поршня из цилиндра предусматриваются предохранительные упоры 10, 11. В процессе следующих друг за другом отталкиваний корпуса 1 увеличивается кинетическая энергия и ускорение. Однако в атмосфере величина ускорения зависит от сопротивления окружающей среды. Необходимо отметить, что для осуществления преодоления увеличенного притяжения третьего тела старт необходимо осуществляться с помощью катапульты. При влиянии притяжения мощного третьего тела аппарат может некоторое время работать в аварийном режиме, увеличивая подачу топлива в многоблочный амортизатор. Для осуществления торможения аппарат поворачивается на 180° и осуществляет вышеупомянутые действия. Аппарат можно использовать при полетах в атмосфере, в космосе, в том числе и для осуществления межпланетных и межзвездных перелетов. Для достижения заданной скорости аппарат должен осуществить определенное количество амортизационных циклов. При наличии пассажиров силы отталкиваний должны быть таковы, чтобы обеспечить переносимость перегрузок при увеличенных количествах воспламененного топлива.

Многоблочный амортизатор и выступы поршня можно применить в устройствах, где осуществляется ускорение с применением движения двух независимых тел с обменом энергией, а также в летательных аппаратах, изложенных в патентах №№2270143, 2281888, 2281889, 2297953 и 2329919.

Изобретение относится к воздушно-космической технике и может быть использовано при создании двигательных систем летательных аппаратов (ЛА) для полетов в атмосфере и открытом космосе. ЛА содержит корпус (1), жестко связанный с цилиндром (9), размещенный внутри цилиндра поршень (7) и жестко связанный с поршнем реактивный двигатель (8). ЛА снабжен многоблочным амортизатором (3), а поршень - выступами (6) по числу блоков амортизатора (3). Каждый выступ (6) смещается внутри соответствующего блока амортизатора (3). Группа входов амортизатора (3) гидравлически связана с выходом блока (2) управления амортизатором. В активном режиме полета ЛА работает двигатель (8), а поршень (7) и корпус (1) поочередно расталкиваются и сближаются. При сближении и вхождении выступов (6) в блоки амортизатора (3) с помощью блока (2) управления осуществляются одновременные подача и воспламенение топлива во всех блоках амортизатора. Под действием образующихся газов поршень (7) движется вдоль цилиндра (9) - пока не начнет обратного движения под действием тяги двигателя (8). Предохранительные упоры (10, 11) препятствуют возможному вылету поршня из цилиндра. Для выхода отработанных газов предусмотрены выхлопные трубы (4, 5). Развиваемое при воспламенении топлива давление газов вызывает более низкие напряжения в стенках нескольких блоков амортизатора (3) меньшего диаметра, чем в случае использования одного блока большего диаметра. Техническим результатом изобретения является увеличение надежности ЛА и безопасности полета. 1 ил.

Летательный аппарат, содержащий жестко связанный с цилиндром корпус, размещенный внутри цилиндра поршень, жестко связанный с поршнем реактивный двигатель, блок управления амортизатором, управляющий амортизацией для отталкивания поршня и корпуса в разных направлениях, жестко связанные с цилиндром выхлопные трубы для выхода отработанных газов и амортизационные предохранительные упоры в конце цилиндра для предотвращения выхода поршня, отличающийся тем, что снабжен многоблочным амортизатором и выступами поршня по количеству блоков в амортизаторе, причем указанные выступы размещены спереди поршня и жестко связаны с ним, а каждый выступ смещается внутри соответствующего блока амортизатора, при этом группа входов многоблочного амортизатора гидравлически связана с выходом блока управления амортизатором.