Одноступенчатая, кольцевая, многоразовая РН для вывода в космос полезной нагрузки Российский патент 2024 года по МПК B64G1/14 

Изобретение относится к аэрокосмическим средствам и способам полета с использованием прямоточной эжекторной тяги этих средств.

Аналогом к предлагаемому техническому решению может быть предложен патент РФ RU 218184 C «Прямоточный эжекторный ракетоноситель» автора Земляков Н.В. Аналог относится к области тактических реактивных боеприпасов. Прямоточный эжекторный ракетоноситель содержит центральную ракету со средствами управления, вокруг которой в хвостовой части на пилонах размещена трубчатая камера дожигания. По внутреннему периметру камеры, с образованием трубчатой полости, размещены периферийные ракеты, на головные части которых установлен полый кольцевой конус, соединенный по одному диаметру наружного и внутреннего колец. Внутреннее кольцо соединено верхними пилонами с центральной ракетой, хвостовая часть которой размещена в установочном гнезде, соединенном с нижними пилонами. Внутреннее кольцо выполнено в виде последовательно и плавно соединенных между собой конфузора, узкой горловины и конического диффузора. При равенстве диаметров корпусов ракет число периферийных ракет составляет от 7 до 25, а отношение диаметра прямоточного канала к диаметру центральной ракеты - от 1,2 до 6,4. Изобретение позволяет снизить аэродинамическое сопротивление ракетоносителя при сверхзвуковых скоростях полета и повысить его скорость. Изобретение - аналог так же, как и предложенное техническое решение, для ускорения кольцевой сборки тактических ракет использует эжекцию, возникающую в кольцевой сборке. В предложенном аналоге, по патенту РФ RU 218185 C, возможности эжекции и ее свойств для вывода на орбиту полезной нагрузки не применены и в полной мере не раскрыты.

Аналогом к предлагаемому техническому решению может быть предложен патент РФ RU 02053168 C «Ракетный блок многоразового использования» автора Мишин В.П. Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к ракетным блокам многоразового использования, в частности к блокам первых ступеней многоразовых транспортных космических систем "земля - орбита", и может быть использовано практически для ракет-носителей любого класса, но особенно эффективно применение данного изобретения для многоразовых ракет-носителей реализующих программы выведения больших грузопотоков "земля - орбита". Технической задачей изобретения является создание многоразового ракетного блока, способного возвращаться на значительные расстояния к месту старта и осуществлять вертикальную посадку на площадку малых размеров. Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить устойчивый и управляемый полет ракетного блока на сверхзвуковых и дозвуковых режимах полета, осуществить возвращение в район стартовой позиции и совершить посадку с малой горизонтальной и вертикальной скоростью на площадку ограниченных размеров. Ракетный блок многоразового использования содержит корпус с топливными баками, ракетную двигательную установку, аэродинамические поверхности, турбореактивные двигатели (ТРД), посадочное устройство. На блоке выполнена комбинированная компоновка ТРД путем их размещения в носовой части блока (маршевые) и в районе центра масс (посадочные) со смещением в сторону кормовой части относительно центра масс. ТРД снабжены устройствами управления положением вектора тяги в пространстве. Оси маршевых ТРД установлены в направлении продольной оси блока, оси посадочных ТРД установлены в направлении, близком к поперечной оси блока. Аэродинамические поверхности выполнены в виде монопланных консолей, расположенных в районе центра масс и стабилизаторов в кормовой части. Стабилизаторы выполнены в виде складывающихся решетчатых панелей, снабженных устройствами поворота. Каждая из панелей стабилизаторов выполнена таким образом, что в сложенном положении она повторяет форму поверхности кормовой части блока. Посадочное устройство выполнено в виде одностоечной убирающейся лыжи с амортизатором в кормовой части блока. На монопланных консолях симметрично относительно продольной оси блока установлены две убирающиеся стояночные опоры, а в носовой части блока установлена убирающаяся опорная поворотных сопел. Контактирующая поверхность лыжи имеет фрикционное покрытие и стойка с амортизатором. Посадочные ТРД расположены внутри монопланных консолей. Аналог предполагает кратковременное пребывание в космосе, не располагает устройством, создающим внутри обитаемого отсека искусственной гравитации, и не обладает приемлемым внутренним объемом для длительного пребывания экипажа в количестве более 10 космонавтов.

Прототипом к предлагаемому техническому решению предлагаемого изобретения: «Кольцевая, многоразовая РН для вывода в космос полезной нагрузки» (КМРН) является «Способ запуска на орбиту полезной нагрузки и многоразовая эжекторная ступень ракеты-носителя для его осуществления» (ЭСРН) по патенту РФ №2734965. Прототип по отношению к предлагаемому технического решению является основным изобретением, в составе всех его признаков и содержит: кольцевые посадочные опоры разгонных ступеней РН и установленные под головными обтекателями этих ступеней маневровые ракетные двигатели (РД), а также решетчатые рули на ступенях РД, при этом кольцевая рама выполнена из вертикальных стержней, количество которых равно количеству разгонных ступеней РН, с изогнутой наружной частью и колец жесткости, причем изогнутые части стержней заведены внутрь головных обтекателей в качестве их несущего каркаса, а обтекатели имеют скосы в направлении к центральной оси ЭС РН, при этом сопла маршевых РД направлены под малым углом в сторону от вертикальной оси ЭСРН, кольцевые посадочные опоры выполнены в виде вертикально расположенных колец из огнестойкого металла, покрытого огнезащитным керамическим покрытием, с диаметром, большим диаметра ступеней РН, и с опорной кромкой по нижнему срезу из разведенных в стороны волнообразных зубьев, причем в боковых стенках кольцевых опор выполнены вертикальные вырезы, а опоры крепятся к тарельчатым подпятникам при помощи стержней из огнестойкого металла, а также между тарельчатыми подпятниками и днищем разгонной ступени РН установлены с поджатием контейнеры с огнестойким энергопоглощающим материалом, дающие возможность вертикального перемещения подпятников относительно днища ступени, при этом к верхнему кольцу жесткости кольцевой рамы с равным шагом крепят отстреливаемые узлы сочленения ЭС с верхней ступенью РН, а к нижнему кольцу жесткости, как продолжения вертикальных стержней крепят стержни стартовых опор, имеющих горизонтальные поверхности контакта со стартовым столом.

Прототип не предусматривает вывод на орбиту полезной нагрузки при помощи кольцевой ракетной ступени или одной РН. В нем Не предусмотрена активация вертикального воздушного потока, сквозь канал, образованный кольцевой сборкой УРМ по типу «Ангара». Как-то реализовано в техническом решении предлагаемого изобретения при помощи парашютируемого, не менее чем через 15-25 сек сразу после отработки топлива, отдельного пускового блока ТРД. Не предусмотрен кольцевой шлюз для перемещения космонавтов и грузов по обитаемым отсекам, так и сами обитаемые отсеки, которые в прототипе выводились в космос при помощи второй ступени. В прототипе не предусмотрен аварийная отстыковка и приземление каждого из обитаемых отсеков, а также отстыковка от рамы с кольцами жесткости, части симметрично расположенных блоков УРМ по типу «Ангара», после отработки в них топлива. В прототипе не нашла применения керамическая огнезащита, потому что в его техническом решении не предусматривался вывод в космос и вход в плотные слои атмосферы с первой космической скоростью, всей кольцевой сборки ЭСРН (эжекторная, ступень РН) с целью мягкой посадки, в том числе и на неприготовленную площадку, что в прототипе предусмотрено. Прототип не предусматривает создания приемлемой искусственной гравитации, после вывода на орбиту кольцевой сборки многоразовой РН. Вторая ступень прототипа расположена выше ЭСРН, в створе затягиваемого воздуха внутрь кольцевой сборки РД и создает дополнительное аэродинамическое сопротивление, которое не позволяет полностью реализовать возможности эжекции кольцевой сборки разгонных блоков РН, с целью вывода на орбиту полезной нагрузки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения, «Кольцевая, многоразовая РН для вывода в космос полезной нагрузки» (КМРН) является возможность при помощи одной кольцевой компоновки вывести на орбиту кольцевую обитаемую космическую станцию, обитаемые модули которой, для перемещения грузов и космонавтов соединены обитаемым кольцевым шлюзом, а также при помощи маневровых двигателей создать внутри космической станции приемлемую искусственную гравитацию.

Технический результат достигается применением пускового блока ТРД, который при помощи силового рамного узла и пилонов с пиропатронами соединен с нижним поясом жесткости и рамой КМРН по основному изобретению и оборудован парашютной системой, срабатываемой на 15-25 сек полета РН, а также возможностью, части симметрично расположенных УМР, по типу «Ангара», при помощи пиропатронов отстыковаться от кольцевой рамной сборки на высоте 80-120 км, после окончания в них топлива, при этом все основные детали, элементы и узлы не теплонапряженных конструкций, в отличии от основного изобретения, выполняются из углепластика, а теплонапряженные покрыты керамической теплозащитой плиткой.

На Фиг. 1 показана «Кольцевая, многоразовая РН для вывода в космос полезной нагрузки» с пусковой сборкой ТРД, показанной на Фиг. 1 штрих пунктирными линиями. На Фиг. 2, то же вид сверху на пусковой блок ТРД и ее соединительные связи с основной рамой КМРН. На Фиг. 3 показаны узлы и детали обитаемого модуля. На Фиг. 4 показано выведение КМРН на суборбитальную траекторию.

«Кольцевая, многоразовая РН для вывода в космос полезной нагрузки» п. 26 (Фиг. 1), в нижней центральной части содержит силовой рамный узел 1 к которому жестко закреплен пусковой блок ТРД, поз.2 Фиг. 1,2, по вертикальной оси которого, в верхней части при помощи жестких связей 3, крепится бак с топливом 4, в верхней части которого размещен покрытый огнезащитой герметичный отсек с парашютом приземления 5, пускового блока ТРД 2. Силовой рамный узел 1, с пусковым блоком ТРД 2, не менее чем в четырех точках соединен с внутренней частью нижнего кольца жесткости 6 и вертикальных стержней 7, при помощи соединительных пилонов 8, разрушаемых пиропатронами 9. Объем бака с топливом 4, рассчитан на работу всех ТРД силового рамного узла 1, в форсированном режиме не менее чем 15-25 сек., а высвобождение парашюта из верхнего герметичного отсека 5, общего бака с топливом 4, покрытого огнезащитой, происходит не менее чем через 5 сек после отстрела силового рамного узла 1, пусковой сборки ТРД 2, от вертикальных стержней рамы 7. Разрушение соединительных пилонов 8, от воздействия пиропатронов 9 и отстрел силового рамного узла 1, с пусковым блоком ТРД 2, от вертикальных стержней рамы КМРН 7, происходит вертикально вниз, после отсечки подачи топлива во все ТРД, силового рамного узла 1, на минимальном запасе топлива в баке. Внутри серединного кольца жесткости 10, по окружности и центру масс блоков УРМ (универсальные ракетные модули по типу ангара «Ангара» 11, с остатками топлива для приземления, размещены маневровые ракетные двигатели с управляемым вектором малой тяги 12. В каждой из головных частей блоков, аналогичных УРМ «Ангара» 11, оборудованы обитаемые модули 13, соединенные переходными герметичными тамбурами 14, с герметичным кольцевым шлюзом 15, для перемещения космонавтов и грузов между обитаемыми модулями 13. Герметичный кольцевой шлюз 15, размещен во внутреннем пространстве, верхнего кольца жесткости 16. Блоки УРМ по типу Ангара 11, навешенные на вертикальные стержни рамы 7, и сами стержни рамы 7, выполнены из углепластика, по типу «черное крыло», в связи с чем масса блоков УРМ 11 облегчается, а количество топлива в них увеличивается. В том числе, основная часть не теплонагруженных элементов и узлов, размещенных внутри КМРН, поз.26 Фиг. 1, выполнена из высокопрочного углепластика. Теплонагруженные элементы: головные части блоков по типу «Ангара» 11, лобовые поверхности: верхнего 16, среднего 10 и нижнего 6, колец жесткости покрыты керамической огнезащитной плиткой 17. Пиропатроны 18, установлены между жилым отсеком 13 и изогнутой частью 27, вертикальных стержней рамы 7 и предназначены для аварийной отстыковки, при необходимости, каждого жилого модуля 13 от КМРН. Фиг. З Решетчатые рули, с механизмами привода 20, размещены над верхней оконечности блока УРМ 11. Аварийный парашют приземления 21 обитаемых модулей 13 и ПРД мягкой посадки 22, установлены в каждом обитаемом модуле 13. Для перемещения космонавтов и грузов внутри кольцевого шлюза 15, смонтирован кольцевой, тросовой транспортер 23. В каждом обитаемом отсеке 13, установлены цифровые экраны-иллюминаторов 24, с онлайн изображением не вращающейся видов Земли и звезд Вселенной из жилых модулей 13 КМРН. Нижние и верхние пиропатроны 25, установлены в месте соединения блока УРМ 11, с нижним кольцом 6 и верхним кольцом 16, жесткости и вертикальными стержнями рамы 7, и предназначены для отстыковки, при необходимости и после отработки топлива, каждого блока УРМ по типу «Ангара» 11. (Фиг. 3) Приводнение отработанных блоков УРМ 11 по типу Ангара, для сохранения РД, Фиг. 4, происходит головными частями вперед, ориентацию при этом обеспечивают посадочные кольцевые опоры (поз.12 фиг.1 осн. из.), обеспечивая сохранность пусковых блоков ТРД 2 Фиг. 1 Известные узлы крепления 28, с блоками УРМ 11 по типу «Ангара», к стержням вертикальной рамы 7, установлены в зоне верхнего 16 и нижнего 6, колец жесткости. Стыковочный узел 29, со шлюзовой камерой 30 и люком входа в обитаемый модуль 31, расположен с тыльной части обитаемого модуля 13. Система автоматического управления искусственной гравитацией смонтирована в командном обитаемом модуле 13 и задает необходимое вращение КМРН и ориентацию ее оси, путем подачи команд маневровым РД малой тяги, которые отрабатывают нештатные гравитационные отклонения, влияющие на работоспособность и жизнедеятельность экипажа. Общая сборка «Кольцевая, многоразовой РН» показана на Фиг. 1, поз.26.

Запуск, полет, выход на орбиту, полет на орбите, сход с орбиты и мягкая посадка «Кольцевой, многоразовой РН для вывода на орбиту полезной нагрузки» (КМРН) происходит следующим образом.

В подготовленной к старту КМРН запускают двигатели пускового блока ТРД 2, прогревают и выводят на форсаж. Одновременная работа всех двигателей пускового блока ТРД 2, вызывает в вертикальном канале между блоками УРМ 11 подвижку и захват воздушной массы, ее прокачку с верхней полусферы над кольцевой сборкой РН вниз, в канал для отвода газов от работы пускового блока ТРД. После выхода на устойчивую работу пускового блока ТРД в форсажном режиме и снижения общего веса РН, на величину тягового усилия пусковой сборки ТРД 2, запускают все РД КМРН и выводят их на максимальное тяговое усилие. При этом происходит подхват воздуха РД кольцевой сборки КМРН, предварительно разогнанного до сверхзвуковых скоростей пусковой сборкой ТРД поз.2, Фиг. 1. Над местом старта кольцевой КМРН, п. 26 Фиг. 1, образуется и беспрерывно поддерживается локальная область сверхзвукового потока воздуха пониженного давления. Атмосферный воздух попадает в вертикальный кольцевой канал между блоками УРМ 11 и на первых секундах старта и подъема КМРН, попадает в защемление ракетных струй, от работы расположенных по кольцу РД КМРН и в них, дополнительно разгоняется воздействием трения о ракетные струи и расширяется от их высокой температуры. Под действием, возникающей перед лобовой поверхностью совместно работающих ТРД и РД разряжения (имплозии), которая беспрерывно поддерживается РД и ТРД, под стартующей КМРН, активируется работа «открытого теплового ракетного двигателя (ОТРД)», основанного на перепаде давлений воздуха атмосферы над и под КМРН.

Открытый тепловой ракетный двигатель использует воздух, закачиваемый РД в защемление ракетных струй в качестве рабочего тела. При продолжающемся штатном ускорении КМРН, под воздействием ОТРД снижается расход топлива РД, при этом ЭКРН продолжает штатно набирать скорость и высоту. После набора высоты в (5-10) км и отработки топлива в двигателях пусковой сборки ТРД, поз.2 Фиг. 1,3, срабатывают пиропатроны 9, отстрела пускового блока ТРД 2, и места стыка пилонов 8 с вертикальными стержнями рамы КМРН 7 разрушаются. Пусковая сборка ТРД 2 приземляется на парашюте 5. Для вывода на орбиту массивных нагрузок, часть УРМ 11, размещенных на вертикальных стержнях рамы 7 симметрично, на старте, переводят в форсажный режим и после окончания в них топлива, по команде отстреливаются при помощи пиропатронов 25. Аэродинамическое совершенство кольцевой сборки УРМ по типу «Ангара», при наборе скорости на высотах от (0-100) км до первой космической сохраняется на уровне известных, последовательно расположенных ступеней РН и возможно превышает его. Причина очевидна и заключается в том, что во фронтальном объеме КМРН не образуется локального ядра уплотненного атмосферного воздуха. Ракетные двигатели КМРН, в ходе полета беспрерывно отбрасывают частицы воздуха из передней полусферы через цилиндрический канал, образованный вертикальными стержнями 7 и корпусами блоков по типу УРМ 11, в заднюю полусферу КМРН. Сопротивление атмосферы движению ракеты КМРН с Земли на орбиту минимально и критический разогрев лобовых поверхностей КМРН при полете на околоземную орбиту маловероятен. Если функцию движителя в водной и воздушной среде выполняют винты, насосы водометов, лопатки компрессоров ТРД, горение топлива в защемлении рабочих камер прямоточных реактивных двигателей то, в открытом тепловом ракетном двигателе (ОТРД), функцию рабочих камер выполняют сверхзвуковые высокотемпературные струи от работы РД, размещенных по окружности, с высокотемпературным нагревом и образованием защемления перегретого воздуха атмосферы, отбрасывания его назад с образованием дополнительной реактивной силы. В ходе ускорения в атмосфере Земли, КМРН беспрерывно образует, поддерживает и перемещает с ускорением в заднюю полусферу, ядро перегретого атмосферного воздуха, которое своим давлением воздействует, как на ракетные струи и через них на дно камер РД, так и на тыльные проекции КМРН.

После выхода КМРН на орбиту, экипаж разгерметизирует переходные тамбуры 14 и совмещает объемы жилых отсеков 13, при помощи кольцевого шлюза 15. Включает маневровые двигатели малой тяги 12 и придает вертикальным стержням рамы 7 и через нее КМРН 26, вращение вокруг центральной оси, вызывая приемлемую искусственную гравитацию. Для компенсации физиологической реакции космонавтов на воздействие вращения КМРН вокруг своей оси, экипаж включает цифровые экраны 24, с не вращающимся видом Земли и звезд космоса на экраны иллюминаторов с телевизионных камер 32 размещенных снаружи и по центру иллюминатора. Каждый обитаемый модуль имеет свое функциональное назначение. Например, командный модуль, модуль столовая, медицинский модуль, модуль личной гигиены, модуль для отдыха и физических упражнений, модули для проведения экспериментов и иные модули для выполнения основной миссии кольцевой КМРН. Для ориентации оси вращения КМРН в космическом пространстве предусмотрена автоматическая система управления искусственной гравитаций 32. Основное назначение системы управления искусственной гравитации - это компенсация гравитационных нелинейных воздействий на экипаж КМРН. Система автоматически парирует отклонение оси вращения КМРН от штатного, работой маневровых РД с управляемым вектором тяги 12, установленных в срединном кольце жесткости 10. При возникновении аварийной ситуации в любом из обитаемых модулей 13, автоматика предупреждает экипаж, активирует систему расстыковки аварийного обитаемого модуля 13 и его отделение от КМРН с последующим входом в плотные слои атмосферы и мягким приземлением с применением парашютов 20 и ПРД 21. В КМРН предусмотрена пристыковка грузовых космических кораблей к стыковочному узлу 29 и через шлюзовую камеру 30 и люк входа в жилой отсек 31 возможна доставка грузов и замена экипажа. В случае штатной работы КМРН и выполнения миссии космического полета экипаж при помощи маневровых РД 12, разворачивает КМРН, выполняет торможение основными РД и направляет КМРН при помощи автоматики или самостоятельно к точке приземления. При этом, в случаях непредвиденных обстоятельств, КМРН может приземлиться на не подготовленную ровную поверхность, угол наклона площадки приземления при этом не должен превышать 10-15 градусов. Кольцевая сборка обитаемых модулей 13, блоки УРМ по типу «Ангара» 11, снимаются с вертикальных стержней кольцевой рамы 7, при помощи грузоподъемного механизма и вместе с порожней кольцевой рамой 7, вывозятся к месту заправки и очередного старта.

Экономическая эффективность применения КМРН может составить сотни миллиардов рублей и позволит в кратчайшие сроки вернуть утерянные позиции Российской космонавтике на передовой, недосягаемый для конкурентов уровень.

ТЕРМИНЫ

1. Силовой рамный узел.

2. Пусковая блок ТРД.

3. Жесткие связи с топливным баком.

4. Бак с топливом.

5. Парашют приземления сборки ТРД, размещенный в отсеке головной части топливного бака. Фиг. 1.

6. Нижнее кольцо жесткости рамы КМРН. Фиг. 1.

7. Вертикальные стержни рамы КМРН. Фиг. 1.

8. Соединительные пилоны.

9. Пиропатроны отстрела пускового блока ТРД.

10. Серединное кольцо жесткости рамы КМРН. Фиг. 1.

11. Блок УРМ по типу «Ангара». Фиг. 1.

12. Маневровые ракетные двигатели с управляемым вектором тяги. Фиг. 1.

13. Обитаемые модули.

14. Герметичный переходный тамбур.

15. Кольцевой шлюз. Фиг. 1.

16. Верхнее кольцо жесткости. Фиг. 2.

17 Керамическое огнезащитное покрытие из плитки. Фиг. 1.

18. Пиропатроны отстрела обитаемого отсека.

19. Соединение обитаемого отсека с верхней частью УРМ. Фиг. 1.

20. Решетчатые рули системы приземления с приводами. Фиг. 1.

21. Аварийные парашюты обитаемых модулей. Фиг. 1.

22. Блоки ПРД аварийного приземления обитаемых модулей. Фиг. 1.

23. Тросовый транспортер, смонтированный в кольцевом шлюзе. Фиг. 1.

24. Цифровые экраны виртуальной реальности(иллюминаторы). Фиг. 1.

25. Пиропатроны отстрела УРМ по типу «Ангара». Фиг. 1,3.

26. КМРН - кольцевая, многоразовая ракета носитель.Фиг.1,3.

27. Изогнутые разъемные оконечности вертикальных стержней. Фиг. 3.

28. Узлы крепления УРМ «Ангара» к вертикальным стержням рамы. Фиг. 3.

29. Стыковочный узел. Фиг. 3.

30. Переходная шлюзовая камера. Фиг. 3.

31. Люк входа в жилой отсек. Фиг. 3.

32. Автоматическая система управления искусственной гравитацией. Фиг. 3.

33. Телевизионные камеры виртуальных экранов-иллюминаторов.

Изобретение относится к области космонавтики, а именно к средствам выведения полезной нагрузки в космос. Кольцевая, многоразовая ракета-носитель (РН) содержит посадочные опоры, решетчатые рули, кольцевую раму, выполненную из вертикальных стержней с изогнутой верхней частью и колец жесткости. К нижнему кольцу жесткости РН при помощи пилонов крепится силовой рамный узел пускового блока ТРД с общим баком топлива, покрытым огнезащитным составом. В верхнем герметичном отсеке общего бака с топливом размещен парашют. Лобовые поверхности головных частей РН и колец жесткости покрыты керамической огнезащитой. Внутри каждой из головных частей кольцевой сборки РН размещены обитаемые модули для экипажа, соединенные переходными тамбурами с кольцевым шлюзом, размещенным внутри верхнего кольца жесткости, имеющими переходные камеры со стыковочными узлами, расположенными в тыльной части каждого обитаемого модуля. Достигается возможность при помощи одной кольцевой компоновки вывести на орбиту кольцевую обитаемую космическую станцию, а так же создать внутри космической станции искусственную гравитацию. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Кольцевая, многоразовая РН для вывода в космос полезной нагрузки, содержащая: посадочные опоры универсальных ракетных модулей РН (УРМ) по типу «Ангара», решетчатые рули, кольцевую раму, выполненную из вертикальных стержней с изогнутой верхней частью и колец жесткости, отличающаяся тем, что к нижней части кольцевого объема по оси РН, с возможностью отстрела вертикально вниз, к нижнему кольцу жесткости РН при помощи пилонов крепится силовой рамный узел пускового блока ТРД с общим баком топлива, покрытым огнезащитным составом и вынесенным на жестких связях вертикально вверх над силовым рамным узлом сборки пускового блока с ТРД, при этом в верхнем герметичном отсеке общего бака с топливом размещен парашют, а лобовые поверхности головных частей РН и колец жесткости покрыты керамической огнезащитой, внутри каждой из головных частей кольцевой сборки РН, над блоками по типу УРМ, размещены обитаемые модули для экипажа, соединенные переходными тамбурами с кольцевым шлюзом, размещенным внутри верхнего кольца жесткости, имеющими переходные камеры со стыковочными узлами, расположенными в тыльной части каждого обитаемого модуля, и автоматическую систему управления искусственной гравитацией.

2. Кольцевая, многоразовая РН по п. 1, отличающаяся тем, что часть не теплонагруженных элементов и узлов РН выполнена из высокопрочного углепластика, а ее силовой рамный узел пускового блока не менее чем в четырех точках соединен с внутренней частью нижнего кольца жесткости и вертикальных стержней рамы РН при помощи соединительных пилонов, разрушаемых пиропатронами.

3. Кольцевая, многоразовая РН по п. 1, отличающаяся тем, что объем общего топливного бака рассчитан на работу всех ТРД силового рамного узла пускового блока в форсированном режиме не менее 25 сек, а высвобождение парашюта из верхнего герметичного отсека общего топливного бака происходит не менее чем через 5 сек после отстрела вертикально вниз силового рамного узла пускового блока с ТРД и общим топливным баком от нижнего кольца жесткости РН.

4. Кольцевая, многоразовая РН по п. 1, отличающаяся тем, что внутри срединного кольца жесткости РН, по окружности и центру масс блоков УРМ по типу «Ангара», с остатками топлива выведенного на орбиту для приземления размещены маневровые ракетные двигатели с управляемым вектором малой тяги.

5. Кольцевая, многоразовая РН по п. 1, отличающаяся тем, что в каждом обитаемом отсеке установлены цифровые экраны-иллюминаторы с не вращающимся видом из космоса Земли и звезд Вселенной, телевизионные камеры которых работают по программе и размещены снаружи обитаемых модулей.

6. Кольцевая, многоразовая РН по п. 1, отличающаяся тем, что пиропатроны для расстыковки обитаемых модулей размещены между изогнутыми частями вертикальных стержней и корпусом обитаемых модулей, при этом внутри каждого обитаемого модуля РН размещены аварийные парашюты и блоки ПРД для мягкой посадки.

7. Кольцевая, многоразовая РН по п. 1, отличающаяся тем, что для симметричной отстыковки блоков УРМ от несущей рамы РН нижние и верхние пиропатроны установлены в месте соединения блоков УРМ с ее нижним и верхним кольцом жесткости.