Комбинированный реактивно-винтокрылый носитель многоразового использования Советский патент 1992 года по МПК B64G1/00 B64C27/08 

16

L

77

/

4 СЛ СЛ XI

О v|

СА

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к многоразовым космическим носителям с использованием реактивных и винтовых двигателей. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик и вывод на орбиту грузов массой 100 - 300 т, Длиной 30 - 70 м и возвращение их обратно. Носитель содержит три ступени 1 - 3. На концах четырехлопастной роторной системы 5 каждой ступени установлены реактивные двигатели 17. При вращении на магнитных подшипниках роторной системы 5 и работе основных двигателей ступеней происходит вывод на орбиту крупногабаритных грузов большой массы. Вращающаяся роторная система 5 позволяет возвратить ступени 1-3 обратно на Землю 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

фигЛ

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к многоразовым носителям с использованием реактивных и винтовых двигателей.

Известен комбинированный носитель, содержащий на первой и последней ступенях винтовые двигатели. Недостатком данного носителя является невозможность его многократного использования, так как I ступень используется в качестве топлива для реактивного двигателя II.

Известен комбинированный реактивно- винтокрылый носитель, принятый за прототип, содержащий корпус ступени и подвижную роторную систему с четырьмя лопастями с реактивными двигателями на концах каждой лопасти, расположенную в головной части корпуса и закрепленную на нем с помощью гидроподъемников-амортизаторов, двигатель, расположенный внутри корпуса, резервуары для кислородно-водородного топлива, соединенные с реактивными двигателями на концах лопастей вращающимися на подшипниках главных трубопроводом и трубопроводами, проложенными внутри лопастей, автопилот, стабилизаторы и парашютную систему. Недостатками известного устройства являются невозможность использования его на высотах более 3, км, малые грузоподъемность и маневренность.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и вывод на орбиту грузов массой 100 - 300 т, длиной 30 - 70 м и возвращение их обратно.

Поставленная цель достигается тем, что комбинированный реактивно-винтокрылый носитель многоразового использования .содержащий корпус ступени и подвижную роторную систему с четырьмя лопастями с реактивными двигателями на концах каждой лопасти, расположенную в головной части корпуса и закрепленную на нем с помощью гидроподъемников-амортизаторов, двигатель, расположенный внутри корпуса,резервуарыдля кислородно-водородного топлива, соединенные с реактивными двигателями на концах лопастей вращающимися на подшипниках главным трубопроводом и трубопроводами, проложенными внутри лопастей, автопилот, стабилизаторы, парашютную систему, дополнительно снабжен двумя реактивно-винтокрылыми ступенями, связанными между собой стыковочными узлами, при этом роторные системы каждой ступени снабжены сердечниками секционного постоянного магнита и горизонтальными упорными магнитами, соединенными стяжными штангами, на концах каждой лопасти на верхней и нижней плоскостях дополнительно установлено по одному реактивному двигателю, закрепленному кронштейнами, внутри каждой ступени закреплены поясами аккумуляторы, резервуары с веретенным маслом и сжатым воздухом, четыре многоплунжернЬх насоса с электромоторами, связанными маслопроводами и маслораспределителями с гидроподъемниками-амортизаторами, и установлены четыре пневмозатвора с электросуппортами стыковочного узла, на корпусе третьей ступени жестко закреплены пояса захвата грузов, а внутри корпуса расположены

грузовые отсеки, в лопастях роторных систем расположены дополнительные топливные баки. При этом отсеки третьей ступени снабжены верхними и нижними стяжными балками.

На фиг.1 изображен трехступенчатый носитель, общий вид; на фиг.2 - роторная система 111 ступени; на фиг.З - роторные системы I и II ступеней; на фиг.4 - крыло-ло- пзсть; на фиг.5 - грузовой отсек; на фиг.б стабилизатор.

Комбинированный реактивно-винтокрылый носитель многоразового использования содержит первую, вторую, третью, ступени 1 - 3, внутри каждой ступени на

гидроподъемниках-амортизаторах 4 установлены четырехлопастные роторные системы 5, вращающиеся на постоянных магнитах б и магнитных подшипниках 7. Внутри ступеней 1-3 установлены аккумуляторы 8, автопилот 9 с электроприводами 10, топливные резервуары 11. вращающиеся в подшипниках 12. По двухзаборным топливным трубам 13 топливо подается в роторную систему 5. Внутри ступеней 1 - 3

установлены масляные резервуары 14, соединенные с гидроподъемниками-амортизаторами 4 маслопроводами 15. На концах каждой лопасти 1 б роторной системы 5 установлены три реактивных двигателя 17.

Внутри ступеней 1 и 2 установлены резервуары 18 со сжатым воздухом. Стыковка ступеней между собой осуществляется за счет конусных штоков 19, установленных в стыковочные упоры 20. Полезный груз размещается в корпусе 21 третьей ступени 3, в грузовом отсеке 22, состоящем из балок 23 и поясов-захватов 24. Длинномерный груз 25 может быть закреплен снаружи корпуса 21. При возвращении на Землю используется металлический секционный стабилизатор 26, выдвигаемый парашютом 27.

Носитель работает следующим образом.

При старте на Земле включаются все двигатели 17 на концах лопастей 16 всех

ступеней 1 - 3, и комбинированный носитель поднимается с помощью винтовой тяги на высоту 25 км, на которой включаются основные двигатели первой ступени 1. С помощью такой комбинированной тяги носитель поднимается до высоты 45 км. На этой высоте первая ступень 1 отстыковывается и при вращающейся роторной системе 5 совершает посадку в заданном районе. Затем включаются основные двигатели второй ступени 2, и комбинированный носитель поднимается до высоты 70 км. где аналогично отстыковывается вторая сту- пень 2 и включаются в работу двигатели третьей ступени 3, которая поднимает полезный груз 25 в космическое пространство. При подъеме двигатели 17 питаются топливом из баков 16, расположенных внутри ло- пастей 16. При возвращении на Землю топливо подается в двигатели 17 из резервуаров 11 по трубопроводам 13. Управление спуском ступеней 1-3 осуществляется наклоном роторных систем 5 с помощью зака- чивания масла в полости гидроподъемников-амортизаторов 4. Вращение ступени устраняется с помощью выдвижного стабилизатора 26, выпускаемого парашютом 27. Расстыковка ступеней осу- ществляется подачей сжатого воздуха из резервуара 18, под действием давления которого конусные штоки 19 выходят из стыковочных упоров 20.

Фор мула изобретения

нем с помощью гидроподъемников-амортизаторов, двигатель, расположенный внутри корпуса, резервуары для кислородно-водородного топлива, соединенные с реактивными двигателями на концах лопастей, вращающимися на подшипниках главным трубопроводом и трубопроводами, проложенными внутри лопастей, автопилот, стабилизаторы и парашютную систему, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и вывода на орбиту грузов массой 100 - 300 т и длиной 30 - 70 м и возвращения обратно, он дополнительно снабжен двумя реактивно-винтокрылыми ступенями, связанными между собой стыковочными узлами, при этом роторные системы каждой ступени снабжены сердечниками секционного посточнн ого магнита и горизонтальными упорными магнитами, соединенными стяжными штангами, на концах каждой лопасти, на верхней и нижней плоскостях, дополнительно установлено по одному реактивному двигателю, закрепленному кронштейнами внутри каждой ступени закреплены поясами аккумуляторы, резервуары с веретенным маслом и сжатым воздухом, четыре многоплунжерных насоса с электромоторами, связанными маслопроводами и маслораспределителями с гидроподъемниками-амортизаторами, и установлены четыре пневмозатвора с электросуппортами Стыковочного узла, на корпусе третьей ступени жестко закреплены пояса захвата грузов, а внутри корпуса расположены грузовые отсеки, причем в лопастях роторных систем размещены дополнительные топливные баки.

LQLSSLl

«IS

21

22

26

Фиг. Ч

23

11

Фиг 5