Способ запуска летательного аппарата с помощью катапультной тележки с разгонным устройством - ртпи-2

 

Сущность изобретения: способ состоит в том, что тележку с размещенным на ней ЛА спускают с трамплинной горки, переходящей в горизонтальный и далее подъемный участки с ледяными покрытием, запускают вначале двигатели разгонного устройства, а затем - ракетные двигатели ЛА, после чего разрывают связь ЛА с катапультной тележкой, которую затем тормозят путем воздействия струей продуктов сгорания двигателей ЛА на щиток кормовой секции катапультной тележки, и производят старт ЛА. В качестве двигателей разгонного устройства используют ракетные двигатели, при этом продукты сгорания двигателей ЛА и разгонного устройства охлаждают для уменьшения тепловых нагрузок на ледяную опорную поверхность, а к моменту разрыва связи ЛА с катапультной тележкой уменьшают массу разгонного устройства путем отделения от него головной секции со щитком, связанной с катапультной тележкой, переводят двигатели разгонного устройства на форсированный режим работы и воздействуют на щиток головной секции струей продуктов сгорания двигателя разгонного устройства. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиации, а именно к способам запуска летательного аппарата.

Известен способ запуска летательного аппарата с помощью катапультной тележки с разгонным устройством (патент РФ N 2002681, кл. B 64 F 1/02, 1993). Известный способ заключается в том, что тележку с размещенным на ней ЛА спускают с трамплинной горки, переходящей в горизонтальный и далее подъемный участки с ледяными покрытием. В процессе спуска запускают вначале двигатели разгонного устройства, а затем ракетные двигатели ЛА, после чего разрывают связь ЛА с катапультной тележкой и производят старт ЛА. Катапультную тележку затем тормозят путем воздействия струей продуктов сгорания двигателей ЛА на щиток кормовой секции тележки.

Недостаток известного способа заключается в том, что для достижения предстартовой скорости ЛА необходимо использовать трамплин большой высоты, что может быть технически трудноосуществимым.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка.

Поставленная задача решается тем, что в способе запуска летательного аппарата с помощью катапультной тележки с разгонным устройством, состоящем в том, что тележку с размещенным на ней ЛА спускают с трамплинной горки, переходящей в горизонтальный и далее подъемный участки с ледяными покрытием, запускают вначале двигатели разгонного устройства, а затем ракетные двигатели ЛА, после чего разрывают связь ЛА с катапультной тележкой, которую затем тормозят путем воздействия струей продуктов сгорания двигателей ЛА на щиток кормовой секции катапультной тележки и производят старт ЛА, согласно изобретению в качестве двигателей разгонного устройства используют ракетные двигатели, при этом продукты сгорания двигателей ЛА и разгонного устройства охлаждают для уменьшения тепловых нагрузок на ледяную опорную поверхность, а к моменту разрыва связи ЛА с катапультной тележкой уменьшают массу разгонного устройства путем отделения от него головной секции со щитком, связанным с катапультной тележкой, переводят двигатели разгонного устройства на форсированный режим работы и воздействуют на щиток головной секции струей продуктов сгорания двигателя разгонного устройства.

Охлаждение продуктов сгорания ракетных двигателей ЛА и разгонного устройства может осуществляться путем воздействия выхлопными струями двигателей на щитки, размещенные в кормовой секции катапультной тележки и головной секции разгонного устройства и содержащие во внутренней полости жидкий азот.

На фиг.1 показано начало спуска катапультной тележки с трамплинной горки; на фиг.2 поперечный разрез стартового сооружения по горизонтальному участку горки; на фиг.3 отделение головной секции тележки от разгонного устройства.

Верхняя часть разгонной тележки с ЛА 1 включает ложементную секцию 2 и постоянно сцепленную с ней кормовую секцию 3. Обе секции установлены на рельсовые направляющие 4, проложенные по открытому тракту "B" на участке спуска. Нижняя часть тележки составлена из выдвинутой головной секции 5 и секции 6, несущей жидкостной ракетный двигатель (ЖРД) 7 с топливными баками, и образует разгонное устройство. При этом сопло ЖРД ориентировано в направлении разбега. Нижняя часть тележки также как и ее верхняя часть установлена на рельсовые направляющие 8, проложенные в туннеле "Т" (фиг.2).

Обе части тележки связаны между собой шарнирным звеном 9 шатунного типа, проходящим сквозь щель "Щ" (фиг.2), образованном в потолочном перекрытии туннеля "Т". Головная секция нижней части тележки соединена с разгонным устройство посредством разрывного болта 10. Верхняя и нижняя части тележки взаимодействуют с ледяным покрытием 11 и 12 верхних и нижних направляющих соответственно. В такое покрытие внизу переходят рельсовые направляющие и далее плавно переходят в подъемный участок трамплина.

Закрепленный на головной секции струеотражательный полый щиток 13 (фиг. 3) и кормовой щиток 14 на верхней части тележки своей вогнутой рабочей поверхностью сопряжен с продольными осями сопл двигателя разгонного устройства и ЛА соответственно. При этом направление трактов обоих ярусов на участке подъема расходятся в вертикальной плоскости на угол β, для которого выполняется условие a+β+γ < 90^o, где a угол атаки ЛА при взлете; g угол, образованный вектором скорости стартуемого ЛА и вертикалью.

Способ осуществляется следующим образом.

Катапультная тележка, несущая ЛА, начинает ускоренный спуск с вершины трамплина (фиг. 1). При движении тележки по горизонтальному участку стартового пути производят запуск двигателей 7 разгонного устройства нижней части тележки и после этого включают двигатели ЛА. Истекающие из сопл двигателей струи воздействуют на щитки 13, 14, приводя к вскипанию в их полостях жидкого азота и его истечению из щелей "Д" обеих щитков. Пары азота проникают к ледяному покрытию направляющих 11, 12, охлаждают его и тем самым защищают от разрушения продуктами сгорания топлив ракетных двигателей ЛА и тележки. После выхода тележки на участок подъема разрывают болт 10 и переводят двигатели ЛА на формированный режим. При этом верхняя часть тележки в результате уменьшения общей массы за счет отделения разгонного устройства продолжает с еще большим ускорением двигаться вверх под действием газодинамического импульса, сообщаемого ракетным двигателем 7 в результате отражения струй его двигателей от щитка 13 головной секции 5. Далее в конце подъема разрывают связь ЛА с ложементной секцией 2 верхней части тележки и производят старт ЛА. Тем временем за счет импульса стартующего ЛА тормозят головную секцию 3 тележки путем воздействия струй продуктов сгорания на щиток 14. При этом скорость верхней секции уменьшается и она скатывается вниз.

Формула изобретения

1. Способ запуска летательного аппарата с помощью катапультной тележки с разгонным устройством, состоящий в том, что тележку с размещенным на ней ЛА спускают с трамплинной горки, переходящей в горизонтальный и далее подъемный участок с ледяным покрытием, запускают вначале двигатели разгонного устройства, а затем ракетные двигатели ЛА, после чего разрывают связь ЛА с катапультной тележкой, которую затем тормозят путем воздействия струей продуктов сгорания двигателей ЛА на щиток кормовой секции катапультной тележки, и производят старт ЛА, отличающийся тем, что в качестве разгонного устройства используют ракетные двигатели, при этом продукты сгорания двигателей ЛА и разгонного устройства охлаждают для уменьшения тепловых нагрузок на ледяную опорную поверхность, а к моменту разрыва связи ЛА с катапультной тележкой уменьшают массу разгонного устройства путем отделения от него головной секции со щитком, связанной с катапультной тележкой, переводят двигатели разгонного устройства на фокусированный режим работы и воздействуют на щиток головной секции струей продуктов сгорания двигателя разгонного устройства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение продуктов сгорания ракетных двигателей ЛА и разгонного устройства осуществляют путем воздействия выхлопными струями двигателей на щитки, размещенные в кормовой секции катапультной тележки и головной секции разгонного устройства и содержащие во внутренней полости жидкий азот.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3