Летательный аппарат

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано при транспортировке полезных грузов как в открытом космосе, так и в атмосфере. Летательный аппарат состоит из жестко связанных друг с другом корпуса и цилиндра, размещенного в цилиндре поршня, жестко связанных с цилиндром двух выхлопных труб и двух предохранительных упоров. Летательный аппарат снабжен амортизатором на твердотопливном заряде, воспламенителем топливного заряда амортизатора, реактивным твердотопливным двигателем поршня, воспламенителем топливного заряда реактивного двигателя поршня. Амортизатор на твердотопливном заряде жестко связан с цилиндром, размещен впереди поршня и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда амортизатора, жестко связанного с корпусом, а реактивный твердотопливный двигатель поршня жестко связан с поршнем и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда реактивного двигателя поршня. Данное техническое решение позволяет упростить конструкцию летательного аппарата и увеличить его надежность. 1 ил.

 

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано при транспортировке полезных грузов как в открытом космосе, так и в атмосфере.

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, секц. «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, зарегистрированный 10 августа 1999 года, автор Часовской А.А. В нем обеспечивается увеличение надежности за счет применения для амортизации надежных и доступных технических средств.

Принцип его работы заключается в следующем.

Поршень движется внутри цилиндра. Цилиндр жестко связан с корпусом. Отталкивание поршня от корпуса в противоположные стороны осуществляется благодаря воспламенению газов при сгорании жидкости топлива. Для выхода отработанных газов используются выхлопные трубы. Для предотвращения выхода поршня за пределы цилиндра используются два предохранительных упора. Однако из-за применения жидкого топлива усложняется конструкция устройства. В предлагаемом устройстве упрощается его конструкция. Достигается это введением амортизатора на твердотопливном заряде, воспламенителя топливного заряда амортизатора, реактивного твердотопливного двигателя поршня и воспламенителя топливного заряда реактивного двигателя поршня, при этом амортизатор на твердотопливном заряде жестко связан с цилиндром и размещен вперед поршня, и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда амортизатора, жестко связанного с корпусом, а реактивный твердотопливный двигатель поршня жестко связан с поршнем и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда реактивного двигателя поршня.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - воспламенитель топливного заряда амортизатора;

3 - амортизатор на твердотопливном заряде;

4, 5 - выхлопные трубы;

6 - поршень;

7 - воспламенитель топливного заряда реактивного двигателя поршня;

8 - реактивный твердотопливный двигатель поршня;

9 - цилиндр;

10, 11 - предохранительные упоры,

при этом амортизатор на твердотопливном заряде 3 жестко связан с цилиндром 9, имеющим жесткую связь с корпусом 1, выхлопными трубами 4, 5, и предохранительными упорами 10, 11 и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда амортизатора 2, жестко связанного с корпусом 1, к тому же поршень жестко связан с реактивным твердотопливным двигателем поршня 8, имеющим электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда реактивного двигателя поршня 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Поршень 6 движется внутри жестко связанного с корпусом 1 цилиндра 9 с помощью реактивного твердотопливного двигателя поршня 8. В качестве топлива может быть использован ракетный порох и смесевое твердое топливо, которые заливаются и прессуются непосредственно в камеру сгорания двигателя.

С помощью воспламенителя топливного заряда реактивного двигателя поршня 7 осуществляется электрозапал и воспламенение твердого топлива. В начальном состоянии поршень 6 примыкает к корпусу 1 и движение последнего осуществляется за счет тяги двигателя поршня 8. Далее с помощью воспламенителя топливного заряда амортизатора 2, жестко связанного с корпусом, осуществляется запал и воспламенение топливного заряда амортизатора 3. Твердое топливо заливается и прессуется в амортизаторе. При воспламенении поршень 6 отталкивается и движется от корпуса 1 вдоль цилиндра 9, а отработанные газы после воспламенения выходят через выхлопные трубы 4, 5. При этом корпус 1 также отталкивается в прямом направлении. В связи с работой реактивного твердотопливного двигателя поршня 8 в какой-то момент движение поршня прекращается и он начинает двигаться с одинаковой скоростью с корпусом 1. Далее поршень 6 начинает двигаться в сторону корпуса 1 и осуществляется сжатие газов воспламеняемого твердого топлива амортизатора 3. При этом в результате повышения давления внутри амортизатора усиливается сгорание топливного заряда. В результате происходит отталкивание поршня 6 и корпуса 1 в противоположные стороны. То есть при амортизации создаются независимые отталкивания, и чем больше скорость поршня 6, тем больше сила отталкиваний. Поэтому в результате роста кинетической энергии корпуса 1 происходит постоянное его ускорение, не зависящее от присутствия третьего тела (Земли, Солнца и т.д.). Цилиндр 9 конструктивно выполнен без днища. Поэтому свободно происходит истечение газов. Для предотвращения выхода поршня 6 из цилиндра 9 в конце цилиндра предусмотрены предохранительные упоры 10, 11. Время ускорения корпуса 1 зависит от мощности реактивного двигателя 8 и величины силы отталкивания амортизатора 3. После достижения заданной скорости воспламенитель 2 выдает команду на снижение давления в амортизаторе 3. В результате прекращается горение твердого топлива. Аналогичные действия осуществляются воспламенителем 7 при выключении реактивного двигателя 8. Диаметр поршня может быть меньше внутреннего диаметра цилиндра, который в этом случае должен быть конусообразным. Однако при этом, в связи с возможными касаниями поршня внутренних стенок, вероятны отклонения от заданного направления движения. Возможен вариант применения, когда для амортизации используется жидкое топливо.

Предлагаемое устройство может быть использовано при полетах в атмосфере, выходе в космос и межпланетных сообщениях.

Летательный аппарат, содержащий жестко связанные друг с другом корпус и цилиндр, размещенный в цилиндре поршень, жестко связанные с цилиндром две выхлопные трубы и два предохранительных упора, отличающийся тем, что вводится амортизатор на твердотопливном заряде, воспламенитель топливного заряда амортизатора, реактивный твердотопливный двигатель поршня, воспламенитель топливного заряда реактивного двигателя поршня, при этом амортизатор на твердотопливном заряде жестко связан с цилиндром, размещен впереди поршня и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда амортизатора, жестко связанного с корпусом, а реактивный твердотопливный двигатель поршня жестко связан с поршнем и имеет электрический вход, соединенный с электрическим выходом воспламенителя топливного заряда реактивного двигателя поршня.