Летательный аппарат

Изобретение относится к воздушно-космической технике и может быть использовано для транспортировки полезных грузов в атмосфере и за ее пределами. Согласно изобретению летательный аппарат содержит жестко связанные корпус и цилиндр, размещенный в цилиндре поршень с выступом и реактивный двигатель, жестко связанный с указанным выступом. В корпусе выполнено углубление, в котором размещен взаимодействующий с поршнем амортизатор. Цилиндр на конце жестко связан с двумя амортизационными упорами, предохраняющими поршень от выхода за пределы цилиндра. При этом аппарат снабжен жестко связанным с поршнем блоком управления реактивным двигателем. Этот блок прекращает подачу топлива в двигатель перед амортизацией поршня и возобновляет подачу топлива и запуск двигателя после амортизации. Тем самым изменяется направление движения поршня. Предусмотрены также два жестко связанных с корпусом стартовых реактивных двигателя, выполненные с возможностью временного включения после амортизации поршня. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности летательного аппарата, т.к. уменьшено количество механически- и теплонапряженных элементов (газовых амортизаторов), необходимых для ускорения аппарата. 1 ил.

 

Изобретение относится к воздушно-космической технике и может быть использовано для транспортировки полезных грузов в атмосфере и за ее пределами.

Известен летательный аппарат (ЛА), описанный в патенте RU 2281888 (Часовской А.А). В этом ЛА поршень осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра, жестко связанного с корпусом. Движение осуществляется между механическим и газовым амортизатором. В процессе отталкивания корпуса в прямом направлении, в результате роста кинетической энергии, увеличивается ускорение аппарата. Однако из-за наличия газового амортизатора при значительных сроках эксплуатации уменьшается износоустойчивость.

Известен ЛА, описанный в патенте RU 2270143 (Часовской А.А.) и принятый за прототип. Он содержит жестко связанные корпус и цилиндр, размещенный в цилиндре поршень с выступом, реактивный двигатель, жестко связанный с указанным выступом, причем в корпусе выполнено углубление, в котором размещен взаимодействующий с поршнем амортизатор, а цилиндр на своем конце жестко связан с двумя амортизационными упорами, предохраняющими поршень от выхода за пределы цилиндра. Для ускорения ЛА необходимо наличие дополнительных газовых амортизаторов в конце цилиндра.

Эти газовые амортизаторы являются напряженными в механическом и тепловом отношении элементами, что при значительных сроках эксплуатации ЛА приводит к уменьшению его надежности.

Задачей изобретения является повышение надежности ЛА путем уменьшения количества механически- и теплонапряженных элементов (газовых амортизаторов), необходимых для ускорения аппарата.

Данная задача решается тем, что ЛА снабжен жестко связанным с поршнем блоком управления реактивным двигателем, прекращающим подачу топлива в двигатель перед амортизацией поршня и возобновляющим подачу топлива и запуск двигателя после амортизации для изменения направления движения поршня, а также двумя жестко связанными с корпусом стартовыми реактивными двигателями, выполненными с возможностью временного включения после амортизации поршня.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - углубление в корпусе;

3 - механический амортизатор;

4, 5 - стартовые реактивные двигатели;

6 - цилиндр;

7 - блок управления реактивным двигателем;

8 - поршень;

9 - выступ поршня;

10, 11 - амортизационные предохранительные упоры;

12 - реактивный двигатель.

Корпус 1 ЛА жестко связан с механическим амортизатором 3 внутри углубления в корпусе 2, с стартовыми реактивными двигателями 4, 5 и с цилиндром 6, жестко связанным с амортизационными предохранительными упорами 10, 11 и имеющим внутри поршень 8, жестко связанный с выступом поршня 9, имеющим жесткую связь с реактивным двигателем 12, гидравлический вход которого сообщен с гидравлическим выходом блока управления реактивным двигателем 7, жестко связанным с вышеупомянутым поршнем 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Взлет аппарат осуществляется с помощью стартовых реактивных двигателей 4, 5, жестко связанных с корпусом 1. В исходном состоянии после взлета участки задней поверхности поршня 8 внутри цилиндра 6, примыкающие к выступу поршня 9, касаются амортизационных предохранительных упоров 10, 11, жестко связанных с цилиндром 6.

Для осуществления ускорения, с помощью блока управления реактивным двигателем 7, размещенным в поршне 8, происходит подача топлива и запуск реактивного двигателя 12, жестко связанного с выступом поршня 9 и расположенного за периферией цилиндра 6. В результате поршень 8 с выступом 9 начинают двигаться к механическому амортизатору 3, жестко связанного с корпусом 1 и расположенного внутри углубления в корпусе 2. Далее с помощью блока управления реактивным двигателем 7, перед отталкиванием поршня 8 от механического амортизатора 3, прекращается подача топлива в двигатель 2. В результате увеличивается эффективность отталкивания поршня 8 от механического амортизатора 3. При этом корпус 1 также отталкивается в прямом направлении. Для изменения направления движения поршня после амортизации, снова к механическому амортизатору 3, по прошествии поршнем 8 определенного пути внутри цилиндра 6, блок управления реактивным двигателем 7 возобновляет подачу топлива в реактивный двигатель 12. Это осуществляется как в преобразователе пройденного пути, во время возобновления и прекращения подачи топлива. Увеличить скорость движения поршня 8 в обратном направлении после амортизации можно также путем временного включения стартовых реактивных двигателей 4, 5. При этом корпус 1 получает дополнительное ускорение в прямом направлении, а поршень 8 в обратном. Таким образом осуществляются следующие друг за другом амортизационные циклы, в результате которых увеличивается кинетическая энергия аппарата, а следовательно, и его ускорение. Для исключения выхода поршня за пределы цилиндра 6 в конце его предусмотрены амортизационные предохранительные упоры 10, 11. Вместо механического амортизатора может быть использован пневматический, где отталкивания осуществляются в результате сжатия газов, без их воспламенения. Реактивные двигатели могут быть выполнены и на твердотопливных элементах, заливаемых и прессуемых в камерах сгорания. Т.о., отсутствие газовых амортизаторов с воспламеняемым топливом обеспечивает увеличение безопасности движения и увеличение эксплуатационного срока службы.

ЛА может быть применен для полета в верхних слоях атмосферы, а также для межпланетных сообщений. Метод управления движением поршня, согласно настоящему изобретению, можно использовать и в других ЛА, где осуществляется отталкивание одного тела от другого в процессе роста кинетической энергии и скорости ЛА. Такие ЛА описаны, например, в патентах RU 2134218, 2270143, 2281884, 2297953.

Летательный аппарат, содержащий жестко связанные корпус и цилиндр, размещенный в цилиндре поршень с выступом, реактивный двигатель, жестко связанный с указанным выступом, причем в корпусе выполнено углубление, в котором размещен взаимодействующий с поршнем амортизатор, а цилиндр на своем конце жестко связан с двумя амортизационными упорами, предохраняющими поршень от выхода за пределы цилиндра, отличающийся тем, что он снабжен жестко связанным с поршнем блоком управления реактивным двигателем, прекращающим подачу топлива в двигатель перед амортизацией поршня и возобновляющим подачу топлива и запуск двигателя после амортизации для изменения направления движения поршня, а также двумя жестко связанными с корпусом стартовыми реактивными двигателями, выполненными с возможностью временного включения после амортизации поршня.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для защиты хвостовых отсеков ракет-носителей от газодинамического воздействия струй работающих двигателей.

Изобретение относится к области космической техники. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции ракетных разгонных блоков, входящих в состав ракет космического назначения, предназначенных для выведения на рабочие энергетические орбиты различных космических полезных грузов.

Изобретение относится к конструкции разгонных блоков (РБ), предназначенных для выведения космических аппаратов на целевые орбиты после отделения головной части от ракеты-носителя.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано в двигательных системах для перемещения объектов. .

Изобретение относится к космической технике, в частности для использования в составе транспортных космических систем. .

Изобретение относится к двигательным системам космических аппаратов, использующим для создания силы тяги внешний источник плазмы. .

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для контроля потери герметичности разделителя бака в вытеснительной системе подачи топлива двигательной установки при эксплуатации в космосе.

Изобретение относится к устройствам управления движением космических аппаратов (КА) с использованием реактивных двигателей и может использоваться в межзвездных полетах, в частности, при вхождении КА в поля тяготения черных дыр.

Изобретение относится к управлению ориентацией и движением центра масс космических аппаратов (КА). .

Изобретение относится к воздушно-космической технике и, в частности, к двигательным установкам летательных аппаратов (ЛА) для полетов в атмосфере и космосе. .

Изобретение относится к воздушно-космической технике, в частности к двигательным установкам летательных аппаратов (ЛА) для полетов в атмосфере и космосе. .

Изобретение относится к области управления относительным и абсолютным движением космических аппаратов (КА) с помощью реактивных двигателей малой тяги (электроракетных двигателей).

Изобретение относится к космонавтике и может использоваться для транспортировки грузов как в открытом космосе, так и в атмосфере. .

Изобретение относится к астронавигации, управлению угловым и орбитальным положением космического аппарата (КА). .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), ракетным двигательным установкам (РДУ) на их основе, ракетам, системам выведения космических аппаратов (КА) на геостационарную орбиту (ГСО) и космическим транспортно-заправочным системам.

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

Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к многомодульным ракетам-носителям пакетной схемы, использующим перелив топлива между модулями. .

Изобретение относится к воздушно-космической технике, в частности к двигательным установкам летательных аппаратов для полетов в атмосфере и космосе

Изобретение относится к воздушно-космической технике и может быть использовано для транспортировки полезных грузов в атмосфере и за ее пределами

Наверх