Система запуску космічних об’єктів

Реферат: Система запуску космічних об'єктів з рухомої платформи, що має на собі космічний корабель типу "ШАТЛ", елементи керування його запуском, систему ракетних двигунів здатних створювати додаткову підйомну силу. Рухома платформа має систему стратосферних аеростатів, які до включення ракетних двигунів платформи, піднімають її до точки зависання в стратосфері, після чого спрацьовують реактивні двигуни рухомої платформи, які піднімають її на максимально можливу висоту, а в кінці цього підйому спрацьовують реактивні двигуни космічного корабля, які відділяють космічний корабель від платформи і остаточно піднімають корабель на потрібну орбіту навколо Землі. UA 121865 U (54) СИСТЕМА ЗАПУСКУ КОСМІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ UA 121865 U UA 121865 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів запуску космічних об'єктів з рухомої платформи і з застосуванням аеростатів, так званого повітряного старту. Відомо багато проектів і реально виконаних запусків ракет з літаків або аеростатів (Див. Повітряний старт в космос - Вікіпедія). Переваги такого запуску полягають в тому, що сам старт корабля відбувається на великій висоті, і тому потреба в пальному і обладнанні для виходу на орбіту зменшується. Але, наскільки нам відомо, повномасштабних запусків космічних кораблів або великих супутників за допомогою повітряного старту не відбувалось. Існуючі в Україні патенти на Повітряний мостовий кран "БІЛЬДЕР" (№ 64114 А) і Пожежний повітряний мостовий кран (55868 U) дають, на наш погляд, можливість створити рухому платформу, яка могла би піднятись на велику висоту над землею, несучі великий космічний корабель, наприклад., типу американського "ШАТЛУ" з усією інфраструктурою необхідною для його запуску. Повітряний мостовий кран може оперувати з надвеликими вантажами до 5000 тон як мостовий кран на землі і 2000-3000 тон з вантажами в повітрі в дирижабельному режимі. В основу корисної моделі поставлена задача, яка полягає в тому, щоб запустити власне корабель з такої висоти, де би він міг вийти на орбіту без першої, а, можливо і без другої ступені важкої космічної ракети, яка важить тисячі тон і потребує багато тон пального для надпотужних ракетних двигунів. Поставлена задача вирішується тим, що рухома платформа, яка являє собою легку тросово-вантову конструкцію, що має на собі систему ракетних двигунів, а також систему стратосферних аеростатів, які до включення ракетних двигунів платформи, піднімають її до точки зависання в стратосфері, після чого спрацьовують реактивні двигуни рухомої платформи, які піднімають її на максимально можливу висоту, а в кінці цього підйому спрацьовують реактивні двигуни космічного корабля, які відділяють космічний корабель від платформи і остаточно піднімають корабель на потрібну орбіту навколо Землі. Вантажопідйомність рухомої платформи така, що вона може мати на собі балони з воднем і киснем для живлення ракетних двигунів, балони з газом для аеростатів, енергетичну установку для живлення насосів, автоматики, освітлення, тощо. Після запуску корабля рухома платформа в дирижабельному режимі спускається в атмосферу і рухається назад до місця старту. Сучасні космічні запуски, які базуються виключно на ракетах, мають значні недоліки. Запуски відбуваються переважно багатоступінчатими ракетами які мають велику вагу, надпотужні ракетні двигуни, складні стартові комплекси, що потребує спеціальних космодромів в віддалених і вільних від житла районів і т. п. Все це приводить до великих технічних і екологічних проблем, які в решті решт настільки здорожують ці запуски, що кілограм вантажу на орбіті коштує більше ніж кілограм золота. При запусках за допомогою ракет треба відірвати від землі і підняти вверх ракетний комплекс, маса якого становить кілька тисяч тон. Перша, друга, а іноді і третя ступінь цього комплексу відкидається, падає на землю, при чому визначити точно місце падіння, площу розльоту цих важких падаючих частин неможливо. Відомо, що сучасні аеростати наповнені гелієм, мають можливість піднімати вантажі до 40 кілометрів над рівнем землі. Маючи великий запас підйомної сили, повітряний мостовий кран зможе підняти спрощений стартовий комплекс до меж атмосфери на висоту 40-50 кілометрів. Після цього на ньому дюзами вниз почнуть працювати водневі ракетні двигуни. Це дасть можливість перед стартом останньої ступені власне самого космічного корабля, піднятись за стратосферу і там уже включити ракетні двигуни корабля. Старт корабля має підняти його до космічної орбіти і надати йому першу космічну швидкість. Ця задача при такому старті облегшена, по-перше, тим, що там нема опору повітря, а, по-друге, і це головне, розганяти треба набагато меншу масу. Маємо надію, що це дасть можливість обійтись без першої і другої ступені комплекса, а ще й, можливо, збільшить масу самого корабля. Враховуючи, що такий старт нічого не забруднює, нічого не скидає на землю і є багаторазовим, думаємо, що у нього є майбутнє. Відмінністю від традиційного старту є те, що корабель в момент старту має невелику швидкість по відношенню до землі, а розігнати його треба як мінімум до першої космічної. Але, враховуючи те, що стартує він вже недалеко від висоти орбіти, йому не треба переборювати опір повітря, а головне, маса, яку треба розганяти, набагато менша тих трьох тисяч тон, які важить, наприклад, стартовий комплекс американського корабля АПОЛО. Маємо надію, що в нашому випадку космічний корабель може бути навіть більшим ніж ШАТЛ. 1 UA 121865 U 5 10 15 20 25 Слід звернути увагу на безпечність такого запуску, де всі включення водневих реактивних двигунів і двигунів власне космічного корабля відбуваються за атмосферою на великій висоті і на великому віддалені від людей і житла. Такий старт практично не забруднює атмосферу, не потребує великого простору вільного від житла, де непередбачено куди падають на землю великі частини ракет, баки від пального і т і. при традиційному старті. В нашому випадку на землю нічого не скидається, а стартовий комплекс спокійно в режимі дирижабля повертається на місце старту, який може відбуватись навіть з центральної площі великого мегаполіса. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Система запуску космічних об'єктів з рухомої платформи, що має на собі космічний корабель типу "ШАТЛ", елементи керування його запуском, систему ракетних двигунів, здатних створювати додаткову підйомну силу, яка відрізняється тим, що рухома платформа має систему стратосферних аеростатів, які до включення ракетних двигунів платформи, піднімають її до точки зависання в стратосфері, після чого спрацьовують реактивні двигуни рухомої платформи, які піднімають її на максимально можливу висоту, а в кінці цього підйому спрацьовують реактивні двигуни космічного корабля, які відділяють космічний корабель від платформи і остаточно піднімають корабель на потрібну орбіту навколо Землі. 2. Система запуску космічних об'єктів за п 1, яка відрізняється тим, що рухома платформа має енергетичну установку, що живить всі системи керування платформою, балони з робочим газом з системою насосів, яка дозволяє регулювати кількість робочого газу в стратосферних аеростатах, систему авіаційних двигунів, які дозволяють їй рухатись повітрям в режимі дирижабля, що дає можливість рухомій платформі маневрувати в повітрі і повертатись після запуску на місце старту. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2