Пристрій, що використовується під час запуску ракет

1. Пристрій, що використовується під час запуску ракет, що мають довжину не менше 50 м і включають корисне навантаження, які виводяться у космос, а пристрій містить плаваючу конструкцію з ангаром для приймання ракет у горизонтальному положенні після того, як вони будуть завантажені на борт плаваючої конструкції, пускову установку 39222 Внаслідок обертання Землі найбільш переважні райони для запуску ракет розташовані поблизу екватору. У той же час, складання та передстартова підготовка великих ракет вимагають залучен ня значних ресур сів як у ви гляді експертної підтримки, так і матеріальних, причому ці ресур си найбільш доступні у районах, не розташованих на екваторі. Тому, на практи ці збирання, підготовка та запуск ракети можуть здійснюватися у районах, де доступ ні необхідні ресур си, при цьому вимуше ні відмовлятися від переваг, що пов'язані з запуском ракет з екваторіальних районів, або ракети запускаються з районів, розташова них ближче до екватору, але при цьому збільшуються транспортні витрати. Американський патент US 4747334 розкриває плаваючу конструкцію, що призначена для запуску космічних ракет. Конструкція транспортується на стартову позицію на напівпідводному судні типу баржі. Судно занурюєть ся у во ду та відпливає вбік, залишаючи конструкцію лежати на воді. У даному випадку, як і раніше, ракета весь час стоїть вертикально на стартовій платфор мі, це передбачає, що во на була зібрана попередньо. Американський патент US 5042358 описує плаваючу платформу для запуску космічних ракет. Платформа під час транспортування на стартову позицію підтримується напівпідводним судном типу баржі, причому це судно витягнуто уздовж платформи. Судно занурюється у воду та відпливає вбік, залишаючи платформу ле жати на воді. У даному випадку, як і раніше, ракета весь час стоїть вертикально на стартовій платформі, а це передбачає, що вона була зібрана раніше. Американський патент US 4916999 описує платформу з підйомним домкратом для запуску ракет. Ракети збираються вертикально на пересувній конструкції у придатному місці на березі. Ракета разом з конструкцією переноситься на платформу з підйомним домкратом, після чого платформа транспортується на стартову позицію у морі. Тут опори платфор ми занурюються у воду таким чином, що вони упираються в дно та утворюють міцну основу у процесі запуску. Таким чином, приведені вище патенти описують способи запуску ракети з найбільш переважного району, наприклад, з екватору, але не розкривають питання переважного транспортування ракети, при якому не виникає перешкод перевезенню великої ракети з вертикально орієнтованою поздовжньою віссю. Найбільш близьким до пропонованого винаходу за технічною суттю є плаваюча конструкція для запуску ракети та, можливо, для транспортування ракети, причому ракета має довжину не менше 50 м і включає корисне навантаження, що виводиться у космос, а плаваюча конструкція містить ангар для прийому ракети у горизонтальному положенні після того, як вона буде заванта жена на борт плаваючої конструкції, пускову установку ракети, розміщену на одному з країв плаваючої конструкції, а також вогнезахисний екран для захисту плаваючої конструкції від вогню та тепла при запуску [Патент США 5191162 А, МПК 5 B64G 5/00, F41F 3/042, опубл. 02.03.1993 р.] Недоліком описаної конструкції є те, що при транспортуванні ракети виникають перешкоди пе ревезенню великої ракети з вертикально орієнтованою поздовжньою віссю. Перешкоди обумовлені впливом значних сил та згинаючих моментів у результаті дії ва ги палива. В основу пропонованого винаходу поставлено задачу створення такої плаваючої конструкції для запуску ракети та, можливо, для транспортування ракети, що містить корисний вантаж, який повинен бути виведений у космос, яка б забезпечила простий доступ до ресурсів, які необхідні для збирання та підготовки ракети довжиною не менше 50 м, та зберігала б переваги, обумовлені запуском ракети з екваторіальних районів. Поставлена задача вирішується частково за рахунок створення можливості для го ризонтального розміщення і, можливо, для транспортування ракети, шляхом використання засобів, по яким би вага розподілялася таким чином, що згинаючі моменти скорочувались, а частково за рахунок того, що значна части на заправляємого палива могла б заливатися після того, як ракета буде піднята у вертикальне положення. Зазначена задача вирішується у пропонованому ви наході - плаваючій конструкції для запуску ракети та, можливо, для транспортування ракети, причому ракета має довжину не менше 50 м і включає корисне навантаження, що ви водиться у космос, а плаваюча конструкція містить ангар для прийому ракети у горизонтальному положенні після того, як вона буде завантажена на борт плаваючої конструкції, пускову установку ракети, розміщену на одному з країв плаваючої конструкції, а також вогнезахисний екран для захисту плаваючої конструкції від вогню та тепла при запуску, а, відповідно до винаходу, во на є напівзануреною у воду платформою, що складається з горизонтальних понтонів та верти кальних опор з одною або декількома палубами, вста новленими на опорах, та містить підйомний пристрій для переміщення ракети у горизонтальному положенні з судна на платформу плаваючої конструкції. Особливістю пропонованого ви находу є й те, що вона має систему транспортування по рейкам для горизонтального транспортування ракети з ангару на пускову установку. Особливістю пропонованого ви находу є й те, що во на має механізми для самостійного руху. Необхідно особливо підкреслити, що даний винахід сто суєть ся великих ракет. Ма лі ракети мають більш просту конструкцію, більш прості у збиранні, підго товці та транспортуванні та не попадають в об'єм даного винаходу. У даному ви наході як збирання, так і підготовка і транспортування на стартову позицію ракети, що складається з декількох модулів та корисного вантажу, який повинен бути виведений у космос, виконуються при горизонтальній орієнтації основної вісі ракети. Складнощі, обумовлені впливом значних сил та згинаючих моментів у результаті дії ваги палива, вирішуються частково за рахунок того, що ракета укладається в одне або декілька спеціально пристосованих гнізд або сідел, по яким вага розподіляється таким чином, що згинаючі моменти скорочуються, а частково за рахунок того, що значна частина заправляємого палива заливається після того, як ракета буде піднята у вертикальне положення. 2 39222 Збирання та підготовка, а можливо, і транспортування ракети в цілому або транспортування її окремих частин можуть здійснюватися на борту транспортного засобу, після чого зібрана ракета, вісь якої все ще орієнто вана горизонтально, переноситься на плаваючу конструкцію. Потім плаваюча конструкція пропливає, хо ча і не обов'язково, відстань, що залишилася до стартової позиції, де ракета підіймається у вертикальне положення та запускається. Отже, транспортування ракети може бути виконано нескладним чином, частково, або в цілому на транспортному засобі, або на плаваючій конструкції на переважну стартову позицію в районі екватору. Плаваюча конструкція містить усі або практично усі засоби, що необхідні для підго товки ракети до запуску. У відповідності з винаходом плаваюча конструкція є напівпідводною платформою, що складається з горизонтальних понтонів і вертикальних опор з одною або декількома палуба ми, встановленими на опорах, та містить підйомний пристрій для переміщення ракети в горизонтальному положенні з судна на платфор му плаваючої конструкції. У переважному варіанті реалізації винаходу плаваюча конструкція містить систему транспортування по рейкам для горизонтального транспортування ракети з ангара на пускову установку. У ще одному переважному варіанті вті лення винаходу плаваюча конструкція забезпечена механізмами для самостійного пересування. Винахід далі більш детально розкривається за допомогою одного ха рактерного варіанту втілення, приведеного у сполучен ні з супутніми кресленнями, на яких: Фіг. 1 зображує вид збоку судна для збирання, підготовки та транспортування ракети, а також Фіг. 2 зображує вигляд платфор ми для запуску ракети. На фіг. 1 показаний засіб транспортування у вигляді судна 1 з критою палубою 2. На палубі розташовані перший ступінь ракети 3, другий ступінь ракети 4, третій ступінь ракети 5 та корисний вантаж, що являє собою космічний апарат 6. Ступені ракети завантажені на борт судна через люк на носу або на кормі судна (не показаний), а потім переміщені на палубу 2 за допомогою колісних вагонеток або візків. Після цього ступені ракети переміщують на спеціально пристосовані гнізда або сідла 7, які можуть бути поєднані з вагонетками або візками. Корисне навантаження, показане у вигляді космічного апарату 6, зви чайно буде завантажуватися на борт судна через люк, що відрізняється від люку завантаження ракети. Апарат може бути завантажений на борт судна через бортовий вантажний люк судна або через один з вищезгаданих люків на носу або кормі судна. Корисне навантаження також розташовуєть ся на візку або ва гонетці, а потім встановлюється у стійке положення на спеціально для цього пристосованому гнізді або сідлі. На борту судна окремі ступені ракети та космічний апарат збирають в ракету, поздовжня вісь якої розташована горизонтально. Технічні системи ракети після цього готуються за допомогою облад нання, розташова ного на борту судна. Ракета та космічний апарат через придатне обладнання підключається до передбаченого на судні пункту керування 8, з якого може здійснюватися контроль ракети та космічного апарату. Також, поки ракета знаходиться на судні у го ризонтальному положенні, забезпечується можливість заправки деякої кількості ракетного палива, яке може знаходи тися у рідкому або твердому вигляді. Це, однак, повинно здійснювати ся з урахуванням сил і моментів, дії яких піддається ракета, тому що ракета виготовляється з розрахун ком на обмежені сили та відповідні моменти, прикладені у поперечному напрямку. Після завершення збирання ракети вона переноситься на платформу через люк, виконаний на носу або кормі судна (не показаний). Ракета разом зі своїми сідлами виноситься з люку за допомогою колісного пристрою, який може переміщати ся по рейкам, на підйомний пандус, а потім підіймається над платфор мою; ця процедура більш детально буде описана з посиланнями на фіг. 2. Плаваюча конструкція виконана у вигляді напівзануреної платформи 9. Основні частини платформи, що складаються з горизонтальних понтонів 10 з двигун ними грібними гвинтами 11, приводяться у р ух власними механізмами платформи. На понтонах передбачені вертикальні опори 12, на яких встановлена палуба 13. Платформа має підйомний пристрій 14 та ангар 15. Після того, як ракета буде перенесена з судна на платформу, ракета, як було описано вище, виноситься через люк судна на підйомний пандус. Потім вона у горизонтальному положенні підіймається на борт платформи за допомогою підйомного пристрою 14 та заноситься в ангар 15, який при необхідності забезпечений обладнанням, необхідним для продовження підготовки перед польотом. Весь цей час контроль ракети здійснюється з пункту управління судна 8. За виключенням цього пункту уп равління платфор ма має все необхідне обладнання для завершення підготовки ракети до польоту. Перед стартом ракета виноситься з ангару за допомогою транспортировочного пристрою, який переважно переміщується по рейкам, і встановлюється у положення, показане пунктирними лініями 16, над пусковою установкою 17. Пускова конструкція розміщується на одному з країв платформи, переважно на кормі платформи, причому кормою вважається кінець платформи, звичайно звернений назад під час руху. На кінці пускової установки, що звернений до платформи, передбачений вогнезахисний екран або аналогічний пристрій (не показано) для захисту платфор ми від вогню та тепла під час запуска. Ракета підіймається у вертикальне положення, як показано за допомогою позиції 18, за допомогою підйомно-перекидного пристрою 19. До цього часу більша части на обслуговуючого персоналу повинна звільнити платфор му. Для цього використовують ся мостики або трап між платформою та судном. Потім мостики видаляються та судно відходить на безпечну відстань від платформи, наприклад, 2000 м, для продовження керування запуском. 3 39222 Після того, як ракета досягне вертикального положення, виконуються останні приготування, що включають, наприклад, кінцеву заправку паливом, під час якої ракета заправляється з контейнерів, що знаходяться на платформі. Як уже було відзначено, кількість палива, що заправляється у ракету під час цієї кінцевої заправки, залежить від ступеню навантаження, який ракета витримує у поперечному напрямку. Як мінімум кінцева заправка паливом включає заправку рідким киснем, який швидко випаровуєть ся при нормальній температурі навколишнього середовища. По закінченні останніх приготувань, обслуговуючий персонал, що залишився, переходить з платформи на судно, використовуючи при цьому катер або гелікоптер. Безпосередньо запуск управляється з пункту керування судна. Після проходження ракетою деякої відстані на атмосфер ній ділянці польоту керування передається наземному п ункту керуван ня. Після цього судно, а можливо, і платформа, повертаються у порт. Таким чином, досягається сформульована вище мета винаходу, а саме, полегшується доступ до необхідного обслуговуючого персоналу та до матеріальних ресур сів у процесі запуску та при цьому запуск ракети переноситься у екваторіальний район. У даному ви падку го ризонтальне обслуговування та зберігання ракети забезпечує багаточисельні переваги у порівнянні з відомими рішеннями, приведеними у вступі, в яких пропонується запускати ракети з платформ. По-перше: транспортний засіб стає більш простим і дешевим, тому що стає можливим використовува ти суда зі "звичайними" розмірами. У дійсності можна переробляти існуючі у даний час суда, наприклад, типу RO-RO та ви користовува ти їх. Крім того, значно кращий захист забезпечуєть ся у відношенні горизонтальних прискорень при транспортуванні, тому що сили, що виникають у результаті цих прискорень, практично не мають важелів моментів при перевезенні ракети у горизонтальному положенні. У доповнення до цього надбудови та доступ до різних частин ракети стають значно менш коштовними, завдяки чому збирання, підготовка та транспортування можуть бути виконані при будь-яких метеорологічних умовах. У кінцевому рахун ку необхідно відзначити також важливу перевагу, що полягає у використанні одного і то го ж пункту керування як для збирання, підготовки та контролю, так і для запуску ракети. Завдяки цьому вдається забезпечити просте рішення, в якому відсутні часто ви никаючі проблеми організації зв'язку між комп'ютерами та іншим технічним обладнанням, так і між обслуговуючим персоналом. У приведеному вище описі переважного варіанту втілення винаходу не враховується положення, в якому ракета доставляється з судна на плаваючу платформу. Як судно, так і плаваюча платформа розроблюються таким чином, що во ни обидва на протязі деякого часу дозволяють розташовувати на них повністю зібрану ракету, то му що і судно, і платфор ма забезпечені необхідним поєднувальним обладнанням для контроля ракети та технічних систем космічного апарату з пункта керування. При цьому виявляється можливим, наприклад, або переносити ракету з судна на плаваючу конструкцію поки і судно, і платфор ма знаходяться у порту, або переносити, коли вони знаходяться у районі запуску. У приведеному варіанті переважного вті лення судно показано з одним пунктом керуван ня для одної тільки ракети, хоча очевидно, що судно може мати пункт керуван ня для декількох ракет, причому з практичної точки зору найбільш доцільним є пункт керування, розрахова ний на три ракети. Винахід було розкрито з посиланням на конкретний варіант переважного втілення. Тим не менш ясно, що у межах об'єму винаходу припустимі різні варіанти вті лення. Так, наприклад, винахід не залежить від того, як ракета перевозиться з судна на плаваючу конструкцію. Замість використання запропонованого підйомного пристрою ракета може бути завантажена на верхню палубу судна за допомогою підйомника, а потім перенесена на платформу по мосту. Можливо також перемістити ракету за допомогою рушіїв на повітряних аморти заторах, які спеціально пристосовані для перевезення важкого обладнання при використанні горизонтальної основи. В описаному ви наході платфор ма представлена у вигляді напівзануреної у во ду платформи. Але винахід не обмежується платформами цього типу, а для цих ці лей може використовуватися, наприклад, платформа з підйомним домкратом з опорами, які можуть бути встановлені на дні. У другому ва ріанті вті лення винаходу ан гар на плавучій конструкції може бути виконаний вертикальним, що забезпечує можливість здійснення кінцевих пе ревірок та випробувань у той час, коли ракета знаходиться у вер тикальному положенні, та завдяки чому забезпечується більш безпечна основа при запуску ракети. Можливо також відмовитися від цілісного ангару, що дозволить знизити вартість розробки. Це суттєво, якщо платформа повинна використовуватися для запуску ракет відносно надійної конструкції, коли ракети менш потребують кінцевих перевірок та менш підлягають впливу метеорологічних умов. 4 39222 Фіг. 1 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 5