[go: up one dir, main page]

RU2731518C1 - Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances - Google Patents

Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances Download PDF

Info

Publication number
RU2731518C1
RU2731518C1 RU2019141892A RU2019141892A RU2731518C1 RU 2731518 C1 RU2731518 C1 RU 2731518C1 RU 2019141892 A RU2019141892 A RU 2019141892A RU 2019141892 A RU2019141892 A RU 2019141892A RU 2731518 C1 RU2731518 C1 RU 2731518C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aerodynamic
engines
rudders
landing
steering
Prior art date
Application number
RU2019141892A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Петрищев
Original Assignee
Владимир Федорович Петрищев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Федорович Петрищев filed Critical Владимир Федорович Петрищев
Priority to RU2019141892A priority Critical patent/RU2731518C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731518C1 publication Critical patent/RU2731518C1/en
Priority to PCT/RU2020/000509 priority patent/WO2021118401A1/en
Priority to DE112020003675.8T priority patent/DE112020003675T5/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/10All-wing aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/06Aircraft not otherwise provided for having disc- or ring-shaped wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D5/00Aircraft transported by aircraft, e.g. for release or reberthing during flight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/14Space shuttles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/10All-wing aircraft
    • B64C2039/105All-wing aircraft of blended wing body type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: rocket and aircraft engineering.
SUBSTANCE: device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances includes an airship (AS) equipped with released chassis for takeoff and landing, aerodynamic control rudders, cruise turbojet engines, control system and cockpit with cockpit light. Housing AS is made in the form of a disc, has the shape of flattened in transverse direction and sharpened in front part of disc with flat and skewed to stern part of bottom. Aerodynamic keels are arranged on disc sides. AS is equipped with steering turbojet engines arranged with cruise turbojet engines in stern part of AS. In stern part air intake is located from above. Marching and steering engines are made with due allowance for their multiple actuation. Said aerodynamic rudders are composed of stern flap and elevons mounted at stern rear part, and rudders mounted on rear parts of aerodynamic keels. Control of aerodynamic rudders is supplemented with control of cruise and steering engines.
EFFECT: invention is aimed at widening the range of equipment.
3 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области ракетной и авиационной техники и может найти применение при создании ракетных и авиационных комплексов, обеспечивающих воздушные перевозки пассажиров на межконтинентальные расстояния.The invention relates to the field of rocket and aviation technology and can be used in the creation of rocket and aviation systems that provide air transportation of passengers over intercontinental distances.

Уровень техникиState of the art

Единственным средством доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния в настоящее время является самолет. Основными элементами конструкции самолета являются фюзеляж с салонами для пассажиров, крылья с баками для хранения топлива, хвостовое оперение, газотурбинные двигатели, устанавливаемые под крыльями на пилонах, выпускаемое шасси, система управления и фонарь кабины экипажа. Известно (LENTA.RU, 20.10.2019), что пассажирский самолет Boeing 787-9 австралийской авиакомпании «Qantas Airlines» в 2019 году установил два новых мировых рекорда по дальности и по продолжительности полета, пролетев с 50 пассажирами, в том числе и с четырьмя пилотами, расстояние 17800 км из Нью-Йорка в Сидней за 19 час. 14 мин., израсходовав при этом 100 т топлива. Недостатком всех самых совершенных современных пассажирских самолетов, летающих на межконтинентальные расстояния, является большая продолжительность полета, утомительная для пассажиров, несмотря на создаваемый для пассажиров в полете комфорт.The only means of delivering passengers over intercontinental distances is currently by plane. The main structural elements of the aircraft are the fuselage with cabins for passengers, wings with fuel storage tanks, tail unit, gas turbine engines installed under the wings on pylons, a landing gear, a control system and a cockpit canopy. It is known (LENTA.RU, 20.10.2019) that a Boeing 787-9 passenger aircraft of the Australian airline "Qantas Airlines" in 2019 set two new world records for range and duration, flying with 50 passengers, including four pilots, distance 17800 km from New York to Sydney in 19 hours. 14 minutes, while consuming 100 tons of fuel. The disadvantage of all the most advanced modern passenger aircraft flying at intercontinental distances is the long flight duration, which is exhausting for passengers, despite the comfort created for passengers in flight.

Устройством, предложенным для решения задачи ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния, является проект космического корабля Starship фирмы Spase-X США, который способен (журнал ФОКУС, 2019-05-31) самостоятельно доставить за 20 мин. 100 пассажиров на расстояние 10 тыс. км, например, из Нью-Йорка в Лондон. Этот многоразовый корабль является объединением собственно космического корабля в традиционном понимании этого термина и второй ступени двухступенчатой ракеты-носителя сверхтяжелого класса BFR США, предназначенной для пилотируемых полетов на Луну или на Марс. Корабль представляет собой заостренный в передней части цилиндр большого диаметра и большой длины, стартующий и садящийся на поверхность Земли вертикально. Ему не требуется наземный стартовый комплекс и головной обтекатель. Для посадки-высадки пассажиров и заправки ракетных двигателей компонентами топлива используется мачта. Основной участок движения корабля лежит за пределами атмосферы Земли. При спуске обеспечивается аэродинамическое торможение корпусом корабля. Мягкое приземление корабля обеспечивается за счет управляемого дросселирования тяги ракетных двигателей. Стоимость билетов пассажиров определяется стоимостью заправляемого топлива и стоимостью облуживания корабля. Недостатком устройства является невозможность доставки того же числа пассажиров на расстояния, большие 10 тыс. км.The device proposed for solving the problem of accelerated delivery of passengers to intercontinental distances is the Starship project of the US firm Spase-X, which is capable (FOCUS magazine, 2019-05-31) to independently deliver in 20 minutes. 100 passengers over a distance of 10 thousand km, for example, from New York to London. This reusable spacecraft is an amalgamation of the spacecraft itself in the traditional sense of the term and the second stage of the US BFR two-stage super-heavy launch vehicle intended for manned flights to the Moon or Mars. The spacecraft is a large-diameter and long-length cylinder, pointed at the front, which starts and lands vertically on the Earth's surface. It does not require a ground launch complex and a head fairing. A mast is used for embarking and disembarking passengers and fueling rocket engines with propellants. The main section of the ship's motion lies outside the Earth's atmosphere. During descent, aerodynamic braking is provided by the ship's hull. A soft landing of the ship is ensured by controlled throttling of the rocket engine thrust. The cost of passenger tickets is determined by the cost of refueling and the cost of servicing the ship. The disadvantage of the device is the impossibility of delivering the same number of passengers over distances longer than 10 thousand km.

В качестве аналога изобретения принят проект двухступенчатой ракеты-носителя сверхтяжелого класса BFR США, которую предполагается использовать для доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния, не ограниченные по дальности. По информации (https://www.rbc.ru>technology and media>2017) эта ракета способна доставить 100 пассажиров в любую точку земного шара за время не более, чем за 1 час. Первая ступень ракеты-носителя имеет тот же диаметр, что и корабль Starship и используется в качестве ускорителя. После разгона ракеты-носителя до заданной скорости первая ступень отделяется, разворачивается, тормозится вначале за счет включения двигателей и в последующем за счет сил аэродинамического сопротивления и мягко садится в точке старта. Мягкое приземление ступени обеспечивается за счет управляемого дросселирования тяги ракетных двигателей. Вторая ступень с пассажирами на борту продолжает полет до точки назначения и далее также мягко приземляется. Ракете-носителю в целом не требуется наземный стартовый комплекс и головной обтекатель. Достоинством аналога является полная многоразовость обеих ступеней ракеты-носителя. Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками изобретения, являются многоразовость обеих ступеней ракеты-носителя и возможность ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния более 10 тыс. км. Недостатком прототипа является повышенная стоимость билетов пассажиров, связанная со значительными финансовыми затратами на заправку ракеты-носителя большим количеством топлива: 3300 т для первой ступени и 1200 т для второй ступени (Википедия - BFR (ракета)). Количество топлива обусловлено большой сухой массой самой ракеты-носителя, разрабатываемой для полетов к Луне и Марсу и попутно позволяющей решать задачу ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния.As an analogue of the invention, a project of a two-stage super-heavy carrier rocket of the USA BFR was adopted, which is supposed to be used to deliver passengers to intercontinental distances not limited in range. According to information (https://www.rbc.ru> technology and media> 2017), this rocket is capable of delivering 100 passengers to anywhere in the world in no more than 1 hour. The first stage of the launch vehicle has the same diameter as the Starship and is used as an accelerator. After the booster has accelerated to a given speed, the first stage is separated, turned around, decelerated at first by turning on the engines and subsequently due to the forces of aerodynamic resistance and gently sits down at the launch point. The soft landing of the stage is provided by controlled throttling of the rocket engine thrust. The second stage with passengers on board continues the flight to the destination point and then also lands softly. The launch vehicle as a whole does not require a ground launch complex and a head fairing. The advantage of the analogue is the complete reusability of both stages of the launch vehicle. The features of the analogue, which coincide with the essential features of the invention, are the reusability of both stages of the launch vehicle and the possibility of accelerated delivery of passengers to intercontinental distances of more than 10 thousand km. The disadvantage of the prototype is the increased cost of passenger tickets, associated with significant financial costs for refueling the launch vehicle with a large amount of fuel: 3300 tons for the first stage and 1200 tons for the second stage (Wikipedia - BFR (rocket)). The amount of fuel is due to the large dry mass of the launch vehicle itself, which is being developed for flights to the Moon and Mars and simultaneously allows solving the problem of accelerated delivery of passengers to intercontinental distances.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и принимаемым в качестве прототипа является устройство по заявке 2018138820. Устройство обеспечивает доставку 100 туристов и 10 членов экипажа на околоземную орбиту и последующее возвращение на Землю. Оно состоит из элементов, корпуса которых выполнены в форме сплюснутых в поперечном направлении и заостренных в передней части дисков с развитым плоским и скошенным к кормовой части днищем. Эффективность управления достигается за счет большего, чем у самолета, коэффициента аэродинамического качества и снижения веса конструкции по сравнению с самолетом при сопоставимой грузоподъемности, поскольку внешние нагрузки распределяются более равномерно по всей конструкции диска. Диск обеспечивает также меньшие перегрузки и меньшие внешние тепловые потоки при полете в плотных слоях атмосферы с гиперзвуковой скоростью. Элементы устройства снабжены маршевыми и рулевыми двигателями, установленными в кормовой части диска, необходимым запасом топлива, системой управления, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения, фонарем кабины экипажа, а также выпускаемыми шасси. Для управления при движении в атмосфере элементы устройства имеют аэродинамические рули - кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые в кормовой части плоского днища. Для предотвращения срыва потока на больших углах атаки по бокам диска установлены аэродинамические кили. После снижения до заданной высоты полета обеспечивается выпуск шасси и посадка элементов «по-самолетному» на аэродром базирования. Элементы устройства рассчитаны на многоразовое применение, все их двигатели рассчитаны на многократное включение. Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками изобретения, являются многоразовость всех элементов устройства и возможность ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния. Недостатком прототипа является повышенная стоимость билетов пассажиров, обусловленная избыточным количеством элементов, содержащихся в нем.The closest to the invention in technical essence and accepted as a prototype is the device according to the application 2018138820. The device provides delivery of 100 tourists and 10 crew members to low-earth orbit and subsequent return to Earth. It consists of elements, the housings of which are made in the form of flattened in the transverse direction and tapered in the front part of the discs with a developed flat bottom and sloping towards the stern. Control efficiency is achieved due to a higher aerodynamic quality coefficient than an aircraft and a reduction in structural weight compared to an aircraft with a comparable payload, since external loads are distributed more evenly throughout the disk structure. The disk also provides lower overloads and lower external heat fluxes when flying in dense layers of the atmosphere at hypersonic speed. The elements of the device are equipped with sustainer and steering engines installed in the aft part of the disk, the necessary fuel supply, a control system, the necessary equipment, equipment and life support, a cockpit canopy, as well as a landing gear. For control when moving in the atmosphere, the elements of the device have aerodynamic rudders - a stern shield and elevons, installed in the stern of the flat bottom. To prevent stalling of the flow at high angles of attack, aerodynamic keels are installed on the sides of the disk. After the descent to a given flight altitude, the landing gear is released and the elements land “like an airplane” at the home airfield. The elements of the device are designed for reusable use, all their motors are designed for multiple switching on. The features of the prototype, which coincide with the essential features of the invention, are the reusability of all elements of the device and the possibility of accelerated delivery of passengers over intercontinental distances. The disadvantage of the prototype is the increased cost of passenger tickets due to the excessive number of elements contained in it.

Таким образом, известные в настоящее время технические средства не могут обеспечить ускоренную доставку пассажиров на межконтинентальные расстояния более 10 тыс. км за сравнительно небольшую стоимость билетов.Thus, the currently known technical means cannot provide accelerated delivery of passengers to intercontinental distances of more than 10 thousand km for a relatively low cost of tickets.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Предлагается устройство для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния более 10 тыс. км, которое перед стартом представляет собой единое целое, включает два самостоятельных элемента, совместная и последовательная работа которых обеспечивает выполнение поставленной задачи.A device is proposed for the accelerated delivery of passengers to intercontinental distances of more than 10 thousand km, which before the start is a single whole, includes two independent elements, the joint and consistent operation of which ensures the fulfillment of the task.

а. Первым элементом устройства, работающим во вторую очередь, рассчитанным на ускоренную доставку заданного числа пассажиров и членов экипажа на межконтинентальные расстояния, является суборбитальный корабль (СК) многоразового применения, в основу которого положена конструкции СК. предложенного по заявке №2018138820. СК является одноступенчатой ракетой, отделяемой от воздушного корабля (ВК) на заданной высоте полета. Корпус СК выполнен в форме сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с развитым плоским и скошенным к хвостовой части днищем. Эффективность управления при движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью достигается за счет большего, чем у самолета, коэффициента аэродинамического качества и снижения веса конструкции по сравнению с самолетом при сопоставимой грузоподъемности, поскольку внешние нагрузки распределяются более равномерно по всей конструкции диска. Диск обеспечивает также меньшие перегрузки и меньшие внешние тепловые потоки при движении в верхних слоях атмосферы с гиперзвуковой скоростью. СК снабжен маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, установленными в кормовой части диска, необходимым запасом топлива, системой управления, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения членов экипажа и пассажиров, а также выпускаемыми шасси. Траектория движения СК после отделения от ВК состоит из трех участков: участка выведения на заданную высоту суборбиты с заданной гиперзвуковой скоростью, участка управляемого спуска с уменьшением высоты и скорости с целью достижения заданных географических координат, участка снижения и посадки в аэропорту назначения, при этом после достижения заданных координат осуществляется снижение до заданной высоты полета, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолетному» в аэропорту назначения. Предусматриваются салоны для пассажиров и кабина с экипажем и с фонарем кабины для управления на участке снижения и посадки в аэропорту назначения. На участке выведения на суборбиту и при последующем движении на участке управляемого спуска маршевые ракетные двигатели СК, имеющие высокий удельный импульс и работающие на экологически чистых компонентах, поочередно выключают или дросселируют для предотвращения появления перегрузки, превышающей заданную величину. Для управления углами атаки и крена на участке управляемого спуска и участке снижения и посадки в аэропорту назначения используются аэродинамические рули - кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые в кормовой части плоского днища. Для предотвращения срыва потока на больших углах атаки по бокам диска установлены аэродинамические кили. На задних частях килей установлены аэродинамические рули направления. На участке управляемого спуска и участке снижения и посадки в аэропорту назначения осуществляется комбинированное управление как с помощью аэродинамических рулей, так и с помощью маршевых и рулевых ракетных двигателей. Все элементы СК выполнены с учетом их многоразового применения, все его двигатели выполнены с учетом их многократного включения.and. The first element of the device, operating in the second stage, designed for the accelerated delivery of a given number of passengers and crew members to intercontinental distances, is a reusable suborbital ship (SC), which is based on the SC design. proposed on application No. 2018138820. The SC is a single-stage rocket separated from the aircraft (VK) at a given flight altitude. The body of the SC is made in the form of a disc flattened in the transverse direction and sharpened in the front part of the disk with a developed flat bottom and beveled towards the tail part. The efficiency of control when moving in the atmosphere at hypersonic speed is achieved due to a higher aerodynamic quality coefficient than that of an aircraft and a reduction in the weight of the structure compared to an aircraft with a comparable payload, since external loads are distributed more evenly throughout the entire structure of the disk. The disk also provides lower overloads and lower external heat fluxes when moving in the upper atmosphere at hypersonic speed. The SC is equipped with sustainer and steering rocket engines installed in the aft part of the disk, the necessary fuel supply, a control system, the necessary equipment, equipment and life support for the crew and passengers, as well as the landing gear. The trajectory of the SC after separation from the VC consists of three sections: a section for launching a suborbit to a given altitude with a given hypersonic speed, a controlled descent section with a decrease in altitude and speed in order to achieve specified geographic coordinates, a descent and landing section at the destination airport, while after reaching the given coordinates are lowered to a given flight altitude, at which the crew provides landing gear and landing of the SC "like an airplane" at the destination airport. There are cabins for passengers and a cockpit with a crew and a canopy for control in the descent and landing section at the destination airport. At the site of launching to the suborbit and during subsequent movement at the site of a controlled descent, cruise rocket engines SC, which have a high specific impulse and operate on environmentally friendly components, are alternately turned off or throttled to prevent the occurrence of an overload exceeding a predetermined value. To control the angles of attack and roll in the controlled descent section and the descent and landing section at the destination airport, aerodynamic rudders are used - a stern shield and elevons, installed in the stern of the flat bottom. To prevent stalling of the flow at high angles of attack, aerodynamic keels are installed on the sides of the disk. At the rear of the keels, aerodynamic rudders are installed. In the controlled descent section and the descent and landing section at the destination airport, combined control is carried out both with the help of aerodynamic rudders and with the help of sustainer and steering rocket engines. All elements of the SC are made taking into account their reusable use, all its engines are made taking into account their multiple switching on.

b. Вторым элементом устройства, работающим в первую очередь, является ВК с заданными массогабаритными и динамическими характеристиками, выполняющий функции грузового самолета большой грузоподъемности, предложенный по заявке 2018138820. Он обеспечивает доставку на стратосферную высоту снаряженного СК. ВК оснащен маршевыми и рулевыми двигателями с необходимым запасом топлива, а также системой управления, шасси для взлета и посадки «по-самолетному» в аэропорту отправления, необходимым оборудованием, снаряжением, средствами жизнеобеспечения членов экипажа. ВК повторяет форму диска корпуса СК, но имеет большие, чем у СК, размеры. Перед стартом снаряженный СК устанавливают в корпус ВК с помощью разъемного соединения системы разделения. Для уменьшения аэродинамического сопротивления на этапе подъема в стратосферу корпус СК устанавливают в корпус ВК таким образом, что его корпус не выходит за внешний контур ВК, для чего на верхней поверхности ВК имеется овальный вырез, охватывающий по периметру обводы СК. Для обеспечения прочности корпуса ВК вырез изнутри подкреплен силовым элементом по форме днища СК. С целью закрытия выреза после отделения СК по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряженных состояния: либо она вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, либо выдавлена из корпуса и образует его внешний контур. Перед установкой СК мембрана вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу. После срабатывания пирозамков на отделение СК в пространство между мембраной и силовым элементом подается избыточное давление, которое создает усилие на выдавливание мембраны и отделение СК от ВК. В результате мембрана выдавливается, закрывает вырез и образует внешний контур ВК. Для обеспечения необходимой жесткости конструкции мембрана на своей внутренней поверхности имеет меридиональные и сегментальные наборы элементов, временно соединяемых между собой и с корпусом ВК после формирования внешнего контура с целью создания силового каркаса. В качестве маршевых и рулевых двигателей ВК используются турбореактивные двигатели, для чего в кормовой его части сверху за овальным вырезом расположены воздухозаборники. Имеются аналогичные СК аэродинамические рули управления ориентацией по всем осям: для управления углами атаки и крена используются аэродинамические рули - кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые в кормовой части плоского днища, по бокам диска установлены аэродинамические кили, на задних частях которых установлены рули направления. Предусматривается кабина с экипажем и с фонарем кабины для управления на всех этапах полета - взлет, набор высоты, отделение СК, снижение, выпуск шасси и посадка «по-самолетному» в аэропорту отправления. Управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями. ВК рассчитан на многоразовое применение.b. The second element of the device, working in the first place, is a VC with given weight and size and dynamic characteristics, which performs the functions of a heavy-duty cargo aircraft proposed by application 2018138820. It provides delivery of the equipped SC to the stratospheric height. The VC is equipped with propulsion and steering engines with the necessary fuel supply, as well as a control system, landing gear for takeoff and landing "like an airplane" at the airport of departure, the necessary equipment, equipment, and life support for the crew members. VK repeats the shape of the disk of the SC body, but has larger dimensions than that of the SC. Before the start, the equipped SC is installed in the VC body using a detachable connection of the separation system. To reduce the aerodynamic resistance at the stage of ascent into the stratosphere, the SC body is installed in the VC body in such a way that its body does not go beyond the outer contour of the VC, for which there is an oval cutout on the upper surface of the VC, covering the circumference of the SC. To ensure the strength of the VK body, the cutout from the inside is reinforced with a load-bearing element in the shape of the SC bottom. In order to close the cutout after separation of the SC, an elastic sealed membrane is fixed around the cutout perimeter, which has two stable stress states: either it is pressed into the body and pressed against the load-bearing element, or it is squeezed out of the body and forms its outer contour. Before installing the SC, the membrane is pressed into the body and pressed against the load-bearing element. After the pyro-locks are triggered, excess pressure is applied to the SC separation into the space between the membrane and the power element, which creates an effort to squeeze out the membrane and separate the SC from the VC. As a result, the membrane is squeezed out, closes the cutout and forms the outer contour of the VC. To ensure the required rigidity of the structure, the membrane on its inner surface has meridional and segmental sets of elements that are temporarily connected to each other and to the VC body after the outer contour is formed in order to create a load-bearing frame. Turbojet engines are used as the main and steering engines of the VC, for which air intakes are located in the aft part of it from above behind the oval cutout. There are aerodynamic control surfaces of attitude control along all axes similar to the SC: to control the angles of attack and roll, aerodynamic control surfaces are used - a stern shield and elevons installed in the aft part of the flat bottom, aerodynamic keels are installed on the sides of the disk, on the rear parts of which there are rudders. A cockpit with a crew and a cockpit canopy is provided for control at all stages of the flight - takeoff, climb, SC separation, descent, landing gear and landing "like an airplane" at the airport of departure. The control of the aerodynamic rudders is complemented by the control of the cruise and steering motors. VK is designed for multiple use.

Задачей этого изобретения является использование летательного аппарата дискообразной формы большого диаметра, обладающего известным рядом достоинств по сравнению с ракетой и самолетом, для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния.The objective of this invention is the use of a disk-shaped aircraft of large diameter, which has a known number of advantages over a rocket and an aircraft, for the accelerated delivery of passengers over intercontinental distances.

Поставленная задача решается тем, что устройство для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния, состоит из воздушного корабля, выполняющего функцию грузового самолета и управляемого «по-самолетному» от взлета до посадки в аэропорту отправления, оснащено выпускаемыми шасси для взлета и посадки, аэродинамическими рулями управления, маршевыми турбореактивными двигателями, системой управления, кабиной экипажа с фонарем кабины, снабжено необходимым запасом топлива, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения экипажа, согласно изобретению корпус ВК выполнен в форме диска, имеет форму сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам диска установлены аэродинамические кили, при этом ВК оснащен рулевыми турбореактивными двигателями, размещаемыми с маршевыми турбореактивными двигателями в кормовой части ВК, в кормовой части сверху расположены воздухозаборники, при этом маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения, в качестве аэродинамических рулей используются кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые на кормовой части днища, и рули направления, устанавливаемые на задних частях аэродинамических килей, ВК снабжен необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения членов экипажа, при этом на всех скоростях полета ВК управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями.The problem is solved by the fact that the device for the accelerated delivery of passengers to intercontinental distances consists of an airship that performs the function of a cargo plane and is controlled "like an airplane" from takeoff to landing at the airport of departure, is equipped with a landing gear for takeoff and landing, aerodynamic rudders , cruise turbojet engines, a control system, a cockpit with a cockpit canopy, equipped with the necessary fuel supply, the necessary equipment, equipment and life support for the crew, according to the invention, the VK body is made in the form of a disk, has the shape of a flattened in the transverse direction and sharpened in the front part of the disk with a flat bottom with a sloped bottom towards the aft, aerodynamic keels are installed on the sides of the disk, while the VC is equipped with steering turbojet engines placed with the cruise turbojet engines in the aft part of the VC, air intakes are located on top of the aft part, while sustainer and steering engines are made taking into account their repeated activation, as aerodynamic rudders are used aft shield and elevons installed on the stern of the bottom, and rudders installed on the rear parts of aerodynamic keels, VC is equipped with the necessary equipment, equipment and life support for crew members, At the same time, at all flight speeds of the VC, the control of the aerodynamic rudders is supplemented by the control of the main and steering engines.

Входящий в состав устройства ВК имеет сверху овальный вырез в корпусе, в который устанавливают суборбитальный корабль (СК), представляющий собой одноступенчатую ракету, доставляющий пассажиров на межконтинентальные расстояния, форма которого повторяет форму ВК, но меньших размеров, перед стартом СК устанавливают в корпусе ВК с помощью разъемного соединения системы разделения так, что его контур не выходит за внешний контур ВК, вырез изнутри подкреплен силовым элементом по форме днища СК, по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряженных состояния: либо она вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, либо выдавлена из корпуса и образует его внешний контур, так что перед установкой СК мембрана вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, а после срабатывания пирозамков на отделение СК в пространство между мембраной и силовым элементом подается избыточное давление, которое создает усилие на выдавливание мембраны и отделение СК от корпуса ВК, в результате чего мембрана выдавливается, закрывает вырез и образует внешний контур корпуса, мембрана на своей внутренней поверхности имеет меридиональные и сегментальные наборы элементов, временно соединяемых между собой и с корпусом ВК после формирования внешнего контура, при этом СК снабжен системой управления и устанавливаемыми в кормовой части СК маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, а также выпускаемыми шасси, траектория полета СК после отделения от ВК состоит из трех участков: участка выведения на заданную высоту суборбиты с заданной гиперзвуковой скоростью, участка управляемого спуска с уменьшением высоты и скорости, участка снижения и посадки в аэропорту назначения, при этом после достижения заданных координат осуществляется снижение до заданной высоты полета, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолетному» в аэропорту назначения, корпус СК снабжен аэродинамическими рулями - кормовым щитком и элевонами, устанавливаемыми на кормовой части днища, и рулями направления, устанавливаемыми на задних частях аэродинамических килей, на его переднюю часть, днище, аэродинамические кили и рули нанесено теплозащитное покрытие, СК оснащен маршевыми ракетными двигателями с высоким удельным импульсом, работающими на экологически чистых компонентах, которые поочередно выключают или дросселируют по траектории выведения на суборбиту и при последующем движении на участке управляемого спуска, СК снабжен также необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа членов экипажа в кабине с фонарем кабины и заданного числа пассажиров в салонах, при этом на участке управляемого спуска и участке снижения и посадки в аэропорту назначения осуществляется комбинированное управление, как с помощью аэродинамических рулей, так и с помощью маршевых и рулевых ракетных двигателей, все элементы СК выполнены с учетом их многоразового применения, маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения.The VC included in the device has an oval cutout on top in the case, into which a suborbital ship (SC) is installed, which is a single-stage rocket that delivers passengers to intercontinental distances, the shape of which repeats the shape of the VC, but smaller in size, before starting the SC is installed in the VC body with by means of a detachable connection of the separation system so that its contour does not go beyond the outer contour of the VC, the cutout from the inside is reinforced with a force element in the shape of the bottom of the SC, an elastic sealed membrane is fixed along the perimeter of the cutout, which has two stable stress states: either it is pressed into the body and pressed against the power element, or is squeezed out of the body and forms its outer contour, so that before installing the SC, the membrane is pressed into the body and pressed against the force element, and after the pyro-locks are triggered to separate the SC into the space between the membrane and the force element, excess pressure is applied, which creates an extrusion force membranes and separation of SC from corpus mustache VK, as a result of which the membrane is squeezed out, closes the cutout and forms the outer contour of the body, the membrane on its inner surface has meridional and segmental sets of elements temporarily connected to each other and to the VC body after the formation of the outer contour, while the SC is equipped with a control system and installed in the aft part of the SC with sustainer and steering rocket engines, as well as with the landing gear, the flight trajectory of the SC after separation from the VC consists of three sections: a section for launching a suborbit to a given altitude with a given hypersonic speed, a controlled descent section with a decrease in altitude and speed, a descent section, and landing at the destination airport, while after reaching the specified coordinates, a descent to a given flight altitude is carried out, at which the crew provides landing gear and landing of the SC "like an aircraft" at the destination airport, the SC hull is equipped with aerodynamic rudders - a stern shield and elevons installed on the stern parts bottom, and rudders installed on the rear parts of the aerodynamic keels, on its front part, bottom, aerodynamic keels and rudders, a heat-protective coating is applied, the SC is equipped with cruise rocket engines with high specific impulse operating on environmentally friendly components that alternately turn off or the trajectory of launching to the suborbit and during the subsequent movement on the controlled descent section, the SC is also equipped with the necessary supply of a working fluid, the necessary equipment, equipment and life support to accommodate a given number of crew members in a cockpit with a cockpit canopy and a given number of passengers in the cabins, while on the section controlled descent and descent and landing section at the destination airport, combined control is carried out, both with the help of aerodynamic rudders and with the help of main and steering rocket engines, all elements of the spacecraft are made taking into account their reusable use, main and steering engines are full, taking into account their multiple inclusion.

В качестве аэропорта отправления устройства может использоваться акватория у морского причала.As the airport of departure of the device, the water area at the sea pier can be used.

Сущность изобретения поясняется чертежами элементов устройства.The essence of the invention is illustrated by drawings of the elements of the device.

На фиг. 1 приведены проекции СК на вертикальную, горизонтальную и нормальную плоскости, на которых видны основные элементы конструкции СК.FIG. 1 shows the projection of the spacecraft on the vertical, horizontal and normal planes, on which the main structural elements of the spacecraft are visible.

На фиг. 2 также приведены те же проекции снаряженного ВК с установленным на нем снаряженным СК.FIG. 2 also shows the same projections of the equipped VC with the equipped SC installed on it.

На фиг. 3 приведена аксонометрическая проекция устройства перед стартом.FIG. 3 shows an axonometric projection of the device before the start.

На этих фигурах:In these figures:

1 - корпус корабля;1 - ship hull;

2 - плоское и скошенное к хвостовой части днище;2 - bottom flat and beveled towards the tail;

3 - рулевые двигатели;3 - steering motors;

4 - маршевые двигатели;4 - cruise engines;

5 - кормовой щиток;5 - aft shield;

6 - элевоны;6 - elevons;

7 - аэродинамические кили;7 - aerodynamic keels;

8 - рули направления;8 - rudders;

9 - фонарь кабины экипажа;9 - cockpit canopy;

10 - овальный вырез;10 - oval cut;

11 - воздухозаборники.11 - air intakes.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Пример возможной реализации предложенного технического решения.An example of a possible implementation of the proposed technical solution.

1. СК предназначен для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния до 15 тыс. км численностью 100 человек с 10-ю членами экипажа. По форме корпус СК (фиг. 1) представляет собой сплюснутый в поперечном направлении и заостренный в передней части диск 1 с развитым плоским и скошенным к хвостовой чисти днищем 2 диаметром 35 м и высотой 7 м.1. SC is designed for the accelerated delivery of passengers to intercontinental distances up to 15 thousand km, numbering 100 people with 10 crew members. The shape of the SC body (Fig. 1) is a disc 1 flattened in the transverse direction and sharpened in the front part with a developed flat and oblique bottom 2 with a diameter of 35 m and a height of 7 m.

Стартовая масса СК равна 945 т и распределена следующим образом:The launch mass of the SC is 945 tons and is distributed as follows:

- масса конструкции- weight of the structure - 115 т;- 115 t; - масса заправляемого топлива- weight of the refueled fuel - 810 т;- 810 t; - масса оборудования и снаряжения- mass of equipment and gear - 9 т;- 9 t; - масса пассажиров (100 ч.) и экипажа (10 ч.)- mass of passengers (100 hours) and crew (10 hours) - 11 т.- 11 t.

В кормовой части СК размещены рулевые ракетные двигатели 3 для управления угловым положением корпуса относительно всех трех осей и маршевые ракетные двигатели 4 с суммарной тягой 1200 тс. Количество маршевых ракетных двигателей определяется величиной номинальной тяги каждого из них и возможностью дросселирования тяги. Они работают на экологически чистом топливе «жидкий кислород плюс жидкий водород» и имеют удельный импульс за пределами атмосферы не ниже 450 с. Поочередным отключением двигателей или их дросселированием обеспечивается перегрузка при полете СК не более 2 единиц, и при этом обеспечивается необходимый уровень надежности. Кроме того, в кормовой части установлены аэродинамические поверхности: кормовой щиток 5 и элевоны 6 для управления углами атаки и крена. Для предотвращения срыва потока на больших углах атаки по бокам диска установлены аэродинамические кили 7. На задних частях килей установлены аэродинамические рули направления 8. На переднюю часть СК, на плоское и скошенное к кормовой части днище 2, аэродинамические кили 7 и рули 5, 6, 8 нанесено теплозащитное покрытие (на фиг. 1 не показано). Имеется система управления, необходимое оборудование и снаряжение для пассажиров и экипажа со средствами жизнеобеспечения (на фиг. 1 не показано), салоны для пассажиров (на фиг. 1 не показано) и кабина пилотов с фонарем кабины пилотов 9 для управления СК при снижении и посадке в аэропорту назначения. Имеются выпускаемые шасси (на фиг. 1 не показано) для посадки «по-самолетному». Старт СК с борта ВК производится на стратосферной высоте 30 км. Траектория движения СК состоит из трех участков: участка выведения на субборбиту на высоту 80 км с гиперзвуковой скоростью 7000 м/с, участка управляемого спуска до высоты 20 км и с уменьшением скорости до трансзвуковой при достижении заданных географических координат, участка снижения и посадки в аэропорту назначения. После достижения заданных координат осуществляется снижение до малой высоты полета, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолетному» в аэропорту назначения. На участке управляемого спуска и участке снижения и посадки в аэропорту назначения осуществляется комбинированное управление как с помощью аэродинамических рулей 5, 6, 8, так и с помощью маршевых 4 и рулевых 3 ракетных двигателей.In the aft part of the spacecraft, there are steering rocket motors 3 to control the angular position of the hull relative to all three axes and propulsion rocket engines 4 with a total thrust of 1200 tf. The number of cruise rocket engines is determined by the value of the nominal thrust of each of them and the possibility of throttling the thrust. They operate on environmentally friendly fuel "liquid oxygen plus liquid hydrogen" and have a specific impulse outside the atmosphere of at least 450 s. The alternate shutdown of the engines or their throttling provides an overload during the flight of the SC of no more than 2 units, while ensuring the required level of reliability. In addition, aerodynamic surfaces are installed in the aft: aft shield 5 and elevons 6 to control the angles of attack and roll. To prevent the flow stall at high angles of attack, aerodynamic keels 7 are installed on the sides of the disk. Aerodynamic rudders are installed on the rear parts of the keels 8. On the front of the SC, on the bottom 2, flat and sloping towards the aft, aerodynamic keels 7 and rudders 5, 6, 8, a heat-shielding coating is applied (not shown in FIG. 1). There is a control system, the necessary equipment and equipment for passengers and crew with life support (not shown in Fig. 1), cabins for passengers (not shown in Fig. 1) and a cockpit with a cockpit canopy 9 to control the SC during descent and landing at the destination airport. There are retractable landing gear (not shown in Fig. 1) for landing "like an airplane". The SC is launched from the VC at a stratospheric altitude of 30 km. The trajectory of the SC consists of three sections: a section of launching to a subborbit at an altitude of 80 km with a hypersonic speed of 7000 m / s, a section of a controlled descent to an altitude of 20 km and with a decrease in speed to transonic when the specified geographic coordinates are reached, a section of descent and landing at the destination airport ... After reaching the specified coordinates, a descent to a low flight altitude is carried out, at which the crew provides landing gear and landing of the SC "like an airplane" at the destination airport. In the section of the controlled descent and the section of descent and landing at the destination airport, combined control is carried out both with the help of aerodynamic rudders 5, 6, 8, and with the help of cruise 4 and steering 3 rocket engines.

2. ВК выполняет функцию грузового самолета большой грузоподъемности, доставляет на стратосферную высоту 30 км снаряженный СК. Его форма (фиг. 2) повторяет форму диска СК и имеет диаметр 45 м и высоту 9 м. Максимальная взлетная масса ВК равна 1560 т и распределена следующим образом:2. VC performs the function of a heavy-duty cargo aircraft, delivers an equipped SC to a stratospheric altitude of 30 km. Its shape (Fig. 2) repeats the shape of the SC disk and has a diameter of 45 m and a height of 9 m. The maximum take-off weight of the VC is 1560 t and is distributed as follows:

- масса конструкции- weight of the structure - 470 т;- 470 t; - масса заправляемого топлива- weight of the refueled fuel - 125 т;- 125 t; - масса оборудования и снаряжения- mass of equipment and gear - 20 т;- 20 t; - масса полезного груза- payload mass - 945 т.- 945 t.

Внешние обводы ВК аналогичны обводам СК. Отличие в кормовой части ВК состоит в том, что в качестве рулевых 3 и маршевых 4 двигателей используются турбореактивные двигатели. Маршевые двигатели 4 обладают в режиме взлета ВК суммарной тягой 360 тс, достаточной для выведения снаряженного СК на высоту 30 км с крейсерской скоростью 720 км/ч. ВК для работы маршевых 4 и рулевых 3 двигателей имеет на борту необходимый запас топлива, снабжен системой управления, необходимым оборудованием, снаряжением, средствами жизнеобеспечения и шасси (на фиг. 2 не показано). Для уменьшения аэродинамического сопротивления в полете снаряженный СК перед стартом устанавливается в корпус ВК таким образом, что его корпус не выходит за внешний контур ВК, для чего на верхней поверхности ВК имеется овальный вырез 10. Вырез по периметру охватывает обводы СК. Для обеспечения прочности корпуса ВК вырез изнутри подкреплен силовым элементом (на фиг. 2 не показано) по форме днища СК. По периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана (на фиг. 2 не показано), которая после отделения СК образует внешний контур ВК. Для обеспечения необходимой жесткости конструкции мембрана на своей внутренней поверхности имеет меридиональные и сегментальные наборы элементов (на фиг. 2 не показано), временно соединяемых между собой и с корпусом ВК после формирования внешнего контура с целью создания силового каркаса. В кормовой части сверху за овальным вырезом расположены воздухозаборники 11. На всех скоростях полета управление аэродинамическими рулями 5, 6, 8, при необходимости, дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями.The outer contours of the VC are similar to those of the SC. The difference in the aft part of the VC is that turbojet engines are used as steering 3 and main engines 4. The propulsion engines 4 have a total thrust of 360 tf in the VC take-off mode, sufficient to bring the equipped SC to an altitude of 30 km with a cruising speed of 720 km / h. VC for the operation of cruise 4 and steering 3 engines has on board the necessary fuel supply, is equipped with a control system, necessary equipment, equipment, life support and chassis (not shown in Fig. 2). To reduce the aerodynamic drag in flight, the equipped SC is installed into the VC body before launch in such a way that its body does not go beyond the outer contour of the VC, for which there is an oval cutout on the upper surface of the VC. The cutout along the perimeter covers the contours of the SC. To ensure the strength of the VC body, the cutout from the inside is reinforced with a load-bearing element (not shown in Fig. 2) in the shape of the SC bottom. Along the perimeter of the cutout, an elastic sealed membrane (not shown in Fig. 2) is fixed, which, after separation of the SC, forms the outer contour of the VC. To ensure the required rigidity of the structure, the membrane on its inner surface has meridional and segmental sets of elements (not shown in Fig. 2), temporarily connected to each other and to the VC body after the formation of the outer contour in order to create a load-bearing frame. In the aft part, from above, behind the oval cutout, there are air intakes 11. At all flight speeds, the control of the aerodynamic rudders 5, 6, 8, if necessary, is supplemented by the control of the propulsion and steering engines.

Устройство для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния работает следующим образом. После стыковки, испытаний, снаряжения, зарядки и заправки всех элементов устройства и размещения пассажиров и экипажей оно с помощью ВК осуществляет взлет и подъем на стратосферную высоту в заданную точку пространства и полет с заданным курсом и с заданной скоростью. На высоте 30 км производится расстыковка и отделение от ВК снаряженного СК, после чего ВК с закрытым мембраной вырезом в корпусе возвращается в аэропорт отправления.The device for the accelerated delivery of passengers to intercontinental distances works as follows. After docking, testing, equipping, charging and refueling all elements of the device and accommodating passengers and crews, with the help of the VC, it takes off and ascends to stratospheric altitude at a given point in space and flies with a given course and at a given speed. At an altitude of 30 km, the equipped SC is undocked and separated from the VC, after which the VC with a closed membrane cutout in the hull returns to the airport of departure.

После отделения СК от ВК включаются его маршевые и рулевые двигатели, и он по траектории выведения выводится на суборбитальную высоту 80 км со скоростью 7000 м/с. Далее СК осуществляет управляемый спуск до высоты 20 км с уменьшением скорости до трансзвуковой при достижении заданных географических координат. При этом на участке выведения и участке управляемого спуска при достижении 2-х кратной перегрузки маршевые двигатели СК поочередно выключают или дросселируют. При достижении заданных координат СК осуществляет снижение высоты, выпуск шасси и посадку в аэропорту назначения. Максимальная дальность полета составляет 15 тыс. км. Время перелета не превышает 2 час.After separation of the SC from the VC, its sustainer and steering engines are switched on, and along the launch trajectory it is brought to a suborbital altitude of 80 km at a speed of 7000 m / s. Further, the SC carries out a controlled descent to an altitude of 20 km with a decrease in speed to transonic when the specified geographic coordinates are reached. At the same time, in the injection section and the controlled descent section, upon reaching a 2-fold overload, the main engines of the SC are alternately turned off or throttled. Upon reaching the specified coordinates, the SC carries out a decrease in height, lowering the landing gear and landing at the destination airport. The maximum flight range is 15 thousand km. The flight time does not exceed 2 hours.

В результате применения настоящего изобретения техническое решение, обеспечивающее доставку 100 пассажиров на расстояние до 15 тыс. км за время, не более, чем за 2 часа, за сравнительно небольшую стоимость билетов, реализуется за счет:As a result of the application of the present invention, a technical solution that ensures the delivery of 100 passengers to a distance of 15 thousand km in a time not more than 2 hours, for a relatively low cost of tickets, is implemented due to:

- использования двух элементов устройства в виде конструкций специальной дискообразной формы и специальной схемы размещения СК в корпусе ВК и их разделения;- the use of two elements of the device in the form of structures of a special disc-shaped form and a special arrangement of the IC in the VC housing and their separation;

- многоразовости применяемых элементов устройства, взлетающих и садящихся «по-самолетному»;- the reusability of the used elements of the device, taking off and landing "like an airplane";

- использования сравнительно небольшого количества заправляемого в элементы топлива: 125 т - в ВК и 810 т - в СК. Итого максимальный расход топлива может составлять 935 т.- the use of a relatively small amount of fuel charged into the elements: 125 tons - in the VC and 810 tons - in the SC. In total, the maximum fuel consumption can be 935 tons.

Claims (3)

1. Устройство для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния, состоящее из воздушного корабля (ВК), выполняющего функцию грузового самолета, управляемого «по-самолетному» от взлета до посадки в аэропорту отправления, оснащено выпускаемыми шасси для взлета и посадки, аэродинамическими рулями управления, маршевыми турбореактивными двигателями, системой управления, кабиной экипажа с фонарем кабины, снабжено необходимым запасом топлива, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения экипажа, отличающееся тем, что корпус ВК выполнен в форме диска, имеет форму сплюснутого в поперечном направлении и заостренного в передней части диска с плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам диска установлены аэродинамические кили, при этом ВК оснащен рулевыми турбореактивными двигателями, размещаемыми с маршевыми турбореактивными двигателями в кормовой части ВК, в кормовой части сверху расположены воздухозаборники, при этом маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения, в качестве аэродинамических рулей используются кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые на кормовой части днища, и рули направления, устанавливаемые на задних частях аэродинамических килей, ВК снабжен необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения членов экипажа, при этом на всех скоростях полета ВК управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями.1. A device for the accelerated delivery of passengers to intercontinental distances, consisting of an airship (VC), performing the function of a cargo plane, controlled "like an airplane" from take-off to landing at the airport of departure, equipped with retractable landing gear for takeoff and landing, aerodynamic rudders, sustainer turbojet engines, a control system, a cockpit with a cockpit canopy, equipped with the necessary fuel supply, necessary equipment, equipment and life support for the crew, characterized in that the VC body is made in the form of a disk, has the shape of a flattened in the transverse direction and sharpened in the front of the disk with a flat and sloped bottom to the aft part, aerodynamic keels are installed on the sides of the disk, while the VC is equipped with steering turbojet engines placed with cruise turbojet engines in the aft part of the VC, air intakes are located on top in the aft part, while the main and steering engines and are made taking into account their repeated activation, as aerodynamic rudders are used aft shield and elevons installed on the stern of the bottom, and rudders installed on the rear parts of the aerodynamic keels, the VC is equipped with the necessary equipment, equipment and life support for the crew members, while on at all flight speeds of the VC, the control of the aerodynamic rudders is supplemented by the control of the propulsion and steering engines. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет сверху овальный вырез в корпусе, в который устанавливают суборбитальный корабль (СК), представляющий собой одноступенчатую ракету, форма которого повторяет форму ВК, но меньших размеров, перед стартом СК устанавливают в корпусе ВК с помощью разъемного соединения системы разделения так, что его контур не выходит за внешний контур ВК, вырез изнутри подкреплен силовым элементом по форме днища СК, а для закрытия выреза после отделения СК по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряженных состояния: либо она вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, либо выдавлена из корпуса и образует его внешний контур, так что перед установкой СК мембрана вдавлена в корпус и прижата к силовому элементу, а после срабатывания пирозамков на отделение СК в пространство между мембраной и силовым элементом подается избыточное давление, которое создает усилие на выдавливание мембраны и отделение СК от корпуса ВК, в результате чего мембрана выдавливается, закрывает вырез и образует внешний контур корпуса, мембрана на своей внутренней поверхности имеет меридиональные и сегментальные наборы элементов, временно соединяемых между собой и с корпусом ВК после формирования внешнего контура, при этом СК снабжен системой управления и устанавливаемыми в кормовой части СК маршевыми и рулевыми ракетными двигателями, а также выпускаемыми шасси, траектория полета СК после отделения от ВК состоит из трех участков: участка выведения на заданную высоту суборбиты с заданной гиперзвуковой скоростью, участка управляемого спуска с уменьшением высоты и скорости, участка снижения и посадки в аэропорту назначения, при этом после достижения заданных координат осуществляется снижение до заданной высоты полета, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолетному» в аэропорту назначения, корпус СК снабжен аэродинамическими рулями: кормовым щитком и элевонами, устанавливаемыми на кормовой части днища, и рулями направления, устанавливаемыми на задних частях аэродинамических килей, на его переднюю часть, днище, аэродинамические кили и рули нанесено теплозащитное покрытие, СК оснащен маршевыми ракетными двигателями с высоким удельным импульсом, работающими на экологически чистых компонентах, которые поочередно выключают или дросселируют по траектории выведения на суборбиту и при последующем движении на участке управляемого спуска, СК снабжен также необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа членов экипажа в кабине с фонарем кабины и заданного числа пассажиров в салонах, при этом на участке управляемого спуска и участке снижения и посадки в аэропорту назначения осуществляется комбинированное управление как с помощью аэродинамических рулей, так и с помощью маршевых и рулевых ракетных двигателей, все элементы СК выполнены с учетом их многоразового применения, маршевые и рулевые двигатели выполнены с учетом их многократного включения.2. The device according to claim 1, characterized in that it has an oval cutout on top in the hull, into which a suborbital ship (SC) is installed, which is a single-stage rocket, the shape of which repeats the shape of the VC, but smaller in size, before the start of the SC is installed in the hull VC using a detachable connection of the separation system so that its contour does not go beyond the outer contour of the VC, the cutout from the inside is reinforced with a force element in the shape of the bottom of the SC, and to close the cutout after the separation of the SC, an elastic sealed membrane is fixed along the perimeter of the cutout, having two stable stress states: either it is pressed into the body and pressed against the load-bearing element, or it is squeezed out of the body and forms its outer contour, so that before installing the SC the membrane is pressed into the body and pressed against the power element, and after the pyro-locks are triggered to separate the SC into the space between the membrane and the power element excess pressure is supplied, which creates a force to squeeze out the membrane and separate the SC from the housing mustache VK, as a result of which the membrane is squeezed out, closes the cutout and forms the outer contour of the body, the membrane on its inner surface has meridional and segmental sets of elements temporarily connected to each other and to the VC body after the formation of the outer contour, while the SC is equipped with a control system and installed in the aft part of the SC with sustainer and steering rocket engines, as well as with the landing gear, the flight trajectory of the SC after separation from the VC consists of three sections: a section for launching a suborbit to a given altitude with a given hypersonic speed, a controlled descent section with a decrease in altitude and speed, a descent section, and landing at the destination airport, while after reaching the specified coordinates, a descent to a given flight altitude is carried out, at which the crew provides landing gear and landing of the SC "like an aircraft" at the destination airport, the SC hull is equipped with aerodynamic rudders: a stern shield and elevons installed on the stern parts bottom, and rudders installed on the rear parts of the aerodynamic keels, on its front part, bottom, aerodynamic keels and rudders, a heat-protective coating is applied, the SC is equipped with cruise rocket engines with high specific impulse operating on environmentally friendly components that alternately turn off or the trajectory of launching to the suborbit and during the subsequent movement on the controlled descent section, the SC is also equipped with the necessary supply of a working fluid, the necessary equipment, equipment and life support to accommodate a given number of crew members in a cockpit with a cockpit canopy and a given number of passengers in the cabins, while on the section a controlled descent and a descent and landing section at the destination airport, combined control is carried out both with the help of aerodynamic rudders and with the help of propulsion and steering rocket engines, all elements of the SC are made taking into account their reusable use, the sustainer and steering engines are made lnened taking into account their multiple inclusion. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве аэропорта отправления устройства используется акватория у морского причала.3. The device according to claim 2, characterized in that the water area at the sea berth is used as the airport of departure of the device.
RU2019141892A 2019-12-13 2019-12-13 Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances RU2731518C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141892A RU2731518C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances
PCT/RU2020/000509 WO2021118401A1 (en) 2019-12-13 2020-10-26 Device for the high-speed intercontinental transportation of passengers
DE112020003675.8T DE112020003675T5 (en) 2019-12-13 2020-10-26 Device for expedited transportation of passengers over intercontinental distances

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019141892A RU2731518C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2731518C1 true RU2731518C1 (en) 2020-09-03

Family

ID=72421856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019141892A RU2731518C1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112020003675T5 (en)
RU (1) RU2731518C1 (en)
WO (1) WO2021118401A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758725C1 (en) * 2021-03-03 2021-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Aircraft for intercontinental flights in the stratosphere
RU2781717C1 (en) * 2022-06-17 2022-10-17 Валерий Николаевич Сиротин Passenger aircraft with rescue modules and combined power plant

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU862543A1 (en) * 1979-10-02 1992-06-23 Aksenov Yu V Reusable transport aircraft
RU2098324C1 (en) * 1993-10-19 1997-12-10 Валентин Михайлович Таран Diskoplane
US8403254B2 (en) * 2010-02-12 2013-03-26 Eugene Alexis Ustinov Aero-assisted pre-stage for ballistic rockets and aero-assisted flight vehicles
US8925857B2 (en) * 2012-12-10 2015-01-06 David Luther In-line staged horizontal takeoff vehicles and related methods
US20170144761A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-25 A.L.D. Advanced Logistics Development Ltd. Detachable Pilotable Capsules and Aircrafts Including Detachable Pilotable Capsules
RU2626418C2 (en) * 2012-10-31 2017-07-27 Владимир Владимирович Киселев Aqua aerospace vehicle
KR20170127626A (en) * 2016-05-12 2017-11-22 삼성중공업 주식회사 Vessel towing apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730300C9 (en) 2018-11-02 2021-06-22 Владимир Федорович Петрищев Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU862543A1 (en) * 1979-10-02 1992-06-23 Aksenov Yu V Reusable transport aircraft
RU2098324C1 (en) * 1993-10-19 1997-12-10 Валентин Михайлович Таран Diskoplane
US8403254B2 (en) * 2010-02-12 2013-03-26 Eugene Alexis Ustinov Aero-assisted pre-stage for ballistic rockets and aero-assisted flight vehicles
RU2626418C2 (en) * 2012-10-31 2017-07-27 Владимир Владимирович Киселев Aqua aerospace vehicle
US8925857B2 (en) * 2012-12-10 2015-01-06 David Luther In-line staged horizontal takeoff vehicles and related methods
US20170144761A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-25 A.L.D. Advanced Logistics Development Ltd. Detachable Pilotable Capsules and Aircrafts Including Detachable Pilotable Capsules
KR20170127626A (en) * 2016-05-12 2017-11-22 삼성중공업 주식회사 Vessel towing apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2758725C1 (en) * 2021-03-03 2021-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Aircraft for intercontinental flights in the stratosphere
RU2781717C1 (en) * 2022-06-17 2022-10-17 Валерий Николаевич Сиротин Passenger aircraft with rescue modules and combined power plant

Also Published As

Publication number Publication date
DE112020003675T5 (en) 2022-09-08
WO2021118401A1 (en) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8528853B2 (en) In-line staged horizontal takeoff and landing space plane
US10384796B2 (en) Aerospace plane system
EP2834152B1 (en) An aerospace plane system
Sarigul-Klijn et al. A study of air launch methods for RLVs
RU2436715C2 (en) Aerospace aircraft
CN111959824B (en) Heavy reusable aerospace vehicle system with space-based emission
RU2731518C1 (en) Device for accelerated delivery of passengers to intercontinental distances
Sarigul-Klijn et al. Flight mechanics of manned sub-orbital reusable launch vehicles with recommendations for launch and recovery
Khurana Aviation management: global perspectives
RU2730300C9 (en) Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground
Sarigul-Klijn et al. Selection of a carrier aircraft and a launch method for air launching space vehicles
CN109018341A (en) It is a kind of can launch mission load land and water landing unmanned plane
Sarigulklijn et al. A new air launch concept: Vertical air launch sled (vals)
Sarigul-Klijn et al. A comparative analysis of methods for air-launching vehicles from earth to sub-orbit or orbit
Norton American Aircraft Development Second World War Legacy: 1945-1953 and the Korean Conflict
MAHESH et al. DESIGN OF SINGLE ENGINE SUPERSONIC FIGHTER AIRCRAFT
WOOD " PEGASUS"-A DESIGN CONCEPT FOR A VIP ORBITAL/GLOBAL ROCKET TRANSPORT
PRASANTH DESIGN OF HEAVY WEIGHT SUPERSONIC FIGHTER AIRCRAFT
Buttler Cold War Delta Prototypes: The Fairey Deltas, Convair Century-Series, and Avro 707
Simons Northrop Flying Wings
Hirschberg et al. French High-Speed V/STOL Concepts of the Twentieth Century
SAJIN et al. DESIGN OF TWIN ENGINE FIGHTER AIRCRAFT
Stewart Airborne aircraft carriers
Martin Boeing aircraft designs—1928–1953
Raymer et al. Pioneer rocketplane conceptual design study