[go: up one dir, main page]

SU580696A1 - Reusable aircraft system - Google Patents

Reusable aircraft system Download PDF

Info

Publication number
SU580696A1
SU580696A1 SU752165609A SU2165609A SU580696A1 SU 580696 A1 SU580696 A1 SU 580696A1 SU 752165609 A SU752165609 A SU 752165609A SU 2165609 A SU2165609 A SU 2165609A SU 580696 A1 SU580696 A1 SU 580696A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stage
wing
transport
steps
spacecraft
Prior art date
Application number
SU752165609A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.В. Аксенов
Г.А. Синегуб
Original Assignee
Aksenov Yu V
Sinegub G A
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 Aksenov Yu V, Sinegub G A filed Critical Aksenov Yu V
Priority to SU752165609A priority Critical patent/SU580696A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU580696A1 publication Critical patent/SU580696A1/en

Links

Landscapes

  • Toys (AREA)

Abstract

МНОГПРАЗОПАЯ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержаща  первую и вторую ступени и транспортный космический корабль, снабженные основными и вспомогательными двигательными установками, системами управлени , аэродинамическими поверхност ми и воздушными рул ми дл  стабилизации и управлени  в атмосфере, кабинами дл  экипажа, шасси и закрылками, о т л и - чающа с  тем, что, с целью улучшени  аэродинамических, летно-так- тических и эксплуатационных характе-рйстик, ступени многоразовой возлуш- но'-космической системы и транспортно- космический аппарат выполнены в форме полудисков и диска соответетвенно, при этом верхн   плоска  поверхность корпуса-крыла первой ступени состыкована с нижней плоской поверхностью корпуса-крыла второй ступени, а тран- спортно-космический корабль установлен в цейтре корпуса-крыла второй ступени на подвешенных к нему сбрасываемых топливных баках, которые установлены на выдвижной платформе, поверхность которой идентична верхнему внешнему контуру корпуса-крыла второй ступени»2. Система по п» 1, о т л и ч а ю- 1д а   с   тем, что, в корпусах ступеней и транспортно-космического аппарата выполнены вырезы, в которых установлены основные двигатели, при этом выходные сечени  сопел основных двигателей первой и второй ступеней и вспомогательных двигателей второй ступени спрофилированы с косым срезом • по внешним поверхност м ступеней-. 'Wел00 Оо ю оИзЪбр'етение относитс  к авиационно- космической технике, в частности к воздушно-космическим системам (ВКС)^ . и предназначено дл  выведени  на опорную околоземную орбиту космических объектов (полезных грузов) различного назначени , а также возвращени  с орбиты на Землю космических объек-^- тов с помощью транспортного космичес-кого корабл  (ТКК), вход щего в состав многоразовой воздушно-космической системы (МВКС)„Известен проект Astrorocket фирмы Martin MULTI-PROPOSAL AIR-SPACE SYSTEM, containing first and second stages and transport spacecraft, equipped with main and auxiliary propulsion systems, control systems, aerodynamic surfaces and air rudders for stabilization and control in the atmosphere, crew cabins, chassis and flaps, t It is obvious that, in order to improve the aerodynamic, flight-tactical and operational characteristics, the stages of the reusable space system and the transport and space The device is made in the form of a half-disk and a disk, respectively, with the upper flat surface of the first-wing casing joined to the lower flat surface of the second-wing casing, and the transport spacecraft is installed in the center of the second-wing casing on the discharged suspended from it fuel tanks, which are installed on a sliding platform, the surface of which is identical to the upper outer contour of the wing-wing of the second stage "2. The system in accordance with clause 1, that is, with the fact that, in the cases of the steps and the spacecraft, there are cuts in which the main engines are installed, while the output sections of the nozzles of the main engines of the first and second steps and auxiliary engines of the second stage are profiled with an oblique cut along the external surfaces of the steps-. 'WEL00 OU th iUtrArIt refers to aerospace engineering, in particular to aerospace systems (aerospace systems) ^. and is intended for launching space objects (payloads) of various purposes into the reference near-earth orbit, as well as returning space objects from the orbit to the Earth with the help of a spacecraft transport, which is part of a reusable aerospace system (MVKS) „Martin's Astrorocket project is known

Description

358 лотируемые). Обе ступени самолетной схемы, из них перва  ступень имеет крыло, установленное над Фюзел жем (схема по типу высокоплан), верхн   поверхность крыла и корпуса первой сту пени плоска , нижн   поверхность крыл спрофилирована, на концах крыла установлены кили с рул ми поворота (кили направлены вниз от поверхности крыла) в залней масти корпуса первой ступени (фюзел жа) расположена двигательна  установка, котора  состоит из основно го двигател  - ЖРД с осесимметричным соплом и вспомогательных двигателей ТРЛ , предназначенных дл  возвращени  ступени и посадки о ТРД расположены на пилонах по обеим сторонам фюзел жа„ Втора  ступень имеет крыло, установленное под фюзел жем (схема по типу низкоплан), нижн   поверхность крыла и корпуса второй ступени плоска , что позвол ет производить стыковку ступеней в горизонтальном положении, верхт н   поверхность крыла спрофилирована: на концах крыла установлены кили с ру л ми поворота (или направлены вверх от поверхности крыла); в задней части корпуса второй ступени расположена двигательна  установка, котора  состо ит из основного двигател  - )РД и вспомогательных двигателей - ТРД, которые расположены на стыке крыла и фю зел жа, сверху. В передней части корпуса обеих ступеней расположены кабины дл  экипажей Дл  посадки ступеней и рулени  служат шасси, убирающиес  в фюзел ж Дл  управлени  по тангажу. и крену в плотных сло х атмосферы при возвращении и посадке ступеней на обе их ступен х имеютс  элевоны о Сборка та«ой системы производитс  в горизонтальном положении, затем ее буксируют на стартовую позицию, устанавливаю вертикально, заправл ют, провер ют и. запускают с Недостатки конструктивно-компоновочной схемы такой системы: -конструктивно-компоновочна  схема первой ступени с нижним расположением корпуса и килей приведет к необходимости посадки на малых углах атаки , а следовательно, на больших скорост х , что значительно усложнит эксплуатацию , снизит веро тность безаварийной посадки; -дл  данной конструктивно-компоновочной схемы обеих ступеней шасси имеют малую базу, что приведет к рысканию ступеней на посадке, а воа- , можность увеличени  размеров шасси | или их базы ограничена как объемом I корпуса, так и малой тол11иной крыла, что также существенно усложнит эксплуатацию , снизит веро тность безаварийной посадки; - конструктивно-компоновочна  v схема с последовательной работой ступеней приведет к тому, что, во-первых, на первом этапе разгона дополнительно увеличитс  аэродинамическое сопротивление за счет донного сопротивлени  хвостовой части корпуса второй ступени , где установлен основной двигатель - ЖРД, так как этот двигатель не будет работать до момента разделени  ступеней; во-вторых, последовательна  работа ступеней и, соответственно последовательна  выработка топлива из баков ступеней снизит энергетическую отдачу; в-третьих, двухступенчата  схема ЛКС с последовательной работой ступеней, где втора  ступень  вл етс  также и орбитальной, приведет к тому, что на- орбиту будет транспортироватьс  лишний вес конструкции как балласт,что значительно снизит маневренные возможности орбитальнои ступени как в околоземном космосе, так при сходе с орбиты дл  возвращени  на Землю и при посадке; -трудность отработки дл  первой ступени основного многокамерного УРД большой т ги, сопло которого имеет центральное тело; -дл  вертикального старта такой АКС требуетс  больша  т говооруженность , что, в свою очередь, требует мощных ракетных двигателей многоразового применени , сложный и дорогосто щий стартовый комплекс Известна и друга  многоразова  транспортна  космическа  система (МКТС) проект СИЛ Space Shuttle Данна  система имеет первую ступень, включающую два ракетных (твердотопливных ) блока большой мощности, и вторую ступень, включающую бак дл  топлива и окислител  и орбитальную ступень (транспортный корабль), маршевые двигатели которой работают на этом топливе с момента старта и до вывода транспортного корабл  на орбиту; крупногабаритный топливный бак (дл  хранени  жидких водорода и кислорода) после отделени  от орбитальной ступени входит в плотные слои атмосферы и егорает . Твердотопливные блоки, закрепленные к центральному топливному бак симметрично с обеих сторон, после , окончани  работы сбрасываютс  и спус каютс  на парашютах в океан, где их подбирают и буксируют корабли. Транспортный корабль (орбитальна  ступень ) установлен на верхней поверхности кормовой части центрального бака„ Двигательна  установка транспортного корабл , кроме маршевых ЖРЯ, включает также ЖРД дл  выполнени  маневра в космосе ЖРД ориентации и стабилизации и два твердотопливных двигател  дл  аварийного спасени  экипажа при старте и на активном участке траектории выведени . Транспортный корабль имеет низкорасположенное крыло малого удлинени , дельтовидной формы в плане. Система управлени  расположена на борту транспортного корабл , управление по тан гажу, крену и рысканию fITKC на актив ном участке выведени  осуществл етс  с помощью установленного в корданово подвесе ЙРД транспортного корабл  Дл  управлени  транспортным кораблем в плотных сло х атмосферы по тангажу крену и рысканию служат элевоны и киль с рулем поворота. В передней части корпуса транспортного корабл  .расположена кабина экипажа, между ка биной экипажа и килем на верхней поверхности корпуса расположен отсек дл  полезной нагрузки о Дл  посадки транспортного корабл  имеетс  трехопорное шасси„ Данна  система  вл етс  наиболее : близкой к; предложенной по технической сущности и достигаемому результа ту. Недостатками конструктивно-компоно вочной схемы системы  вл ютс : - применение на первой ступени твердотопливных двигателей облегчает задачу спасени  отработавших блоков в океане, однако при этом снижаетс  импульс двигательной установки и энер гетическа  отдача системы; -сложность поиска и спасени  твер дотопливных блоков в океане в сложных метеруслови х (туман, снегопад, шторм и т о д.); -запуски МТКС можно производить лишь в ограниченном пиапазоне азимуто пуска; , так как центральный топливный бак в полете нагружен большими сосре5 6 доточенными силами (сила т ги мощных. ракетных твердотопливных двигателей, массово-инерционные нагрузки и др„)у то в конструктивную схему бака будут входить и довольно мощные силовые : элементы, веро тность сгорани  которых вместе с оболочкой бака при входе в плотные слои атмосферы мала и, следовательно , не исключена возможность падени  на Землю остатков несгоревшей конструкции силовых элементов, что представл ет серьезную опасность; -ввиду больших габаритов и веса конструкции твердотопливных двигателей и центрального, топливного бака затрудн етс  их транспортировка на полигон с заводов и ТоДо; -дл  вертикального старта такой МКТС требуетс  больша  т говооруженность , что требует разработки мощных ракетных двигателей и создани  сложного , громоздкого и дорогосто щего стартового комплекса, что увеличивает затраты на разработку и сроки разработки; -трудность получени  дл  прин той компоновки транспортного корабл  высокого значени  аэродинамического качества на гиперзвуковых скорост х полета (к 1,.5-1,5) приведет к тому, что транспортный корабль будет иметь ограниченный аэродинамический маневр и не сможет производить спуск с любого витка орбиты с посадкой на своей территории; -МТКС прототипа не полностью многоразова , ашишь частично, так, например , центральный крупногабаритный топливный бак одноразового применени , а твердотопливные блоки также имеют ограниченный ресурс (пип 10-15), что повышает затраты на эксплуатацию системы и усложн ет эксплуатацию; - МТКС прототипа отражает концепцию минимального технического и финансового риска на данном этапе и не обладает удовлетворительной конструктивной преемственностью с учетом перспек вь развити  авиационной и космичес кой техники„ Целью насто щего изобретени   вл тс  устранение указанных недостатков улучшение аэродинамических, летных эксплуатационных характеристик ТКС. Указанна  цель достигаетс  тем, то ступени многоразовой воздушноосмической системы и ТКК выполнены 75 в форме полудисков и диска соответственно , при этом верхн   плоска  поверхность корпуса-крыла первой ступени состыкована с нижней плоской пооерхностью корпуса-крыла второй ступени , а ТКК установлен в центре корпу са-крыла второй ступени на подвешенны к нему сбрасываемых топливных баках, которые установлены на выдвижной -плат форме,поверхность которой идентична верхнему внешнему контуру корпуса крыла второй ступени Причем в корпусах ступеней и ТКК выполнены вырезы, в которых установлены основные двигатели, а выходные сечени  сопел основных двигателей . первой и второй ступеней и вспомогательных двигателей второй ступени спрофилированы с косым срезом по внешним поверхност м ступеней. На фигс 1 схематично изображена предложенна  воздушно-космическа  система, общий вид; на фиг. 2 - то же вид сверху; на фиг, 3 - то же, вид сни5зу; на фиг. - то же, вид сбоку; на фиг. 5 - то же, вид спереди. На фиГс б приведена конструктивноЬилова  схема компоновок первой ступе ни с транспортным космическим кораблем; на фигс 7 разрез по А-Л на , фиго 6; на фиг. В - узел I на фиг, 7 на фиг. 9 - разрез по Б-Б на фиг. 6„ На фиг, 10 приведена конструктивносилова  схема компоновок второй ступе ни с транспортным космическим кораблем; на фиг. 11 - разрез по В-В на фиг. 10; на фиг„ 12 - разрез по Г-Г на фиго 11 о . Многоразова  воздушно-космическа  система (МВКС), изображенна  на фиг. 1 - 12, включает первую ступень 1, вторую ступень 2 и транспортный космический корабль (ТКК) 3, обе сту пени и ТКК многоразового использовани . Корпус (фгозел  :) и крыло ступеней и ТКК в конструктивно-компоново ном плане органически представл ют единое целое корпус-крь1ло, профиль которого представл ет собой полудиск дл  ступеней и диск дл  ТКК. Обе сту пени и ТКК в плане представл ют собо окружность (или эллипс), Перва  ступень 1 имеет плоскую верхнюю поверхность . (фиго 5), с которой стыкуетс нижн   поверхность 5 второй ступени 2; стыковка ступеней и их центриров ние производитс  с помощью унифициро ванных стыковочных узлов и центрирую щих элементов 6 (фиг. 6)„ Транспортный космический корабль 3 установлен в центре второй ступени 2 и закреплен с торовыми топливными баками, которые сами установлены на выдвижной профилированной платформе 7 второй ступени (фиго 12). В выдвинутом положении . платформа 7 образует сверху плавный внешний контур компоновки второй ступени |(|после отделени  от нее ткк) „ R центре ТКК расположен отсек 8 дл  полезной нагрузки (фиг. 1l)o На нижней поверхности первой ступени 1 установлены и разнесены симметрично относительно продольной оси два кил  9 с рул ми поворота 10; соответственно на верхней поверхности второй ступени 2 установлены и разнесены (симметрично кил м первой ступени) кили 11 с рул ми поворота 12; у ТКК кили 13 с рул ми поворота 1f также разнесены симметрично относительно продольной оси и установлены на верхней поверхности (фиг о О о Продолжением килей на первой-второй ступен х и ТКК служат аэродинамические поверхности 15,16,17 (фиг. 2), в результате чего на большей части площади корпуса-крыла (как в сборке МВКС, так и у отдельных элементов ) , ограниченной сверху кил ми с аэродинамическими поверхност ми, будет значительно снижено поперечное перетекание воздушных струй, что приведет к уменьшению лобового сопротивлени  и в особенности его составл ющей - индуктивного сопротивлени , а также приведет к увеличению числа М (сйл/ . полета о П передней части обеих ступеней и ТКК на верхней и нижней поверхност х корпуса-крыла установлены двусторонние рули высоты 18,19,20 и соответственно двусторонние элероны 21,22,23 (т.е. рули и элероны, расположенные на верхней поверхности корпуса-крыла, отклон ютс  только вверх, а расположенные на нижней поверхности - только (вниз), рули и элероны разнесены симметрично относительно продольной оси (фиг. 2,3)о Обе ступени и транслорт«ный космический корабль пилотируемые Кабина 24 экипажа первой ступени и кабина 25 экипажа ТКК расположены вдоль продольной оси и не выход т за контуры корпуса-крыла соответственно первой ступени и ТКК. Кабина 26 экипажа второй ступени дл  лучшего, обзора в полете и особенно на взлете и посадке вынесена вперед; с этой же целью кабины экипажей первой ступени и ТКК могут отклон тьс  вниз,, Кабины пер вой, второй ступеней и ТКК имеют жаростойкое остекление соответственно 27,28,29о Дл  посадки экипажей в кабины первой и второй ступеней на нйжней поверхности кабины 2 установлен люк 30, экипаж вто1эой ступени попадает в свою кабину через кабину первой ступени, верхний люк 31 (фиг. 6) кабины первой ступениИ соответствующий люк на нижней поверхности корпусакрыла второй ступени. Перва  и втора  ступени имеют соответственно основную двигательную установку 32, 33 (например, ЖРЛ) и вспомогательную дви гательную установку соответственно , 35 (например, ТРЛ) , транспортный космический корабль имеет основную (маршевую) .двигательную установку Зб (например, ЖРЛ.); при этом основные КРЛ первой и второй ступеней расположены внутри задней части соответствующего корпуса-крыла, выходные сечени  сопл 37 и 38 основных ЖРД спрофилированы по контуру соответствующей поверхности корпуса-крыла (сопла с кос.ым срезом). Основные ЖРД, первой и второй 358 lotted). Both stages of the aircraft scheme, of which the first stage has a wing installed above the Fusell (high-profile scheme), the upper surface of the wing and the body of the first stage are flat, the lower surface of the wings is profiled, and at the ends of the wing the keels with steering wheels are installed (the keels are directed down from the surface of the wing) in the salvage of the first stage hull (fuselage) there is an engine installation, which consists of the main engine - LRE with an axisymmetric nozzle and auxiliary TRL engines, designed to return Penetration and landing of the turbofan engines are located on pylons on both sides of the fuselage. The second stage has a wing installed under the fuselage (low-wing type scheme), the lower surface of the wing and the second stage body are flat, which allows docking of the stages in a horizontal position, top The wing's surface is shaped: on the ends of the wing, the keels are installed with a turning circle (or directed upwards from the surface of the wing); In the rear part of the second stage casing there is an engine installation, which consists of the main engine -) RD and auxiliary engines - TRD, which are located at the junction of the wing and fusher, above. In the front part of the hull of both stages, there are cabins for crews. For landing steps and taxiing serve chassis retractable in the fuselage. For pitch control. and roll in dense layers of the atmosphere when returning and landing steps on both of their steps there are elevons. Assembly and installation of the system is done in a horizontal position, then it is towed to the starting position, set vertically, refuel, check and. start with the drawbacks of the structural layout of such a system: the first stage structural layout with lower hull and keel location will result in the need to land at low angles of attack and, therefore, at high speeds, which will significantly complicate operation and reduce the likelihood of a trouble-free landing. ; -for this structural layout of both stages of the chassis have a small base, which will lead to yawing of the steps on the landing, and, possibly, increasing the size of the chassis | or their bases are limited both by the volume of the hull I and the small thickness of the wing, which also significantly complicates the operation and reduces the likelihood of a trouble-free landing; - a structural-layout v scheme with sequential operation of the steps will lead to the fact that, firstly, at the first stage of acceleration, the aerodynamic resistance will additionally increase due to the bottom resistance of the tail section of the second stage, where the main engine, the rocket engine, is installed will work until the steps are separated; secondly, the sequential operation of the stages and, accordingly, the sequential development of fuel from the tanks of the stages will reduce the energy efficiency; thirdly, the two-stage LKS scheme with sequential operation of the steps, where the second stage is also orbital, will result in the orbit being transported the weight of the structure as ballast, which will significantly reduce the maneuverability of the orbital stage both in near-earth space and when going out of orbit for returning to Earth and landing; -the difficulty of working out for the first stage of the main multi-chamber URD of a large pull rod, the nozzle of which has a central body; - for a vertical start such an ACS requires a large amount of labor, which, in turn, requires powerful rocket engines for multiple use, a complex and expensive starting complex. The Space Shuttle project is a friend and friend of the reusable transport space system (MKTS). including two high-power rocket (solid fuel) units, and a second stage, including a fuel and oxidizer tank and an orbital stage (transport ship), whose main engines operate on it fuel from the moment of launch to the launch of the transport ship into orbit; the large fuel tank (for storing liquid hydrogen and oxygen), after separation from the orbital stage, enters the dense layers of the atmosphere and erasheth. Solid fuel blocks fixed to the central fuel tank symmetrically on both sides, after the completion of work are dropped and descend on parachutes into the ocean, where they are picked up and towed by ships. The transport ship (orbital stage) is installed on the upper surface of the aft central tank. The propulsion system of the transport ship, in addition to the cruising LRE, also includes a liquid propellant for maneuvering in space and an stabilization engine and two solid propellant engines for emergency rescue of the crew at the start and in the active section trajectory withdrawal. The transport ship has a low wing of small elongation, deltoid in plan. The control system is located on board the transport ship, and the pitch, roll and yaw control of the fITKC at the active withdrawal site is carried out using the transport ship installed in the CGD suspension. To control the transport ship in dense layers of the atmosphere, the elevons and yaw are used to control the transport ship in dense layers of the atmosphere. keel with steering wheel. A crew cabin is located in the front part of the transport ship's hull, between the cockpit and the keel on the upper surface of the hull there is a payload compartment. For landing the transport ship there is a three-support chassis. This system is the most: close to; proposed by the technical essence and the achieved result. The disadvantages of the structural layout of the system are: - the use of solid-fuel engines at the first stage facilitates the task of saving spent blocks in the ocean, however, this reduces the momentum of the propulsion system and the energy efficiency of the system; - the complexity of the search and rescue of solid fuel blocks in the ocean in complex conditions (fog, snowfall, storm, etc.); - MTKS starts can be made only in a limited range of azimuth start; , since the central fuel tank in flight is loaded with large concentrations of 6 dosed forces (force of heavy power rocket solid propellant engines, mass inertial loads, etc.), then powerful enough power elements will also be included in the design scheme of the tank: the likelihood of combustion which, together with the shell of the tank at the entrance to the dense layers of the atmosphere, is small and, therefore, it is possible that the remains of the unburnt structure of the power elements fall to the Earth, which represents a serious danger; - due to the large size and weight of the design of solid-fuel engines and the central, fuel tank, it is difficult to transport them to the landfill from factories and todo; —for vertical start-up such an MKTS requires a great deal of laboriousness, which requires the development of powerful rocket engines and the creation of a complex, cumbersome and expensive starting complex, which increases the development costs and development time; - the difficulty of obtaining for the adopted layout of a transport ship of high aerodynamic quality at hypersonic flight speeds (to 1, .5-1.5) will result in the transport ship having a limited aerodynamic maneuver and will not be able to descend from any orbit with landing on its territory; - The prototype MTKS is not fully reusable, it is partially partial, for example, a central large-sized disposable fuel tank, and solid fuel blocks also have a limited resource (pip 10-15), which increases the cost of operating the system and complicates operation; “The prototype MTKS reflects the concept of minimal technical and financial risk at this stage and does not have a satisfactory constructive continuity considering the future development of aviation and space technology. The purpose of this invention is to eliminate these drawbacks and improve the aerodynamic, flight performance of the TKS. This goal is achieved by the fact that the steps of the reusable aerospace system and TKK are made 75 in the form of half-disks and a disk, respectively, while the upper flat surface of the first-wing wing casing is joined to the lower flat surface of the second-wing wing-casing, and the wings of the second stage are suspended to him discharged fuel tanks, which are mounted on a sliding-plate form, the surface of which is identical to the upper outer contour of the wing of the second stage And in the body TAC steps and cutouts, which are installed in the main engines and the output section of the nozzle main engines. the first and second stages and the auxiliary engines of the second stage are profiled with an oblique cut along the external surfaces of the stages. Fig. 1 schematically shows the proposed aerospace system, a general view; in fig. 2 - the same top view; Fig. 3 is the same, view from below; in fig. - the same, side view; in fig. 5 - the same, front view. FIGS B shows a constructive-loop scheme of first-stage arrangements with a transport spacecraft; in Figs 7 is a section along the AL on fig 6; in fig. B — node I in FIG. 7 in FIG. 9 is a section along BB in FIG. 6 “FIG. 10 shows a constructive-force scheme for arrangements of the second stage with a transport spacecraft; in fig. 11 is a section along BB in FIG. ten; in Fig „12 - a section along G-D on figo 11 o. The reusable aerospace system (MVCS) shown in FIG. 1-12 includes the first stage 1, the second stage 2 and the transport spacecraft (TKK) 3, both stations and the reusable space TKK. The body (phgozel :) and the wing of the steps and the TKK in a structurally-integrated plan are organically a single whole body-shell, the profile of which is a half-disk for the steps and a disk for the TKK. Both planes and TKK in the plan represent a circle (or ellipse), First Stage 1 has a flat upper surface. (FIG 5), with which the bottom surface 5 of the second stage 2 is joined; the docking of steps and their centering is carried out using unified docking stations and centering elements 6 (Fig. 6). The transport spacecraft 3 is installed in the center of the second stage 2 and fixed with torus fuel tanks, which are themselves installed on the sliding profiled platform 7 second steps (figo 12). In extended position. platform 7 forms from above a smooth outer contour of the layout of the second stage | (| after separating from it mcc) „R the compartment 8 is located in the center of the TKK for the payload (Fig. 1l) o Two kilo are installed and spaced symmetrically relative to the longitudinal axis of the first stage 1 9 with steering wheels 10; respectively, on the upper surface of the second stage 2, keels 11 with steering wheels 12 are installed and separated (symmetrically to the first stage kil); in the TKK, the keels 13 with the turn wheels 1f are also spaced symmetrically relative to the longitudinal axis and mounted on the upper surface (FIG. O O. The aerodynamic surfaces 15, 16, 17 serve as a continuation of the keels on the first and second steps and TKK; As a result, over the greater part of the wing-hull area (both in the MVKS assembly and in individual elements), bounded above by kili with aerodynamic surfaces, the lateral overflow of air jets will be significantly reduced, which will lead to a decrease in drag and, in particular, on the component is inductive resistance, and also will lead to an increase in the number M (length of flight) about the front of both stages and the TAC on the upper and lower surfaces of the wing body are double-sided elevators 18,19,20 and, respectively, double-sided ailerons 21 , 22,23 (i.e., the rudders and ailerons located on the upper surface of the wing hull deviate only upwards, and those located on the lower surface only (down), the rudders and ailerons are spaced symmetrically relative to the longitudinal axis (Fig. 2.3) About Both stages and the trans-port spacecraft manned The first-stage crew cabin 24 and the TAC space cabin 25 are located along the longitudinal axis and do not extend beyond the contours of the wing-wing body, respectively, of the first stage and TAC. The cabin 26 of the crew of the second stage for the best, review in flight and especially on takeoff and landing brought forward; For the same purpose, first-stage crew cabins and TACs can be deflected downwards. First, second-stage cabins and TKKs have heat-resistant glazing, respectively, 27.28.29. A hatch 30 is installed on the lower cab surface for landing crews on the first and second cabins , the crew of the second stage gets into its cabin through the cabin of the first stage, the upper hatch 31 (fig. 6) of the first cabin and the corresponding hatch on the lower surface of the hull of the second stage. The first and second stages have, respectively, the main propulsion system 32, 33 (for example, GRL) and the auxiliary engine installation, respectively, 35 (for example, TRL); the transport spacecraft has a main (sustainer) propulsion unit Zb (for example, ZRL.); the main KRLs of the first and second stages are located inside the rear part of the corresponding hull-wing, the output sections of the nozzles 37 and 38 of the main rocket engines are profiled along the contour of the corresponding surface of the hull-wing (nozzles with an oblique cut). Major LPRE, first and second

ступени установлены в качающихс  (по тангажу) подвесах, управление по рыс- . канию может осуществл тьс  за счет .. изменени  подачи компонентов топлива . в ЖРД, разнесенные относительно про- 35 дольной оси корпуса-крыла Основные ЖРД транспортного космического корабл  установлены в кардановых подвесах, что и обеспечивает управление ТКК на маршевом режиме Вспомогательные ТРД. 40 на первой ступени расположены симметрично и разнесены относительно продольной оси, что обеспечивает как управление по рысканию в полете, так и маневр возвращени  и рулени  при по- 5 садке; при этом ТРД первой ступени установлены на пилонах и креп тс  к нижней , задней поверхности корпуса-крыла; ТРД второй ступени установлены внутри залней части корпуса-крыЛа, воздухо- 50 заборники же 39 (фиг Ю) этих ТРД выход т на верхнюю поверхность корпусакрыла , а выходные сечени  их сопл 0 спрофилированы по контуру верхней поверхности корпуса-крыла, . 55the steps are installed in swinging (in pitch) suspensions; Kaniyu can be carried out by changing the supply of fuel components. in LRE, spaced apart relative to the 35 longitudinal axis of the hull-wing Main LREs of the transport spacecraft are installed in cardan suspensions, which ensures control of the TAC on the cruising mode Auxiliary TRD. 40 in the first stage are arranged symmetrically and spaced relative to the longitudinal axis, which provides for both yaw control in flight and return and taxiing maneuvers during the 5th landing; at the same time, the first-stage turbofan engines are mounted on pylons and fastened to the lower, rear surface of the wing housing; TRDs of the second stage are installed inside the hull of a wing-wing part, air-50 intakes 39 (fig. 10) of these TRDs emerge on the upper surface of the wing, and the exit sections of their nozzles 0 are profiled along the contour of the upper surface of the wing-wing,. 55

Дл  ориентации и стабилизации второй ступени и ТКК в верхних сло х ат- . мосферы и в космосе служат ракетные 58For orientation and stabilization of the second stage and TKK in the upper layers of at-. the rocket and the space in the cosmos serve 58

траектории выведени  компоненты топлива дл  основных ){РД, второй ступени, работающих с момента старта и до момента разделени  ступеней параллельно с основными ЖРД первой ступени, подаютс  из топливных баков окислител  52 и горючего 53 первой ступени (фиго 7), 5ыл 53 соединен топливными коммуникаци ми также с центральным шаровым топливным баком 5 (через заборные точки), клапаны горючего 55 и окислител  5б (фиг. 6), расположенные на верхней плоской поверхности первой ступени, и топливные коммуника ции второй ступени, в торовые баки горючего 57 и окислител  58 второй ступени.removal paths of the fuel components for the main) {RD, second stage, working from the moment of start and until the stages are divided in parallel with the main rocket engines of the first stage, are supplied from the fuel tanks of the oxidizer 52 and fuel 53 of the first stage (fig 7), 5 5 53 are connected by fuel communications We also have a central spherical fuel tank 5 (through intake points), fuel valves 55 and oxidizer 5b (Fig. 6), located on the upper flat surface of the first stage, and fuel communications of the second stage, in the torus tanks of fuel 57 and oks merged 58 second stage.

Аналогично с целью увеличени  энергетической отдачи МВКС на заключительном этапе активного участка траектории выведе( и  компоненты топлива дл  маршевых ЖРД транспортного космического корабл , работающих с момента отделени  ТКК и до момента выведени  ТКК на опорную орбиту, подаютс  из баков 59 и 60 через заборные точки (клапаны) бака окислител  61 и бака горючего 62 (фиг„ 12), расположенные на торовых баках 59 и 60, и двигатели (сопла) малой т ги; по тaнгажу соответственно 1 и 12, по крену соответственно 3 и , по рысканию сосоответственно t5 и ii6, ЖР.П предназначены также и дл  выполнени  маневра соответственно второй ступени в верхних сло х атмосферы и ТКК в верхних сло х атмосферы и в космосе. Дл  взлета с коротким разбегом и дл  уменьшени  посадочной скорости и длины пробега на нижней поверхности корпуса-крыла (у задней кромки) первой и второй ступени установлены соответственно реактивные закрылки (7 и B, отбор газов дл  которых производитс  соответственно за турбинами ТРД по каналам JS и 50; ТКК дл  этой цели имеет механические щитки-закрылки 51 (фиг, 10). Дл  стабилизации центра т жести в полете, а также дл  удобства размещени  полезного груза, оборудовани , аппаратуры, систем и коммуникаций баки дл  компонентов топлива первой и второй ступеней и ТКК выполнены соответственно в форме тора и расположены симметрично относительно соответствующих вертикальных осей. Дл  увеличени  энергетической отдачи МВКС а перйом этапе активного участка топливные коммуникации ТКК в торовые баки горючего 63 и окислител  6 ТКК. Лл  перехода космонавтов из кабины экипажа ТКК в отсек полезной нагрузки 8 служит переходный отсек б5, в котором также расположены аппаратура, обо рудование и коммуникации о Перва  ступень имеет четырехопорjHoe шасси 66 (фиг. З),таким же шасси снабжены втора  ступень и ТКК. Дл  предотвращени  соприкосновени  задней части корпуса-крыла первой ступени при взлете и посадке с землей на ее нижней поверхности вдоль продольной оси ycTaновлен фальшкиль 67. Конструктивно-силовые схемы первой и второй ступеней и ТКК идентичны и укрупненно включают продольный и поперечный силовой набор, куда вход т соответственно (дл  первой , второй ступеней и ТКК) лучевые стрингеры 68,69,70 и поперечные силовые элементы (шпангоуты) 71,72,73 соответственно, которые состо т из полок и стенок 75 (фиг. 8)« Верхн   поверхность полок 7 приспособлена дл  соединени  со стрингерами (или лонжеронами) и с обшивкой 76« Дл  усилени  жесткости стенок пнутри стенок к обоим листам креп тс  стойки 77. С целью увеличени  жесткости конструкции и снижени  ее веса в стенках цилиндрических шпангоутов выполнены вырезы 78„ В сечени х конструкции, где действуют большие сосредоточенные силы (например, сила т ги двигательной установки или силы, действующие на элементы отсеков шасси и др), по са цилиндрических шпангоутов дополнительно подкреплены распорными элементами 79 хорошо работающими на раст жение-сжатие; они креп тс  к полкам шпангоутов с помощью накладок 80„ Дл  уборки тележек шасси в корпусе-крыле первой, второй ступеней и ТКК выполнены ниши 81,82,83 соответственноо Така  компоновка МВКС в сборе, а также компоновка ее отдельных элементов (ступеней и ТКК). обеспечивают высокие аэродинамические и летные характеристики как всей-системы при ее движении на активном участке траектории , так и ее ступеней и ТКК в широком диапазоне скоростей полета, особенно на сверхзвуковой и гиперзвуко5П 12 вой скорости. По сравнению с прототипом пре 1ложенна  конструкци  имеет р д преимуществ: во-первых, благодар  высоким несущим свойствам конструкции в сочетании с применением реактивных закрылков на большей части эАфективной площади ч корпуса-крыла значительно сокращаютс  длина разбега на взлете, посадочна  скорость и длина пробега на посадке, что позволит производить взлет по-самолетному т желым и даже сверхт желым летательным аппаратам такой системы; во-вторых, благодар  применению на обеих ступен х и ТКК в качестве основных двигателей ракетных двигателей на жидком топливе, а также использованию параллельно забора компонентов топлива двигател ми второй ступени из баков первой ступени и маршевыми двигател ми ТКК из подвесных торовых баков на заключительном этапе траектории выведени  ТКК на орбиту в сочетании с гор чим разделением ступеней и ТКК энергетическа  отдача МВКС по сравнению с прототипом по величине полезной нагрузки при одинаковом стартовом весе повышаетс  примерно на в-третьих, компоновка МВКС в целом, а также компоновка ступеней и ТКК предусматривает устойчивость и хорошую управл емость МВКС и ее элементов во всем диапазоне скорости полета в атмосфере; в-четвертых, сравнительно высокие несущие свойства конструкции (как МВКС в сборе, так и ее отдельных элеме тов , ступеней и ТКК) позвол ют вторым ступен м после окончани  их работы производить широкий маневр в атмосфере с использованием вспомогательных ТРЛ дл  возвращени  и надежной м гкой посадки на базу, откуда производилс  запуск в-п тых, ТКК, облада  высоким аэродинамическим качеством на гиперзвуковой скорости полета в верхних сло х атмосферы ,0 и большим запасом топлива на борту, способен производить широкий маневр в верхних сло х атмосферы , а также производить спуск с любого витка орбиты с надежной м гкой посадкой практически в любой точке территории страны. j7 J7 М Similarly, in order to increase the energy output of MVCS at the final stage of the active part of the trajectory, the output (and the fuel components for the sustainer LRE of the transport spacecraft operating from the moment of separation of the TKK and up to the moment of expelling of the TKK into the reference orbit is fed from tanks 59 and 60 through the intake points ) the oxidizer tank 61 and the fuel tank 62 (fig „12), located on torus tanks 59 and 60, and engines (nozzles) of small thrust; 1 and 12, respectively, on tanga, 3, respectively, on roll, and t5 and ii6 respectively , ЖР. P are also intended for maneuvering, respectively, the second stage in the upper atmosphere and TKK in the upper atmosphere and space.For takeoff with a short run-up and to reduce the landing speed and path length on the lower surface of the wing housing (at the rear edge) the first and second stages are installed, respectively, jet flaps (7 and B, the selection of gases for which is carried out, respectively, for the turbines of the turbofan engines through channels JS and 50; TKK for this purpose has mechanical flaps 51 (Fig, 10). To stabilize the center of gravity in flight, as well as for the convenience of placing the payload, equipment, equipment, systems and communications, the tanks for the first and second stage fuel components and the TAC are respectively made in the shape of a torus and are located symmetrically relative to the respective vertical axes. To increase the energy output of MVKS at the first stage of the active site, the fuel communications of the TKK to the torus tanks of fuel 63 and the oxidizer of 6 TKK. The transfer of astronauts from the cockpit of the TKK crew to the payload compartment 8 serves as a transitional compartment B5, in which the equipment, equipment and communications are also located. The first stage has four-foot landing gear 66 (Fig. H), the second landing gear and TAC are equipped with the same landing gear. To prevent the rear part of the first stage hull from coming into contact with the ground on its lower surface along the longitudinal axis, YakTan presents the false 67. The design and power circuits of the first and second steps and TAC are identical and enlarged in the longitudinal and transverse power set, which includes respectively (for the first, second stages and TKK) beam stringers 68,69,70 and transverse strength elements (frames) 71,72,73, respectively, which consist of shelves and walls 75 (Fig. 8) "The upper surface of the shelves 7 is adapted For connection with stringers (or spars) and with 76 "plating, racks 77 were attached to both sheets to increase the rigidity of the walls of the inner walls. In order to increase the rigidity of the structure and reduce its weight, cutouts 78" were made in sections of the structure, where there are large concentrated forces (for example, the propulsion forces of the propulsion system or forces acting on the elements of the chassis compartments, etc.); e-compression; they are fastened to the shelves of the frames with the help of plates 80 "For cleaning the carriages of the chassis in the housing-wing of the first, second stages and TKK, niches 81,82,83 are made, respectively, such as the layout of the MVKS assembly, and the layout of its individual elements (steps and TKK) . provide high aerodynamic and flight characteristics of the whole system as it moves along the active part of the trajectory, as well as its steps and TKK in a wide range of flight speeds, especially at supersonic and hypersonic speeds of 12. Compared with the prototype, the pre-laid structure has several advantages: firstly, due to the high structural bearing properties combined with the use of jet flaps in most of the effective area of the wing hull, the takeoff run-down speed, landing speed and run length are significantly reduced that will allow to take off on an aircraft heavy and even super heavy aircraft of such a system; secondly, due to the use of both fuel and TACs as main engines of rocket engines on liquid fuel, as well as the parallel use of components of the second stage engines from the first stage tanks and sustainer TKK engines from outboard torus tanks at the final stage of the trajectory When launching a TKK into orbit, in combination with a hot stage separation and TKK, the energy output of the MVKS compared to the prototype increases in terms of the payload with the same starting weight and thirdly, the overall arrangement MFCS and arrangement of steps and the TAC provides stability and a good controllability MFCS and its elements in the entire range of flight velocities in the atmosphere; fourth, the relatively high load-bearing properties of the structure (both the MVKS assembly, and its individual elements, steps and TKK) allow the second steps, after completing their work, to perform a broad maneuver in the atmosphere using auxiliary TRL for returning and reliable soft the landing on the base, from where the launch of the fifth, the TAC, had a high aerodynamic quality at hypersonic flight speed in the upper atmosphere, 0 and a large amount of fuel on board, is capable of producing a wide maneuver in the upper layers s atmosphere, and also to make the descent from orbit of any round of a robust soft landing almost anywhere in the country. j7 j7 m

1212

10ten

I5 I5

-UU -UU

755-t 7n755-t 7n

56 56

Г г / /27 иг.6YY / 27 ig.6

T liv T liv

77 Pue-877 Pue-8

g-Gg-g

68 /68 /

Г1G1

mm

liLliL

immimm

uJuJ

ЫS

7777

7в .S7c .S

25 S5 825 S5 8

Фие.11Fie.11

77

Claims (1)

МНОГОРАЗОВАЯ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая первую и вторую ступени и транспортный космический корабль, снабженные основными й вспомогательными двигательными установками, системами управления, аэродинамическими поверхностями и воздушными рулями для стабилизации и управления в атмосфере, кабинами для экипажа, шасси и закрылками, о т л и чающаяся тем, что, с целью улучшения аэродинамических, летно-тактических и эксплуатационных характе-A REVERSIBLE AIR-SPACE SYSTEM containing the first and second stages and the transport spacecraft equipped with the main auxiliary propulsion systems, control systems, aerodynamic surfaces and air rudders for stabilization and control in the atmosphere, crew cabins, landing gear and flaps, lt and due to the fact that, in order to improve the aerodynamic, flight tactical and operational characteristics
SU752165609A 1975-08-08 1975-08-08 Reusable aircraft system SU580696A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752165609A SU580696A1 (en) 1975-08-08 1975-08-08 Reusable aircraft system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752165609A SU580696A1 (en) 1975-08-08 1975-08-08 Reusable aircraft system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU580696A1 true SU580696A1 (en) 1992-06-23

Family

ID=20629588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752165609A SU580696A1 (en) 1975-08-08 1975-08-08 Reusable aircraft system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU580696A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531400A (en) * 1993-01-20 1996-07-02 Demidov; German V. Airborne vehicle
US5836542A (en) * 1994-04-28 1998-11-17 Burns; David Johnston Flying craft and a thruster engine suitable for use in such a craft
RU2730300C2 (en) * 2018-11-02 2020-08-21 Владимир Федорович Петрищев Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531400A (en) * 1993-01-20 1996-07-02 Demidov; German V. Airborne vehicle
US5836542A (en) * 1994-04-28 1998-11-17 Burns; David Johnston Flying craft and a thruster engine suitable for use in such a craft
RU2730300C2 (en) * 2018-11-02 2020-08-21 Владимир Федорович Петрищев Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground
RU2730300C9 (en) * 2018-11-02 2021-06-22 Владимир Федорович Петрищев Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2441815C2 (en) Aircraft mixed-mode aerorodynamic and space flight and method for its piloting
DE69937371T2 (en) SYSTEM FOR WEARING AND STARTING A LOAD LOAD
US4834324A (en) Multiconfiguration reusable space transportation system
US5526999A (en) Spacecraft with a crew escape system
US4052025A (en) Semi-buoyant aircraft
US4265416A (en) Orbiter/launch system
JP2003512254A (en) First stage reusable booster for rocket
CN111959824B (en) Heavy reusable aerospace vehicle system with space-based emission
US20030052232A1 (en) Space transportation system
SU580696A1 (en) Reusable aircraft system
RU2211773C1 (en) Wing-in-ground-effect craft-amphibia on air cushion
US3534924A (en) Variable geometry manned orbital vehicle
EP0631931B1 (en) Spacecraft with an escape system for the crew
RU2342288C1 (en) Method of servicing cosmic articles and shuttle aerospace system for its implementation
RU2232700C2 (en) Method of injection of objects into near-earth orbit and recoverable aero-space rocket aircraft-carrier for realization of this method (aero-space system nur-said system)
EP3774547B1 (en) Center of gravity propulsion space launch vehicles
CN113184219A (en) Air-based launching system and method based on sub-transonic carrier
RU2730300C2 (en) Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground
RU2764036C1 (en) Air transport system
SU811679A1 (en) Reusable aircraft system
RU2158214C1 (en) Aviation launch complex for transportation, filling and launch in air of launch vehicle
RU2787063C1 (en) Reusable modular transatmospheric vehicle
CN215285312U (en) Air-based transmitting system based on double-body flat wing layout aircraft carrier
SU862543A1 (en) Reusable transport aircraft
RU226535U1 (en) UNMANNED AIRCRAFT LAUNCHING DEVICE