Летательный аппарат

Изобретение относится к космонавтике и может использоваться для транспортировки грузов как в открытом космосе, так и в атмосфере. Предлагаемый летательный аппарат содержит жестко связанные друг с другом корпус и цилиндр, размещенный в цилиндре поршень с реактивным двигателем, сообщенные с цилиндром выхлопные трубы и основной амортизатор. Последний обеспечивает движение корпуса в прямом, а поршня в обратном направлениях. При этом аппарат снабжен дополнительными амортизаторами, имеющими выхлопные сопла и обеспечивающими движение поршня в направлении к основному амортизатору. Предусмотрен блок управления основным и дополнительными амортизаторами, гидравлически сообщенный с этими амортизаторами. Поршень выполнен с выступом, с которым жестко связан указанный реактивный двигатель, и задними стенками, осуществляющими сжатие газов в дополнительных амортизаторах. Технический результат изобретения состоит в уменьшении длины устройства без снижения сообщаемого летательному аппарату ускорения. 1 ил.

 

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

Известен «Летательный аппарат», содержащий два тела, имеющих возможность независимого движения друг относительно друга, изложенный в статье А.В. Андреева «О взаимодействии относительного и абсолютного движения при реактивном ускорении системы с обменом энергией», опубликованный в Трудах XVII чтений К.Э.Циолковского секц. «Проблемы ракетной и космической техники» М., 1983, стр.42-48. Однако, в данном устройстве отсутствует надежная конструкция средств амортизации.

Известен «Летательный аппарат», изложенный в материалах патента №2134218, зарегистрированный 10 августа 1999 года, автор Часовской А.А. В нем обеспечивается увеличение надежности за счет применения для амортизации надежных и доступных технических средств.

Принцип его работы заключается в следующем.

Поршень движется внутри цилиндра с помощью реактивного двигателя. Цилиндр жестко связан с корпусом. Отталкивание поршня от корпуса в противоположные стороны осуществляется с помощью амортизатора благодаря воспламенению газов при сближении поршня с корпусом. Блок управления амортизатором осуществляет дозированную подачу топлива в амортизатор. После амортизации газы выходят с помощью выхлопных труб. Однако длина цилиндра, а следовательно, и аппарата зависит от величины пробега поршня в сторону, обратную движению.

В предлагаемом устройстве уменьшается его длина без уменьшения ускорения. Достигается это тем, что аппарат снабжен дополнительными амортизаторами, имеющими выхлопные сопла и обеспечивающими движение поршня в направлении к указанному амортизатору, при этом указанный блок управления выполнен с возможностью управления дополнительными амортизаторами, которые гидравлически сообщены со вторым выходом этого блока, а поршень выполнен с выступом, с которым жестко связан указанный реактивный двигатель, и задними стенками, осуществляющими сжатие газов в дополнительных амортизаторах.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - блок управления амортизатором;

3 - амортизатор;

4 - цилиндр;

5, 6 - выхлопные трубы;

7 - поршень;

8, 9 - дополнительные амортизаторы;

10, 11 - выхлопные сопла;

12 - выступ поршня;

13 - реактивный двигатель,

при этом поршень 7 жестко связан с выступом поршня 12, имеющим жесткую связь с реактивным двигателем 13, а цилиндр 4 жестко связан с дополнительными амортизаторами 8, 9, жестко связанными с выхлопными соплами 10, 11, и имеющие входы, гидравлически сообщенные со вторым выходом блока управления амортизатором 2, первый выход которого гидравлически сообщен с входом амортизатора 3, жестко связанным с цилиндром 4, который так же жестко связан с выхлопными трубами 5, 6 и с корпусом 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Поршень 7, жестко связанный с выступом поршня 12, осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра 4. При этом с выступом поршня 12 жестко связан реактивный двигатель 13. В начальном состоянии поршень 7 примыкает к корпусу 1, и движение осуществляет за счет тяги реактивного двигателя 13. Для осуществления ускорения аппарата происходит с помощью блока управления амортизатором 2 воспламенение газов, находящихся в амортизаторе 3, который гидравлически сообщен с первым выходом этого блока 2, от которого заранее поступило топливо в амортизатор. После воспламенения газов в амортизаторе 3, корпус отталкивается в прямом направлении, а поршень 7 с выступом поршня 12 и с реактивным двигателем 13 начинают двигаться в направлении, обратном движению корпуса 1. После начала движения поршня отработанные газы выходят через выхлопные трубы 5, 6. Из-за работы реактивного двигателя 13 поршень 7 замедляет свое движение. Однако, до остановки поршня осуществляется сжатие задними его стенками газов в дополнительных амортизаторах 8, 9. Таким образом, по сравнению с вторым аналогом, уменьшается величина пробега поршня 7. В результате сжатия газов происходит их воспламенение. При этом на входы дополнительных амортизаторов 8, 9, гидравлически сообщенных со вторым выходом блока управления амортизатором 2, заранее поступило топливо с этого блока. Осуществляется это благодаря тому, что блок управления амортизатором выполнен с возможностью управления дополнительными амортизаторами. Из-за воспламенения газов происходит отталкивание поршня 7 в направлении к амортизатору 3, и отработанные газы выходят через выхлопные сопла 10, 11. Таким образом, в связи с изменением направления движения поршня исключаются тормозящие силы и создаются дополнительные ускоряющие отталкивания. После амортизации вновь с блока управления амортизатором 2 поступает дозированное количество топлива в дополнительные амортизаторы 8, 9. Далее при сближении поршня 7 с корпусом 1 начинается сжатие газов амортизатора 3, куда заранее поступило топливо с блока управления амортизатором 2. В результате снова происходят воспламенение газов и отталкивание корпуса 1 и поршня 7 в противоположные стороны.

Далее происходят повторения амортизационных циклов. При этом осуществляется ускорение аппарата, зависящее только от сил амортизации. Таким образом, корпус 1 движется относительно поршня 7 как независимого тела. Следовательно, ускорение, осуществляемое за счет этого движения, не зависит от сил притяжения других третьих тел (земли, солнца и т.д.), что обеспечивает более интенсивное увеличение скорости. Необходимо отметить, что чем больше скорость аппарата, тем с большим ускорением отталкивается его корпус 1 с цилиндром 4, при постоянных силах амортизации. Объясняется это увеличивающейся кинетической энергией корпуса. Таким образом, постоянное ускорение корпуса 1 осуществляется за счет того, что его скорость после каждого амортизационного цикла увеличивается. Поэтому предлагаемый аппарат имеет улучшенные скоростные качества. После достижения заданной скорости блок управления амортизаторами 2 перестает подавать дозированное количество топлива в амортизаторы 3, 8, 9. Для осуществления торможения аппарат должен развернуться на 180° и осуществлять вышеупомянутые амортизационные циклы. Расположение реактивного двигателя 13 за периферией цилиндра 4 уменьшает усталостный износ стенок цилиндра 4. Движение может осуществляться так же и при отключении реактивного двигателя 13 или использовании вместо газового амортизатора 3 механического амортизатора. Однако, при этом величина ускорения будет уменьшена, но обеспечится экономия топлива.

Предлагаемое устройство можно использовать для выхода в космос, в межпланетных сообщениях и полетах в высоких слоях атмосферы.

Летательный аппарат, содержащий жестко связанные друг с другом корпус и цилиндр, размещенный в цилиндре поршень с реактивным двигателем, жестко связанные с цилиндром выхлопные трубы и амортизатор, обеспечивающий движение корпуса в прямом, а поршня в обратном направлениях и гидравлически сообщенный с блоком управления амортизатором, отличающийся тем, что аппарат снабжен дополнительными амортизаторами, имеющими выхлопные сопла и обеспечивающими движение поршня в направлении к указанному амортизатору, при этом указанный блок управления выполнен с возможностью управления дополнительными амортизаторами, которые гидравлически сообщены со вторым выходом этого блока, а поршень выполнен с выступом, с которым жестко связан указанный реактивный двигатель, и задними стенками, осуществляющими сжатие газов в дополнительных амортизаторах.