Стартовая установка для баллистического транспортного средства и способ её применения

Изобретение относится к транспорту, в частности, к стартовым позициям баллистических транспортных систем. Целью изобретения является повышение оперативности и надежности обеспечения экстренной доставки грузов в условиях низких температур с использованием баллистического транспортного средства (БТС) в виде ракетной ступени и пристыкованного к ней грузового контейнера. Стартовая установка состоит из силовой конструкции (шахта, стартовый стол) с газоотражателем, газоотводящим каналом и легко сбрасывающимся люком. В верхней части стартовая установка содержит разделяемый на две и более секции утепленный купол с ангаром, содержащим нормально закрытые ворота. Конструкция содержит подъемные опоры, на которых установлено БТС, состоящее из разгонного блока с системой управления полетом, грузового контейнера с люком для размещения груза и парашютной посадочной системой. Способ применения данной стартовой установки включает этап хранения и проверки готовности БТС и этап его пуска с предварительным удалением башни обслуживания, а удаление башни обслуживания (утепленного купола) осуществляется посредством демонтажа на секции либо персоналом, либо за счет срабатывания пирокреплений. Грузовой контейнер БТС при нахождении на стартовой установке порожний, а при поступлении заявки на доставку необходимого груза осуществляется заполнение грузового контейнера от прибывающей техники, доставляющей необходимый груз, при этом в систему управления БТС может вводиться программа полета. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к транспорту, в частности к стартовым позициям баллистических транспортных систем.

Известны ракетно-космические стартовые комплексы [1, 2], в состав которых входят башни обслуживания, защищающие от неблагоприятных атмосферных воздействий готовящиеся к запуску ракеты-носители космических аппаратов. При этом космические аппараты пристыкованы к ракетам-носителям и находятся в состоянии готовности. Известны ракетные эвакуационные устройства [3], в исходном состоянии находящиеся в одноразовых стартовых ангарах. Их недостаток в невозможности использования для экстренной доставки грузов в труднодоступные районы.

Известно баллистическое средство [4], содержащее ракетную ступень (одну или несколько в связке) и грузовой контейнер. Недостатком [4] является неприспособленность его стартовой установки для действий в районах с холодным климатом с учетом обеспечения оперативного заполнения грузового контейнера перед его доставкой ракетной ступенью.

Целью изобретения является повышение оперативности и надежности обеспечения экстренной доставки грузов в условиях низких температур с использованием баллистического транспортного средства (БТС) в виде ракетной ступени и пристыкованного к ней грузового контейнера.

Для этого башня обслуживания выполнена в виде легкоразборного утепленного купола, соединенного с погрузочным ангаром, снабженным нормально закрытыми воротами и предназначенного для прибывающей техники с необходимыми для отправки грузами. Опоры для БТС выполнены с возможностью подъема при пуске; выходная часть газохода снабжена нормально закрытым легкосбрасываемым люком; легкоразборный утепленный купол выполнен секционным, а секции соединены пирокреплениями, инициируемыми перед пуском БТС; пол погрузочного ангара, связанного с утепленным куполом, выполнен на уровне люка грузового контейнера БТС.

Способ применения данной стартовой установки включает этап хранения и проверки готовности БТС и этап его пуска с предварительным удалением башни обслуживания, а удаление башни обслуживания (утепленного купола) осуществляется посредством демонтажа на секции либо персоналом, либо за счет срабатывания пирокреплений. Грузовой контейнер БТС при нахождении на стартовой установке порожний, а при поступлении заявки на доставку необходимого груза осуществляется заполнение грузового контейнера от прибывающей техники, доставляющей необходимый груз, при этом в систему управления БТС может вводиться программа полета.

На фиг. 1 - загрузка контейнера БТС в стартовой установке; на фиг. 2 - пуск БТС; на фиг. 3 - зависимость дальности доставки L грузового контейнера в зависимости от программного угла θ и массы m_к грузового контейнера при разгонном блоке в виде 1-й ступени ракеты типа Minuteman.

Стартовая установка (фиг. 1) состоит из силовой конструкции 1 (шахта, стартовый стол) с газоотражателем 2, газоотводящем каналом 3 и легко сбрасывающимся люком 4. В верхней части стартовая установка содержит разделяемый на две и более секции утепленный купол 5 с ангаром 6, содержащим нормально закрытые ворота 7. Конструкция 1 содержит подъемные опоры 8, на которых установлено БТС, состоящее из разгонного блока 9 с системой управления полетом, грузового контейнера 10 с люком 11 для размещения груза и парашютной посадочной системой (на рисунках не показана), например, [5]. Купол 5 и ангар 6 содержат устройство для поддержания микроклимата и выполнены легкоразборными из секций, которые соединены пирокреплениями 12. Опоры 8 содержат шарниры и пружины (не показаны на рисунках), обеспечивающие подъем опор 8 вверх после снятия с них нагрузки от БТС (фиг. 2).

В исходном состоянии БТС находится в конструкции 1 на опорах 8 под куполом 5, защищающем от неблагоприятных климатических факторов, грузовой контейнер 10 пуст, программа полета не введена, ангар 6 тоже пуст, его ворота 7 закрыты, люк 4 защищает газоотводящий канал от атмосферных осадков и попадания посторонних предметов.

При поступлении сигнала о необходимости экстренной доставки груза (сообщается его состав) в случае аварийной ситуации (пожара) на удаленном объекте (например, в Арктической зоне или Северном Морском пути) в ангар 6 через ворота 7 въезжает транспортное средство 13 с необходимым грузом, люк 11 открывается, и в контейнер 10 заносится и закрепляется там необходимый груз, после чего люк 11 закрывается. Затем в систему управления бока 9 вводится программа полета, транспортное средство 13 удаляется, купол 5 разделяется на секции либо персоналом, либо за счет срабатывания пирокреплений 12 и освобождает пространство над БТС. После включается двигатель блока 9, люк 4 под давлением газов слетает и открывает газоотводящий канал, БТС взлетает и доставляет необходимый груз на аварийный объект: сначала летит по активному участку запрограммированной траектории (двигатель блока 9 работает), затем по пассивному (блок 9 с выключенным двигателем, полностью выработавшим топливо, отделен от контейнера 10) и осуществляет мягкую посадку контейнера 10 у объекта-цели. Для облегчения управления с объекта, на который доставляется груз, может подаваться маяковый сигнал. При старте выхлопные газы блока 9 от отражателя 2 через канал 3 выбрасываются в атмосферу на безопасном расстоянии.

Описанный способ применения стартовой установки предусматривает как одноразовое ее использование, так и повторное с последующим восстановлением опор 8, купола 5, ангара 6 и размещением в ней нового БТС.

Применение заявляемой стартовой установки позволит решить проблему оперативной доставки жизненно необходимых грузов на труднодоступные объекты при максимальном соотношении «скорость/затраты», т.к. сама стартовая установка достаточно дешева, а в БТС используются снимаемые с дежурства ракетные ступени (блоки) 9.

Принципиальным моментом является обеспечение экологической безопасности при применении БТС, для чего траектория полета БТС формируется таким образом, чтобы топливо разгонного блока 9 было выработано полностью на активном участке траектории. Это может быть обеспечено за счет выбора программного угла 9 при заданной дальности доставки L, массе m_к грузового контейнера 10 и известных характеристиках бока 9. На фиг. 3 показан график, построенный в соответствии соотношениями внешней баллистики [6], где в координатах (θ,L) приведены изолинии масс m_к при использовании 1-й ступени ракеты типа Minuteman.

Источники информации

1. Федоров А.В. Основы устройства ракетно-космических комплексов.// Учебное пособие. СПб.: 2012. - 243 с.

2. www.pax.ru/wheels/space/detail.php?WHEEL_ID=57

3. Устройство для эвакуации персонала с аварийного объекта. Патент РФ №2068285, автор А.А. Таранцев, заявка №5050268/11(031480) от 30.06.1992 г., МКИ А62В 37/00, В64С 1/52.

4. Устройство для ликвидации последствий аварии. Патент РФ №2007204, автор А.А. Таранцев, заявка №4856587/23 от 08.08.1990 г., МКИ⁵ А62С 31/00, F42B 15/00 (прототип).

5. Посадочная система. Патент РФ №2001002, авторы A.А. Таранцев и А.А. Таранцев, заявка №4889602/23(118371) от 12.12.1990 г., МКИ⁵ B64G 1/00.

6. Проектирование и испытание баллистических ракет / Под ред. B.И. Варфоломеева и М.И Копытова. М.: Воениздат, 1970. - 392 с.

1. Стартовая установка для баллистического транспортного средства, содержащая корпус с силовыми опорами, газоотражатель с газоходом и башню обслуживания, отличающаяся тем, что башня обслуживания выполнена в виде легкоразборного утепленного купола, соединенного с погрузочным ангаром, снабженным нормально закрытыми воротами, и предназначенного для прибывающей техники с необходимыми для отправки грузами.

2. Стартовая установка по п. 1, отличающаяся тем, что опоры для баллистического транспортного средства выполнены с возможностью подъема при пуске.

3. Стартовая установка по п. 1, отличающаяся тем, что выходная часть газохода снабжена нормально закрытым легкосбрасываемым люком.

4. Стартовая установка по п. 1, отличающаяся тем, что легкоразборный утепленный купол выполнен секционным, а секции соединены пирокреплениями, разъединяющимися перед пуском баллистического транспортного средства.

5. Стартовая установка по п. 1, отличающаяся тем, что пол погрузочного ангара выполнен на уровне люка грузового контейнера баллистического транспортного средства.

6. Способ применения стартовой установки для баллистического транспортного средства, включающий этап хранения и проверки готовности баллистического транспортного средства и этап его пуска с предварительным удалением башни обслуживания, отличающийся тем, что удаление башни обслуживания, выполненной в виде легкоразборного утепленного купола, осуществляется посредством демонтажа разделением на секции либо персоналом, либо за счет срабатывания пирокреплений.

7. Способ применения стартовой установки по п. 6, отличающийся тем, что грузовой контейнер баллистического транспортного средства при нахождении на стартовой установке порожний, а при поступлении заявки на доставку необходимого груза осуществляется заполнение грузового контейнера от прибывающей техники, доставляющей этот груз, при этом в систему управления баллистического транспортного средства вводится программа полета, обеспечивающая полное выгорание топлива и мягкую посадку доставленного груза.