Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR THE HIGH-SPEED INTERCONTINENTAL TRANSPORTATION OF PASSENGERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/118401
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to rocket and aircraft technology. A device for the high-speed intercontinental transportation of passengers is configured in the form of an aircraft provided with extendable landing gear, aerodynamic control surfaces, turbojet propulsion engines, a control system, a cockpit with a canopy, a fuel supply, and aircrew equipment, gear and life support means. The body of the aircraft is shaped like a disc that is flattened in a transverse direction and tapered in the front part and has a flat bottom that is slanted toward the rear part. Aerodynamic fins are mounted along the sides of the disc. The aircraft is provided with turbojet control engines disposed together with the turbojet propulsion engines in the rear part, said rear part having air ducts arranged in the top thereof. The aerodynamic control surfaces are in the form of a rear flap and elevons mounted on the rear part of the bottom, and rudders mounted on the rear parts of the aerodynamic fins. The invention is directed toward expanding the range of technical means for the intercontinental transportation of passengers.

Inventors:
PETRISHCHEV VLADIMIR FEDOROVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2020/000509
Publication Date:
June 17, 2021
Filing Date:
October 26, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PETRISHCHEV VLADIMIR FEDOROVICH (RU)
International Classes:
B64C39/06; B64D5/00; B64G1/14
Foreign References:
RU2626418C22017-07-27
RU2098324C11997-12-10
SU862543A11992-06-23
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для ускоренной доставки пассажиров на 5 межконтинентальные расстояния, состоящее из воздушного корабля (ВК), выполняющего функцию грузового самолёта, управляемого «по- самолётному» от взлёта до посадки в аэропорту отправления, оснащено выпускаемыми шасси для взлёта и посадки, аэродинамическими рулями управления, маршевыми ю турбореактивными двигателями, системой управления, кабиной экипажа с фонарём 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 is направлении и заострённого в передней части диска с плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам диска установлены аэродинамические кили, при этом ВК оснащён рулевыми турбореактивными двигателями, размещаемыми с маршевыми турбореактивными двигателями в кормовой части ВК, в кормовой го части сверху расположены воздухозаборники, при этом маршевые и рулевые двигатели выполнены с учётом 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 25 килей, ВК снабжён необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения членов экипажа, при этом на всех скоростях полёта ВК управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями.

17

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ

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 5 СК устанавливают в корпусе ВК с помощью разъёмного соединения системы разделения так, что его контур не выходит за внешний контур ВК, вырез изнутри подкреплён силовым элементом по форме днища СК, а для закрытия выреза после отделения СК по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых ю напряжённых 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 is силовым элементом подаётся избыточное давление, которое создаёт 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 го 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 полёта СК после отделения от ВК 25 состоит из трёх 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 полёта, на

18

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по- самолётному» 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 поочерёдно выключают или дросселируют по траектории выведения на суборбиту и при последующем движении на участке управляемого спуска, СК снабжён также необходимым запасом рабочего тела, необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа членов экипажа в кабине с фонарём 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 учётом их многоразового применения, маршевые и рулевые двигатели выполнены с учётом их многократного включения.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве аэропорта отправления устройства используется акватория у морского причала.

19

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ

Description:
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОЙ ДОСТАВКИ ПАССАЖИРОВ НА МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ РАССТОЯНИЯ

5 Область техники

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.

Предшествующий уровень техники

Единственным средством доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния в настоящее время является самолёт. Основными элементами конструкции самолёта являются is 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 самолёт Boeing 787-9 австралийской го авиакомпании «Qantas Airlines» в 2019 году установил два новых мировых рекорда по дальности и по продолжительности полёта, 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 25 совершенных современных пассажирских самолётов, летающих на межконтинентальные расстояния, является большая продолжительность полёта, утомительная для пассажиров, несмотря на создаваемый для пассажиров в полёте комфорт.

1

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ 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 5 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 сверхтяжёлого класса BFR США, предназначенной для пилотируемых ю полётов на Луну или на Марс. Корабль представляет собой заострённый 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 is 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 счёт управляемого дросселирования тяги ракетных двигателей го 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.

В качестве аналога изобретения принят проект двухступенчатой 25 ракеты-носителя сверхтяжёлого класса BFR США, которую предполагается использовать для доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния, не ограниченные по дальности. По информации (https://www.rbc. ru>technoloqv and media>2017) эта ракета способна доставить 100 пассажиров в любую точку земного

2

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ 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 Б вначале за счёт включения двигателей и в последующем за счёт сил аэродинамического сопротивления и мягко садится в точке старта. Мягкое приземление ступени обеспечивается за счёт управляемого дросселирования тяги ракетных двигателей. Вторая ступень с пассажирами на борту продолжает полёт 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 ступенейs 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 полётов к Луне и Марсу и попутно позволяющей решать задачу ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния. 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 з

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ форме сплюснутых в поперечном направлении и заострённых в передней части дисков с развитым плоским и скошенным к кормовой части днищем. Эффективность управления достигается за счёт большего, чем у самолёта, коэффициента аэродинамического качества и снижения веса конструкции по сравнению с самолётом при сопоставимой грузоподъёмности, поскольку внешние нагрузки распределяются более равномерно по всей конструкции диска. Диск обеспечивает также меньшие перегрузки и меньшие внешние тепловые потоки при полёте 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, фонарём 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. По бокам диска установлены аэродинамические кили. После снижения до заданной высоты полёта обеспечивается выпуск шасси и посадка элементов «по-самолётному» 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 нём.

4

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ 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. Раскрытие изобретения

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. 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 N2 2018138820. СК является одноступенчатой ракетой, отделяемой от воздушного корабля (ВК) на заданной высоте полёта. Корпус СК выполнен в форме сплюснутого в поперечном направлении и заострённого в передней части диска с развитым плоским и скошенным к хвостовой части днищем. Эффективность управления при движении в атмосфере с гиперзвуковой скоростью достигается за счёт большего, чем у самолёта, коэффициента аэродинамического качества и снижения веса конструкции по сравнению с самолётом при сопоставимой грузоподъёмности, 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 снабжён маршевыми и рулевыми

5

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ 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 трёх 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 полёта, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолётному» в аэропорту назначения. Предусматриваются салоны для пассажиров и кабина с экипажем и с фонарём 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, поочерёдно 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. 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 б

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ рулевых ракетных двигателей. Все элементы СК выполнены с учётом их многоразового применения, все его двигатели выполнены с учётом их многократного включения.

Ь. Вторым элементом устройства, работающим в первую очередь, является ВК с заданными массогабаритными и динамическими характеристиками, выполняющий функции грузового самолёта большой грузоподъёмности, предложенный по заявке 2018138820. Он обеспечивает доставку на стратосферную высоту снаряжённого СК. ВК оснащён маршевыми и рулевыми двигателями с необходимым запасом топлива, а также системой управления, шасси для взлёта и посадки «по-самолётному» 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 разъёмного соединения системы разделения. Для уменьшения аэродинамического сопротивления на этапе подъёма 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 подкреплён силовым элементом по форме днища СК. С целью закрытия выреза после отделения СК по периметру выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряжённых 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 подаётся избыточное давление, которое создаёт усилие на

7

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ выдавливание мембраны и отделение СК от ВК. В результате мембрана выдавливается, закрывает вырез и образует внешний контур ВК. Для обеспечения необходимой жёсткости 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 фонарём кабины для управления на всех этапах полёта - взлёт, набор высоты, отделение СК, снижение, выпуск шасси и посадка «по-самолётному» в аэропорту отправления. Управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями. ВК рассчитан на многоразовое применение.

Задачей этого изобретения является использование летательного аппарата дискообразной формы большого диаметра, обладающего известным рядом достоинств по сравнению с ракетой и самолётом, для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния.

Поставленная задача решается тем, что устройство для ускоренной доставки пассажиров на межконтинентальные расстояния, состоит из ВК, выполняющего функцию грузового самолёта и управляемого «по-самолётному» от взлёта до посадки в аэропорту

8

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ отправления, оснащено выпускаемыми шасси для взлёта и посадки, аэродинамическими рулями управления, маршевыми турбореактивными двигателями, системой управления, кабиной экипажа с фонарём кабины, снабжено необходимым запасом топлива, 5 необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения экипажа, согласно изобретению корпус ВК выполнен в форме диска, имеет форму сплюснутого в поперечном направлении и заострённого в передней части диска с плоским и скошенным к кормовой части днищем, по бокам диска установлены ю аэродинамические кили, при этом ВК оснащён 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 учётом их многократного включения, is в качестве аэродинамических рулей используются кормовой щиток и элевоны, устанавливаемые на кормовой части днища, и рули направления, устанавливаемые на задних частях аэродинамических килей, ВК снабжён необходимым оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения членов экипажа, при этом на всех го скоростях полёта ВК управление аэродинамическими рулями дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями.

Входящий в состав устройства ВК имеет сверху овальный вырез в корпусе, в который устанавливают СК, представляющий собой одноступенчатую ракету, доставляющий пассажиров на 25 межконтинентальные расстояния, форма которого повторяет форму ВК, но меньших размеров, перед стартом СК устанавливают в корпусе ВК с помощью разъёмного соединения системы разделения так, что его контур не выходит за внешний контур ВК, вырез изнутри подкреплён силовым элементом по форме днища СК, по периметру

9

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ выреза закреплена упругая герметичная мембрана, имеющая два устойчивых напряжённых 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 подаётся избыточное давление, которое создаёт 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 полёта СК после отделения от ВК состоит из трёх 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 полёта, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолётному» 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

10

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ экологически чистых компонентах, которые поочерёдно выключают или дросселируют по траектории выведения на суборбиту и при последующем движении на участке управляемого спуска, СК снабжён также необходимым запасом рабочего тела, необходимым 5 оборудованием, снаряжением и средствами жизнеобеспечения для размещения заданного числа членов экипажа в кабине с фонарём 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 ю помощью аэродинамических рулей, так и с помощью маршевых и рулевых ракетных двигателей, все элементы СК выполнены с учётом их многоразового применения, маршевые и рулевые двигатели выполнены с учётом их многократного включения.

В качестве аэропорта отправления устройства может is использоваться акватория у морского причала.

Краткое описание чертежей

На Fig. 1 приведены проекции СК на вертикальную, горизонтальную и нормальную плоскости, на которых видны основные элементы конструкции СК. го На Fig. 2 также приведены те же проекции снаряженного ВК с установленным на нём снаряженным СК.

На Fig. 3 приведена аксонометрическая проекция устройства перед стартом.

На этих фигурах:

25 1 - корпус корабля;

2 - плоское и скошенное к хвостовой части днище;

3 - рулевые двигатели;

4 - маршевые двигатели;

5 - кормовой щиток;

11

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ 6 - элевоны;

7 - аэродинамические кили;

8 - рули направления;

9 - фонарь кабины экипажа;

5 10 - овальный вырез;

11 - воздухозаборники.

Вариант осуществления изобретения 0 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 заострённый в передней части диск 1 с развитым плоским иs скошенным к хвостовой чисти днищем 2 диаметром 35 м и высотой 7 м.

Стартовая масса СК равна 945т и распределена следующим образом:

- масса конструкции - 115 т; о - масса заправляемого топлива - 810 т;

- масса оборудования и снаряжения - 9 т;

- масса пассажиров (100 ч.) и экипажа (10 ч.) - 11 т.

В кормовой части СК размещены рулевые ракетные двигатели 3 для управления угловым положением корпуса относительно всех трёх5 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

12

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ плюс жидкий водород» и имеют удельный импульс за пределами атмосферы не ниже 450 с. Поочерёдным отключением двигателей или их дросселированием обеспечивается перегрузка при полёте СК не более 2 единиц, и при этом обеспечивается необходимый уровень надёжности. Кроме того, в кормовой части днища установлены аэродинамические поверхности: кормовой щиток 5 и элевоны 6 для управления углами атаки и крена. 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 фонарём кабины пилотов 9 для управления СК при снижении и посадке в аэропорту назначения. Имеются выпускаемые шасси (на фиг.

1 не показано) для посадки «по-самолётному». Старт СК с борта ВК производится на стратосферной высоте 30 км. Траектория движения СК состоит из трёх 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 полёта, на которой экипаж обеспечивает выпуск шасси и посадку СК «по-самолётному» в аэропорту назначения. На участке управляемого спуска и участке снижения и посадки в аэропорту назначения осуществляется комбинированное управление как с

13

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ помощью аэродинамических рулей 5,6,8, так и с помощью маршевых 4 и рулевых 3 ракетных двигателей.

2. ВК выполняет функцию грузового самолёта большой грузоподъёмности, доставляет на стратосферную высоту 30 км снаряжённый СК. Его форма (фиг. 2) повторяет форму диска СК и имеет диаметр 45 м и высоту 9 м. Максимальная взлётная масса ВК равна 1560 т и распределена следующим образом:

- масса конструкции -470 т;

- масса заправляемого топлива -125 т; - масса оборудования и снаряжения - 20 т;

- масса полезного груза - 945 т.

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 взлёта 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, снабжён системой управления, необходимым оборудованием, снаряжением, средствами жизнеобеспечения и шасси (на фиг. 2 не показано). Для уменьшения аэродинамического сопротивления в полёте снаряжённый 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 подкреплён 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

14

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ обеспечения необходимой жёсткости 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 полёта управление аэродинамическими рулями 5,6,8, при необходимости, дополняется управлением маршевыми и рулевыми двигателями. 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 взлёт и подъём на стратосферную высоту в заданную точку пространства и полёт с заданным курсом и с заданной скоростью. На высоте 30 км производится расстыковка и отделение от ВК снаряжённого СК, после чего ВК с закрытым мембраной вырезом в корпусе возвращается в аэропорт отправления.

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 поочерёдно выключают или дросселируют. При достижении заданных координат СК осуществляет снижение высоты, выпуск шасси и посадку в аэропорту назначения. Максимальная дальность полёта составляет 15 тыс. км. Время перелёта не превышает 2 час.

15

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ 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 счёт:

- использования двух элементов устройства в виде конструкций специальной дискообразной формы и специальной схемы размещения СК в корпусе ВК и их разделения; многоразовости применяемых элементов устройства, взлетающих и садящихся «по-самолётному» ; 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.

16

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ