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Patent Searching and Data


Title:
SPACE LAUNCH VEHICLE USING MAGNETIC LEVITATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/096785
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a space launch vehicle used for launching spacecraft. Said vehicle uses a magnetic levitation system in order to reduce friction since the vehicle floats above rails, like a bullet train. The system uses magnetic coils to propel the vehicle and to move same away from the quiescent point thereof. The aim of the invention is to facilitate the launch of a spacecraft, the time at which most fuel is required, so that the spacecraft is subsequently propelled by its own means, such as rockets. This method saves a large amount of fuel, which adds weight to the vehicle. When the system of the invention is used, this weight can be used for payload. The design has the additional advantage of being reusable, as well as being modular in order to adapt to various types of spacecraft, with 25-metre-long modules. Furthermore, the rocket or craft is launched at an angle of 57 degrees, dispensing with the need to change the angle of the craft from 90 to 57 degrees, as is currently the case, thus also saving fuel.

Inventors:
DE LA PEÑA LLACA, Fernando (Eugenio Sue #226, Colonia PolancoC.P, México D.F., 11550, MX)
Application Number:
MX2010/000011
Publication Date:
August 11, 2011
Filing Date:
February 12, 2010
Export Citation:
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Assignee:
DE LA PEÑA LLACA, Fernando (Eugenio Sue #226, Colonia PolancoC.P, México D.F., 11550, MX)
International Classes:
B64G1/40
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Claims:
REIVINDICACIONES

Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:

1. Lanzadera espacial de levitación magnética que se caracteriza por el diseño del carro de levitación magnética, que se conforma de una plancha para la nave, un sistema de interconexión entre carros, aerofrenos y 4 paracaídas. 2. Lanzadera espacial de levitación magnética que se caracteriza por el diseño de la pista, la cual cuenta con una longitud de 1 ,900 metros y una altura de 800 metros, con un ángulo de lanzamiento de 57 grados, la cual usa campos magnéticos para hacer levitar al carro.

Description:
LANZADERA ESPACIAL POR MEDIO DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Por décadas la única forma viable de enviar un vehículo al espacio ha sido por medio de cohetes.

Estos cohetes espaciales necesitan una gran cantidad de combustible para dejar la atmósfera de la Tierra; limitando la carga que pueden llevar al espacio, ya que la gran cantidad de peso del cohete es combustible.

Una parte muy significante de este se gasta al inicio, ya que se requiere de gran cantidad de combustible para sacar a la nave del punto de reposo. Por ejemplo, entre los cohetes que usan combustible sólido y combustible líquido (LH2-LOX), podemos citar al cohete Atlas V, usado para enviar satélites al espacio, tienen un peso de 546,700 kg, pero solo pueden llevar a órbita geoestacionaria un peso máximo de 13,000 kg, solo cerca del 2.4% del peso del cohete es lo que puede llevar como carga útil.

Cohetes como el Delta IV, tiene un peso de 733,400 kg, y puede llevar a órbita geoestacionaria un peso máximo de 10,843kg, solo cerca del 1.48% de su peso. Inclusive la nueva generación de cohetes tipo Ares, como el Ares V, con un peso de 3,311 ,224 kg, puede llevar a la luna una carga útil máxima de 53,070 kg, aproximadamente 1.6 % de su peso.

Es así que los diseños actuales requieren en resumen una gran cantidad de combustible, limitando en gran medida la capacidad de carga útil, que llega en los casos más optimistas al 2.4% de su peso. Con la finalidad de suprimir estos y otros inconvenientes, se pensó en el desarrollo de esta lanzadera. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de esta lanzadera espacial por medio de levitación magnética se muestran en la siguiente descripción y en los dibujos que la acompañan.

Se cuenta en esta descripción con un total de 8 figuras las cuales describo a continuación: La figura 1 es una perspectiva de la pista de levitación magnética de la lanzadera espacial, el cual en el (No.1) de esta figura se encuentran los rieles, en el (No.2) se localiza la bobina de levitación y orientación, en el (No.3) está la bobina de propulsión y para el (No.4) la guía de apoyo para la rueda. La figura 2 es un acercamiento al sistema de levitación magnética tanto de la pista como del carro, el cual en el (No.1) de esta figura se encuentra el imán de orientación del carro, en el (No.2) el carril de la pista, en el (No.3) el estator de la pista, en el (No.4) el imán de apoyo del carro y finalmente en el (No.5) la carrocería del carro.

La figura 3 es una vista frontal del sistema de levitación magnética tanto de la pista como del carro, el cual en el (No.1) de esta figura se encuentra la carrocería del carro, en el (No.2) el carril de la pista. La figura 4 es una perspectiva del carro usado para llevar el cohete o nave espacial, el cual en el (No.1) se señala la carrocería, en el (No.2) la plataforma donde se transporta el cohete o nave espacial sobre el sistema de levitación magnética, en el (No.3) se señalan los 4 paracaídas del carro, y por último en el (No.4) el sistema de interconexión entre carros. La figura 5 es otra perspectiva del carro, en el cual en el (No.1) se señalan los aerofrenos del carro. La figura 6 es una gráfica de la pista diseñada para que despegue el carro, la cual en el (No.1) se señala la escala de cada cuadro que es de 100 metros de ancho por 100 metros de altura, en el (No.2) se muestra el punto donde la plataforma cambia su ángulo de inclinación de cero grados hasta llegar a los 57 grados, en el (No.3) se muestra el punto en el que ya se llego a los 57 grados de inclinación necesarios para el despegue, y en el (No.4) se señala el punto de despegue, donde se separa la nave o cohete del carro.

La figura 7 es otra perspectiva de la pista de levitación magnética, la cual en el (No.1) se muestra el punto de arranque del carro, y en el (No.2) el punto de despegue donde se separa la nave o cohete del carro. La figura 8 es otra perspectiva del carro, la cual en el (No.1) se muestra el aerofreno y en el (No.2) la plataforma o plancha donde se localizará el cohete o la nave espacial.

Con referencia a dichas figuras podemos describir un sistema de levitación magnética en el cual la bobina magnética de la pista de acuerdo a la figura 1 repele a los imanes del carro de acuerdo a la figura 2, lo que permite que el carro pueda levitar hasta 10 centímetros de los rieles, por lo que no existe fricción. Una vez que el carro levita, se suministra de energía a las bobinas en la pista, para crear campos magnéticos que jalen y empujen el carro a lo largo de la pista para que este pueda desplazarse por ella. De esta manera la corriente que llega a las bobinas de la pista se alterna para cambiar la polaridad de las bobinas magnetizadas para que de esta manera el campo magnético en la parte frontal del carro lo jale hacia adelante, mientras que el campo en la parte trasera le de más impulso. De acuerdo a la figura 4, el carro tiene una longitud de 25 metros, por lo que si se quieren interconectar más carros, puede hacerse por medio de su módulo de interconexión descrito en esa figura, hasta cubrir la longitud necesaria de la nave o cohete.

La nave o cohete se coloca en la plancha o plataforma del carro, por lo que al arrancar este con el cohete desde el inicio de la pista como se indica en la figura 7, no tendrá impulsado por campos magnéticos, no tendrá ninguna fricción.

En la pista de acuerdo a la figura 6, el carro arranca impulsado por campos magnéticos, evitando que el cohete use combustible para salir del punto de reposo; el carro recorre la pista a cero grados de inclinación, cuando la pista comienza a inclinarse, el cohete o nave enciende sus motores, para que cuando llegue al final de la pista, este tenga la velocidad suficiente para seguir elevándose por sí solo.

La pista soltará al cohete al llegar a 800 metros de altura y que se tenga un ángulo de 57 grados; ángulo deseado para alcanzar lugares como la Estación Espacial Internacional (ISS), el cohete estará sujetado del carro por medio de tornillos con explosivos, tales como los que se utilizan en el transbordador espacial para sujetarlo a la plataforma de lanzamiento, los cuales al llegar el primer carro a la altura máxima de la pista libera al cohete o la nave para que funcione con sus propios motores.

Al desprenderse el carro de la nave o cohete y terminarse la pista, este saldrá disparado, por lo que para reducir su velocidad se utiliza el aerofreno del carro como el que se describe en la figura 5, con el fin de reducir la velocidad, para posteriormente abrir los 4 paracaídas de acuerdo a la figura 3, proporcionándole un suave descenso para poder reutilizar nuevamente el carro en otro despegue. De esta manera se obtiene una lanzadera espacial de levitacion magnética, cuyas características son las siguientes:

No tiene fricción, ya que De De esta manera se obtiene una lanzadera espacial de levitacion magnética, cuyas características son las siguientes:

a) esta levitando sobre la pista.

b) Se saca a la nave o cohete de su punto de reposo por medio de levitacion magnética por lo que esto se transforma en un gran ahorro de combustible. c) Es reutilizable.

d) La nave o cohete sale disparada a 57 grados, por lo que no tiene que ajustar su inclinación como sucede con los cohetes convencionales, lo que también representa ahorro de combustible.

e) Es modulable, ya que se pueden interconectar varios carros para poder llevar naves o cohetes de diferentes tamaños.

Por todo lo dicho anteriormente, se puede afirmar que estas características no las tiene ningún lanzador espacial utilizado actualmente.