СРЕДСТВА ВЫВЕДЕНИЯ НА ОРБИТУ С НЕПОДВИЖНЫМИ И РАЗВЕРТЫВАЕМЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ ТОРМОЖЕНИЯ И/ИЛИ ФАСОННЫМИ ТОПЛИВНЫМИ БАКАМИ И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ

1. Аэрокосмическая система, содержащая:
средство выведения на орбиту, имеющее первый конец и второй конец, в общем, на стороне, противоположной первому концу; средство выведения на орбиту продолжается вдоль оси средства, продолжающейся между первым концом и вторым концом;
обращенную наружу открытую поверхность, которую содержит средство выведения на орбиту; открытая поверхность имеет первую зону, которая расположена в заданном положении или может устанавливаться в заданное положение для получения площади первого поперечного сечения, в общем, расположенного под прямым углом к оси средства в направлении первого конца средства, и открытая поверхность имеет вторую зону, которая расположена в заданном положении или может устанавливаться в заданное положение для получения площади второго поперечного сечения, в общем, расположенного под прямым углом к оси средства в направлении второго конца средства; площадь первого поперечного сечения меньше площади второго поперечного сечения; и
силовую установку, которую содержит средство выведения на орбиту и которая имеет, по меньшей мере, одно сопло, расположенное в направлении первого конца средства для запуска средства выведения на орбиту.
2. Аэрокосмическая система по п.1, в которой вторая зона является подвижной относительно оси средства между сложенным положением и развернутым положением, и в которой открытая поверхность расположена в заданном положении для получения площади второго поперечного сечения в развернутом положении.
3. Аэрокосмическая система по п.1, в которой открытая поверхность включает в себя перемещающийся элемент, который перемещается между первым положением в направлении первого конца средства и вторым положением в направлении второго конца средства.
4. Аэрокосмическая система по п.1, в которой площадь первого поперечного сечения, в общем, является фиксированной, и в которой площадь второго поперечного сечения, в общем, является фиксированной.
5. Аэрокосмическая система по п.4, в которой открытая поверхность является суженной снаружи в направлении второго конца.
6. Аэрокосмическая система по п.5, дополнительно содержащая топливный бак, расположенный в средстве выведения на орбиту, при этом топливный бак является суженным снаружи в направлении второго конца.
7. Аэрокосмическая система по п.1, дополнительно содержащая блок управления, запрограммированный указаниями, которые при их выполнении:
управляют силовой установкой для создания тяги при разгоне во время запуска, когда средство выведения на орбиту поднимается со вторым концом выше первого конца; и
управляют силовой установкой для создания тяги при торможении во время возвращения, когда средство выведения на орбиту снижается со вторым концом выше первого конца.
8. Аэрокосмическая система по п.7, в которой силовая установка включает в себя, по меньшей мере, один ракетный двигатель, имеющий, по меньшей мере, одно сопло, и в которой блок управления запрограммирован указаниями в отношении управления как тягой при разгоне, так и тягой при торможении, с помощью, по меньшей мере, одного сопла.
9. Аэрокосмическая система по п.1, дополнительно содержащая стабилизирующие ребра, продолжающиеся наружу от средства выведения на орбиту.
10. Аэрокосмическая система по п.9, в которой стабилизирующие ребра расположены в направлении первого конца средства выведения на орбиту.
11. Аэрокосмическая система по п.9, в которой стабилизирующие ребра расположены в направлении второго конца средства выведения на орбиту.
12. Аэрокосмическая система, содержащая:
средство выведения на орбиту, имеющее первый конец и второй конец, в общем, на стороне, противоположной первому концу; средство выведения на орбиту продолжается вдоль оси средства, продолжающейся между первым концом и вторым концом;
развертываемую и складываемую обращенную наружу поверхность, которую содержит средство выведения на орбиту; развертываемая поверхность может перемещаться относительно средства выведения на орбиту между сложенным положением и развернутым положением, и развертываемая поверхность устанавливается в заданное положение для получения площади первого поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в собранном положении, и площади второго поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в развернутом положении, при этом площадь второго поперечного сечения больше площади первого поперечного сечения; и
блок управления, который содержится в средстве выведения на орбиту и сконфигурирован для выполнения развертывания или складывания развертываемой поверхности во время подъема средства и выполнения развертывания или складывания развертываемой поверхности во время снижения средства.
13. Система по п.12, дополнительно содержащая силовую установку, которая содержится в средстве выведения на орбиту, и имеющая, по меньшей мере, одно сопло, расположенное в направлении первого конца средства для запуска средства выведения на орбиту.
14. Система по п.12, дополнительно содержащая датчик, функционально соединенный с блоком управления для обеспечения сигнала, указывающего на изменение между подъемом средства и снижением средства.
15. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность включает в себя множество развертываемых панелей, при этом близлежащие панели имеют разное расположение по окружности.
16. Система по п.15, в которой близлежащие панели перекрываются.
17. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность перемещается с возможностью поворачивания относительно средства выведения на орбиту.
18. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность, в общем, имеет аэродинамическое уплотнение.
19. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность имеет воздушные канала для протекания воздуха через развертываемую поверхность.
20. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность включает в себя лопатку.
21. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность включает в себя раструб.
22. Система по п.12, в которой развертываемая поверхность включает в себя множество элементов, и в которой блок управления запрограммирован указаниями по перемещению отдельного элемента независимо от другого отдельного элемента.
23. Система по п.12, в которой средство включает в себя силовую установку с выхлопным соплом, расположенным в направлении первого конца средства, и в которой развертываемая поверхность расположена в направлении второго конца средства.
24. Система по п.23, в которой развертываемая поверхность является второй развертываемой поверхностью, и в которой средство включает в себя первую развертываемую поверхность, расположенную в направлении первого конца средства, и в которой блок управления запрограммирован указаниями по независимому управлению перемещениями первой и второй развертываемых поверхностей.
25. Аэрокосмическая система, содержащая:
средство выведения на орбиту, имеющее первый конец и второй конец, в общем, на стороне, противоположной первому концу; средство выведения на орбиту продолжается вдоль оси средства, продолжающейся между первым концом и вторым концом;
обращенную наружу открытую поверхность, которую содержит средство выведения на орбиту; открытая поверхность имеет первую зону с фиксированной площадью первого поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в направлении первого конца средства, и открытая поверхность имеет вторую зону с фиксированной площадью второго поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в направлении второго конца средства, при этом площадь первого поперечного сечения меньше площади второго поперечного сечения; и
силовую установку, которую содержит средство выведения на орбиту и которая имеет, по меньшей мере, одно сопло, расположенное в направлении первого конца средства для запуска средства выведения на орбиту.
26. Аэрокосмическая система по п.25, в которой открытая поверхность является суженной снаружи в направлении второго конца, и в которой система дополнительно содержит топливный бак, расположенный в средстве выведения на орбиту, при этом топливный бак является суженным снаружи в направлении второго конца.
27. Аэрокосмическая система по п.25, в которой обращенная наружу открытая поверхность является непрерывно суженной между площадью первого поперечного сечения и площадью второго поперечного сечения.
28. Аэрокосмическая система по п.25, в которой обращенная наружу открытая поверхность сужена немонотонным образом между площадью первого поперечного сечения и площадью второго поперечного сечения.
29. Аэрокосмическая система, содержащая:
средство выведения на орбиту, имеющее первый конец и второй конец, в общем, на стороне, противоположной первому концу; средство выведения на орбиту продолжается вдоль оси средства, продолжающейся между первым концом и вторым концом;
обращенную наружу открытую поверхность, которая содержится в средстве выведения на орбиту;
топливный бак, который содержит средство выведения на орбиту; топливный бак имеет площадь первого поперечного сечения, в общем, расположенного под прямым углом к оси средства в направлении первого конца средства, и площадь второго поперечного сечения, в общем, расположенного под прямым углом к оси средства в направлении второго конца средства; площадь первого поперечного сечения меньше площади второго поперечного сечения; и топливный бак является асимметричным относительно боковой средней линии бака между первым и вторым поперченными сечениями; и
силовую установку, которую содержит средство выведения на орбиту, и которая присоединена к топливному баку, при этом силовая установка имеет, по меньшей мере, одно сопло, расположенное в направлении первого конца средства для запуска средства выведения на орбиту.
30. Аэрокосмическая система по п.29, в которой, по меньшей мере, участок обращенной наружу поверхности средства выведения на орбиту образован топливным баком.
31. Аэрокосмическая система по п.29, в которой топливный бак включает в себя первый, в общем, куполообразный участок в направлении второго конца средства и, в общем, конический участок между первым и вторым, в общем, куполообразными участками.
32. Аэрокосмическая система по п.29, дополнительно содержащая гасители, расположенные в топливном баке.
33. Аэрокосмическая система по п.32, в которой близлежащие гасители имеют первое осевое пространство в направлении первого конца средства и второе осевое пространство в направлении второго конца средства, при этом второе пространство отличается от первого пространства.
34. Аэрокосмическая система по п.32, в которой топливный бак включает в себя внутреннюю вставку, и в которой гасители включают в себя продолжающиеся внутрь фланцы, заформованные в наружную поверхность вставки, и в которой наружная поверхность вставки включает в себя соответствующие зазоры, открытые к наружной линии формы вставки.
35. Аэрокосмическая система по п.32, в которой гасители включают в себя отдельные компоненты, соединяемые на месте внутри бака.
36. Аэрокосмическая система по п.29, в которой открытая поверхность имеет первую зону с фиксированной площадью первого поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в направлении первого конца средства, и в которой открытая поверхность имеет вторую зону с фиксированной площадью второго поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в направлении второго конца средства, и в которой площадь первого поперечного сечения, ограничиваемая открытой поверхностью, меньше площади второго поперечного сечения, ограничиваемой открытой поверхностью.
37. Способ эксплуатации аэрокосмической системы, включающий:
управление тягой из сопла средства выведения на орбиту для подъема средства выведения на орбиту; средство выведения на орбиту имеет верхний конец, нижний конец и ось средства, продолжающуюся между верхним и нижним концами, при этом во время запуска верхний конец находится выше нижнего конца;
управление средством выведения на орбиту после запуска для снижения и посадки с нижним концом, расположенным ниже верхнего конца; и
замедление снижения средства выведения на орбиту с помощью обращенной наружу открытой поверхности, которую содержит средство выведения на орбиту, при этом верхний конец остается выше нижнего конца; открытая поверхность имеет первую зону, которая имеет площадь первого поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в направлении нижнего конца средства во время снижения, и открытая поверхность имеет вторую зону, которая имеет площадь второго поперечного сечения, в общем, под прямым углом к оси средства в направлении верхнего конца средства, и площадь первого поперечного сечения меньше площади второго поперечного сечения.
38. Способ по п.37, дополнительно содержащий смещение центра давления средства относительно центра тяжести средства за счет перемещения, по меньшей мере, участка обращенной наружу открытой поверхности.
39. Способ по п.37, в котором замедление снижения включает в себя замедление снижения с помощью первой зоны, имеющей первую фиксированную форму, и второй зоны, имеющей вторую фиксированную форму.
40. Способ по п.37, в котором вторая зона открытой поверхности включает в себя развертываемый элемент, и в котором замедление снижения включает в себя перемещение развертываемого элемента из сложенного положения в развернутое положение.
41. Способ по п.37, в котором открытая поверхность включает в себя перемещающийся элемент, который перемещается между первым положением в направлении первого конца средства и вторым положением в направлении второго конца средства, и в котором замедление снижения включает в себя перемещение элемента из первого положения во второе положение.
42. Способ по п.37, дополнительно содержащий управление тягой из сопла для торможения средства выведения на орбиту во время возвращения, когда средство выведения на орбиту снижается со вторым концом, расположенным выше первого конца.
43. Способ эксплуатации аэрокосмической системы, включающий
размещение подвижной обращенной наружу открытой поверхности средства выведения на орбиту в первом положении;
управление тягой из нижнего конца средства выведения на орбиту для подъема средства выведения на орбиту; средство выведения на орбиту имеет верхний конец, расположенный выше нижнего конца; и
замедление снижения средства выведения на орбиту за счет размещения подвижной поверхности во втором положении, при этом нижний конец средства выведения на орбиту расположен ниже верхнего конца.
44. Способ по п.43, в котором размещение подвижной поверхности во втором положении включает в себя поворачивание отдельных элементов поверхности наружу относительно средства выведения на орбиту.
45. Способ по п.43, в котором размещение подвижной поверхности во втором положении включает в себя развертывание двух отдельных элементов подвижной поверхности с различными скоростями и на различные расстояния или как с различными скоростями, так и на различные расстояния для контроля направления средства выведения на орбиту при снижении.
46. Способ по п.43, дополнительно содержащий управление направлением средства выведения на орбиту при снижении с помощью ребра, которое отличается от подвижной поверхности.
47. Способ по п.43, в котором размещение подвижной поверхности во втором положении включает в себя перемещение ребра.
48. Способ по п.43, в котором размещение подвижной поверхности во втором положении включает в себя развертывание расширяющейся поверхности.
49. Способ эксплуатации аэрокосмической системы, включающий
направление топлива из топливного бака средства выведения на орбиту в сопло средства выведения на орбиту;
направление тяги из сопла средства выведения на орбиту для подъема средства выведения на орбиту; средство выведения на орбиту имеет верхний конец, нижний конец и ось средства, продолжающуюся между верхним и нижним концами, при этом во время запуска верхний конец находится выше нижнего конца;
управление средством выведения на орбиту после запуска для снижения и посадки с нижним концом, расположенным ниже верхнего конца; и
перемещение центра масс топлива в баке со скоростью, которая увеличивается со временем после запуска.
50. Способ по п.50, в котором перемещение центра масс топлива включает в себя перемещение центра масс со скоростью, которая увеличивается со временем после запуска, при этом поддерживается, в общем, постоянный объемный расход топлива из топливного бака.
51. Способ по п.49, в котором перемещение центра масс со скоростью, которая увеличивается со временем после запуска, включает в себя направление топлива из топливного бака, который сужен внутрь и наружу.
52. Способ по п.49, в котором перемещение центра масс со скоростью, которая увеличивается со временем после запуска, включает в себя перемещение центра масс при первой скорости во время подъема и перемещение центра масс при второй скорости, большей, чем первая скорость, во время снижения.
53. Способ по п.49, в котором перемещение центра масс со скоростью, которая увеличивается со временем после запуска, включает в себя перемещение центра масс при первой скорости во время первой фазы подъема и перемещение центра масс при второй скорости, большей, чем первая скорость, во время второй фазы подъема перед снижением.
54. Способ по п.49, в котором перемещение центра масс включает в себя перемещение центра масс вниз.
55. Способ по п.49, дополнительно содержащий уменьшение колебания топлива в топливном баке за счет уменьшения массы топлива, увеличения частоты колебания и уменьшения расстояния между центром масс топлива в баке и центром масс средства выведения на орбиту, когда центр масс топлива в баке перемещается.