СТАРТОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БАЛЛИСТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ЕЁ ПРИМЕНЕНИЯ
LAUNCH VEHICLE FOR BALLISTIC VEHICLE AND METHOD OF ITS APPLICATION

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.
к
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 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.
к
к
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 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 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.
5
4. Устройство для ликвидации последствий аварии. Патент РФ №2007204, автор А.А. Таранцев, заявка №4856587/23 от 08.08.1990 г., МКИА62С 31/00, F42B 15/00 (прототип).
5
5. Посадочная система. Патент РФ №2001002, авторы A.А. Таранцев и А.А. Таранцев, заявка №4889602/23(118371) от 12.12.1990 г., МКИ B64G 1/00.
6. Проектирование и испытание баллистических ракет / Под ред. B.И. Варфоломеева и М.И Копытова. М.: Воениздат, 1970. - 392 с.