ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
SPACECRAFT

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано при полетах в высоких слоях атмосферы и в космосе. Известен летательный аппарат, содержащий два тела, имеющих возможность взаимного движения друг относительно друга, амортизатор для взаимного отталкивания тел и реактивный двигатель, жестко связанный с одним из тел (ст. А.В.Андреева "О взаимодействии относительного абсолютного движения при реактивном ускорении системы с обменом энергией". Труды XVII чтений К.Э.Циолковского. Проблемы ракетной и космической техники М. 1983. С.42-48). Однако в данном устройстве отсутствует достаточно надежная конструкция средств амортизации. Известен летательный аппарат, состоящий из корпуса, поршня с выступом, амортизатора, блока управления амортизатором, реактивного двигателя, жестко связанного с поршнем, двух углублений в корпусе с предохранительными упорами. В состав устройства также могут входить два стартовых реактивных двигателя, жестко связанные с корпусом (пат. №2297953).
Принцип работы заключается в следующем. Старт аппарата осуществляется с помощью реактивных двигателей. После достижения определенной высоты и скорости в амортизатор, имеющий гидравлическую связь с блоком управления, поступает дозированное количество топлива. При определенном давлении в амортизаторе осуществляется воспламенение газов, которые отталкивают корпус и поршень с выступом в противоположные стороны. В углублениях корпуса размещены жестко связанные с корпусом предохранительные упоры для предотвращения выхода поршня из корпуса. Поршень движется возвратно-поступательно благодаря реактивному двигателю, жестко связанному с поршнем. При этом воспламененное топливо после амортизации выходит в пространство. Однако ускорение невозможно увеличить без уменьшения надежности. Кроме того, не обеспечивает достаточной надежности размещение предохранительных упоров, а часть невоспламененного топливо уходит в пространство.
С помощью предлагаемого устройства увеличивается ускорение без уменьшения надежности. Достигается это введением внутри углублений в корпусе двух удлиненных выступов с увеличенной шириной в конце, жестко связанных с поршнем с выступом, и осуществляющих касание предохранительных упоров в начале углубления внутренними сторонами расширенных участков, двух механических амортизаторов впереди удлиненных выступов, жестко связанных с корпусом.
На фиг 1 и в тексте приняты следующие обозначения.
1 - корпус;
2 - блок управления амортизатором;
3, 4 - механические амортизаторы;
5, 6 - удлиненные выступы с увеличенной шириной в конце;
7, 8 - углубления в корпусе;
9, 10 - предохранительные упоры;
11 - амортизатор;
12, 13 - реактивные двигатели;
14 - поршень с выступом;
15 - реактивный двигатель.
При этом поршень с выступом 14 жестко связан с реактивным двигателем 15, выступ расположен внутри амортизатора 11, гидравлически связанного с выходом блока управления амортизатором 2, и жестко связанный с корпусом 1, имеющим два углубления 7, 8, в которых внутри имеются удлиненные выступы с увеличенной шириной в конце 5, 6, жестко связанные с поршнем 14, впереди которых имеются механические амортизаторы 3, 4. жестко связанные с корпусом 1, жестко связанным с реактивными двигателями 12, 13, и предохранительными упорами 9, 10, в начале вышеупомянутых углублений в корпусе 7, 8.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Начальное движение аппарата осуществляется с помощью реактивных двигателей 12, 13 и 15. Далее в амортизатор 11, имеющий гидравлическую связь с блоком управления амортизатором 2, поступает дозированное количество топлива. При определенном давлении в амортизаторе 11 осуществляется воспламенение газов, воздействующих на корпус 1 и на выступ поршня 14. Воспламенение может происходить по команде с блока управления 2. В результате происходит отталкивание корпуса 1 и поршня с выступом 14 в противоположные стороны. Однако за счет работы реактивного двигателя 15, жестко связанного с поршнем 14, его движение в обратную сторону прекращается, и он начинается двигаться к корпусу 1. Поршень 14 также жестко связано двумя удлиненными выступами с увеличенной шириной в конце 5, 6. Выступы двигаются в углублениях в корпусе 7, 8. Внутри углублений впереди выступов также размешены механические амортизаторы 3, 4, жестко связанные с корпусом 1. В начале движения выступы 5, 6 примыкали к механическим амортизаторам 3, 4. При этом выступ поршня 14 отстоял от корпуса 1 на некотором расстоянии в амортизаторе 11, куда перед отталкиванием поступает топливо с блока управления 2. Далее воспламененное топливо выходило во вне. По мере приближения поршня с выступом 14 к корпусу 1 удлиненные выступы 5, 6 отталкиваются от механических амортизаторов. При этом после ослабления отталкивания, когда выступ поршня 14 не выходит за пределы корпуса и утечки невоспламененного топлива не произойдет, начинает поступать топливо с блока 2 в амортизатор 11, и далее осуществляется его воспламенение, после достижения определенного давления в амортизаторе. Благодаря механическим амортизаторам исключается также столкновение выступа поршня 14 с корпусом 1. В процессе следующих друг за другом амортизационных циклов увеличивается ускорение в связи с ростом кинетической энергии. Выход удлиненных выступов 5, 6 за пределы корпуса 1 предотвращается за счет предохранительных упоров 9, 10, жестко связанных с корпусом 1 и размещенных в начале углублений. При этом при нахождении поршня 14 в крайнем заднем положении осуществляется касание упоров 9, 10 внутренними сторонами расширенных передних участков выступов 5, 6. Такая конструкция увеличивает надежность устройства. Кроме того, увеличивается также и ускорение благодаря дополнительным отталкиваниям и отсутствию выхода невоспламененного топлива за пределы корпуса 1. Возможен также вариант использования, когда ускорение осуществляется без работы амортизатора 11, как показано в патенте №2354589. При этом для осуществления отталкивания поршня 14 включаются реактивные двигатели 12, 13, жестко связанные с корпусам 1, или увеличивается их тяга. Перед отталкиванием также выключается двигатель 15, который после отталкивания включается. Возможен также вариант применения, когда в качестве амортизатора используется многоблочный амортизатор и в поршне используется количество выступов, равное количеству амортизаторов, например, так как в патенте №2378162.
В Предлагаемом устройстве благодаря наличию относительного и абсолютного движения двух тел друг относительно друга с обменом энергией создается возможность обеспечить постоянное ускорение при уменьшении количества топлива в связи с ростом в процессе ускорения кинетической энергии.
Для осуществления торможения, например, при подлете к солнечной системе, планете или при входе в более плотные слои атмосферы аппарат может развернуться на 180 градусов и осуществить в вышеупомянутые амортизационные циклы. Далее аппарат может снова развернуться. Использование аппарата увеличивает тактико-технические характеристики летательных средств, так как позволит осуществлять полеты как в космосе, так и в атмосфере без применения громоздких узлов и большого количества топлива. Его также можно использовать для межпланетных и межзвездных сообщений. При этом обеспечивается экономический эффект.