летательный аппарат

Формула изобретения

Летательный аппарат, состоящий из корпуса, жестко связанного с ним амортизатора воспламеняемого топлива с блоком управления, цилиндра и поршня, двух выхлопных труб, двух амортизационных предохранительных упоров для поршня, который взаимодействует с газовым амортизатором и осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра, жестко связанного с указанными упорами, выхлопными трубами и с корпусом, причем амортизатор сообщен с гидравлическим выходом указанного блока управления для дозированной подачи топлива в амортизатор, отличающийся тем, что внутрь цилиндра введена цилиндрическая стойка, жестко связанная с задней стенкой цилиндра и с двумя указанными амортизационными предохранительными упорами, поршень выполнен с выступом внутри указанной стойки, внутри цилиндрической стойки позади выступа поршня введен дополнительный амортизатор воспламеняемого топлива, причем указанный блок управления выполнен с возможностью управления двумя амортизаторами так, что его второй гидравлический выход сообщен с гидравлическим входом дополнительного амортизатора для дозированной подачи топлива в этот амортизатор, при этом также введены две изогнутые выхлопные трубы, жестко связанные с цилиндрической стойкой, выхлопное сопло позади газового амортизатора, жестко связанное с задней стенкой цилиндра, и два стартовых ускоряющих реактивных двигателя, жестко связанных с корпусом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области воздушно-космической техники и может быть использовано при полетах в атмосфере и космосе.

Известен "Летательный аппарат", содержащий два тела, имеющих возможность независимого движения друг относительно друга, изложенный в статье А.В.Андреева "О взаимодействии относительного и абсолютного движения при реактивном ускорении системы с обменом энергией", опубликованный в Трудах XVII чтений К.Э.Циолковского "Проблемы ракетной и космической техники" М., 1983, стр.42-48. Однако в данном устройстве отсутствует надежная конструкция средств амортизации.

Известен "Летательный аппарат", изложенный в материалах патента №2134218. Он состоит из жестко связанных корпуса и цилиндра. Поршень осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Газовый амортизатор отталкивает корпус и поршень в противоположные стороны благодаря воспламенению дозированного количества топлива, поступающего с блока управления амортизатором. В результате корпус получает дополнительное ускорение. Для выхода отработанных газов используются две выхлопные трубы. В конце цилиндра имеются два амортизационных предохранительных упора для поршня. Однако для осуществления возвратно-поступательного движения поршня и ускорения аппарата необходим реактивный двигатель поршня, что уменьшает надежность конструктивных узлов.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается надежность конструктивных узлов. Достигается это введением внутри цилиндра стойки, жестко связанной с задней стенкой цилиндра и с двумя амортизационными предохранительными упорами, использованием в качестве поршня поршня с выступом внутри цилиндрической стойки и введением двух изогнутых выхлопных труб, жестко связанных с цилиндрической стойкой, использованием (вместо блока управления амортизатором) блока управления двумя амортизаторами, введением внутри цилиндрической стойки позади выступа поршня дополнительного амортизатора воспламеняемого топлива, гидравлический вход которого сообщен с вторым гидравлическим выходом блока управления двумя амортизаторами для дозированной подачи топлива в дополнительный амортизатор, введением позади дополнительного амортизатора выхлопного сопла, жестко связанного с задней стенкой цилиндра, и введением двух стартовых ускоряющих реактивных двигателей, жестко связанных с корпусом.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - блок управления двумя амортизаторами;

3 - амортизатор;

4, 5 - реактивные двигатели;

6, 7 - выхлопные трубы;

8 - поршень с выступом;

9 - цилиндр;

10, 11 - амортизационные предохранительные упоры;

12, 13 - изогнутые выхлопные трубы;

14 - дополнительный амортизатор;

15 - цилиндрическая стойка;

16 - выхлопное сопло,

при этом корпус 1 жестко связан с реактивными двигателями 4, 5, амортизатором 3 и с цилиндром 9, имеющим внутри поршень с выступом 8, дополнительный амортизатор 14, и предохранительные амортизационные упоры 10, 11, жестко связанные с цилиндрической стойкой 15, имеющей жесткую связь с изогнутыми выхлопными трубами 12, 13 и с выхлопным соплом 16, позади газового амортизатора 14, гидравлический вход которого сообщен с вторым гидравлическим выходом блока управления двумя амортизаторами 2, первый гидравлический выход которого сообщен с гидравлическим входом амортизатора 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Старт аппарата осуществляется с помощью реактивных двигателей 4 и 5. В исходном состоянии участки поверхности поршня у основания выступа поршня 8 примыкают к амортизационным предохранительным упорам 10, 11. По достижении определенной высоты начинается ускорение аппарата. При этом с помощью блока управления двумя амортизаторами с второго его выхода выдается дозированное количество топлива в дополнительный амортизатор 14 и осуществляется воспламенение газов, которые выходят через выхлопное сопло 16, осуществляя отталкивание аппарата в прямом направлении. Воспламененные газы также отталкивают поршень с выступом, двигающимся внутри цилиндрической стойки 15 и выходят через изогнутые выхлопные трубы 12, 13, проходящие внутри цилиндрической стойки 15, жестко связанной с задней стенкой цилиндра 9. При этом также отталкивается аппарат в прямом направлении. В процессе движения поршня с выступом 5 он сближается с амортизатором 3, куда заранее поступило топливо с первого гидравлического выхода блока управления амортизатором 2. В результате осуществляется сжатие газов и их воспламенение и происходит отталкивание поршня 8 от амортизатора 3 в обратном направлении. Происходит также и отталкивание корпуса 1 в прямом направлении, обеспечивая ускорение аппарата. После отталкивания поршня его выступ осуществляет сжатие газов дополнительного амортизатора 14, куда поступило топливо с второго гидравлического выхода блока управления двумя амортизаторами. В результате газы снова воспламеняются и выходят через выхлопное сопло 16 и изогнутые выхлопные трубы 12, 13, вновь осуществляя отталкивание аппарата в прямом направлении. Далее вышеупомянутые амортизационные циклы повторяются. Причем от цикла к циклу скорость полета и кинетическая энергия увеличиваются.

Дополнительный прирост скорости и энергии обусловлен взаимодействием абсолютного и относительного движений двух тел (поршня и остальной части аппарата), которое может приводить к росту удельного импульса двигательной системы по сравнению с двигателем, неподвижным относительно центра масс аппарата.

Ускорение аппарата также увеличивается вследствие работы реактивных двигателей 4, 5.

В устройстве предусмотрены предохранительные амортизационные упоры 10, 11, жестко связанные с цилиндрической стойкой 15. Изменение скорости аппарата регулируется изменением дозированного количества топлива, поступающего с блока управления амортизаторами 2 в амортизаторы 3 и 14. Для обеспечения торможения, например перед входом в атмосферу, аппарат должен развернуться на 180° и осуществлять вышеупомянутые амортизационные циклы.

Предлагаемое устройство может быть использовано при полетах в высоких слоях атмосферы, для выхода в космос и осуществления межпланетных космических сообщений. При этом сохраняется ускорение без использования реактивного двигателя в поршне, что уменьшает усталостный износ элементов аппарата.