KR101805134B1 - 로켓 발사 시스템 및 지지 장치 - Google Patents

Abstract

로켓 발사 시스템(1)은 그 케이블 무게가 공기보다-가벼운 풍선(164)에 의해 오프셋된 3개의 주 구속 케이블(27)에 이어진 동축 이송 관(124, 143)으로 상승되는, 지면에 고정된 2축 피벗(63) 아래에서 수송되는 전자기 가선 견인 구동장치(26)을 갖는 관형 로켓 운반대(2)를 포함한다. 운반대는 케이블 장력 풍선을 위한 부착 프레임(162) 아래에 현가된 한 쌍의 2차 케이블(184)에 의해 성층권에 지지된 도킹 스테이션(166)으로 수송된다. 이 운반대는 2개의 2차 및 2개의 3차 케이블(186)에 의해 안내되고 2차 케이블에 의해 안내된 하부 호이스트(198)에 의해 들어올려지는 운반대 단부 파지기(196)에 의해 결합된다. 이 하부 호이스트는 장력 풍선들 부착 프레임으로부터 현가된 상부 호이스트(168)에 의해 지지된다. 2개의 2차 케이블에 의해 안내되는 리프트 링(183)과 결합하는 운반대는 추가로 상승되고, 운반대의 자유낙하 중에 로켓 석방 및 거의 로켓 사출과 함께 원하는 만큼 회전하고, 안전 거리에서 엔진 점화가 시작된다.

Description

로켓 발사 시스템 및 지지 장치{ROCKET LAUNCH SYSTEM AND SUPPORTING APPARATUS}

관련 출원에 대한 상호참조

본 출원은 본원에 그 전체가 참고문헌으로서 포함되는, 2010년 2월 11일 출원된 미국 임시특허출원 제 61/337,645호의 우선권을 미국통일법전(United States Code) 35장(Title 35) 119조(e) 하에 주장한다.

발명의 분야

본 발명은 성층권 상부 및 그 위로 다양한 타입의 적재물(payload)들을 전달하는 시스템에 대한 것이고, 보다 상세하게는 상부 발사 스테이션을 갖는 높은 반복 작동 회수의 발사율의 로켓 발사기에 대한 것이다. 케이블들의 자중은 공기보다-가벼운(lighter-than-air) 풍선들에 의해 오프셋(offset)된다. 케이블들은 하나 이상의 공기보다-가벼운 풍선에 의해 장력이 가해지고 피벗 구속기(pivoting tether)에 의해 고정된다.

선행기술의 설명

성층권 상부 또는 그 너머로 추진제, 생명 유지용 가스들 등과 같은 유용한 재료들과 제조된 물품들을 전달하는 많은 방법들이 존재하거나 최근의 공보들에 제안되어 있다.

이들은 화학, 핵 또는 지상(ground based) 레이저 또는 분자증폭기(maser) 에너지 원들에 의해 구동되는 로켓들을 주로 포함한다. 로켓들을 포함하는, 유용한 재료들과 제조된 물품들을 성층권 상부 또는 그 너머로 전달하는 단위 질량당 비용을 줄이는 다양한 방법들이 존재하거나 제안되어 있다.

이들에는 곧 퇴역할 미합중국의 미국 우주왕복선(space shuttle), 또는 러시아의 이제 가동하지 않는 부란(Buran)과 같은 재사용가능한 동력 수송기(powered vehicle)들이 포함된다. 현재, 고체 연료 구동 로켓 부스터들에 부착된 화학적 다단 로켓들 또는 수송기들, 또는 발사 전 고 고도로 수송되는, USA의 약칭(diminutive) 페가수스(Pegasus)와 같은 로켓들만이 사용중인 것으로 알려져 있다.

성층권 상부 또는 그 너머로의 전달 비용을 감소시키는 제안된 방법들은, 대부분이 일반적으로 주 모터(들)을 점화하기 전에 그 초기 동적 또는 위치 에너지 중 어느 하나를 증가시켜 로켓들에 에너지를 전달하는 것을 포함한다. 이에 의해 달성될 수 있는 제안들에는: 1회용, 자유 비행하는, 공기보다-가벼운 풍선 아래에 현가된 상승 또는, 압축 수소 또는 압축 공기 또는 화학 추진제들 중 어느 하나를 사용하는 대형 건(gun)들로부터 고속으로 강제 사출, 또는 Virgin Galactic사의 White Knight Two와 같은 비행기들에 부착된 고 고도로 수송, 또는 비행기 뒤에 구속된 케이블에 견인되어 고 고도로 수송, 또는 지상의 리니어 유도 모터(linear induction motor)를 사용하여 고속으로 가속, 또는 로켓의 주 모터(들)를 점화시키기 전에, 제트 또는 로켓 구동되는 슬레드(sled)들이 포함된다.

로켓들을 포함하지 않는, 전달 비용을 감소하기 위한 하나의 제안된 방법은 큰 질량이 수천 마일 길이의 단일 케이블에 의해 지면에 구속되어 있는 소위 "우주 엘리베이터(space elevator)"이다. 큰 질량은 지구정지 트랙에서 지구 트랙를 돌고 케이블을 팽팽하게 유지한다. 그 다음에 이 케이블은 그 위에서 열차가 이동하는 철도 트랙(railway track)와 유사한 방식으로 사용된다.

이 후자의 방법의 주요 문제점은 케이블에 요구되는 재료의 인장 강도가, 특히 케이블의 자중이 상당하기 때문에, 어떠한 기존의 재료도 훨씬 초과한다는 것이다. 다른 문제점은 이 케이블을 타고 올라가는 운송수단(vehicle)에 지구 중력장의 대부분을 이기고 실질적으로 올라가기에 충분한 에너지를 공급하는 것이다. 무게가 없고, 아주 강한 케이블 재료는 이러한 "우주 엘리베이터"에 이상적이지만, 이는 아직 존재하지 않는다. 또한, 수천 마일의 케이블을 올라가는 에너지의 공급은 올라가는 운송수단에 극초단파(microwave) 또는 레이저 출력을 쏘는 것을 고려하게 했다. 쏘아지는 출력에서 대기와 구름들의 초점이 흐려지게 하고 방해하는 효과는 올라가는 운송수단에 실제 도달하는 출력의 양을 크게 감소시키기 쉽다. (올라가는) 운송수단의 지구로의 복귀시의 에너지의 발산은 매우 소모적이기 쉬운데 상기 운송수단을 케이블에 유지하는 메커니즘의 속도 성능을 초과하는 것을 방지하기 위한 제동이 필요하기 때문이다.

현재 제안된 많은 방법들은 신규 재료들의 개발 또는 큰 구조물들을 요구하고 설사 되더라도 상업적으로 서비스하는 것을 보려면 수십년이 지나야 할 것이다.

대부분의 현재 발사 방법들은 극저온 액체 산소 산화제, 극저온 액체수소 또는 다른 액체 탄화수소 연료들 또는 고체 추진제들을 생성하기 위해 탄소 또는 오일과 같은 화석 연료들로부터 주로 유래한, 많은 양의 에너지를 사용하는 것을 포함한다. 이 재생불가능한 자원들의 사용은 본질적으로 비효율적인데 왜냐하면 연료 생산의 각 단계(stage)에서 처리 비효율성들이 복합되기 때문이다. 마찬가지로, 큰 질량과 종종 대기중으로부터 운송수단을 추진하는데 사용되는 배기가스 물질의 독성은 빈번히 생태계에 손상을 입히고 또는 기후학적으로 지장을 줄 수 있다.

따라서, 현재 사용가능한 재료들과 기술들을 사용하고, 현재 상업적으로 사용가능한 것보다 훨씬 적은, 전달되는 단위 질량당 비용으로, 성층권 상부 또는 그 너머로 추진제, 생명 유지용 가스들 등과 같은 유용한 재료들과 제조된 물품들을 전달하는 방법에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 운송수단의 엔진(들)을 점화하기 전에 가능한 한 운송수단을 높게 올려보내도록 수력 전기, 지열 또는 태양 광발전으로 생산된 전기를 사용하여 지구의 대기중으로부터 운송수단을 추진하는데 사용되는 재료의 질량을 최소화하는 것이 생태계에 유익하다.

대기 모니터링(atmospheric monitoring)은 50년 이상 동안 유효했다. 이에 의해 지구의 기후학적 변화들의 방향이 예측될 수 있는, 태양 복사선, 미량 가스의 농도들, 온도, 압력 및 다른 매개변수의 측정은 우리 세상의 기후의 이해를 크게 도왔다. 대기 중의 이산화탄소 및 다른 "온실" 가스들과, 현재 지구 대기 중의 50가지 이상의 화학 종들(species)의 연속적인 상승이 오존 구멍에 관해 특히 중요하다.

지구 온난화 및 지구 기상의 다른 변화들을 일으키는, 이산화탄소, 프레온 가스, 질소 산화물 및 육플루오르화황과 같은, "온실" 및 오존 감소 가스들의 레벨들의 증가가 발생함에 따라, 보다 연속적인 방식으로 대기를 모니터링하는 것이 보다 요구되고 있다. 대기 조건을 모니터링하는 현재의 방법들은: 사람이 탑승하거나 탑승하지 않은, 많은 기기(instrument)를 실은 비행기; 기기 패키지들이 현가된, 자유비행 풍선들; 샘플링 및 기기 적재물들을 갖는 로켓들과; 지상 기반의 레이저와 레이더 기지들을 포함한다.

지상 기반 기지들을 제외하고, 이들은 비교적 짧은 기간의 대기 데이터 샘플링 이상을 제공할 수 없다. 비-지상기반 방법들에 의한 가장 긴 지속기간의 모니터링은 현재 풍선의 경우에 몇일 이상을 초과하지 않고 로켓들과 같은 최단 지속기간은 수분 동안 측정될 수 있다. 이러한 대기 모니터링 방법들 중 많은 것이 1회용 기기 패키지들을 또한 사용하지만, 기존의 지상 기반 기지들은 대기의 깊이에 걸친 태양광과 다른 데이터의 스펙트럼 분석과 강도, 또는 박테리아/바이러스 함량, 화학적 조성을 측정하기 위해 물리적 샘플들을 얻을 수 없다.

그러므로, 대기와, 입사광 및 다른 복사선의 연속적 모니터링 및 샘플링을 위한 기기들이 장착될 수 있는, 지구표면으로부터 높은 높이까지 연장하는 구조물들에 대한 필요성이 존재한다.

무선 통신들과 수평선 상의 레이더는 전세계에 걸쳐 많은 국가들에 의해 보안 이유로 보다 널리 사용되고 있다.

테러리스트의 기습 공격들에 관한 최근의 전세계적인 보안 문제는 미합중국과 같은 나라들이 레이더와 다양한 전자기 스펙트럼 영역들을 사용하는 다른 수단을 사용하여 감시 레벨을 높이게 했다. 미국의 보안을 위해 상호정보교환가능한 무선 통신 시스템에 부분적으로 관련한, 미국 의회의 2007년의 9/11 위원회 법이 그 증거예이다. 지상 기반 레이더의 범위는 지구 표면의 곡률에 의해 제한되고, 보다 큰 사용 범위들을 달성하고자, 레이더 및 다른 시스템들은 높이 나는 항공기 또는 저고도 계류 기구(tethered balloon)들 상에 장착되었다.

유사한 방식으로, 휴대전화 무선통신 사업자들은 현재 서비스 영역 상에서 순환하여 비행하도록 제안된, 수신기들과 송신기들을 갖는, 고고도 비행기를 사용하여 서비스되는 영역을 넓히고자 노력한다. 매우 높은 고도의 이러한 경우들이 전기통신을 위해 매우 비싸고 수선불가능한 지구정지트랙상의 위성들을 사용하는 INMARSAT와 IRIDIUM이다.

따라서 저비용, 고고도 레이더 및 무선통신 플랫폼들에 대한 필요성이 존재함을 알 수 있다.

본 발명은 관광에도 관련한다. 에펠 타워와 같은 큰 기념비들, 엠파이어 스테이트 빌딩과 같은 큰 건물들, 또는 에베레스트산과 같은 높은 고도의 천연 지물(feature)의 방문은 계속 관광객들의 일반적인 활동이다. 사실상, 최근에 고가의 고고도 비행기 비행에 관해 비-군사적 관심이 증가했다. Burt Rutan의 Space Ship One이 수상한 100km 이상까지의 안전한 비행에 대한 최근의 "X Prize"는 고고도 수송의 상업화를 더 추진한다. Space Ship One과 Space Ship Two의 문제점은 이들의 로켓 모터들이 액화 질소산화물 산화제와 수산기 말단 폴리부타디엔 고체 연료를 사용한다는 것이고, 이 고체 연료는 그을음, 부분적으로 연소된 고무 및 다른 독성 물질들을 포함하는 배기가스를 생성한다. 최근의 공보들에서, Space Ship Two를 위한 대체 연료들이 조사되고 있고, 아스팔트와 파라핀으로 진술되어 있다. 비록 이들이 값싼 화석 연료들이지만, 연소는 완전하지 않기 쉽다. 오염 배기가스 생성물들, 아스팔트의 경우에, 금속 산화물들과 산성 황 화합물들을 낼 가능성이 있다. Aerospace Corporation사의 Martin Ross에 의해 매년 1,000회의 발사에 대해 최근에 계산된, 그을음 단독의 효과는, 지구의 극지들에서의 급상승하는 온도들과 성층권의 붕괴를 암시한다. 발표된 발사율은 주당 몇 번이다.

그러므로 보다 높은 고도들로 관광객들을 보다 저렴하고 보다 빈번하게 수송하기 위한 성장하는 시장이 존재한다.

지난 수년간, 스포츠로서 스카이다이빙은 램 에어 윙(ram air wing) 타입 낙하산들을 포함하고 작은 단단한 윙들, 소형 서프보드들, 로켓들과 심지어 소형 터보제트 엔진들과 같은 보조 장비들의 사용을 포함하게 바뀌었다. 또한, 두가지 주요 요인에 의해 제한되었지만, 스카이다이버들이 뛰어내리는 고도는 계속 증가하고 있다. 이러한 조건들은 기밀복 또는 여압실에 대한 요구조건, 또는 산소 농후화된 호흡 시스템에 대해 민간 비행용 반시간 제한이 존재하는 보다 높은 고도에서 작동하는 민간용 고정익 비행기들과 헬리콥터들의 제한된 성능이다. 단기간 동안에, 고고도 스카이다이빙에 대한 시장이 성장함에 따라 민간용 기밀복들이 사용가능하게 될 것으로 기대된다.

훨씬 더 극단적인 형태들의 스카이다이빙이 이제는 고려되고 있다. 이러한 제안된 형태들은 대기의 상층부로부터 뛰어내리기 또는 심지어 문제가 발생된(disstressed) 트랙 우주선의 탑승자들이 지구에 안전히 복귀할 때 발생하는 것과 같은, 우주로부터 재진입을 포함한다.

따라서, 다양한 새로운 형태들의 스카이다이빙에 대한 새롭고 보다 높은 고도 플랫폼에 대한 시장이 성장하고 있다. 사실상, 십만 피트(feet)이하의 고도에서 저비용 플랫폼들이 또한 계속 요구되고 있다.

최근, 군사적 이해관계 지역들로 비행기들의 신속한 배치가 정찰 또는 다른 목적을 위해 실제로 필요하게 되었다. 추가적으로, 상업용 극초음속 수송에 관심이 높아지고 있다. 이를 위해, 초음속 연소 엔진들을 갖는 극초음속 비행기가 이러한 인지된 필요들을 충족하기 위해 많은 국가들에서 개발되고 있다.

그러나, 보다 높은 마하 수들에서 효과적으로 작동하게 설계된, 이러한 비행기의 엔진들은 이들이 시동되기 위해 음속의 3배를 넘는 속도의 달성을 요구하는 것으로 보고되었다. 정지상태로부터 극초음속까지 다양한 비행 조건(flight regime)에서 엔진이 작동하기 위해서는 수반되는 중량 불이익과 함께 상당한 복잡성이 요구된다. 출발 속도를 달성하기 위해 로켓 부스터들을 사용하는 것을 제외하고, 다른 설계 계획(design path)은 2개의 부분 엔진을 요구하는 것으로 보인다. 첫번째 부분은 아음속에서 낮은 마하 수의 초음속으로의 비행 조건에서 우수한 터보팬 또는 터보제트 엔진이고, 높은 마하 수에서 초음속 연소 엔진으로 전환하고, 첫번째 부분을 정지한다.

대부분 움직이는 부분들이 없는, 극초음속 범위에서만 동작하게 설계된 엔진들은 그러므로 보다 가볍고, 구조가 간단하고, 따라서 보다 저렴하다.

2003년에, 미합중국의 유인 우주선 컬럼비아가 발사 단계 중에 발생한 구조적 손상으로 인해, 지구의 대기중으로 재진입시 파괴되었다. 마찬가지로, 시간이 경과됨에 따라, 보수할 필요가 있는 트랙 우주선; 문제가 있는 트랙 우주선과, 트랙으로부터 제거될 필요가 있는 바람직하지 않고 위험한 파편(debris)이 누적되었다.

미합중국의 컬럼비아 우주선과 같은 우주선이 무겁고, 대기중으로 복귀 비행시에 사용하기 위해 극저온 또는 다른 연료들을 운반하는 위험 및 중량 불이익으로 인해 재진입 후의 상당한 시간 동안 작동할 수 있는 주 엔진들이 없기 때문에, 이러한 우주선은 그 트랙(orbital track)에 가깝게 존재하는 충분한 강도 및 길이의 활주로들을 갖는 몇몇 공항들까지 이들이 활공할 수 있으면 특정 지점들에서 트랙를 떠나야 한다.

그러므로, 지구의 대기에서 아음속, 초음속 또는 지속된 극초음속 비행에서 자체 동력으로 비행하는 능력을 갖고, 대기 밖에서 유용하게 작업을 수행할 수 있는 보다 작은 우주선을 다른 사람들이 창조하는 것은 필연적이다. 로켓 동력을 사용하여 발사되고, 임의의 시점에서 재진입한 후에, 이러한 보다 작은 비행기에 적합한 다수의 기존의 민간용 또는 군용 비행장들 중 어느 하나로 비행하고 안전히 착륙할 것이다.

이들은 손상된 트랙 우주선의 승객들의 빠르고 안전한 회수와, 보수 또는 고장난(distressed) 무인 트랙 우주선과, 바람직하지 않고 위험한 파편의 트랙로부터 제거를 위해 사용된다. 곧 사용가능하게 되는, 다른 타입은 이러한 운송수단들의 사용 수명을 연장하기 위해 문제가 있는 우주선을 재급유하거나 부착되고 예인선으로서 작용하는 작은 정비용 운송수단이다. 또한 작은 우주선 또는 로켓들이 가능하다면 위험한 소행성들의 방향을 바꾸거나, 태양계를 탐험하기 위해 지구 중력장을 벗어나는데 사용될 수 있는 트랙 상에 있는 대형 구조물들의 급유 및 조립을 위한 모듈식 구성요소들, 또는 작은 위성들을 발사하는데 사용될 수 있다. 유럽 우주 기구와 러시아의 동일한 러시아연방우주청(Roscosmos)은 추후 건설될 화물 반송(cargo return)용 응용 재진입 운송수단(ARV)을 사용하여 달 또는 화성 임무를 돕도록 저 지구 트랙에 우주선제작소를 만드는 것을 최근에 고려하기 시작했다.

그 외에, 위성들과, 다른 트랙 우주선을 보수하는 계속되는 필요성이 있다고 기대된다. 이러한 유지보수는 식품, 연료, 호흡 또는 다른 용도를 위한 압축 또는 액화된 가스들, 우주선 시스템들을 교체 또는 업그레이드하기 위한 전기, 기계 또는 다른 장비를 배달하는 것, 또는 아프거나 부상을 입은 사람을 수송하거나, 인원을 교체하는 것을 포함할 수 있다.

그러므로, 우주에서 소형 다목적 우주선, 작은 위성들과 다른 장치들을 조립하고 급유하기 위한 모듈식 구성요소들을 발사하는 빠르고 저렴한 수단이 필요하다고 기대된다.

천문학에 사용되는 많은 망원경들의 감도는 빛이 상술한 입자들에 의해 반사 또는 산란될 때 대기중 먼지와 에어로졸로 인해 크게 감소되었다. 가장 적게 영향을 받는 망원경들은 일반적으로 대부분의 먼지와 에어로졸이 발견되는 대기로부터 훨씬 위에 있는, 외진 산들의 정상에서 발견된다.

그러므로, 민감한 망원경들이 장착될 수 있는 고고도 플랫폼들에 대한 추가 필요성이 존재한다. 특히, 여러 플랫폼들과 망원경들이 다른 태양계의 행성들을 위치결정하기 위해 현재 사용되는 것과 같은 매우 큰 개구(aperture)의 망원경을 모사하는데 사용될 수 있다.

2004년 12월에 발생한 인도네시아 츠나미 재해에서와 같이, 많은 영향을 받은 지역들의 정찰과 초기 구호 공급물의 이후의 전달이 사건 후 수일 또는 수주 후까지 이루어지지 않았고, 그 결과 수만명이 사망했고, 조기 구호가 가능했다면 나았을 것이 명백했다. 그러므로, 간단한 GPS 안내되는 1회용 로켓들을 사용하는 수천 톤의 종단(terminally) GPS 유도 낙하산 전달되는 구호 공급물과 다수의 작은 무인 정찰 비행체(drone)들을 전달하기 위해 빠른 준트랙(suborbital) 로켓 발사 시스템이 필요하다.

발명의 간단한 요약

따라서, 현재 사용가능한 재료들과 기술들을 사용하는, 현재 상업적으로 입수가능한 것보다 훨씬 적은 배달되는 단위 질량당 비용으로, 대기권 상부 또는 그 너머로 추진제, 생명 유지용 가스들 등과 같은 유용한 물질들과 제조된 물품들을 전달하는 방법에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 운송수단의 엔진(들)을 점화시키기 전에 가능한 한 높게 차량을 상승시키도록 수력 전기, 지열 또는 태양 광전 발전된 전기 또는 다른 재생가능한 에너지원을 사용하여 지구 대기로부터 운송수단을

추진하는데 사용되는 재료의 질량을 최소화하는 것이 생태학적으로 유익하다.

본 발명의 목적은 우주에 위치한 위성들에 및 우주에 적재물들을 보내기 위해 높은 발사율의 로켓 발사기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 로켓을 발사 고도로 상승시키기 위해 수력 전기 또는 다른 재생가능한 에너지를 사용할 수 있는 높은 발사율의 로켓 발사기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대체 또는 재생가능한 에너지를 사용하여 만들어진 보다 환경 친화적인 연료와 산화제를 사용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 구동되는 관형 운반대들을 사용하는 상부 피벗 발사 스테이션을 제공하는 것이고, 이 발사 스테이션은 케이블들과 관련 구조물에 장력을 가하고 지지하기 위해 공기보다-가벼운 풍선들이 부착되는 케이블들에 의해 지면에 연결되어 있다.

본 발명의 추가 목적은 재사용을 위해, 회생 제동을 사용하는 모터 발전기들의 사용을 통해, 구속구(tether)들을 통해 발사후에 지구로 빈 로켓 운반대들을 복귀하는데 관련한 위치 에너지를 회복하는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대기 중의 증가된 레벨들의 "온실" 가스들 또는 다른 오염물질들이 세계 기후의 변화를 일으킬 때 보다 연속적인 방식으로 대기 모니터링을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 각각 커버되는 지구 표면의 공간 체적 및 면적을 크게 증가시키기 위해 고고도 레이더 및 무선 통신 플랫폼을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 로켓들, 비행기들 또는 자유비행하는 경비행기를 제외하고 다른 수단에 의해 접근불가능한 레벨의 대기를 관광객들이 방문하기 위한 연속적인 합리적 가격의 상업적 접근을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보충 산소 또는 여압복없이 접근할 수 있는 만 피트 이하의 고도에서 저비용 플랫폼들 및, 다양한 새로운 형태들의 극 고도 또는 우주 스카이다이빙을 위해 현재 사용가능한 것보다 높은 고도의 플랫폼을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 바람직하지 않고 위험한 파편과 무인 트랙 우주선의 트랙로부터 제거 또는 손상된 트랙 우주선의 승객들의 안전한 회수, 수선, 업그레이드를 위한 작은 다용도 우주선을 발사하는 빠르고 저렴한 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 민감한 망원경들, 특히 우주로부터를 제외하고, 현재 가능한 것보다 우수한 관측을 위해, 어레이의 최외측 멤버들의 거리와 같은 직경의 단일 망원경으로서 작용하는 방식으로 수신되는, 빛과 전파들을 포함하는 전자기파들을 컴퓨터 수단에 의해 조합할 수 있는 것들이 그 위에 장착될 수 있는 지구 구름층들 위에 고고도 플랫폼들을 제공하는 것이다.

추가 목적은 예를 들어, 아프거나 부상을 입은 사람을 수송하거나 인원을 교체하기 위해, 그리고 우주선 시스템을 교체 또는 업그레이드하기 위해 전기적, 기계적 또는 다른 장비, 연료, 약품과 과학용 공급물, 호흡 또는 다른 용도용 압축 또는 액화 가스, 식품을 공급하기 위해 위성들과 다른 트랙 우주선을 유지보수하는 수단을 제공하는 것이다.

대기를 통해 위로 연장하는 케이블들을 따라 로켓이-적재된 운반대를 발사 스테이션까지 수송하기 위한 수송 시스템을 제공하는 것이 목적이다.

대기 중에 높이 위치한 발사 스테이션까지 케이블들을 따라 로켓들을 운반하기 위한 운반대들을 제공하는 것이 추가 목적이다.

대기중에 높게 위치한 발사 스테이션까지 케이블들을 따라 운반대를 운반하기 위한, 및 발사 스테이션으로부터 지면까지 빈 운반대들을 운반하기 위한 장치에 로켓이-적재된 운반대들을 잡고 보내기 위한 장치를 제공하는 것이 또한 추가 목적이다.

또 다른 목적은 대기중에 높게 위치한 발사 스테이션에 로켓들 또는 로켓이-적재된 운반대들을 운반하기 위한 장치에 로켓들 또는 로켓-적재된 운반대들을 잡아 보내기 위한 장치들에 로켓들 또는 로켓이-적재된 운반대들을 전달하기 위한, 그리고 로켓들을 안전하게 저장하기 위한 시스템을 제공하는 것이다.

로켓-적재된 운반대들을 운송하기 위한 장치의 제공도 본 발명의 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 발사 스테이션에 로켓-적재된 운반대를 상승시키기 위한 장치에 이후의 수송을 위해, 보관 시설로부터 유지 및 조립 시설로 로켓들을 위한 운반 장치들의 홀더(holder)들 및/또는 로켓들을 위한 운반대들, 로켓들의 구성요소들, 로켓들을 운반하기 위한 시스템이다.

본 발명의 추가 목적은 로켓을 운반대들에 적재하기 위한 횡방향 적재기(loader)를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은 로켓-적재된 운반대를 한 세트의 상승된 케이블로 로켓 발사 스테이션에 적재하기 위한 장치에 로켓-적재된 운반대를 상승시키기 위한 승강(elevating) 조립체를 제공하는 것이다.

발사 스테이션으로 향해진 케이블들 상에 로켓-적재된 운반대를 배치하기 위한 안내 구조물 장치에 로켓-적재된 운반대를 배향하기 위한 관련 장치, 및 로켓-적재된 운반대를 수용하기 위한 터렛(turret)을 제공하는 것이 추가적인 목적이다.

발사 스테이션에 향해진 케이블들을 안정적으로 잡아주고 분리하기 위해 케이블 시스템에 공기보다-가벼운 풍선들을 연결하기 위한 장치들을 제공하는 것이 본 발명의 추가 목적이다.

본 발명의 목적은 발사 스테이션으로 가는 한 세트의 케이블 상에 로켓-적재된 운반대를 도킹(docking)하기 위한 도킹 스테이션을 제공하는 것이다.

로켓-적재된 운반대를 케이블 시스템을 따라 상승된 발사 스테이션에 수송하기 위한 전력을 제공하는 것이 본 발명의 다른 목표이다.

본 발명의 다른 목적은 도킹 스테이션 상에서 케이블 시스템을 따라 로켓-적재된 운반대를 들어올리기 위한 리프트 링을 제공하는 것이다.

추가적인 목적은 지면으로부터 상승된 발사 스테이션까지의 케이블들을 분리하고, 케이블들을 안정화시키기 위한 장치를 제공하는 것이다.

지면과 상승된 발사 스테이션 사이에서 연장하는 케이블들에 프레임들 및 다른 장치를 부착하기 위한 연결 장치를 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.

운반대 내에 로켓을 유지하기 위한 장치를 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.

다른 목적은 대기 중에 직립상태로 유지되는 한 세트의 케이블과 함께 사용하기 위한 망원경 장착부를 제공하는 것이다.

사람(들), 또는 장비와 공급물들을 유지하도록 운반대에 상방향으로 운반될 로켓을 제공하는 것도 본 발명의 목적이다.

본 발명의 추가적인 목적은 로켓 발사 및 대기 재진입 중에 높은 가속도들을 견딜 수 있도록 사람이 있는 개선된 유압 보상 복이다.

이러한 목적들은 후술하는 본 발명의 바람직한 구현예들에 따라 달성된다. 다른 목적들은 첨부한 청구범위로부터 및 후술하는 바와 같은 본 발명의 개념들로부터 당업자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 로켓 발사 시스템의 바람직한 구현예의 특징들 중 일부의 개략적 형태의 예시도.
도 1a 및 도 1b는 도 1에 도시된 특징들의 상세도들.
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 로켓 발사 시스템의 기본 적재 부분과 조립을 도시하는 개략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 버전의 개념에 따라 측방향 운반 장치에의 로켓 적재의 도면.
도 4는 측방향 운반 장치와 기울임(tipping) 메커니즘, 로켓을 유지하는 운반대의 상이한 도면을 도시하는 개략도.
도 5는 본 발명의 바람직한 구현예에 따라 발사를 위해 로켓들을 준비하는 것에 관한 전기 공급 시스템과 연료 저장 장치, 운반대들, 로켓 유지 및 조립 스테이션들, 저장 랙(rack)들, 운반대용 트랙 루프(tracked loop)를 도시하는 평면도 레이아웃의 개략도.
도 5a는 도 5에 예시된 트랙들의 일부분의 확대 상세도.
도 6은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 연료급유 또는 조립 베이(bay)에의 로켓의 적재의 개략도.
도 7은 도 6에 도시된 횡방향 적재기의 상세도.
도 7a는 도 7에 도시된 레그 및 트위스트 락 핀(twist lock pin)의 확대 상세 사시도.
도 8은 측방향 운반 장치와, 로켓 유지 운반대를 갖는 본 발명의 바람직한 구현예의 승강 조립체의 작동을 도시하는 개략도.
도 8a는 하나의 버전의 회전용 턴테이블을 지지하는 장치의 확대 상세도.
도 8b는 다른 버전의 회전용 턴테이블(72)을 지지하는 장치의 확대 상세도.
도 9는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 운반대의 일부분, 측방향 운반 장치, 회전 베드(bed), 승강 조립체의 개략도.
도 9a는 테이퍼진 정렬 핀의 확대 사시도.
도 9b는 부분적인 트위스트 락 핀의 확대 사시도.
도 9c는 운반대의 베이스의 확대 상세도.
도 10은 본 발명의 바람직한 구현예에 따라 가선(cableway)에 로켓 유지 운반대의 수용, 정렬 및 삽입을 실시하기 위한 장치의 도면.
도 10a는 케이블 스페이서의 확대 상세도.
도 11은 로켓 유지 운반대들을 수송하기 위한 케이블 시스템에 관한 본 발명의 바람직한 부분의 추가 부분의 도면.
도 12는 로켓 유지 운반대를 들어올리기 위해 본 발명의 바람직한 특징에 따라 케이블 조립체 및 그 위에 배치된 부분들을 승강시키기 위한 풍선 조립체를 도시하는 개략적 형태의 본 발명의 바람직한 형태의 상부 부분의 상세도.
도 13은 케이블 조립체의 일부분, 및 이에 부착되는 상이한 구성요소들을 보이는 본 발명의 바람직한 부분의 상부 부분의 개략도.
도 13a는 단부 커버가 개방 위치인 운반대의 단부도.
도 13b는 도 13에 도시한 장치에 사용하기 위한 운반대의 일단부의 사시도이고, 도 13c는 그 구성요소들의 일부의 작동 위치들을 도시하는 운반대의 부분 측단면도.
도 14는 케이블 조립체와 이에 부착되는 상이한 부분들을 도시하는 본 발명의 바람직한 구현예의 개략 단면도.
도 14a는 운반대 단부 파지기의 부분의 확대 상세도.
도 15는 케이블 조립체와 풍선들을 위한 안정화 부분을 도시하는 본 발명의 바람직한 구현예의 개략도.
도 15a는 도 15에 도시된 풍선들에 대한 안정화 부분의 일부분의 상세도.
도 15b는 상부 스페이서의 케이블에의 연결의 분해 사시도이고, 도 15c는 그 평면도.
도 15d는 이격 조립체 암(arm)의 중간에 대한 케이블 부착 구조의 확대 사시도.
도 15e는 하부 스페이서의 케이블에 및 대형 하니스(harness)에의 연결의 분해 사시도.
도 16은 도 15의 방향 16-16에서 취해진, 바람직한 형태의 본 발명의 안정화 부분의 일부의 상세 개략 평면도.
도 17은 특정 작용력 벡터들을 도시하는, 도 15의 방향 17-17에서 취해진, 본 발명의 바람직한 구현예의 안정화 부분의 일부의 다른 상세도.
도 18은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 스러스터(thruster)들을 갖는 안정화 조립체의 개략 사시도.
도 19는 본 발명의 바람직한 형태에 따른 케이블 안정화 장치의 사시도.
도 20a 및 도 20b은 본 발명의 바람직한 형태들에 따른 케이블 조립체에 부착되는 공기보다-가벼운 풍선들의 다수의 세트들 중 두 개의 측면도들.
도 21은 본 발명의 바람직한 형태에 따른, 발사 시스템의 가선에 사용될 수 있는 멀티스트랜드(multistranded) 케이블의 사시도.
도 22는 도 21에 도시된 바와 같은 케이블의 측면에 물품들을 장착하기 위한 구조의 도면.
도 23 및 도 24는 도 22에 도시된 구조의 변형예들의 단면도들.
도 25는 본 발명의 바람직한 형태에 따라, 상기 케이블을 위아래로 구동하기 위한 견인 구동장치의 차륜(wheel)들에 의한 케이블의 결합의 단면도.
도 26은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른, 후퇴가능한 암 조립체의 사시도.
도 27은 본 발명의 바람직한 구현예에 따라 운반대에 로켓을 유지하기 위한 후퇴가능한 암 조립체를 도시하는 상세도.
도 28은 망원경이 주 리프트 풍선(들)의 상부에 장착되면 본 발명의 바람직한 로켓 발사 구현예의 상부 부분의 개략도.
도 28a는 도 28의 상부 부분의 사시도.
도 28b는 기어를 갖는 회전 구동 시스템과 링 베어링을 포함하는 도 28에 도시된 장치의 일부분의 확대 상세 측단면도이고, 도 28c는 도 28b의 방향 28c-28c에서 취해졌고, 케이블들이 일반적으로 어떻게 종료(terminated)될 수 있는지를 도시한다.
도 29는 도 28에 도시된 구현예에 사용하기 위한 가능한 망원경 장착부의 상세 사시도.
도 30은 본 발명의 바람직한 구현예에 따라 우주복을 입은 한명만을 보내기 위한 로켓의 개략도.
도 31은 여러 명의, 개별적으로 해제가능한 포드(pod)들 또는 우주복을 입은 사람들에 대한 로켓의 변형예.
도 32는 충격파 개시(initiation)를 위해 에어로-스파이크(aero-spike)를 사용하는 분리가능한 재진입 프레임 상의 우주복을 입은 사람의 도면.
도 33은 충격파 개시를 위해 에어로-스파이크를 사용하는 분리가능한 재진입 프레임의 다른 변형예의 도면.
도 34는 대기를 나가고 재진입하는데 사용하기 위한 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 탑승자가 착용하는 우주복의 개략도.
도 34a는 도 34에 도시된 우주복 헬멧의 상세도이고, 도 34b는 도 34의 우주복 헬멧의 추가 상세도.
도 35는 도 34에 도시된 우주복의 내부 체적을 변화시키는 하나의 방법을 위한 장치의 도면.
도 36은 도 34의 우주복의 일부분 내의 사람의 팔다리의 상세도.
도 37 및 도 38은 로켓들의 상부에 장착되는 로켓 조립체들의 재진입가능한 우주 항공기 버전들의 도면이고, 하나는 날개가 펼쳐져 있고 하나는 본 발명의 바람직한 구현예에 따라, 운반대 내에 수송을 위해 날개가 접혀 있다.
도 38a는 본 발명의 바람직한 구현예에 사용하기 위한 제어 구조들 및 접힌 리프트를 갖는 리프팅-바디 타입 우주 항공기의 회화도(pictorial view).
도 39는 비상투기가능한(jettisonable), 공기역학적, 보호 외각(shell)들을 갖는 본 발명의 바람직한 구현예의 부분에 따라 로켓 상에 운반되는 위성 또는 다른 적재물의 개략도.
도 40 및 도 41은 와이어 로프 대신에 사용될 하나의 타입의 케이블인 로드(rod)의 사시도 및 단면도.

본 발명의 바람직한 구현예는 하기에 보다 상세히 설명되는 몇몇 구성요소들을 참조하여 일반적인 용어들로 초기에 설명된다. 일반적인 구성요소들은 도 1, 도 1a 및 도 1b에 일반적 개념으로 도시되어 있다. 바람직한 구현예는 발사될 로켓(18)을 이동시키기 위한 장치를 포함하는 로켓 발사 시스템(1)이다. 로켓(18)은 먼저 컨테이너 또는 운반대(20)와 같은 로켓 수송 장치 내에 있거나 또는 저장 랙(7)으로부터 운반대(20)에 적재된다. 운반대(20)들은 로켓(18)을 수송하기 위해 제 위치에 배치 및 유지되는 단부가-개방된 내압 및 내열 연속 튜브(836; 도 13 및 도 13c)들로의 원통형 종방향 구멍들을 갖는다. 운반대(20)들은 튜브(836)와 같은 종방향 축인, 종방향 축을 갖고, 전천후(방수)이다. 로켓(18), 그 구성요소들, 및 로켓(18)들이 적재되거나 적재되지 않은 운반대(20)들이 하역장(5: off loading area)으로의 선로(3) 상의 적절한 수송 기동차(railing car)에 의해 저장 랙(7)들로 운반된다. 크레인(48)은 로켓(18)들, 및/또는 운반대(20)들 및/또는 로켓(18)의 구성요소 각각을 운반하고 또는 비교적 좁은 크레인 트랙(78)들 상에 로켓 발사 시스템(1)의 다양한 부분들을 유지하는데 사용된다. 로켓(18)들은 핀(21; 도 7)(fin)들을 가질 수 있고, 각각의 운반대(20)는 튜브(836)에 추가하여 내부 지지부들을 갖는다.

횡방향 적재기(50; loader)는 도 1a의 화살표(A)에 의해 도시된 방향들로 트랙(90)들 상에서 이동하고, 트랙(90)들은 크레인 트랙(78)들보다 서로 떨어져 위치한다. 바람직하게는 저장 랙(7)들로부터 조립 또는 급유 베이(10)들로 로켓(18)들, 운반대(20)들 등을 전달하는데 사용되는, 횡방향 적재기(50)는 트랙(90)들 상에서 이동하는 트럭(92)들을 포함하고, 빔(96)들 위의 한 쌍의 횡방향 평행 궤도(97) 상에서 움직일 수 있는 차륜(wheel)을 갖는 트럭(98)과, 차륜을 갖는 트럭(98)에 부착되는 승강기 조립체(100)를 갖는다. 바람직하게는 발사 시스템 유지보수를 수행하는데 사용되는, 크레인(48)은 저장 랙(7)들로부터 로켓(18)들, 및/또는 운반대(20)들 등을 제거하고, 로켓(18)들 및/또는 운반대(20)들을 조립/급유 베이(10)들에 전달하는데에도 사용될 수 있다(일반적으로 다수의 조립 베이(10)가 있다). 승강기 조립체(100)는 화살표(B)로 도시된 방향으로 궤도(97)들 상에서 움직인다. 어떤 방식이든 로켓(18)이 적재되거나 적재되지 않은 운반대(20)가 조립 베이(10)에 배치된다. 전체 작동은 국지적 발사 제어 또는 시스템 제어 벙커(120)에서 적절한 제어 장비에 의해 제어된다.

도 1a 및 도 2를 참조하면, 측방향 운반 장치(46)는 지면 아래의 경로(14, 14a)들에 배치된 한 세트의 트랙(17)을 따라 그 안에 적재된 로켓(18)과 함께 운반대(20)를 운반하고, 이 경로들은 수직 벽(16)들 사이에 위치한다. 경로(14a; 도 5도 참조)는 트랙(17)들을 공유하는 밀폐 루프 경로(15)에 통한다. 측방향 운반 장치(46)는 화살표(C)로 도시된 방향으로 이동한다. 측방향 운반 장치(46)는 승강 조립체(60)를 포함하는 발사기(119)에 로켓(18)을 갖는 운반대(20)를 수송한다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 승강 조립체(60)는 상부 선회(swiveling) 메커니즘(61)을 포함한다. 운반대(20)는 지상의 턴테이블 메커니즘(63)으로 상승된다. 턴테이블 메커니즘(63)은 턴테이블 베이스(122)와 터릿(turret) 조립체(123; 도 8, 도 10 및 도 11)를 포함한다. 터릿 조립체(123)는 턴테이블(72), 하부 가이드 튜브(124) 및 제 2 가이드 구조물(125)을 포함하고, 후자는 한 세트의 전원 및 수송 주 케이블(27)들에 작동가능하게 연결된다.

주 케이블(27)들은 그 위에서 수송되는 로켓-적재된 운반대(20)를 위한 전기 에너지 제공기(provider)들이다. 전기 에너지는 한 세트의 전기-전도성 케이블에 의해 제공될 수 있고, 운반대(20)들이 제 2 세트의 강한 수송용 케이블들에 의해 수송될 수 있다. 그러나, 전원선들과 로켓 수송 선들은 한 세트의 전력 및 수송용 주 케이블들 중 하나로 일체로 조합되었고 이는 전기 에너지 운반체로서 및 (바람직하게는 고 고도에 및 고 고도로부터 상기 운반대를 수송하도록 운반대들에서) 로켓들을 지지하게 기능한다. 주 케이블(27)들은 사용될 때 고 고도에 있는 상단 부분과 제 2 가이드 구조물(125) 또는 턴테이블 메커니즘(63)에 있는 또는 그 근처에 있는 하단부 부분을 갖는다. 상기 전력 및 수송용 주 케이블(27)들은 바람직하게는 3상 전력을 전달하기 위해 3개이다. 도 1, 도 1b, 도 11 내지 도 14를 참조하면 주 케이블(27)들은 한 세트의 제 2 케이블(184)들이 그로부터 연장하는, 도킹 스테이션(166)에 연결되어 있다. 케이블(184)은 리프트 링 조립체(182)를 작동가능하게 안내하고, 이 조립체는 미리 선택된 발사 방위각이 도킹 스테이션(166)의 상부 링 부분(172)과 리프트 링 조립체(182)에 의해 결합된 운반대(20)와 함께 수정되면 도킹 스테이션(166) 상에서 적절한 높이로 수정된다. 상부 링 부분(172)과의 결합부로부터 들어올려지고 운반대 단부 파지기(196)로부터 해제된 후, 리프트 링 조립체(182)는 미리 선택된 발사 앙각(elevation angle)으로 수정된다. 리프트 링 조립체(182)는 후술하는 바와 같은 로켓(18)들의 발사시 최종 단계를 위해 도킹 스테이션(166) 상에 위치하고 상당한 고도에 배치된다.

케이블(27, 184)들과 임의의 다른 케이블들이 일련의 공기보다-가벼운 풍선(164, 160)들에 의해 상부 대기권에 지지되고, 풍선들은 공기보다-가벼운 가스를 유지하는 외피(skin)로 구성된다. 상기 공기보다-가벼운 풍선(164)들은 상기 주 케이블(27)들에 의해 운반되는 임의의 구조물과 상기 세트의 주 케이블(27)의 자중을 누적적으로 지지하도록 상기 주 케이블(27)들의 길이를 따라 단속적으로 상기 주 케이블(27)에 부착되어 있다. 풍선(160)들은 이들이 유용한 부하를 운반할 수 있도록 장력 케이블(27, 184)들과, 상기 풍선(160)들까지의 도킹 스테이션(166)을 포함하는 모든 구조물과 조립체들, 및 케이블(27)들의 별도로 지지되지 않는 부분, 및 이에 부착된 임의의 구조물들을 지지한다. 케이블(27)들은 한 세트의 스페이서 또는 안정판(stabilizer) 조립체(158)에 의해 서로 이격되어 있다.(케이블들은 와이어 로프들로서 설명하는 부분의 대부분에서 도시되었지만, 이들은 후술하는 바와 같이 로드들일 수 있다.)

운반대(20) 내의 각각의 조립된 로켓(18)이 조립 베이(10)로부터 하부 가이드 튜브(124)로, 그 다음에, 제 2 가이드 구조물(125), 그 다음에 도킹 스테이션(166)에 견인 구동장치(26)에 의해 수송되고, 견인 구동장치는 전기적으로 구동되는 여자 장치(168)를 포함한다. 견인 구동장치(26)는 기계적 및 전기 장치를 함께 상호연결하기 위해 그리고 전력을 기계적 동력으로 변환하기 위해 장치에 연결되는 한 세트의 견인 구동 차륜(26a)을 포함한다. 그러므로, 기어박스(G)의 한 세트의 기어가 전기적으로 구동되는 여자 장치(168)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 후자는 도 9c, 도15c 및 도 25에 도시된 바와 같이 기어박스(G)의 기어들에 작동가능하게 연결된 모터-발전기(M-G)를 포함할 수 있다. 견인 구동장치(26)는 운반대(20)에 내장된다. 운반대(20)는 함께 이동하고 전기적으로 구동되는 여자 장치(168)는 운반대(20)가 케이블(27)들을 올라갈(타고 올라갈) 때 주 케이블(27)로부터 전력을 받고 다른 케이블들은 견인 구동장치(26)에 의해 후술하는 바와 같이 이들에 연결된다. 케이블(27)과 상기 케이블들에 영구적으로 부착된 모든 물품들의 자중은 공기보다-가벼운 풍선(164)들에 의해 주기적으로 오프셋되고 이들은 공기보다-가벼운 풍선(160)들에 의해 팽팽하게 유지된다. 견인 구동 차륜(26a)들과 (모터 발전기(M-G)에 커플링된 기어박스(G)의 기어들로 구성된) 전기적으로 구동되는 여자 장치(168)는 전기적으로 구동되는 여자 장치(168)를 에너지공급하기 위해 전기 에너지를 동력 에너지로 변환한다. 후자는 유익하게는 운반대(20)가 하강할 때 위치 에너지를 전력으로 변환하고, 운반대(20)가 그 위에서 이동하는 케이블들의 부분을 형성하는 전력선들에 전력을 전달하기 위한 역전가능한 전기적으로 구동되는 여기 장치이다. 운반대(20)가 상승하기 위해 전기 에너지를 필요로 할 때, 차륜(26a)은 모터 발전기(M-G)에 의해 여기되는 것에 반응하여 회전하는 기어박스(G)의 기어들의 세트와 같은 변환 장치를 통해 모터 발전기(M-G)에 의해 구동된다. 운반대(20)가 중력의 영향 하에 하강할 때, 견인 구동장치(26)는 회생 제동장치로서 작용하고 모터 발전기(M-G)(또는 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 임의의 다른 장치)를 구동하는 기어박스(G)의 기어들(또는 회전 속도를 변화시키는 임의의 다른 장치)을 작동시킨다. 풍선(160, 164)들은 바람직하게는 도 1, 도 11, 도 20a 및 도 28에 도시된 것과 같이 경사진 측면들; 도 20b에 도시된 원통형 측면들을 갖거나, 또는 구형일 있고 또는 다른 형상들을 가질 수 있다. 고 고도 풍선들은 공지되어 있고 계속 계발되고 개선되고 있다. 적절한 풍선(160, 164)들은 바람직하게는 수개월, 최적으로는 수년 동안 본 발명을 위한 응용예들에서 기능상태를 유지해야 한다. 성층권으로 가기 위한 풍선들이 1950년대부터 공지되어 있고 사용되었다. 운반대(20)는 후술하는 바와 같은 예정된 양에 따라 제 2 케이블(184)들을 따라 들어올려지고 회전된 다음에 기울여지고, 이후에 로켓(18)이 발사된다.

상술한 설명은 본 발명의 바람직한 형태의 구성요소들의 개요를 제공한다. 하기에 제시되는 것은 그 바람직한 형태들의 본 발명의 보다 상세한 설명이다.

로켓(18)들과 그 각각의 적재물이 조립되고 운반대(20)에 적재되고 필요하면 급유되고, 발사 전에 폭파-내성이 있는 조립 베이(10)들에 유지된다. 각각의 베이(10)는 지면 아래에 위치하고 로켓(18)의 추진제가 사고로 폭발하는 경우에 손상을 제한하도록 구성된다. 각각의 베이(10)는 폭발을 상방향 및 측방향으로 편향시켜 임의의 이러한 폭발의 영향을 제한하기 위해 적절한 보강 콘크리트 재료 등으로 만들어진 원추의 도 2 및 도 11을 참조하는 역전된 절두체(12; frustum)의 형상의 역전된 표면을 갖는다. 각각의 베이(10)는 지면-하의 경로(14, 14a)들에 의해 밀폐 루프 경로(15)에 연결되어 있다. 경로(14)는 조립 베이(10)의 측방향 구멍을 마주하는 상방향 경사 벽(16a; 도 2)을 갖는 경사진 개방 슈트(86; 도 6)(open chute)에서 종료한다. 이는 베이(10)로부터 발생가능한 폭발의 임의의 측방향 성분을 상방향으로, 그리고 발사 시스템(1)의 지지 장치(구조물들, 장비) 및 사람으로부터 멀어지게 편향시킨다. 그 다음에 경로(14)는 경로(14a)와 결합하도록 약 90°로 회전한다. 각각의 베이(10)는 운반대(20) 내에 로켓(18)을 유지할 수 있다. 각각의 로켓(18)은, 주 로켓 엔진이 불발되어도, 짧은 지속시간의 부스터 로켓 모터와 로켓(18)이 떨어져 로켓 발사 시스템(1)을 손상시키지 않는 속도로 운반대(20) 내에서 단부가 개방된 연속 튜브(836; 도 13a)로부터 로켓(18)을 발출(eject)하기 위한, 짧은 지속시간 부스터 로켓 모터를 포함할 수 있다. 부스터 로켓 모터는 후술하는 바와 같이, 그 안에서 유지되는 컨테이너의 열 및 압력에 견디는 영역 내에서만 작동한다. 각각의 로켓(18)은 그 설계 속도까지 로켓(18)을 구동하기 위해 하나 이상의 주 모터를 갖는다.

각각의 운반대(20)는 운반대(20)가 지면으로부터 대기권을 통해 이동할 때 운반대(20)의 로켓(18)을 보호하기 위해 그 양단부에서 힌지식(hinged) 말단 웨더 커버(weather end cover)들 또는 후퇴가능한 막(30; 도 9c, 도 13 및 도 13a)과, 대향하는 단부 구멍(24; 도 9c, 도 13 및 도 13a)들을 갖는다. 이들 커버(30)는 운반대(20)의 양단부를 개방하도록 회전될 수 있고 또는 막(30)들이 도 13a에 도시된 바와 같이, 유사하게 운반대(20)의 개방된 양단부로 후퇴될 수 있다. 이들이 액츄에이터(29; 도 13b 및 도 13c)들을 사용하여 단부들에 대해 직각인 위치로 회전될 수 있도록 운반대(20)의 일 측면에 평행하게 힌지결합된(hinged) 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)들이 대향하는 단부 구멍(24)들 내에 있다. 각각의 운반대(20)는 동일하게 이격된 주 전원 케이블(27)들까지 운반대(20)를 잡아 위로 당기기 위해 운반대(20)의 주변에 동일하게 이격된 다수의 3개 견인 구동장치(26; 도 9c)들을 갖는다. 케이블(27, 184)들은 후술하는 바와 같이, 적절히 높은 인장 강도와 전도성을 갖는다. 견인 구동장치(26)들은 상술한 3개의 동일하게 이격된 주 전원 케이블(27)들에 의해 전력이 공급되고, 이 케이블(27)들은 그로부터 견인 구동장치(26)들이 전력을 끌어쓰는 3상 전원을 전달한다. 견인 구동장치(26)들은 회생 제동장치로서 사용될 때 전력을 생성하거나 운반대(20)를 상승시키기 위해 전력을 사용하여, 역전될 수 있다(역으로 작용될 수 있다:reversible). 회생 제동 모드에서 작동하는 견인 구동장치(26)들은 낮춰질 때(하강할 때)의 운반대(20)의 위치 에너지를 케이블(27)들로 다시 공급되는 전기로 변환하고, 이 회복된 전기는 인접한 발사 시스템(1)의 다른 적재된 운반대(20)를 상승시키는 것을 돕는데 사용될 수 있다. 견인 구동장치(386; 도 28)(26; 도 9c)들은 유사한 방식으로 작동한다. 운반대(20)의 내부는 짧은 지속시간의 부스터 로켓 모터의 작동에 의해 발생하는 폭발 효과들과 열에 견딜 수 있게 설계된다. 말단 커버들 또는 막(30; 도 9c와 도 13a에 상세히 도시됨)들은 모든 악천후로부터 운반대(20)에 유지된 로켓(18)을 보호하고 고 고도 발사 위치로의 수송 중에 로켓(18)으로부터 나오는 임의의 반응성 물질들의 연소를 억제하기 위해 질소와 같은 로켓(18) 주위의 운반대(20)의 내부 내의 불활성 또는 비교적 불활성인 가스들을 함유하기 위해 사용될 수 있다. 운반대(20)의 상단부는 후술하는 바와 같은 로켓 발사 과정을 준비할 때 운반대(20)를 들어올리는데 사용되는 부분 회전 트위스트 락 핀(144; 도 9; 역시 후술함)과 유사한 트위스트 락 핀(204; 도 12 및 도 13)들을 수용하도록 부분 회전 트위스트 핀 소켓(154; 도 9; 후술함)들과 유사한 트위스트 핀 락 리셉터클(32; 도 13a)들을 가질 수 있다.

각각의 운반대(20)는 로켓(18)과 운반대(20)의 무게중심(36, 37; 도 13)들이 그 무게중심에서 운반대(20)의 중간에 안정적으로 각각 위치하도록 운반대(20) 내에 안전하게 로켓을 유지하는 내부 후퇴가능한 암(34, 35; 도 26 및 도 27)들을 갖는다. 작은 탄성 또는 공압 차륜(372; 도 27)들이 로켓의 추진 벡터가 로켓의 무게중심을 정확히 통과하지 않으면 사출 중에 운반대(20)의 내측과 로켓 간의 마찰 접촉을 방지하는 것을 돕도록 로켓의 주변에 부착될 수 있다. 후퇴가능한 암(35)과 관련 부분들은 후술한다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 로켓(18)들이 운반대(20)에 적재될 수 있는 상이한 방식들이 있다. 하나의 버전에서, 로켓(18)은 초기에 수평으로 조립되고, 운반대(20)에 삽입되고, 화살표(D)로 도시한 방향으로 차륜을 갖는 적재기(38; 도 3) 상에 초기에 배치된다. 운반대(20)는 그 다음에 유압 회전기(39)에 배치되고, 회전기(39)는 유압 액츄에이터(43)(또는 다른 어떤 적절한 액츄에이터)와 같은 수단에 의해 핀(42)들 상에서의 회전을 위해 스트랜드(41)들 사이에 장착된 유압 등에 의해 회전가능한 베드(40; bed)를 갖는다. 유압 액츄에이터(43)의 피스톤 로드는 운반대(20)가 피스톤과 실린더를 막 통과했기 때문에 실린더 내에서 거의 완전히 후퇴되어 있다. 균형추(44)들은 베드(40)의 무게중심이 로켓(18)과 운반대(20) 조립체의 무게중심 및 핀(42)들의 회전축과 일치하게 하여-유압 액츄에이터(43) 또는 다른 회전 수단이 쏟아야 하는 작동력을 감소시키도록, 베드(40)의 네 모서리들 각각에 설계된다. 로켓(18)들은 유압 회전기(39)들에 의해 수직 배향으로 회전하기 전에 측방향 운반 장치(46)들(또는 유사한 수송장치들)의 수평으로 배향된 운반대(20)들에 이전에 배치되었을 수 있고; 또는 로켓(18)들은 이송 적재기(50; transfer loader)에 의해 조립 베이(10)들 내에서 이전에 측방향 운반 장치(46)들에 놓인 직립된 운반대(20)들에 배치되었을 수 있다. 도 6을 참조하면, 횡방향 적재기(50) 또는 크레인(48)은 조립 베이(10)들에서 후술하는 바와 같은 사전-위치결정된 측방향 운반 장치(46)들 상에 빈 운반대(20)들을 이송하는데 사용될 수 있고, 이후에 적재기(50) 또는 크레인(48)이 로켓(18)을 운반대(20)에 적재한다.

측방향 운반 장치(46)들은 도 1 내지 도 6, 도 8, 도 9 및 도 10에 도시되어 있다. 측방향 운반 장치(46)들은 트랙(17)들 상의 경로(14, 14a)들과 경로(15)를 따라 이동한다. 경로(15)는 밀폐 루프를 형성하고 이는 지상 턴테이블 메커니즘(63; 도 1a, 도 8, 도 10 및 도 11 후술됨) 아래를 통과하고 도 2와 도 8에 도시된 바와 같이 내폭 조립 베이(10)들로부터 승강 조립체(60)로 각각 로켓(18)이 적재된 운반대(20)를 운반하고, 빈 운반대(20)도 운반한다. 각각의 측방향 운반 장치(46)는 운반대(20)가 직립 위치에 있고, 운반대(20)의 외부 에지들이 오목부(56)에 끼워맞춰지도록 운반대(20)의 단부를 수용하는 일반적으로 삼각형인 오목부(56; 도 2, 도 4)를 갖는 플랫폼(54; 도 9)을 갖는다. 트랙(17)들 상에서 측방향 운반 장치(46)를 이동시키기 위한 독립적으로 조향될 수 있는 차륜(58; 도 9)들을 갖고, 측방향 운반 장치(46)가 경로(14, 14a)들과, 경로(15)를 따라 이동할 수 있게 하는 적절한 조향 메커니즘을 추가로 갖는, 측방향 운반 장치(46)가 도시되어 있다. 테이퍼진 정렬 핀(142; 도 9, 후술함)들과, 부분 회전 트위스트 락 핀(144; 도 9, 후술함)들을 포함할 수 있는, 적절한 잠금 메커니즘이 플랫폼(54)의 오목부(56)에 운반대(20)를 고정하도록 제공된다. 측방향 운반 장치(46)들은 상술한 바와 같이 후술하는 승강 조립체(60)의 일부인 상부 선회 메커니즘(61)에 장치(46)들을 해제가능하게 고정하기 위해, 후술하는 바와 같이, 정렬 핀들과 부분 회전 트위스트 락 핀(144)들을 수용하도록 운반대(20)의 바닥에서 발견되는 것과 유사한 리셉터클들을 추가로 갖는다.

경로(15)의 일부를 따라, 일련의 로켓(18)과 그 변형예들과, 측방향 운반 장치(46)들, 운반대(20)들과 같은 다른 물품들과 기밀구조의(여압된) 관광객 운반대들과 발사 시스템 유지보수 운반대들과 같은 변형예들이, 벽(64)들에 의해 분할된 저장 랙(7)들에 보관된다. 고체 연료를 사용하지 않으면, 로켓(18)들은 바람직하게는 로켓(18)들의 타입에 따라 액체-액체 또는 액체-고체 연료들과 같은 다양한 조합들의 추진제를 사용하여 조립 베이(10)들에서 또는 랙(7)들에서 보관 중에 급유(연료공급)될 수 있다. 하나의 높은 비추력(specific impulse) 추진제 조합은 도 5에 도시된 바와 같이 저장 탱크(65, 66)들에 각각 보관될 수 있는 액체 산소(LOX)와 액체 수소(LH₂)이다.

이 연료 조합은 하나 이상의 수력-터빈(hydro-turbine)이 기계 동력을 전달하고 가능하면 다른 수력-터빈들이 전력 시설(468)에 포함된 발전기(62)들을 구동하는 시스템을 사용하여 가장 환경 친화적인 방식으로 생산될 수 있다. 수력-터빈(들)은 플랜트(74)에서 가스 액화 서브-플랜트와 물 전기분해와 같은 가스 액화 플랜트들에서 발견되는 압축기들을 직접 구동하고, 커플링된 발전기(62)들로부터 변전소에 전기공급하기 위해 충분한 압력 및 질량 유량을 갖는 강과 같은, 적절한 소스로부터 물을 받는다. 변전소(70)로부터의 전력은 플랜트(74)의 물 전기분해 서브-플랜트를 작동시키는데 사용될 수 있고, LOX 저장 탱크(65)와 LH₂ 저장 탱크(66)에 각각 저장되는, 그 결과인 산소(O₂)와 수소(H₂)를 액화시키기 위해 플랜트(74)에서 수력-터빈으로 구동되는 가스 액화 서브-플랜트에 보조 전원을 제공하는데 사용될 수 있고, 전원은 발사 시스템(1)의 다른 모든 부분 및 이러한 전력을 필요로 하는 그 지지 장치에 에너지를 공급하는데 사용된다. 수력 전기와 수력-터빈으로 유도된 축 마력(shaft horse power)이 사용될 수 없으면 핵분열과 같은 다른 에너지원들이 대안으로서 사용될 수 있다. 지열, 수력 또는 태양과 같은 재생가능한 에너지원들이 선호된다.

상술한 바와 같이, 로켓(18)들은 운반대(20)에 격납되어 지상에서 수송된다. 측방향 운반 장치(46)들은 (후술하는 트랙(90)들에 비해) 비교적 좁고 평행한 궤도(17) 상에서 경로(14, 14a)들과 경로(15)를 따라 이동할 수 있다. 빈 측방향 운반 장치(46) 옆의 저장 랙(7) 상의 빈 운반대(20)가 도 5와 도 6에 도시되어 있다. 여압된 관광객 운반대 변형예, 유지보수 운반대 운송수단 변형예, 예비 풍선을 담고 있는 운반대들 또는 우주 여행 우주선(76)이 또한 도 5에 도시되어 있다. 경로(15)의 직선형 대향하는 부분들에 평행하게 연장하는, 트랙(78)들과 한 쌍의 트랙(90; 후술함)(도 5 및 도 6)이 크레인(48)과 차륜을 갖는 이송 적재기(50)의 이동을 위해 사용된다. 경로(15)를 따라 이동하는 측방향 운반 장치(46)들의 위에 빈 운반대(20)들이 도시되어 있고, 이로부터 이들이 재정비 또는 재적재를 위해 제거될 수 있다.

적재 시스템이 도 6에 보다 상세히 도시되어 있다. 저장 랙(7)들은 완전한 로켓(18)들 및/또는 로켓 부분(18a, 18b, 18c)들로 도시된 로켓(18)의 구성요소 부분들, 및/또는 우주 여행 우주선(76; 도 5), 및/또는 빈 운반대(20) 또는 여분의 측방향 운반 장치(46)들 중 어느 하나를 각각 보유한다. 로켓 부분(18a, 18b, 18c)들은 최종 로켓(18)을 위해 조합될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 각각의 로켓 부분(18a, 18b, 18c)을 갖는 로켓(18)들은 궤도(3; 도 1 참조)에 의해 그 각각의 장소로 공급되고, 이 로켓(18)들, 로켓 부분들 등은 멀리 있는 전세계의 제조 시설들로부터 올 수 있다. 운반대(20)와 측방향 운반 장치(46)도 랙(7)에 있는 것으로 도시되어 있다. 크레인(48)은 저장 랙(7)들 내에서 베이의 로켓 부분(18a-18c)들이 조립된 다음에 운반대(20)들 중 하나로 트랙(78)들 상에서 이동될 수 있다. 크레인(48)은 경로(14, 14a)들과 경로(15)를 유지보수하는데에도 사용될 수 있다. 크레인(48)은 케이블(49)을 갖는다. 적절한 리프팅 장치와 함께 그 케이블(49)을 사용하는 크레인(48)은 조립된 로켓(18)을 들어올리고 이를 측방향 운반 장치(46) 맨 위의 사전에-배치된 운반대(20)에 삽입하기 위해 베이(10; 도 6의 좌측 부분)에 운반할 수 있다. 크레인(48)은 트랙(17, 78, 90)들과 궤도(97; 후술함)들을 유지보수하기 위해, 상술한 다른 유지보수 장비에 추가하여 요구된다. 로켓(18)을 이송하기 위해 크레인(48)을 사용하는데 주의해야 하는데, 왜냐하면 크레인의 케이블(49)은 이송 중에 흔들리는 경향이 있고 케이블(49)로부터 현가된 로켓이 손상될 수 있기 때문이다.

후술하는 바와 같이, 높은 반응성을 갖는 연료-산화제 조합이 사용되면 베이(10) 내의 로켓(18)이 사고로 폭발할 위험이 항상 존재한다. 이러한 폭발의 돌풍(blast) 효과들로부터 다양한 구조물, 장비 및 사람을 보호하기 위해, 한 쌍의 평행한 역전된 L-자형 가이드 부재(80; 도 6)가 베이(10)의 반대쪽 에지들에 걸쳐 연장한다. 각각의 가이드 부재(80)의 쌍은 화살표(E)로 도시한 방향에서 슬라이딩가능한 돌풍 커버(82)를 갖고, 돌풍 커버(82)는 급유 전에 가이드 부재(80)들의 중첩 플랜지(84)들 하에서 슬라이딩된다. 돌풍 커버(82)는 일단 플랜지(84) 아래에 위치하면, 돌풍이 발생해도 움직일 수 없다. 돌풍 커버(82)들은 조립, 급유 중에 베이(10) 내에서 돌풍을 견뎌야 하는 경우에도 파괴되지 않는 재료로 만들어지고, 돌풍은 슈트(86)를 통해 중요한 구성요소들로부터 멀어지게 보내진다.

도 1 및 도 6에 도시된, 횡방향 적재기(50)는 차륜을 갖는 트럭(92)들이 그 위에 타는 넓은 트랙(90; 크레인(48)용 트랙(78)보다 넓음)들의 쌍을 포함하는 로켓 적재 시스템(88)의 일부이다. 빔(96)들과 차륜을 갖는 트럭(92)들을 포함하는 가이드 조립체(94)가 넓은 트랙(90)들에 걸쳐 연장하고 넓은 트랙(90)들 상에서 이동하는 트럭(92)들 위에 탄다. 가이드 조립체(94)는 그에 걸쳐 승강기 조립체(100)가 이동하는 빔(96)의 맨 꼭대기에 도 7에 도시한 바와 같은 평행한 궤도(97)들을 갖는다. 궤도(90)들 상의 전체 횡방향 적재기 조립체(50)는 양단 대차(end truck)들을 갖는 상부에서 연장하는 복단 크레인(double girder crane)과 유사하다. 차륜을 갖는 트럭(98)이 도 1, 도 1a, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 평행한 궤도(97)들에 걸쳐 이동한다. 이송 적재기(50)는 적절한 전자, 기계적 수단, 바람직하게는 평형추를 사용하여 지지 장치(101)에서 화살표(F)로 도시한 바와 같이 상하로 움직일 수 있는 승강기(102)와 가이드 지지 장치(101)와 함께 도 7에 도시한 바와 같은 승강기 조립체(100)를 포함한다. 이송 적재기(50)는 저장 랙(7)들로부터 조립 베이(10)들에 로켓(18), 또는 빈 운반대(20 또는 그 변형예, 또는 다양한 타입의 로켓(18) 또는 다양한 구성요소들을 보유한 운반대(20)를 제거하고, 이 베이로부터 측방향 운반 장치(46)들이 운반대(20)들 또는 다른 운반대 변형예들 내의 급유된 로켓(18)들을 발사기(119)로 수송한다.

도 7을 추가로 참조하면, 약간 수정된 형태의 횡방향 적재기(50)의 상부 부분의 일 구현예의 세부가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 횡방향 적재기(50)는 후퇴한(deposed) 승강기(102)가 그 안에 있는 가이드 지지 장치(101)와 함께 승강기 조립체(100)를 갖는다. 지지 장치(101)는 빔(96)들의 위의 궤도(97)들에 걸쳐 승강기 조립체(100)를 이동시키기 위해 장치(101)를 차륜을 갖는 트럭(98)에 연결하는 것을 허용하는 대향 연장부(103)들을 갖는 것이 도시되어 있다. 들어올리기 위해 로켓(18)과 결합하도록, 승강기 조립체(100)는 매달린 레그(105; depending leg)들을 갖고 이 레그는 최소한 3개가 있는 것이 안정성을 위해 바람직하고, 이들은 승강기(102)의 하단부에 부착된 본체(106)에 연결되어 화살표(G)로 지시한 바와 같이 파지(grasping) 조립체(104)가 조립 베이(10)로 낮추질 수(하강할 수) 있게 한다. 레그(105)들은 상이한 직경의 로켓들을 수용할 수 있도록 레그(105)들 사이에 배치되는 로켓(18)에 관해 가이드(110)들에서 반경방향으로(도 7a에 화살표(H)로 도시됨) 이동할 수 있다. 부분 회전 트위스트 락 핀(111) 또는 로켓으로의 다른 부착 수단이, 각각의 레그(105)의 자유단에 위치하고, 로켓(18)의 상부 부분은 로켓(18)을 승강기 조립체(100)에 안전하게 부착할 수 있도록 각각의 트위스트 락 핀(111)들을 수용하기 위한 다른 부착 수단용 다른 리셉터클 또는 동일하게 이격된 부분 회전 트위스트 락 핀 소켓(109)을 갖는다. 핀 소켓(109)들은 로켓(18)의 코(nose) 부분(19)에 배치되고, 로켓(18)의 종방향 축에 대해 일반적으로 평행하다. 핀 소켓(109)들은 로켓(18)의 코(19)에 부착된 액세스 커버(113)들을 갖지만, 소켓(109)에 접근할 필요가 있을 때 각각의 소켓(109)으로부터 제거될 수 있고, 로켓이 비행할 때 항공학적 항력을 줄이는데 핀 소켓(109)들이 사용되지 않을 때 로켓(18)에 매끄러운 표면을 제공한다.

상부 및 하부 안정화 암 조립체(114)들은 트랙(90)들과 궤도(97)를 따라 이동할 때 측방향 이동 중에 승강기 조립체(100) 상에 유지된 로켓(18)을 안정화시키도록 제공될 수 있다. 안정화 암 조립체(114)들은 각각의 암 조립체(114)의 암(116)이 부착되는 유압 또는 다른 액츄에이터(115)를 각각 갖는다. 암(116)은 화살표(I)로 지시한 경로들을 따라 회전될 수 있다. 각각의 러그(117; lug)를 수용하기 위해 로켓(18)의 적절히 구성된 오목부(118)와 결합하도록 각각의 암(116)의 자유단에 러그(117)가 제공된다.

상술한 바와 같이, 도 6은 후술하는 발사기(119)를 향해 경로(15)에서 움직이는 로켓(18)을 잡아주는 운반대(20)가 적재된 측방향 운반 장치(46)를 도시한다. 빈 운반대(20)를 운송하는 다른 측방향 운반 장치(46)는 높은 고도에서 운반대(20)로부터 로켓(18)을 배출하는 발사기(119)로부터 멀어지게 이동하고, 경로(15)에서 이동하여 로켓(18)을 재장전하도록 비점유된 조립 베이(10)로 복귀하거나 필요하면 유지보수를 위해 저장 랙(7)으로 복귀한다.

다시 도 5를 참조하면, 로켓 발사 시스템(1)은 발사기(119)를 추가로 포함한다. 국지적 발사 제어 벙커(120)는 로켓 발사 시스템(1)의 작동을 지시하고, 전력 시설(468) 또는 다른 인접한 로켓 발사 시스템(1)과 같은 에너지원들로부터 인접한 로켓 발사 시스템(1)들로 및 이들로부터 전기 에너지의 흐름을 지시하고, 컴퓨터 제어 장치 및 감시 시스템들을 수용하고, 발사 시스템(1)에 걸쳐 배치된 다양한 측정 및 촬영 장치들로부터 데이터를 사용한다. 이는 국지적 로켓 발사 시스템(1)을 제어하고 에너지 사용을 최소화하기 위해 발사 시스템들의 그룹의 다른 구성원들로부터 발사들을 조율하도록 일반적으로 인원들이 배치된다.

승강 조립체(60)는 도 2, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 지면 아래에 배치된다. 승강 조립체(60)는 화살표(J)로 도시한 방향에서 측방향 운반 장치(46)에 적재되고, 회전 구동장치(134)에 의해 그 안에 로켓(18)을 갖는 운반대(20)를 회전하도록 상부 선회 조립체(61; 도 9)가 그 위에 놓인 유압 피스톤 로드(68)와 같은 승강 메커니즘을 가질 수 있다. 도 8을 참조하여 하기에 보다 상술되는 승강 시스템(60)은, 상부 선회 조립체(61)를 지지하게 장착된, 로드(68)에 고정된 넓은 비회전 하부 베드(135)를 갖는 로드(68)를 포함한다. 상부 선회 조립체(61)는 (턴테이블 메커니즘(63)의 일부가 아닌) 비회전 하부 베드(135)의 상부에 장착되는 회전가능한 베드(136)로 (테이블 부분(141)과 함께) 구성된다.

이제 도 8과 도 9를 참조한다. 피스톤 로드(68)는 유압 실린더(69)로부터 연장하는 피스톤(67)의 일부이다. 유압 실린더(69), 피스톤(67)과 로드(68)는 회전하지 않는다.

상술한 유압 시스템은 승강 메커니즘을 작동시키는 유일한 방식이 아니다. 전기-기계적 시스템이 승강 메커니즘을 형성할 수 있다.

이제 도 10을 참조하면, 턴테이블 메커니즘(63)이 승강 조립체(60)로부터 로켓-장전된 운반대(20)들을 수용하기 위한 로켓 발사기(119)의 지상 부분이고 수송될 운반대들을 배향하는 것이 도시되어 있다. 로켓-장전된 운반대(20)의 상방향 운동이 화살표(L)로 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 턴테이블 메커니즘(63)은 턴테이블 베이스(122)와 터릿 조립체(123)를 포함한다. 턴테이블 베이스(122)는 지면에 부착되어 있다.

턴테이블(72)은 상당히 무거울 수 있고, 몇 톤의 무게일 수 있고, 부상(uplift) 및 측방향 작용력들을 견디고 원활히 회전하도록 이러한 중부하를 지지할 수 있는 구조물에 의해 지지되어야 한다. 적절한 턴테이블 지지 장치의 상세가 도 8a에 도시되어 있다.

도 8a는 차륜(284)들, 직립형 관형 부분(272), 턴테이블 베이스(122)의 외주를 향해 외측으로 연장하는 수평 환형 플랜지(274)에 의해 결합되는 차륜 결합 베이스(270)의 수평 표면을 갖는 턴테이블 베이스(122)를 도시한다. 턴테이블(72)은 턴테이블(72)의 주변에서 하향으로 연장하는 관형 부분(276)을 갖고, 이 턴테이블로부터 차륜과 맞물리는 베이스(270)를 향해 연장하는 다수의 차륜 축 홀더(280, 281, 282)를 갖는 내측으로 연장하는 수평 환형 플랜지(278)가 연장한다. 각각의 차륜 축 홀더(280, 281, 282)는 차륜(284, 286, 288)들의 축들을 각각 잡아준다. 차륜(284, 286, 288)들은 화살표(K)로 도 8에 도시한 턴테이블(72)의 원활한 원형 회전이 가능하도록 수평 환형 플랜지(274), 직립형 관형 부분(272), 차륜 결합 베이스(270)의 표면들 상에 타고 있다. 다르게는, 도 8b를 참조하면, 턴테이블 베이스(122)는 수평 베어링 베이스(290), 직립형 관형 부분(291)과 수평 환형 플랜지(292)를 가질 수 있다. 유사하게, 턴테이블(72)은 다르게는 하향으로 연장하는 관형 부분(293)과 내측으로 연장하는 수평 환형 플랜지(294)를 가질 수 있다. 한 세트의 롤링 베어링, 예컨대 베어링 볼 또는 크로스 롤러(295; crossed roller)들이 각각의 베어링 베이스(290) 및 수평 환형 플랜지(292)와 수평 환형 플랜지(294) 사이에 위치하고, 적절한 환형 베어링 표면, 예컨대 홈(296)이 베어링들이 제공되지 않은 것보다 턴테이블(72)의 회전 마찰력을 감소시킬 수 있도록 사용된다.

운반대(20)의 사이즈에 근거하여, 턴테이블(72)은 약 46피트 직경일 수 있다. 예를 들어, 로켓(18)을 수납하는 운반대(20)의 관형 내부가 8피트의 반경을 가지고, 로켓을 유지하는 운반대(20)의 최소 두께가 2피트, 중앙에 위치하는 운반대(20)의 간극(clearance)이 3피트이면, 턴테이블(72)의 직경은 약 46피트이다. 이는 하기의 도면에 도시되어 있다:

R=8'

Δ=2'

δ=3'이면

a = R+Δ = 8'+2' = 10'

ΔAOB에서

OB = 2a = 20'

AB = a(√3) = 10√3 = 17.32'

운반대 측면

2AB = 34.64'

OC = OB + BC = 20'+3' = 23'

∴ 턴테이블의 직경은 적어도

2(OC) = 46'

16피트의 로켓(18)을 수납하기 위한 운반대(20)의 관형 내부의 적절한 직경에 대해, 운반대 내경, 더하기 운반대(20)의 구조물에 대한 적절한(Δ=2피트) 간격과, 메커니즘이 턴테이블(72)을 회전시키는 것을 허용하는 3피트(δ=3피트)의 허용값, 턴테이블(72)의 직경은 약 46피트이고 운반대(20)의 편평한 측면(22)은 약 34.6피트이다.

터릿 조립체(123)는, 베드(136; 도 8) 위의 지면 레벨에 위치하고, 턴테이블 베이스(122)에 의해 구속되고 지지된다. 터릿 조립체(123)의 수직 회전축은 승강 조립체(60)의 축과 일치한다. 하부 가이드 튜브(124)는 승강 조립체(60)에 의해, 턴테이블(72)과 턴테이블 베이스(122)를 통해 연장하는 도 10에 도시된 바와 같은 오리피스(73)를 통해 측방향 운반 장치(46)로부터 로켓-장전된 운반대(20)를 수용하기 위한 오리피스(71)를 갖는다. 회전가능한 베드(136; 도 8 및 도 9)는 운반대(20)를 갖는 측방향 운반 장치(46)를 베드(136)에 해제가능하게 고정하기 위해 부분 트위스트 락 핀(144)과 테이퍼진 정렬 핀(142)들을 갖는다. 운반대(20)는 정렬 핀(142)들과 부분 트위스트 락 핀(144)들을 사용하여 측방향 운반 장치(46)에 유사한 방식으로 해제가능하게 고정된다. 이렇게 해제가능하게 고정되면, 하기에 상술하는 바와 같이 운반대(20)가 구동될 수 있다.

도 8과 도 10을 또한 참조하면, 터릿 조립체(123)는 상술한 화살표(K)로 도시한 방향에서 턴테이블 베이스(122)에 관해 회전가능한 턴테이블(72), 턴테이블(72) 상에서 피벗가능한 한 쌍의 평행하고 이격된 암(127)을 갖는 요크(126; yoke)를 추가로 포함한다. 상기 암(127)들 사이에는 (역시 터릿 조립체(123)의 부분인) 하부 가이드 튜브(124)가 배치되어 있다. 한 쌍의 수평 동축 피벗 핀(128)들은 각각의 암(127)을 통해 하부 가이드 튜브(124)의 대향하는 벽들로 연장하고, 한 쌍의 지지 부재(129)를 통해 배치된다. 내부 운반대 가이드(133)들은 하부 가이드 튜브(124)의 내부 원통형 벽들을 따라 연장하고 운반대(20)들의 모서리 에지들을 따라 종방향에서 연장하는 한 세트의 모서리 오목부(130; 도 9)에 들어가도록 120°만큼 서로 이격되어 있다. 모서리 오목부들은 견인 구동장치(26)들을 포함한다. 하부 가이드 튜브(124)와 제 2 가이드 구조물(125)은 핀(128)들에 의해 형성되는 동일한 수평 축 둘레에서, 적절한 회전 구동 시스템에 의해 도 8의 화살표(M)에 의해 도시된 회전 경로에서 피벗한다. 각각의 암(127)은 후술하는 평형추(131)를 포함한다. 하부 가이드 튜브(124)의 중심점은 턴테이블과 하부 가이드 튜브(124) 각각의 회전축들이 직각으로 교차하도록 터릿 조립체(123)의 턴테이블(72) 위에 수직으로 배치된다. 턴테이블(72)의 수직 회전축은 그 위에 배치된 운반대(20)와 임의의 측방향 운반 장치(46)와 승강 조립체(60)의 축과 일치한다.

제 2 가이드 구조물(125)은 하부 가이드 튜브(124)와 자체의 공통 피벗으로부터의 고정 거리에 유지되는 입체형 튜브(143)를 갖는다. 그러므로, 제 2 가이드 구조물(125)은 그 수평 피벗 둘레에서 무게균형잡히고 일체형 튜브 내에 내부 운반대 가이드(138)들을 갖는다. 제 2 가이드 구조물(125)의 일체형 튜브(143)의 하단부는 튜브들이 동축 관계이고, 내부 운반대 가이드(133, 138)들이 또한 정렬되도록 하부 가이드 튜브(124)의 상단부와 정렬될 수 있다. 하부 가이드 튜브(124)는 동축 피벗 핀(128)들 둘레에서 회전될 수 있고, 운반대 가이드(133, 138)들이 정렬되도록 내부 튜브(330)로부터 연장하는 정지부(132; 도 10)와 그 외부 표면들이 결합할 때까지 회전한다. 운반대 가이드(133, 138)들은 운반대(20)의 견인 구동장치(26)들이 전력을 사용할 수 있도록 (후술하는 바와 같은) 전원 케이블(27)과 같은 방식으로 전력 공급된다. 제 2 가이드 구조물(125)의 튜브의 상단부는 내부 운반대 가이드(138)들로부터 제 1 케이블(27)들 상으로 운반대(20)가 움직이는 것을 주 케이블(27)들이 허용하도록 내부 천이 부착 지점들을 갖는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 로켓(18)을 유지하는 운반대(20)를 각각 적재한 측방향 운반 장치(46)들이 조립 베이(10)들로부터 경로(15)를 따라 이동한다. 로켓(18)을 갖는 운반대(20)가 경로(15)로부터 제거되고, 로켓 발사기(119)로 이송되고, 로켓이 발사된 후 빈 운반대(20)가 경로(15)를 따라 나아가기 전에 빈 측방향 운반 장치(46)로 복귀되고, 조립 베이(10) 또는 저장 랙(7)으로 복귀된다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 승강 조립체(60)가 운반대(20)를 턴테이블(72)을 벗어나 하부 가이드 튜브(124)로 이동시키도록 (상승 하강 방향들을 보이는) 화살표(N)으로 도시된 방향에서 상승하는 피스톤(67)과 로드(68)에 의해, 회전가능한 베드(136)에 고정되는 측방향 운반 장치(46)와 함께 운반대(20)를 상승 또는 하강시킨다. 회전가능한 베드(136)는 하부 가이드 튜브(124)의 적절한 내부 운반대 가이드(133)들과 운반대(20)의 견인 구동장치(26)들을 정확히 정렬시키도록 측방향 운반 장치(46)에 해제가능한 부착을 위해 후술하는 구조를 갖는다.

승강 조립체(60), 측방향 운반 장치(46)와 운반대(20)가 도 8과 도 9에 보다 상세히 도시되어 있다. 유압 피스톤(67)은 회전하지 않는 하부 베드(135), 회전가능한 상부 베드(136)와 테이블 부분(141)으로 구성된 상부 선회 조립체(61)를 상단부 상에 갖는다. 측방향 운반 장치(46)는 승강 조립체(60) 상에 중심조정된 위치로 이동할 수 있다. 상술한 바와 같이, 트랙(17)들은 종래의 궤도 트랙들보다 넓을 필요가 있기 쉽다. 상방향으로 테이퍼진 정렬 핀(142; 4개가 도시됨; 도 9a에 상세히 도시됨)들이 부분 트위스트 락 핀(144; 4개가 도시됨; 도 9b에 상세히 도시됨)과 같이 테이블 부분(141)으로부터 연장한다. 이들은 후술하는 바와 같이 측방향 운반 장치(46)와 상호연결된다. 물론, 각각의 핀(142, 144)들과 각각의 소켓들의 위치는 측방향 운반 장치(46)들과 상기 부분(141) 사이에서 역전될 수 있다.

승강 조립체(60)의 상부 선회 조립체(61)는 로드(68) 상에 장착되고 측방향 운반 장치(46)에서 상응하는 정렬 핀 소켓(152)들과 트위스트 핀 소켓(154)에 도 9에 도시된 부분 회전 트위스트 락 핀(144)들과 하부 테이퍼 정렬 핀(142)들의 결합을 허용하도록 화살표(N)로 도시한 바와 같이 상승될 수 있다.

측방향 운반 장치(46)의 상부 표면은 테이블 부분(141)의 상부로부터 연장하는 부분 회전 트위스트 락 핀(144)들과 하부 테이퍼 정렬 핀(142)들과 사실상 같은 상방향으로 연장하는 테이퍼 정렬 핀들과 부분 회전 핀들을 갖는다. 상응하는 정렬 핀 소켓(155)과 트위스트 락 소켓(153)이 측방향 운반 장치(46)에 운반대(20)를 해제가능하게 부착하도록, 장치(46)의 상부에 부분 회전 핀들과 테이퍼 정렬 핀들을 수용하도록 운반대(20)의 하부 면에 제공된다.

측방향 운반 장치(46)는 테이블 부분(141)에 인접한 트랙(17)들을 포함하고, 전기 궤도 또는 트랙(17)들 상에 타는 위치 및 외형의 4개의 차륜(58)들을 갖고, 상술한 바와 같이 독립적으로 정렬된다. 측방향 운반 장치(46)는 연료 전지들 또는 내연기관들과 같은 탑재된(on board) 전원 상의 다른 것으로부터 또는 (전력원에 연결되어야 하는) 전기 열차 또는 트램(tram) 차와 유사한 방식으로 전기 궤도(17)들로부터 전력공급될 수 있다.

하부 가이드 튜브(124)는 내부 운반대 가이드(133; 도 8 및 도 10)를 갖고 이는 하부 가이드 튜브(124)에서 운반대(20)의 배향을 유지하도록, 및 운반대 가이드(133)들을 따라 각각을 운반대(20)를 이동시키도록 각각의 운반대(20)의 견인 구동장치(26)와 결합하도록 운반대(20)의, 확대된 형태로도 도시된(도 10), 측면(22)들의 수직 교차부들을 따라 연장하는 각각의 모서리 오목부(130)로 연장한다. 운반대 견인 구동장치(26)들은 주 전원 케이블(27)들을 잡아주도록 제공된다. 운반대 견인 구동장치(26)는 그 위에서 운반대(20)가 올라가 있는, 그리고 이로부터 이들이 전력을 받거나 이들이 전력을 전달하는 주 케이블(27)을 부분적으로 둘러싸는 단면들을 갖는 메커니즘이다. 도 15c를 참조하면, 견인 구동장치(26)들 중 하나가 주 케이블(27)과 결합한 2개의 대향하는 견인 구동 차륜(26a)들을 갖는 것으로 도시되어 있다. 각각의 견인 구동장치(26)는 기어박스(G)와 모터-발전기(M-G)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 견인 구동장치(26)는 모터-발전기(M-G)와 기어박스(G)와, 이에 작동가능하게 연결되고 도 9c, 도15c 및 도 25에 도시된 바와 같이 케이블(27)을 수용하기 위한 환형 홈(137)을 각각 갖는, 대향하는 원통형 차륜(26a)들을 포함할 수 있다. 차륜(26a)들은 화살표(O₁, O₂)들에 의해 도시된 바와 같은 반대 방향들로 회전한다. 견인 구동장치(26)는 운반대(20)의 길이를 따라 위치결정된다. 표면 조화(roughening) 또는수정은 사실상 각각의 케이블(27)을 집어주는 견인 구동 차륜(26a)들의 쌍들의 적절한 표면 마찰을 개선하도록 견인 차륜(26a)들의 파지면들 상에 제공될 수 있다. 견인 구동장치(26)의 전기 모터-발전기(M-G)는 운반대(20)가 주 케이블(27)에서 상승할 때 기어박스(G)를 통해 각각의 차륜(26a)들의 쌍들을 구동/회전시키도록, 주 케이블(27) (및 임의의 순차적 케이블)로부터 전력을 받고, 모터-발전기(M-G)는 운반대(20)가 주 케이블(27)에서 하강할 때 주 케이블(27)에 전력을 제공한다. 전기 모터들은 각각의 견인 구동 차륜(26a) 쌍들을 회전시킨다. 이 모터들은 기어 박스들에 연결될 수 있고, 출력 샤프트는 한 쌍 이상의 견인 구동 차륜(26a)을 회전시킬 수 있다. 개개의 견인 구동 차륜(26a) 쌍들에 작동가능하게 연결되는 개별적인 모터들이 있을 수 있다. 이들 대부분은 운반대(20)의 사이즈와 운반되는 부하에 의존한다.

견인 구동장치(26)들은 케이블(27)들 또는 가이드(133, 138; 도 10)들을 따라 운반대(20)를 추진한다. 견인 구동장치(26)들은 각각의 운반대(20)가 중력에 의해 역방향으로 추진될 때 케이블들에 회복되는 전력을 생성한다. 이 전력 생성은 중력에 대한 반응을 일으키고 로켓(18)의 발사 얼마후 발생하는 바와 같이 아랫 방향으로 움직일 때 빈 운반대(20)의 운동을 지연시킨다. 각각의 견인 구동장치(26)는 도 25에 도시된 바와 같이, 최소한 한 쌍의 대향하는 차륜(26a)을 갖는다. 견인 구동 모터들은 운반대(20)를 상방향으로 구동할 때 제 2 가이드 구조물(125)의 일체형 튜브(330)의 내부 운반대 가이드(138)들 또는 하부 가이드 튜브(124)의 내부 운반대 가이드(133)들 또는 케이블(27)들의 도심(centroid)과 동축관계로 운반대를 유지하고 각각의 그룹의 차륜들이 동일하게 기여하게 하도록, 케이블 당겨짐 또는 차륜 슬립을 보상하도록 가변 주파수 구동 타입 또는 일정 토크 모터이어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 로켓 발사기(119)는 턴테이블 메커니즘(63)의 턴테이블(72)에 장착된 하부 가이드 튜브(124)와 결합하거나 해제되도록 운반대(20)를 수직으로 상승 또는 하강시키도록 승강 조립체(60)를 갖는다. 측방향 운반 장치(46)는 부분 회전 트위스트 락 핀(144)들이 측방향 운반 장치(46)의 하부의 트위스트 핀 소켓(154)들에 수용될 수 있도록 테이블 부분(141)에 관해 이동할 수 있다. 승강 조립체(60)는 측방향 운반 장치(46)의 바닥과 결합하도록 트랙(17)들의 베드로부터 짧은 거리만큼 테이블(141)을 상승시킨다. 그 다음에 테이블(141)은 그 차륜(58)들과 모든 테이블 부분(141)이 트랙(17)들 위에서 들어올려지기 전에 측방향 운반 장치(46)의 바닥 상에 고정되고 그 결과 테이블 부분(141)은 변하는 바람에도 정렬을 유지하도록 터릿 조립체(123)와 함께, 필요하면 동력 보조하여, 또는 자유 회전하는 하부 가이드 튜브(124)의 내부 운반대 가이드(133)들과 운반대 견인 구동장치(26)들을 정렬하도록 회전 구동장치(134)에 의해 측방향 운반 장치(46) 및 그 위에 장착된 운반대(20)와 함께 회전될 수 있다. 이는 하부 가이드 튜브(124)에서 그 안에 로켓(18)이 유지된 운반대(20)의 필요한 안정적 정렬을 보장한다.

도 1, 도 10 및 도 11을 참조하면, 로켓 발사 시스템(1)은 스페이서 또는 스태빌라이저 조립체(158)들에 의해 서로 이격된 한 세트의 주 케이블(27)을 포함한다. 스페이서 조립체(158)들이 도 10a에 상세히 도시되어 있고, 각각의 케이블(27)과 결합하도록 상기 삼각형 평면에 직각인 암 또는 플랜지(161)들과, 삼각형을 형성하는 3개의 측면 부분(159)을 포함한다. 플랜지(161)들 또는 측면 부분(159) 또는 둘다 전기적으로 비-전도성 재료로 만들어진다. 케이블(27)들은 전력을 전달할 수 있고, 후술하는 바와 같이 경량이고, 높은 인장 강도를 갖는다. 스페이서 조립체(158)들의 바람직한 사용 방식 및 구성이 도 10a에 도시되어 있다. (후술하는 조정 커넥터(247; adaptive connector)와 각각 유사한) 조정 커넥터(501)들이 각각의 케이블(27)로부터 연장한다(extend). 조정 커넥터(501)들은 이격된 간격으로 각각의 주 케이블(27)을 따라 제공되고, 커넥터(501)들은 각각의 케이블(27)을 따라 정렬된다. 각각의 조정 커넥터(501)는 일반적으로 각각의 케이블(27)에 방사방향으로 인접한 (와이어의 클램프 루프들이 각각의 케이블(27)로부터 연장하기 때문에 정확히 방사방향은 아님) 한 쌍의 이격된 평행한 정렬된 플랜지(503)들을 갖는다. 플랜지(503)들은 한 쌍의 행(505, 506; column)의 구멍들을 각각 갖고, 각각의 플랜지(503) 쌍의 각각의 행의 구멍(505, 506)들은 정렬된다. 각각의 케이블(27)에 가장 가까운 구멍들의 행(506)은 조정 커넥터(247)에 관해 후술하는 바와 같이 케이블(27)에 부착된다. 한 세트의 러그(lug; 도시않음)가 각각의 주 케이블(27)에 각각의 스페이서 조립체(158)의 각각의 모서리를 부착하도록 각각의 직각 플랜지(161)와 정렬된 구멍들 및 각각의 정렬된 구멍(505)들을 통해 연장한다. 각각의 스페이서 조립체(158)의 각각의 암(159)은 각각의 케이블(27)과 스페이서 조립체(158) 사이에 측방향 간극을 생성하도록, 및 서로에 대한 케이블(27)들의 움직임을 구속하는 것을 돕도록 견부(shoulder)들 또는 테이퍼 표면(522)들을 갖는, 인접한 주 케이블(27)들 사이에서 연장하는, 바람직하게는 좌굴(buckling)에 견디고 강성도를 위해 관형 구조인, 확대된 부분(520)을 갖는다. 암(159)들은 각각 직각 암(161)들에 및 서로 부착되기 위한 소형 말단 부분(524)들을 갖는다. 스페이서 조립체(158)들은 다양한 구성들을 가질 수 있고; 스페이서 조립체(158)들은 정사각형 단면을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 원형 단면들도 유익하다. 스페이서 조립체(158)들은 각각 일체형일 수 있고, 그 삼각형 형상들로 구부려지고 3개의 주 케이블(27)들 상에 미끄러지거나, 암(159)들이 케이블(27)들 상에 설치되기 전후에 함께 용접될 수 있다. 암(159)들은 바람직하게는 비록 볼트체결 연결이 가능하지만 스페이서 조립체(158)들에 용접된다.

로켓 발사 시스템(1)의 최상부 부분에 공기보다-가벼운, 장력 풍선(160; 도 1, 도 1b, 도 12-도 14)들의 세트가 있고, 케이블(27)들의 자중을 오프셋시키고 그 장력에 다소 기여하도록 케이블(27)들을 따라 위치하는 다른 공기보다-가벼운 장력 풍선(164; 도 1, 도 1b, 도 11, 도 15, 도 17, 도 18 및 도 21)들이 있다. 풍선(160)들은 비행 준비된 로켓(18)을 갖는 운반대(20)의 작동 하중을 포함하는, 도킹 스테이션(166; 후술하는 도 13), 다른 장력 풍선(164)들 상의 모든 구성요소와 주 케이블(27)들의 하중의 일부를 지지하기 위해 장력 풍선 부착 프레임 또는 상부 대형 하니스(162; 도 12 - 도 14에 도시됨)에 연결된다. 풍선(160, 164)들은 운반대(20)와 그 내용물들, 및 다른 구성요소들의 운동으로 인한 반력들과 임의의 양력 변동들을 수용해야 한다. 매일의 열적 및 대기압 변화로 인해 장력 풍선(160, 164)들로부터의 양력에 변동이 있다. 주 케이블(27)들에 그 안전 작동 부하의 상당 부분을 장력을 가하도록, 추가적인 양의 양력이 요구되는데, 왜냐하면 케이블(27)들이 실제로는 수직에 가깝게 유지되어야 하기 때문이다. 상술한 바와 같이, 공기보다-가벼운 풍선(160)들보다 작을 수 있는, 하나 이상의 추가적인 세트의 공기보다-가벼운 풍선(164, 164a; 도 1, 도 11, 도 15, 도 16, 도 17, 도 20a 및 도 20b)들이 자중 하의 케이블 파손을 방지하도록 안전 한도를 갖고 매일의 열적 양력 변동과 함께 주 케이블(27)들의 지지 구조물 및 스페이서 조립체(158)들의 무게와 케이블(27)들의 자중을 경감시키도록 케이블(27)들을 따라 배치되어야 한다. 주 케이블(27)들은 후술하는 윈치 또는 호이스트(168)에 전원을 제공하고 이에 의해 결합되고, 도 11 및 도 13에 도시된 가선 경로(cableway path: 170)를 형성한다. 가선 경로(170)는 주 케이블(27)들에 의해 형성되고 둘러싸이고, 이 운반대(20)가 결합하고 이로부터 케이블(27)들을 따라 이동할 수 있도록 전력을 얻는다. 장력 풍선 부착 프레임(162)은 회전 베어리(149) 둘레에서 역회전가능한 하부 링(146; 도 13 및 도 14)과 상부 링(145)으로 구성된다. 상부 링(145)과 하부 링(146)은 기어를 갖는 회전 구동 시스템(177)에 의해 구동되고 후술된다.

도킹 스테이션(166)이 도 13과 도 14에 도시되어 있다. 도킹 스테이션(166)은 하부 링 부분(174)에 관해 회전될 수 있는 상부 링 부분(172)을 갖고, 부분(172, 174)들은 링 베어링(176)과 결합될 수 있고, 반응력 스러스터(178)를 포함하고 이에 의해 보조되는, 기어를 갖는 회전 구동 시스템(147; 상응하는 회전 구동 시스템(379)에 대해 도 28도 참조)에 의해 구동된다. 기어를 갖는 회전 구동 시스템(177, 147)들은 상술한 도킹 스테이션(166)의 하부 링 부분(174)과 상부 링 부분(172)의, 및 장력 풍선 부착 프레임(162)의 하부 링(146)에 관한 상부 링(145)의 반대방향 회전을 제공하는데에도 사용된다. 장력 풍선 부착 프레임(162)과 도킹 스테이션(166)의 기어를 갖는 회전 구동 시스템(177, 147)들은 상부 링 부분(172)과 하부 링(146) 사이의 이들을 포함하는 모든 구성요소들이 하나의 유닛으로서 함께 회전하고, 관련한 케이블들이 서로 둘레에 꼬이지 않도록 각각 조정된다. 작용력 스러스터(178, 148)들은 운반대(20)의 하단추가 도킹 스테이션(166)의 상부 링 부분(172) 내에 유지되고, 운반대(20)가 발사를 위한 최적 방향으로 회전될 때, 운반대(20)의 회전으로 발생하는 회전 또는 바람이 일으키는 회전에 대항한다. 도킹 스테이션(166)은 운반대 견인 구동장치(26)들에 전력을 공급하면서, 각각의 운반대(20)를 적절히 정렬되고 안정적으로 유지되도록 각각의 운반대(20)의 방사방향 오목부(130)들에 들어가도록 두 세트의 3개의 내부 운반대 가이드(180a, 180b; 도 13, 도 14)를 갖는다.

도 13과 도 14를 또한 참조하면, 리프트 링 조립체(182)가 도시되어 있다. 리프트 링 조립체(182)는 삼각형 또는 가능하면 원형 단면을 갖는 짧은 관형 링(183)을 포함하고 장력 풍선 부착 프레임(162)의 하부 링(146)에 연결되도록 도킹 스테이션(166)의 상부 링 부분(172)으로부터 상방향으로 연장하는 제 2 케이블(184)들에 전기 접속되고 이에 의해 안내된다. 제 3 케이블(186; 도 13 및 도 14)들은 리프트 링 조립체(182)로부터 하부 호이스트 조립체(198)의 프레임으로 상방향으로 연장한다. 리프트 링 조립체(182)는 도킹 스테이션(166)에 연결된 제 2 케이블(184)들로부터 전원을 받고 이에 의해 안내된다. 리프트 링 조립체(182)는 하부 호이스트 조립체(198)의 프레임인 하부 호이스트 운반대(200)에 연결된 제 3 케이블(186)들에 의해 지지된다. 도 14a를 참조하면, 운반대 단부 파지기(196)가 이를 통해 제 2 케이블(184)이 자유롭게 통과하는 한 세트의 4개의 오리피스(195)와, 이를 통해 제 3 케이블(186)이 자유롭게 통과하는 한 쌍의 오리피스(197)를 구비한다. 운반대 단부 파지기(196)를 위한 전력은 제 2 케이블(184)들에 의해 제공될 수 있다.

관형 리프트 링(183)은 운반대(20)에 전원을 공급하고 관형 리프트 링(183)에 운반대(20)의 배향을 유지하기 위해 운반대(20)에서 종방향으로 연장하는 각각의 3개의 오목부(130)에 결합되는 한 세트의 내부로 연장하는 가이드 구조물 부재들 또는 내부 운반대 가이드(188)들을 갖는다. 리프트 링 조립체(182)는 역전가능한 견인 구동장치(193)와 리프트 링 가이드(192), 회전 구동 시스템(194)과 한 쌍의 대향하는 피벗 핀(190)을 포함하는 운반대 피벗 조립체(189), 관형 리프트 링(183)을 포함한다. 회전 구동 시스템(194)은 핀(190)들에 의해 형성되는 수평 축둘레에서 피벗될 수 있는 관형 리프트 링(183)을 회전시킨다. 관형 리프트 링(183)의 무게중심은 핀(190)들의 축과 일치하는 기하학적 중심과 정렬된다. 관형 리프트 링(183)은 운반대(20)의 무게중심(36)이 핀(190)들의 축 상에 유지되는 방식으로 운반대(20)에 해제가능하게 부착될 수 있게 하는 클램핑 또는 록킹 메커니즘을 갖는다. 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)의 회전축은 핀(190)들에 의해 형성되는 수평 축에 평행하게 된다. 제 3 케이블(186)들은 각각의 리프트 링 가이드(192)에 각각 연결되어 있다. 제 3 케이블(186)들은 두 그룹의 고정 길이의 케이블들로 제공되고, 캐리어(200; carrier)를 아래의 리프트 링 가이드(192)에 연결하도록 180°떨어져 하부 호이스트 캐리어(200)에 부착되고 운반대 단부 파지기(196; 후술함)의 운동을 안내하는 것을 보조하고, 필요하면 전력을 전달한다.

리프트 링 조립체(182)는 케이블(184, 186)들에 대해 이에 의해 유지되는 운반대(20)와 관형 리프트 링(183)의 화살표(P; 도 13)로 지시된 앙각을 바꾸도록 회전 구동 시스템(194)을 포함한다. 운반대 단부 파지기(196)는 도 12, 도 13 및 도 14에도 도시되어 있다. 운반대 단부 파지기(196)는 하부 호이스트 캐리어(200) 상에 장착된 하부 호이스트 조립체(198)에 부착된 하부 호이스트 케이블(201)에 의해 지지될 수 있다. 하부 호이스트 케이블(201)은 도 14의 화살표(Q)로 지시된 방향들에서 움직인다. 운반대 단부 파지기(196)는 제 3 케이블(186)들에 의해 지지되고, 전력을 전달하는 제 2 케이블(184)에 의해 움직임이 안내된다. 운반대 단부 파지기(196)는 운반대(20)의 상부 부분의 핀 락 리셉터클(32)들과 함께 작동하는 로킹 핀(204)들에 의해 운반대(20)의 상부에 해제가능하게 고정될 수 있다. 운반대 단부 파지기(196)가 운반대(20)에 단단히 연결될 때, 운반대 단부 파지기(196)는 리프트 링 조립체(182)가 도킹 스테이션(166)의 상부 링 부분(172)과 접촉하게 낮춰질 때 핀(190)들에 의해 형성되는 리프트 링 조립체(182)의 수평 피벗 축과 운반대(20)의 무게중심(36)이 일치할 때까지 도킹 스테이션(166)으로부터 리프팅 링 조립체(182)까지 운반대(20)를 위로 들어올리는 것을 돕거나 들어올릴 수 있다. 단부 파지기(196)의 운동을 안내하는, 케이블(186)들의 길이는 단부 파지기(196)가 운반대(20)로부터 분리되고 도킹 스테이션(166)과의 결합을 벗어나 짧은 거리만큼 들어올려질 때 수평 축 둘레에서 운반대(20)가 회전하는 것을 허용하기에 충분히 길어야 한다.

하부 호이스트 조립체(198)는 상술한 바와 같이 하부 호이스트 캐리어(200)의 하단부에 고정되고, 상술한 바와 같이 관형 리프트 링(183)과 결합하게 및 결합을 벗어나게 운반대(20)를 이동시 운반대(20)의 견인 구동장치(26)들을 들어올리거나 보조하는데 사용된다. 하부 호이스트 캐리어(200)는 도 12, 도 13 및 도 14에 도시된 장력 풍선 부착 프레임(162)에 부착된 상부 호이스트(168)로부터 호이스트 케이블(202)들 상에서 화살표(R)로 지시된 바와 같이 상승 및 하강된다. 전력은 제 2 케이블(184)을 통해 호이스트(169)에 제공된다. 3상 전류 또는 직류 중 어느 하나가 호이스트(169)를 구동하는데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같은 3상 전류 시스템에서, 4개의 제 2 케이블(184)들의 그룹이 좌측으로부터 우측으로 추가로 식별되고(도 14) 케이블(184a)이 3개 중 제 1 상(phase one)이고, 케이블(184b)이 셋 중 제 2 상이고, 케이블(184c)이 셋 중 제 3 상이고 184D는 중성선으로서 사용되거나 셋 중 중복된 제 1 상이다. 상술한 바와 같이, 공기보다-가벼운 풍선(160)들은 로켓 발사 시스템(1)의 상부 구성요소들을 지지하고 작동 부하를 받아도 이들을 팽팽하게 하도록 주 케이블(27)들과 제 2 케이블(184)들에 장력을 유지하는데 필요한 장력의 상당한 부분을 제공한다. 도 12 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 장력 풍선 부착 프레임(162)은 공기보다-가벼운 또는 장력 풍선(160) 아래에 배치된다.

도 1, 도 1b, 도 11, 도 15, 도 16, 도 17, 도 20a, 및 도 20b를 참조하면, 이러한 도면들은 케이블(27)들의 자중을 경감시키는데 사용되는 다수의 소형 공기보다-가벼운 풍선(164, 164a)들을 도시한다. 풍선(164)들은 테이퍼지고 풍선(164a)들은 원통형이지만, 다른 형상들과 구성들도 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 장력 풍선 홀더(208)들을 갖는 다수의 대형 하니스(206) 각각은 3면 하부 스페이서 또는 스태빌라이저 조립체(210)에 의해 주 케이블(27)에 부착된다. 각각의 하부 스페이서 조립체(210)는 스페이서(158)들이 상술한 바와 같이 구성 및 사용되는 것과 같은 방식으로 주 케이블(27)들에 구성 및 부착된다. 풍선(164, 164a)들은 풍선 홀더 또는 부착 지점(208; 도 18)에 각각 연결된다. 하부 스페이서 조립체(210)는 평면도에서 볼 때 등변 삼각형을 형성하는 3개의 암(211)을 갖고, 암(211)들은 대형 하니스(206)의 각각의 암(222)에 평행하다. 하부 스페이서 조립체(210)는 암(211)들의 각각의 교차부에서 연결 구조(214)를 갖고, 이로부터 도선(215; lead)이 연장한다. 하부 스페이서 조립체(210)로부터의 각각의 도선(215)은 대형 하니스(206)의 각각의 풍선 홀더(208)들에 부착되도록 연장한다. 스페이서 조립체(210)와 유사하게, 주 케이블(27)들을 분리하고 케이블 타이(218, 219)들을 제 위치에 또한 유지하는 다수의 상부 스페이서 또는 스태빌라이저 조립체(216)가 제공된다. 상부 스페이서 조립체들은 스페이서 조립체(158)들과 하부 스페이서 조립체(210)들과 같이 구성 및 사용된다. 각각의 상부 스태빌라이저(216)는 평면도에서 등변 삼각형을 함께 형성하는 3개의 암(217)을 갖고, 암(217)들은 각각의 암(222)에 평행하다. 케이블 커넥터(220)는 각각의 암(222)의 교차부에 있다. 안정화 타이(218)들의 쌍은 일단부가 암(217)의 대향하는 단부들에서 케이블 커넥터(220)에 연결되고 각각의 암(217)에 평행한 암(222)의 중간 지점에서 타이 홀더(221)에 연결된다. 다른 세트의 케이블 도선(219)들이 커넥터(220)들과 풍선 홀더(208)들 사이에 연결된다. 이 배치는 하니스(206)를 안정적으로 제 위치에 유지하는 것을 돕는다. 하니스(206)들은 케이블을 직립 상태로 유지하는 것을 돕도록 케이블들에 장력을 유도하도록, 및 케이블(27)들과 임의의 부착된 구조물의 자중을 보상하도록 주 케이블(27)들의 길이를 따라 풍선(164, 164a)들 각각이 주기적으로 설치된다.

상부 스페이서(216)의 다양한 구성요소들을 연결하기 위한 특정한 조립체는 하기와 같다. 상부 스페이서 조립체(216)와 이들에 연결된 물품들이 도 15a, 도 15b, 도 15c에 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 상부 스페이서(216)는 등변삼각형을 형성하는 3개의 암(217)으로 구성된다. 도 15b 및 도 15c를 참조하면, 케이블 커넥터(220)가 90°를 넘는 각도만큼 중앙 암(904)으로부터 이격된 2개의 암(906, 908)들과 중앙 암(904)을 갖는 베이스 판(902)을 포함한다. 케이블 커넥터(220)는 일반적으로 반대쪽 암(904)인 지지 부분(910)을 추가로 갖는다. 베이스 판(902)은 유익하게는(바람직하게는) 편평하고, 지지 부분(910)의 중간을 따라 연장하는 케이블 연결 플랜지(912)가 이에 직각으로 연장한다. 한 쌍의 암 지지 플랜지(914, 916)들이 베이스 판(902)으로부터 직각으로 연장하고 케이블 연결 플랜지(912)로부터 등각으로 이격되어 있다. 암(904, 906, 908)들은 각각의 암(904, 906, 908)을 통해 직각으로 연장하는, 러그-수용 구멍(920, 918, 922)들을 각각 갖는다. 케이블 연결 플랜지(912)는 플랜지(912)의 높이를 따라 연장하는 일련의 동일하게 이격된, 러그-수용 구멍(924)들을 갖는다.

각각의 케이블(27)은 적어도 하나, 대개는 다수인, 연결 구조물(925)을 갖고, 각각의 연결 구조물(925)은 케이블(27)들의 각각의 축들에 평행한 평행하고, 대향하고 이격된 플랜지-수용 연결 플랜지(926, 927)들의 쌍들로 구성된다. 플랜지(926)는 평행한 정렬된 행들의 러그-수용 구멍(928, 930)들을 갖고, 이들은 다른 플랜지(927) 상에 상응하는 구멍(928, 930)들과 정렬된다. 각각의 케이블(27) 상의 일정 위치에 각각의 케이블 커넥터(220)를 부착하기 위해, 케이블 연결 플랜지(912)가 각각의 구멍(928)과 각각 정렬되는 구멍(924)들을 갖는 플랜지-수용 연결 플랜지(926, 927)들 사이에 삽입된다. 한 세트의 러그(932)들이 각각의 정렬된 구멍(928, 924)에 삽입되고 너트 또는 다른 체결부재 수용부(933; fastener receiver)에 부착된다. 각각의 케이블 커넥터(220)를 각각의 케이블(27)에 추가로 연결하기 위해, 도 22에 도시한 바와 같은 유사한 볼트(256)가 케이블(27)의 루프(244)들을 클램핑하는데 사용된다. 플랜지-수용 연결 플랜지(926, 927)들이 견인 구동장치(26)들을 갖는 운반대(20)들이 각각의 케이블(27)과 완전히 작동하게 결합하여 플랜지(926, 927)들을 통과할 때 각각의 케이블(27)과 견인 구동장치(26)들이 결합할 수 있도록 서로 충분히 가깝다.

상술한 바와 같이, 안정화 타이(218)들의 쌍들이 케이블 커넥터(220)를 대형 하니스(206)의 한 쌍의 암(222)의 각각의 중간 지점에 연결한다. 각각의 안정화 타이(218)는 케이블 커넥터(220)에 안정화 타이(218)를 연결하도록 너트 또는 다른 체결부재 수용부(942)에 의해 이후에 수용되도록 구멍(908)을 통과하는 러그(940)가 이를 통해 연장하는 정렬된 구멍(938)들을 갖는 한 쌍의 평행한 플랜지(936)들을 갖는 연결 요크(934)를 일단부에서 갖는다. 유사하게, 케이블 타이(219)는 한 쌍의 정렬된 구멍(948)을 갖는 한 쌍의 평행한 플랜지(946)를 갖는 커플링 요크(944)를 갖는다. 암(904)은 플랜지(946)들 사이에 삽입되고, 러그(950)는 구멍(948, 920)들에, 및 너트 또는 다른 체결부재 삽입부(952)에 삽입된다.

도 15e는 연결 구조(214)에 의해 대형 하니스(206)에 및 케이블(27)들에의 하부 스페이서 조립체(210; 도 15)의 연결의 상세를 도시한다. 연결 구조물(925)들의 쌍이 루프(244)들을 결합하여 케이블(27)에 부착된다. 연결 구조물(925)은 러그 구멍(963)들의 행을 포함하는 이로부터 연장하는 연결 플랜지(962)를 갖는 수직 플랜지(960)로 구성된다. 한 세트의 암 지지 플랜지(966)가 적절한 용접 절차에 의해 이들이 용접되는 수직 플랜지(960)로부터 연장하고, 적절한 용접 또는 다른 절차에 의해 하부 스페이서 조립체의 각각의 암(217)에 각각 연결된다. 암 지지 플랜지(966)들은 서로 각져 있고 구조적으로 강한 지지력을 제공하게 각각의 암(217)과 결합하는 곳에서 각져 있다. 연결 플랜지(962)는 연결 구조물(925)의 평행한 플랜지들 사이에 배치되고 구멍(928; 도 15b 참조)들과 러그(932)들과 정렬된 구멍들을 갖고 케이블(27)에 연결 구조물을 고정하기 위해 너트들 또는 다른 체결부재 수용부(933; 도 15a 참조)를 통해 및 구멍(928)들과 연결 플랜지(962)의 각각의 정렬된 구멍들을 통해 삽입된다.

수직 플랜지(960)는 구멍(970)이 이를 통해 연장하는 핑거(finger) 부분(968)을 갖는다. 대형 하니스(206)에 하부 스페이서 조립체(210)를 부착하기 위한 각각의 도선(215)의 단부는 이를 통해 정렬된 러그-수용 구멍(978)들이 연장하는 평행한 플랜지(974, 976)들로 구성된 커플링 요크(972)를 갖는다. 요크(972)는 핑거 부분(968)이 플랜지(974, 976)들 사이에 삽입되고 구멍(970, 978)들이 정렬되도록 움직인다. 러그(980)는 구멍(970, 978)들을 통해, 너트 또는 다른 체결부재-수용 수단(982)에 삽입된다.

안정화 타이(218)들이 암(222)들의 중간지점에 연결됨을 상술했다. 이를 하기 위한 장치가 도 15d에 도시되어 있다. 타이-연결 플랜지(984)가 각각의 암(222)의 중간 지점에 부착되고 이로부터 연장한다. 플랜지(984)는 러그-수용 구멍(988)을 각각 갖는, 2개의 짧은 암(986)을 갖는다. 각각의 타이(218)는 상술한 바와 같이 플랜지(946)들을 갖는 연결 요크(944)를 갖는다. 각각의 타이(218)로부터의 요크(944)들이 플랜지(984)의 적절한 암(986) 상에서 활주하고, 러그가 구멍(948, 988)들을 통해 삽입되고 너트와 같은 체결부재로 제 위치에서 조여진다.

각각의 하니스, 스페이서 및 스태빌라이저를 부착하기 위한 구조물은 바람직하게는 같은 타입의 구성요소들과 하위 구성요소들로 구성된다. 이 타입의 구조물은 강하고, 안정적이고, 제조하고 사용하기 쉽다.

사실상 스페이서 조립체(210)들과 동일한, 다수의 3면 상부 스페이서 또는 스태빌라이저 조립체(260)들이 대형 하니스(206; 도 18에 도시됨) 상에 위치한다. 스페이서 조립체(260)들의 세부 구성과, 주 케이블(27)들에 어떻게 부착되는지는 하부 스페이서 조립체(210)들과 스페이서 조립체(158)들과 사실상 같다. 도 18에 도시한 바와 같은 스페이서 조립체(260)들은 등변삼각형을 형성하는 3개의 암(264)의 연결된 암들의 쌍들의 교차부에서 연결 구조물(262)들에 의해 케이블(27)에 부착된다. (비교적 중량인 케이블(27)들에 비해) 한 세트의 경량 케이블(266)이, 연결 구조물(262)로부터 풍선 홀더(208)들로 연장하고, 이들은 대형 하니스(206)에 이들을 유지하게 구성된다. 경량 케이블(266)들은 풍선(164)들의 유지보수 중에 또는 발사 시스템의 조립 중에 대형 하니스(206)를 지지한다.

한 세트의 3개의 전기 반응 스러스터(800)가 도 18과 도 19에 예시된 바와 같이 각각의 암(222)의 교차부에서 회전가능한 지지 조인트(802)들에 각각 부착된다. 각각의 스러스터(800)는 팬(fan) 하우징(806)에 각각 장착되는 팬(804)을 포함한다. 각각의 하우징(806)은 한 쌍의 암(808) 사이에 피벗가능하게 장착된다. 각각의 암(808)은 하우징(806)으로 연장하는 동축 피벗 핀(809)들을 가져, 각각의 하우징(806)이 시계방향 및 반시계방향으로 화살표(T)의 방향에서 축(S-S)을 따라 피벗할 수 있게 한다. 암(808)들은 상술한 바와 같이 회전가능한 지지 조인트(802)들에 부착되는, 중앙 암(810)으로부터 분기한다. 스러스터(800)들은 짐발형(gimballed) 전기 스러스터들이다. 스러스터(800)들은 피벗가능하고 회전가능하고, 필요에 따라 수직에 대해 배향된 발사 시스템(1)을 유지하게 작동된다. 스러스터(800)들은 풍선들이 교체되거나 유지보수될 수 있을 때까지 그 풍선(164)들의 부분적 또는 완전한 공기빠짐(deflation)을 보상하고 풍력을 보상한다. 발사 시스템(1)의 베이스에 관한 대형 하니스(206)의 위치는 위치 센서(812)들에 의해 제어되고, 이들은 스러스터(800)들의 힘과 방향을 제어하는 컴퓨터들에 위치 기준 데이터를 공급하는 위성 위치 확인 시스템(GPS)일 수 있다.

하기는 풍선(164)(풍선(164a)에도 적용됨)들이 주 케이블(27)들에 부착되는 방식의 설명이고 도 15 내지 도 18, 도 20a 및 도 20b에 도시되어 있다. 상부 스태빌라이저(216) 상에 위치한, 도 18에 도시된 경량 케이블(266)들과 함께, 스페이서 조립체(260)는 도 15에 명확성을 위해 생략되어 있다. 도 15를 먼저 보면, 주 케이블(27)들의 일부분이 도시되어 있고, 하부 스태빌라이저(210)와 상부 스태빌라이저(216)가 상부 하니스(206)를 안정화시키도록 제공된다. 3개의 풍선(164; 이들 중 하나만 도 15에 실선들로 도시됨)들이 케이블(27)의 자중, 다양한 스태빌라이저들, 및 케이블(27)들에 인가되는 임의의 과다 부하들을 오프셋하도록 제공된다. 그 직경에 따라, 풍선(164)들은 풍선들과 같은 재료로 만들어지고 동일한 공기보다-가벼운 가스로 팽창된 관형 분리기들을 필요로 할 수 있다. 케이블(27)들이 계속 풍선(164)(또는 풍선(164a))들과의 접촉을 방지하도록 상부 스페이서 조립체(260; 도 18)와 같은 케이블 분리기들에 풍선(164)을 부착하기 위해 안정화 스트랩 또는 띠(227; 도 15a)(webbing)가 제공된다. 각각의 안정화 스트랩(227)은 다른 스태빌라이저들이 케이블(27)들에 부착되는 것과 같은 방식으로 각각의 케이블(27)에 연결된 스태빌라이저(228)의 부분이다. 스태빌라이저(228)는 각각의 안정화 스트랩(227)을 유지하기 위한 연결 부재(229)를 추가로 갖는다. 상술한 것이 이루어지는 방식은 도 16에서 보다 상세히 볼 수 있고, 이는 도 15의 방향 16-16에서 취해진 상면도이다. 각각의 스태빌라이저(228)가 스태빌라이저(228)의 3개의 교차부 내에서 주 케이블(27)에 부착됨을 알 수 있다. 스태빌라이저(228)는 3개의 각각의 암(234)으로 구성되고, 이들은 집합적으로 등변삼각형을 형성하도록 교차한다. 각각의 연결 부재(229)로부터, 한 쌍의 안정화 스트랩(227)이 각각의 쌍이 각각의 풍선(164)과 접촉하도록 일정 각도를 형성하고, 이에 대해 이들은 거의 접선방향이다. 스트랩(227)들은 접선방향 스트랩 연결(224)에 의해 풍선에 각각 부착된다. 스트랩 연결(224)들은 케이블(27)들이 풍선(164)(또는 풍선(164a))들과 접촉하는 것을 방지한다. 스트랩 연결(224; 도 15)은 유익하게는 각각의 풍선(164)(또는 풍선(164a))들에 안정화 스트랩(227)들을 연결하기 위한, 적절히 강한 실로 꿰매는 것, 적절한 접착제, 플라스틱 용접일 수 있다.

도 17은 풍선 홀더(208)들에서 대형 하니스(206)에 부착된 3개의 풍선(164)들을 도시한다. 암(222) 상의 타이 홀더(221)들에 연결된 안정화 케이블 타이(218)들을 갖는 상부 스태빌라이저 조립체(216)가 도시된다. 장력 케이블(219)을 따라 연장하는 작용력 벡터(FF)들이 도 17에 도시되어 있고, 케이블 커넥터(220)로부터 풍선 홀더(208)들로 연장하는 인장력들을 도시한다.

부착 시스템의 측면도가 도 20a와 도 20b에 도시되어 있다. 각각의 풍선(164; 도 20a)과 풍선(164a; 도 20b)은 대형 하니스(206)의 풍선 홀더(208)에 연결된 가볍고, 강한, 장력 기반의 커넥터(232)들을 갖는다. 하나 이상의 커넥터(232)가 누설을 보상하기 위해 각각의 풍선(164)에 교체용 공기보다-가벼운 가스를 운반하기 위해 관형일 수 있다. 풍선(164, 164a)들은 공기보다-가벼운 풍선들이어서, 인장력(FF)들이 커넥터(232)들을 따라 화살표들로 도시한 바와 같이 있다. 커넥터(232)들은 각각의 풍선(164, 164a)의 외피에 대해 접한다. 몇몇 지점들에서 개개의 풍선들을 함께 연결하는 한 세트의 3개 이상의 커넥터 또는 스태빌라이저(228; 도 16)가 도시되어 있다.

상술한 바와 같이, 장력 풍선 부착 프레임(162)은 상부 회전 부분(145)과 하부 회전 부분(146; 도 13 및 도 14)을 갖고, 이들은 도 12에 예시한 바와 같이 회전 운동으로부터 마찰을 감소시키기 위해 수직 축 상에 링 베어링(149)을 통해 연결되어 있다. 반응력 스러스터(148)가 상부 회전 부분(145)의 주변에 접선방향으로 부착되어 있다. 유사하게, 반응력 스러스터(148)가 도킹 스테이션(166)의 하부 부분(174)의 주변에 부착되어 있다. 상부 회전 부분(145)에 장착된 추진 유닛들과 하부 부분(174)에 장착된 것들은 이들을 회전불가능하게 유지하는데 사용된다. 상부 부분(145) 상의 추진 유닛들은 기어를 갖는 회전 구동 시스템(177)과 연계하여 상부 회전 부분(145)에 대한 하부 회전 부분(146)의 회전을 돕는다. 유사하게, 하부 부분(146) 상의 추진 유닛들은 기어를 갖는 회전 구동 시스템(147; 도 13 및 도 14)과 연계하여 상부 회전 부분(172)의 회전을 보조한다. 두 그룹들로 집적된 제 2 케이블(184)들은 하부 회전 부분(146) 상에서 서로 반대로(180°떨어져) 부착된다. 상부 호이스트(169)는 하부 회전부(146)에 부착된다. 케이블(184)들은 풍선 부착 프레임(162)을 도킹 스테이션(166; 도 13 및 도 14)에 연결하고 필요하면 전력을 전달한다. 케이블(184)들은 하부 호이스트 캐리어(200), 운반대 단부 파지기(196) 및 리프트 링 조립체(182)의 운동을 또한 안내한다. 케이블(184)들은 자유낙하 조건에서 운반대(20)없이 추진이륙(boost)될 때 그 구속기구(restraint)로부터 로켓(18)이 분리되기에 충분하게 길고, 하부 호이스트 캐리어(200) 및 이로부터 현가된 물품들의 중력으로 인한 국소 가속도에서 일정 기간의 하방 가속도를 허용해도 안전할 정도로 충분하게 길다. 추가적인 시간을 허용하는 추가적인 길이의 케이블(184)들이 하부 호이스트 캐리어(200)의 나머지 및 이로부터 현가된 (장전된 또는 빈 운반대(20)를 포함하는) 모든 물품들의 감속을 위해 요구된다. 추가적인 길이의 케이블은 짧은 시간 동안의 추진이륙 불발의 경우에 완전히 적재된 운반대(20)의 감속을 허용할 수 있게 한다.

상술하고 하기에 논의하는 바와 같이, 다양한 케이블들에 시스템(1)의 물품들을 고정하는 수단이 요구된다. 도 21은 와이어의 스트랜드(242)들로 만들어진 케이블(240)을 도시한다. 각각의 스트랜드(242)의 케이블(240)이 대다수의 케이블의 외면을 막히지 않은 채로 유지하면서, 물품들을 케이블(240)에 고정하기 위해 케이블(240)의 몸체의 외부 표면으로부터 연장하는 고리가-나온 부분들 또는 루프(244)들을 가질 수 있다. 각각의 루프(244)는 각각의 케이블(240)의 몸체로부터 연장되어 나오고 케이블(240)의 몸체로 복귀된다. 예를 들어, 조정 커넥터(247)가 하기에 상술하는 바와 같이 도 22에 도시되어 있다. 조정 커넥터(247)는 공통의 베이스(253)로부터 평행한 형태로 연장하는 한 쌍의 평행한 벽(252)을 통해 연장하는 일련의 볼트 구멍(249) 및 일련의 추가 볼트 구멍(250)을 갖는 돌출한 플랜지(248)를 갖는다. 조정 커넥터(247)는 케이블(27)쪽으로 압박될 수 있고, 루프(244)들은 구멍(250)들과 정렬된 그 각각의 루프 구멍(254)과 평행한 벽(252)들 사이에서 활주한다. 볼트(256)는 케이블(27)에 조정 커넥터(247)를 고정하기 위해 볼트 구멍(250)들과 루프 구멍(254)들을 통해 연장될 수 있고 너트가 확실한 연결을 이루도록 각각의 볼트(256)에 끼워질 수 있다. 상면도가 도 23에 도시되어 있다. 다르게는, 대안적인 조정 커넥터(257)로서 스페이서(259)에 의해 분리된 평행한 벽(255)들이 도 24의 상면도에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다. 케이블(27)은 반대 방향(O₁, O₂)들로 회전하는, 도 25에 도시된 바와 같은 운반대(20)들의 한 쌍의 견인 구동차륜(26a)에 의해 쥐어진다.

지금까지 설명한 로켓 발사 시스템(1)을 사용하기 위해, 로켓(18)들이 도 5에 도시한 장치 중 하나에서 각각, 운반대(20)들에 장전되고, 측방향 운반 장치(46)로 경로(15)를 따라 수송된다. 측방향 운반 장치(46)는 도 9에 관해 설명한 바와 같이, 각각의 테이퍼 정렬 핀(142)과 부분 회전 트위스트 락 핀(144)과 이들 각각과 함께 작동하는 정렬 핀 소켓(152)과 부분 회전 트위스트 락 핀 소켓(154)을 사용하여 승강 조립체(60)에 고정된다. 제 2 케이블(184)들과 주 케이블(27)들은 장력 풍선(160)들과 풍선(164)들 각각에 의해 팽팽하게 유지되고, 풍선(164)들은 주 케이블(27)들의 장력에 기여한다. 아래의 케이블에 대한 장력은 장력 풍선 부착 프레임(164)을 통해 전달되고 케이블 이격 및 추가 장력은 대형 하니스(206), 스페이서(158) 및 스페이서(228; 도 11, 도 15 및 도 18)들을 통해 달성된다.

각각의 운반대(20)는 내부 운반대 가이드(133)들과 정렬되고 하부 가이드 튜브(124; 도 8)에 장전되게 회전된다. 그 다음에 하부 가이드 튜브(124)의 상부 부분은 하부 가이드 튜브(124)가 상술한 바와 같이 운반대 가이드(133, 138)들과 정렬되도록 정지부(132)와 결합할 때까지 제 2 가이드 구조물(125; 도 10)의 하부 부분과 결합하게 기울어진다. 그 다음에 견인 구동장치(26)들이 운반대(20)를 케이블(27) 위에서 도킹 스테이션(166)을 통해 그 상부 부분(172)으로 그리고 부분적으로는 리프트 링 조립체(182)로 이동시키는데 사용되고, 리프트 링 조립체(182)는 이 조립체가 도킹 스테이션(166)의 상부 부분(172; 도 13 및 도 14)과 결합하도록 호이스트(169)를 사용하여 낮춰진다(하강한다). 단부 파지기(196)가 낮춰지고 운반대(20)의 상단부에 적절히 부착된다. 케이블(27)들로부터 전달되는, 제 2 케이블(184)들의 전류에 의해 전력공급되는, 하부 호이스트 조립체(198)는, 리프트 링 조립체(182), 운반대(20) 및 로켓(18)의 조합된 무게중심들이 리프트 링 조립체(182)의 피벗 축과 일치하도록 리프트 링 조립체(182)와 결합하게 운반대(20)를 더 들어올린다. 그러므로 하부 호이스트(198)는 도킹 스테이션(166)에 관해 운반대(20)를 상방향으로 들어올리고 내부 운반대 가이드(180a, 180b)들과 결합하는 견인 구동장치(26)를 보조한다. 그 다음에 운반대 단부 파지기(196)는 운반대(20)의 핀 락 소켓(32)들로부터 로킹 핀(204)들을 분리하고 하부 호이스트 조립체(198)를 사용하여 분리되게 최소로 들어올려진다. 리프트 링 조립체(182)는 제 2 케이블(184)들에 의해 안내되고 제 3 케이블(186)에 의해 지지된다. 호이스트(169)는 운반대(20)의 하단부가 도킹 스테이션(166)의 하부 부분(174) 내에 더 이상 있지 않고 상부 부분(172) 내에만 있을 때까지 운반대(20)를 더 들어올린다. 장력 풍선 프레임(162)과 함께 기어를 갖는 회전 구동 시스템(177)과 하부 도킹 스테이션(166) 내의 기어를 갖는 회전 구동 시스템(147)이 이제 로켓(18)을 발사하기 적합한 방향으로 링 베어링(176, 149)들 사이에서 조절되는 방식으로 모든 구성요소들을 회전시킨다. 스러스터(148, 178)들은 도킹 스테이션(166)의 하부 부분(174)과, 장력 풍선 부착 프레임(162)의 상부 링(145)이 회전하지 않도록 동시에 작동한다(도 14).

다음에 호이스트(169)는 운반대(20)를 도킹 스테이션(166)과의 결합을 완전히 벗어나도록 하기 위해(로켓(18)을 잡아주는 운반대(20)는 이들의 조합된 하중에 따라 더 높게 들어올려져야 함) 그리고 로켓(18)의 안전한 발사를 위해 짧은 관형 링(183)의 중간으로 필요한 만큼 높게 들어올린다. 회전 구동 시스템(194)은 90°연장된 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)와 조합하여, 발사에 적합하게 수평에 대해 적절한 각도로 운반대(20)와 함께 짧은 관형 링(183)을 회전시킨다. 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)는 회전 구동 시스템(194)을 보조하고 운반대(20)가 핀(190)들을 통해 수평 축 둘레에서 진동하는 것을 방지하는데 사용된다. 운반대(20)가 발사에 바람직한 앙각에 있고 안정적일 때, 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)는 고온의 로켓 가스들과의 접촉을 피하기 위해 그 힌지들 둘레에서 더 회전된다.

회전 구동 시스템(194)을 보조하기 위해 변형예들이 가능하다. 이는 특히 피벗 핀(190) 둘레에서 운반대(20)의 진동을 방지하기 위해, 그리고 리프트 링 조립체(182)에서 운반대(20)의 위치결정 및 안정화를 포함한다. 도 13b와 도 13c를 참조하면, 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)와 한 쌍의 첨부된(accompanying) 허브 모터(822)가 운반대(20)의 양단부에 제공될 수 있다. 각각의 스러스터(31)와 허브 모터(822)는 단부 커버(830) 아래에서 운반대(20)의 일단부에 수납될 수 있다. 각각의 스러스터(31)는 운반대(20)의 양단부에서 피벗가능한 스러스터 장착부(828)에 장착된 한 세트의 회전가능한 블레이드(826)를 갖는다. 각각의 장착부(828)는 힌지 조립체(829)에 장착되고, 액츄에이터 피벗(834) 둘레에서 피벗하는 유압 액츄에이터(832)에 의해 (도 13c에 실선들로 도시됨) 운반대(20)의 종방향 축과 평향한 활성 위치와 휴지 위치(도 13c에 점선들로 도시됨) 사이에서 움직일 수 있다. 스러스터(31)들이 그 활성 위치에 있을 때, 공기흐름이 화살표(U)로 도시한 바와 같이 생성된다. 이는 운반대(20)의 진동을 방지한다. 허브 모터(822)들은 역전가능한데 왜냐하면 공기흐름이 두 방향 모두로 갈 수 있기 때문이다. 유사하게, 블레이드(826)들의 피치(pitch)는 블레이드(826)들이 회전되는 대기 공기 중의 변화에 따라 변할 수 있도록 가변적이다. 그러나, 로켓(18)의 엔진이 점화될 때, 스러스터(31)들은 짧은 지속시간의 부스터 배기를 피하기 위해 도 13c의 좌측 부분에 점선들로 도시된 바와 같이 둔각으로 움직일 수 있다. 스러스터(31)의 상단부도 로켓(18)을 운반대(20)에 장전할 수 있도록 그 둔각 위치로 이동된다. 운반대(20)의 내측은 그 안에 로켓(18)을 담기 위해 끝과-끝이 이어져 연장하는 연속적인 내압 및 내열 튜브(836)를 갖는다. 한 세트의 3개 이상의 중심조정된 지지부(840)가 각각의 역전가능한 가변 피치 스러스터(31)의 중심조정을 유지한다.

호이스트 케이블(202; 도 14)의 상단부는 상부 호이스트(168)로부터 공급되고 제 2 케이블(184)과 작동가능하게 결합되어 리프트 링 조립체(182)의 역전가능한 견인 구동장치(193)가 하방향으로 구동되기 시작한다. 호이스트 케이블(202)이 풀리고 마찰과 공기 저항을 극복하도록 구동장치(193)들에 의해 보조되어 케이블(202)에 의해 지지되는 모든 다른 구성요소들과 로켓(18), 운반대(20), 리프트 링 조립체(182)를 하방향으로 움직여, 이들은 1g의 가속도로 자유낙하하고, 로켓(18)은 운반대(20)에 관해 무게가 없게 된다. 자유낙하 중에 제어를 유지하기 위해, 그리고 케이블(202)의 임의의 제어되지 않은 풀림 및 임의의 느슨함을 피하기 위해 상부 호이스트(168)에서 약간의 마찰이 유지된다. 자유낙하 전에, 운반대(20)의 후퇴가능한 단부 커버(30; 도 9, 도 9c, 도 13 및 도 13a)는 열려 있다(또는 도 13c에 도시된 단부 커버(830)들이 열려 있다). 운반대(20)에 로켓(18)을 잡아왔던, 운반대(20)의 내측의 후퇴가능한 암(34, 35; 도 26)이 (후술하는 바와 같이) 후퇴되고, 로켓(18)의 짧은 지속시간의 부스터 로켓 모터가 로켓(18)을 운반대(20)로부터 나가게 구동하도록 점화된다. 짧은 지속시간의 부스터 로켓 모터는 발사 시스템(1)에 대한 손상을 방지하기 위해 운반대(20)의 내열 및 내압 경계(confines) 내에서만 작동한다.

로켓(18)이 그 탄도 경로 상에서 충분히 멀리 이동된 후, 그 주 모터들은 발사 시스템(1)에 대한 손상을 피하도록 필요에 따라 안전히 점화될 수 있다. 상부 호이스트(168; 도 12)로부터 케이블(202)들을 공급하는 것은 점진적으로 정지되는 한편 리프트 링 조립체(182; 도 13)의 역전가능한 견인 구동장치(193)들이 운반대(20), 하부 호이스트 캐리어(200), 운반대 단부 파지기(196) 및 리프트 링 조립체(182; 도 12, 도 13 및 도 14)의 추가 자유낙하를 방지하도록 제동 모드에서 작동된다. 그 다음에 역전가능한 가변 피치 스러스터(31; 도 13c)가 운반대(20)의 단부들로 후퇴되기 전에 수직 위치로의 운반대(20)의 회전을 보조하는데 사용될 수 있고 웨더 커버(30)들을 닫기 전에 상기 운반대의 내부로부터 임의의 배기가스를 배출하는데 사용될 수 있다.

(운반대(20)가 수직 위치에 있을 때 회전관성모멘트가 최저이므로, 수직축 둘레에서 회전할 준비가 되어) 수직 위치로 회전된, 빈 운반대(20)를 갖는 리프트 링 조립체(182)의 짧은 관형 링(183)이 도 13과 도 14에 도시된, 도킹 스테이션(166)의 상부 부분(172)과 결합하여 상부 호이스트(168)에 의해 낮춰진다. 그 다음에 운반대(20)와 운반대 단부 파지기(196)는 추가적인 지지 또는 안내가 필요하면 운반대(20)가 상부 부분(172)과 결합하게 낮춰지기 때문에 운반대 단부 파지기(196)에 운반대(20)를 고정하도록 합쳐질 수 있다. 그 다음에 운반대(20)의 하단추가 도킹 스테이션(166)의 상부 부분(172)과 결합하게 낮춰진다. 도킹 스테이션(166)의 상부 부분(172)과 장력 풍선 부착 프레임(162)의 하부 부분(146; 도 14)이 다음에 회전되어 상부 부분(172)의 내부 운반대 가이드(180)들과 리프트 링 조립체(182; 도 13 및 도 14)의 내부 운반대 가이드(188)들은 도킹 스테이션(166)의 케이블(27)들과 정렬된다(도 13). 그 다음에 호이스트(168)가 리프트 링 조립체(182; 도 12, 도 13 및 도 14)의 상부로 운반대 단부 파지기(196)를 낮추고 운반대(20)를 해제한다. 리프트 링 조립체(182)도 운반대(20)로부터 분리된다.

운반대(20)는 운반대(20)의 하향 속도를 관리가능한 레벨로 유지하기 위해 회생 제동을 사용하여 주 케이블(27)들에 의해 형성되는 가선 경로(170; 도 11)를 따라 빠르게 아래로 구동된다. 이것 및 다른 발사 스테이션들에서 주 케이블(27)들로 복귀되는 전력은 다른 운반대(20)를 그 가선 경로(170)를 따라 상승시키는데 필요한 전력을 보충 또는 대체하도록 다른 발사 시스템에 전달된다. 4개의 활성 발사 시스템들의 최소의 그룹이, 활성 발사기가 유지보수를 필요로 하거나 더 높은 순 로켓 발사율이 필요할 때까지 특수한 경량 운반대를 사용하여 관광 또는 고고도 스카이다이빙과 같은 가벼운 임무들에 사용되는 준비된 예비(ready spare)로서 작용하는 5번째와 함께 고려된다. 시간당 1회의 조합된 발사율이 가능하다고 생각된다.

빈 운반대(20)가 제 2 가이드 구조물(125; 도 1a, 도 2, 도 8, 도 10 및 도 11)에 재진입한 후, 운반대(20)가 제 2 가이드 구조물(125)로부터 분리되고 운반대(20)와 하부 가이드 튜브(124)의 조합된 무게 중심들이 하부 가이드 튜브(124)의 회전축과 일치하는 지점에서 하부 가이드 튜브(124)에 중심조정될 때까지 더 낮춰진다. 그 다음에 하부 가이드 튜브(124)는 수직 위치로 복귀되고 운반대(20)는 승강 조립체(60) 꼭대기에 적절히 정렬된 측방향 운반 장치(46) 상에 낮춰진다. 측방향 운반 장치(46)는 교체 또는 재정비를 위해 저장 랙(7)들에 또는 재장전을 위해 내풍(blast resistant) 조립 베이(10)에 빈 운반대(20)를 복귀시킨다. 다른 사전-조립된 로켓(18), 운반대(20) 및 측방향 운반 장치(46)가 시스템(1)에 장전될 수 있고, 상술한 바와 같이 다른 로켓(18)이 발사된다.

후퇴가능한 암의 하나의 가능한 구조는 도 26에 도시한 바와 같이 운반대(20)에 로켓(18)을 유지하기 위한 화살표(V)의 방향의 후퇴가능한 암(34)이다. 로켓(18)은 후퇴가능한 암(34)을 수용하기 위해 적어도 6개의 동일하게 이격된 조정가능한 슬롯(300)을 갖고, 각각의 슬롯(300)에 대해 하나의 암(34)이 있다.

다음에 도 27을 참조하면, 대안적인 상이한 후퇴가능한 암(35)이 제공될 수 있다. 각각의 후퇴가능한 암(35)은 슬롯(300)들 중 하나에 들어가기 위한 헤드 부재(302)와, 대향하는 동축 피벗 핀(306)들이 이로부터 연장하는 베이스 부재(304)를 갖는다. 스템(308)은 헤드 부재(302)와 베이스 부재(304)를 서로 연결하고, 보강 띠 또는 브레이스(310; brace)들이 베이스 부재(304)와 스템(308) 사이에서 연장한다. 운반대(20)는 공동(314)을 갖는 내부 내풍 튜브(312)를 갖는다. 튜브(312)는 도 27에 도시한 바와 같이 공동(314)의 열린 부분으로 외측으로 피벗하거나 (화살표(W)로 지시한 바와 같이) 공동(314)의 부분을 닫게 위치할 수 있는 힌지(318)들 상에 장착된 한 쌍의 보호 도어(316)를 갖는다. 튜브(312)는 공동을-커버하는 단부 도어(320)를 또한 갖는다. 도어(320)는 공동(314)의 부분을 형성하는 측벽(332)들의 가까운 측면들 상의 피벗 소켓(331)들에 들어가기 위해 동축 피벗 핀(328)들을 유지하는 핀 홀더(326)와, 보강 스파인 장력 부재(324), 공동(314)과 도어(316, 320)들을 보호하기 위한 기류 편향판(322; deflector)을 가질 수 있다. 도어(320)는 개방 및 폐쇄 위치들 사이에서 핀(328)들 상에서 피벗한다. 벽(332)들은 후퇴가능한 암(35)의 각각의 핀(306)들을 위한 피벗 소켓(334)들을 또한 갖는다.

공동 커버 도어(320)는 베이스 부재(304)의 구멍(339)과, 도어(320)의 암(340)에 위치하는 소켓(338)으로부터 및 이 소켓으로 이동하기 위해 유압으로 후퇴가능한 핀(336)을 추가로 갖는다. 도어(320)는 정렬된 구멍(344)을 갖는 평행한 레그(342)들을 또한 갖는다. 후퇴가능한 암(35)의 스템(308)은 스템(308)에서 종방향으로 연장하는 슬롯(348)을 갖는 직립 부분(346)을 갖는다. 부분(346)은 레그(342)들 사이에서 연장하고, 슬라이더 핀(350)은 후퇴가능한 암(308)을 공동 커버 도어(320)에 커플링하기 위해 각각의 구멍(344)에 및 슬롯(348)을 통해 연장한다. 유압 암(352)은 공동(314)의 단부 바닥(364)에서 한 쌍의 레그(362) 사이에서 연장하도록 정렬된 구멍(360)들을 갖는 레그(354)들을 갖고, 레그(362)들은 정렬된 구멍(366)들을 갖고, 레그(354)들은 구멍(360, 366)들을 통해 연장하는 핀(356)에 의해 제 위치에 유지된다. 다른 쌍의 평행한 레그(368)는 암(352)으로부터 일반적으로 전방으로 연장하는 샤프트(369)로부터 연장하고, 한 쌍의 정렬된 구멍(370)이 핀(371)을 수용한다. 도어(316)들은 도어(320)와 협조하는 유압 또는 전기-기계적 수단에 의해 열리고 닫힌다.

상술한 배치는 도어(316, 320)들을 잠그고, 이들은 도 27에 개방 위치로 도시되어 있고, 각각의 후퇴가능한 암(35)의 헤드 부분(302)들은 로켓(18)에서 각각의 슬롯(300)에 유지된다. 로켓(18)이 운반대(20)와 함께 자유낙하하고 운반대(20)에 대해 무게가 없게 될 때, 암(35)들은 암(35)들과 함께 작동하는 조립체의 나머지와 함께 그 개개의 공동(314)들로 빠르게 후퇴되고, 도어(316, 320)들은 로켓(18)의 부스터 로켓 모터의 점화 직전에 닫힌다. 각각의 로켓(18)은 추력의 라인이 운반대(20)의 내부 튜브와 정확히 동축관계가 아니거나 로켓의 질량 중심을 통과하지 않는 경우에 발사 중에 튜브(312)에 로켓(18)이 중심조정되도록 작은 세트들의 차륜(372)을 가질 수 있다.

로켓들을 발사하는데 추가하여, 본 발명의 다른 버전이 망원경이 유닛의 상부로 들어올려지면 사용될 수 있다. 도 28과 도 28a를 참조하면, 망원경 유지 시스템(373)이 도시되어 있다. 도 28a는 감소된 형태의 풍선(160)을 도시한다. 망원경에 관련한 구성요소들은 후술된다. 시스템(1)은 도킹 스테이션(374)에 부착되고, 전력을 전달하는 3개의 주 케이블(27)을 갖는다. 도킹 스테이션(374)은 회전 구동 시스템(379)을 사용하여 하부 부분(378)에 관해 화살표(X)의 방향에서 회전될 수 있는 상부 부분(376)을 갖는다. 도 28b와 도 28c를 참조하면, 회전 구동 시스템(147)은 L자형 부재(852)와 하부 부분(378)과, L자형 부재(852)와 상부 부분(376) 각각에서 궤도(857, 858 및 859, 860)들 안의 볼 베어링(854, 856)들의 세트들로, 단면이 역전된 L자형인 부재(852)를 갖는 링 베어링(850)에 의해 서로에 대해 상부 부분(376)과 하부 부분(378)을 회전시킨다.

케이블(27)들의 상단부들이 도시된 바와 같이 굳게 유지된다. 하나의 케이블(27a)이 케이블(27a)을 굳게 유지하기 위한 적절한 클램핑 메커니즘(864)과 하부 부분(378)의 구멍(862)을 통해 일정 각도로 연장한다. 케이블(27)들 중 제 2 케이블이 케이블(27b)로 도시되어 있고, 도 28c에 추가로 도시된 바와 같이, 플랜지(866)에 적절한 수단에 의해 굳게 유지된다. 케이블(27)들 중 제 3 케이블이 유사하게 굳게 유지된다. 모터(868)는 기어(870)를 회전시킨다. 기어(870)는 화살표(Y)로 도시된 바와 같이 상술한 회전을 실시하도록 상부 부분(376)의 치형부(872; teeth)에 순차적으로 연결된다. 보호 하우징은 모터(868)와 기어(870)를 둘러쌀 수 있다.

셋 이상의 반응 스러스터(380)가 사용될 수 있고, 이들은 도 28에 예시한 대안적인 발사 시스템이 로켓들을 발사하는데 사용될 때 고정적으로 유지되는 부분(390, 378)들의 상대회전을 오프셋시킨다. 다른 도킹 스테이션들과 유사하게, 링 베어링(377)과 회전 구동 시스템(147)은 도킹 스테이션(374)의 상부 및 하부 부부분(376, 378)들 사이에 포함된다. 제 2 케이블(184)들은 전기로 구동되는 구성요소들을 작동시키기 위해 전력을 또한 전달한다. 이는 2개의 케이블의 직류 장치 또는 4개의 케이블의, 3상 장치일 수 있다.

리프트 링(382)은 케이블(184)들 상에서 화살표(Z)로 도시된 방향으로 위아래로 구동된다. 리프트 링(382)은 운반대(20)와 리프트 링(382)의 각도를 바꾸도록 회전 구동장치(381)와 화살표(AA)로 지시된 방향에서 피벗할 수 있는 운반대(20)를 유지하기 위한 구조물(387)과, 역전가능한 견인 구동장치(386)들을 포함한다. 상부 도킹 스테이션(388)은 일반적으로 고정적으로 유지되는 상부 부분(390)과, 회전 구동 장치(381)를 사용하여 수직 축 둘레에서 화살표(BB)로 도시된 방향에서 회전가능한 하부 부분(392)을 갖는다. 링 베어링(394)은 이러한 회전으로부터 마찰을 감소시킨다. 최소 세트의 3개의 반력 스러스터(397)들이, 상부 부분(390)들이 수직축 둘레에서 회전하는 경향에 대항한다.

강성의 엘리베이터 샤프트 또는 엘리베이터 튜브(396)가 상부 장착부(399)에 각각 그 안에 망원경(CC)이 탑재된 특수 운반대(398)들을 운반할 수 있다. 특수한 경량 운반대(들)(20a)가 리프트 링(382)으로부터 이송 후에 장착부(399)에 운반대(20)를 엘리베이터 튜브(396)를 따라 위로 수송하는데 사용될 수도 있다. 한 세트의 전기 전달 케이블 또는 궤도가 엘리베이터 튜브(396)의 내측에서 운반대(20a)를 위아래로 수송할 수 있도록, 운반대(398, 20a)들의 차륜들이 결합하여 (케이블(27)들과 결합된 견인 구동장치(26)들의 차륜들이 그렇듯) 전력을 또한 받는 엘리베이터 튜브(396)의 내측에 장착될 수 있다. 풍선(들)(160)은 케이블들에 부착된 장치와 케이블들 자체를 지지하도록 및, 그 안에 망원경(CC)을 유지하는 특수 운반대(398)를 갖는 리프트 링(382)의 수송이 가능하도록 케이블(184)들에 충분한 장력을 제공하도록 상술한 바와 같이 엘리베이터 튜브(396)를 둘러싸거나 부착되었다.

망원경 상부 장착부(399)는 그 위에 회전가능한 턴테이블(404)이 배치되고 고정적인 상부 부분(390)에 대해 회전하는 터릿과-같은 플랫폼(402)을 포함한다. 명원경-수용 구멍(405)이 도 28a와 도 29에 도시된 바와 같이 턴테이블(404)과 플랫폼(402)을 통해 연장한다. 망원경-유지 구조물 또는 링(408)은 그 안에 망원경(CC)을 갖는 특수한 운반대(398)를 클램핑하고, 운반대(398)의 무게 중심은 리프트 링 조립체(182)와 같은 방식이지만 견인 구동장치들 없이 작용하는 링(408)의 중심에 배치된다. 도 29에 상세히 도시된 바와 같이, 링(408)은 장착 벽(406)들의 소켓(412)들로 연장하는 동축 피벗 핀(410)들을 갖는다. 장착 벽(406)들, 링(408)과 망원경 기울임(tilt) 구조물(411)을 위한 피벗 핀(410)들이 제공된다. 그러므로, 운반대(398)와 그 안에 장착된 망원경(CC)은 원하는 높이(elevation)에서 기울어질 수 있고, 턴테이블(404)의 화살표(DD)로 도시된 방위각의 회전은 운반대(398) 및 포함된 망원경(CC)을 임의의 원하는 방향으로 향하게 한다. 턴테이블(404)과 플랫폼(402)은 엘리베이터 튜브(396)에 대해 화살표(HH, II; 도 28a, 도 29)로 도시된 각각의 반대 방향들로 독립적으로 회전되게 만들어질 수 있다. 이 회전은 구동장치(381)와 유사한, 회전 구동장치(383)에 의해 이루어진다. 플랫폼(402)은 반대 방향들로 회전될 때 턴테이블(404)과 그 위의 부분들이 회전되므로 엘리베이터 튜브(396)에 순(net) 토크가 가해지지 않도록 그 회전관성모멘트가 턴테이블(404)과 그 위의 부분들의 조립체의 회전관성모멘트와 같게 되도록 방사방향으로 조정가능한 추(weight)들을 가질 수 있다.

로켓 발사 시스템(1)은 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이는 로켓(601)을 조향하기 위해 화살표(EE)들로 지시된 바와 같이 움직일 수 있는 도 30에 도시된 바와 같은 조향가능한 모터(603)를 갖는 일인(single man) 또는 기본 로켓(601)을 발사하는데 사용될 수 있다. 발사 중에 로켓(18)의 점화의 관성력(g-force) 효과에 견디도록, 로켓(601)의 상부에 먼저 다리가 고정되고 발사를 위해 최적의 공기역학적 직립 위치에 관절(607)들이 고정된 유체-충전된 발사 또는 재진입복(605)을 입은, 사람 또는 탑승자(GG)가 도시되어 있다. 우주복(605)은 로켓(601)이 작동을 멈춘 후 원하는 바에 따라 로켓(601)으로부터 분리되고 재우주복의 관절이 해제되어 탑승자(GG)가 자유롭게 움직일 수 있게 한다. 이 우주복이 재진입을 위해 사용되면, 탑승자(GG)를 둘러싸는 유체의 일부분은 재진입시 재진입복(605)의 외부, 먼저 다리의 증발로 인해 냉각하도록 다공성 패드들을 통해 펌핑될 수 있다. (동일한 펌핑 작동과 냉각 효과가 발사시에도 적용된다.) 상부에 장착된 우주복(605)을 입은 탑승자(GG)를 갖는 로켓(601)은 발사 단계 중에 탑승자(GG)에게 훌륭한 시야를 제공해야 한다. 우주복(605) 주변의 공기역학적 정형(fairing)은 그렇게 구성될 때 관절(607)들의 세트가 제 위치에 고정되지 않으면 필요하지 않을 수 있고, 공기역학적 항력은 최적 발사에 필요한 것보다 여전히 높다.

도 31은 코어 로켓(604)에 해제가능하게 클램핑된 강성의 포드(608)들의 재료들 또는 우주복(605)들을 입은 관광객들을 수송하기 위한 가능한 하나의 방법을 도시한다. 주 로켓(601)은 그 발사 후의 일정 시간에서 그 발사 제어가 멈춰진다. 코어 로켓(604)은 주 로켓(601)의 제어된 발사의 중지시에 주 로켓(601)으로부터 해제될 수 있다. 로켓(601)이 우주복(605)들 또는 포드(608)들이 화살표(JJ)로 지시한 방향에서 해제될 수 있는 우주로 가는 경로에서 대기를 관통할 때 우주복(605)을 입은 관광객 또는 포드(608)를 고속 공기로부터 보호하는데 방풍창(609; windshield)이 사용될 수 있다. 코어 로켓(604)은 로켓(601)을 조향하기 위해 방향 제어 시스템에 의해 방향(KK)들로 회전되는 한 세트의 턴테이블 핀(602; fin)을 가질 수 있다.

도 32는 슬레드형 재진입 프레임(616)을 갖는 대안적인 포드(610)를 도시한다. 탑승자(GG)는 발사 또는 재진입 우주복(605)을 입는다. 슬레드형 재진입 프레임(616)은 조향 핀(619)과, 에어로-스파이크(611)를 포함한다. 에어로-스파이크(611)는 우주복(605)의 공기역학적 가열을 줄이기 위해 충격파(615)를 내도록 전방 충격파 발생장치로서 작용하는 디스크(613)를 갖는 연장가능한 안테나형 구조를 갖는다.

도 33에서, 사람(GG)을 갖는 재진입복(605)이 에어로-스파이크(611)와 방향 조향 핀(618)들을 갖는 보다 로켓과 같은 형상인 프레임(617)에 장착된 것이 도시되어 있다. 프레임(617)은 도 32에 대해 논의된 바와 같이 디스크 (613)을 갖는다. 안내 장비와 저장 격실이 후방(aft)내부 프레임(617)에 위치할 수 있다.

적합한 우주복(605)이 도 34와 도 35에 사람(GG) 위에 도시되어 있고, 역시 관성력 효과에 대응하게 작용한다. 우주복(605)은 탑승자(GG)가 생존하고, 의식을 유지할 수 있고, 높은 가속도 환경에서 직립 자세에 있을 때 활성상태를 유지할 수 있게 한다. 연장된 작동에 대해, 외부 전기-기계적 또는 유압, 서보-보조되는(servo-assisted), 일정 체적 관절들을 갖는 강성의 우주복 내에, 몸과 거의 같은 밀도의 유체에 탑승자가 잠기게 하여 달성된다. 우주복(605)은 강성의 외각(648; outer shell)과, 탑승자(GG)의 머리를 둘러싸는 헬멧(650; 도 34, 도 34a, 도 34b, 도 36)을 갖는다. 내부 우주복(651)은 탑승자(GG)에 가깝게 놓이고, 차양(655; visor)을 갖는 내부 얼굴 마스크(653)가 내부 우주복(651)에 밀봉되어 있다. 물과 같은 비독성 유체(656; 도 34, 도 34a 및 도 34b)가 내부 우주복(651)과 강성의 외각(648) 사이의 공간을 채운다. 유체(656)가 안락한 온도로 가열되어 있으면, 내부 우주복(651)은 생략될 수 있다. 내부 우주복(651)과 얼굴 마스크(653) 사이에는 이중 밀봉(654)이 있다. 내부 우주복(651)은 탑승자(GG)에게 꽉 낀 스킨(skin)일 수 있고, 얼굴 마스크(653)는 공기 공급 튜브(661)를 통해 공급 장치로 또는 이 장치로부터 환기될 수 있다. 탑승자(GG)의 얼굴을 둘러싸는 이중 밀봉들 사이의 공간에 누설이 있으면 물을 배수하기 위한 우주복(605)의 얼굴 마스크(653)에 누수 관(652; leakage canal)이 제공된다. 물 또는 다른 적절한 비독성 유체(656)가 도 34, 도 34a 및 도 34b에 도시된 바와 같이 내부 우주복(651)과 외각(648), 및 얼굴 마스크(653)와 차양(655) 사이의 공간을 채운다. 우주복(605) 내의 탑승자(GG)는 물(656)에 떠있으면서 헬멧(650) 내에서 그 머리를 돌릴 수 있다. 우주복(605)은 강성의 경량 구조이다; 그러나, 얼굴 마스크(653) 또는 차양(655)의 체적 기류 센서들이 호흡으로 인한 체적의 변화와 일치하도록 안팎으로 움직이도록 유압 또는 전기-기계적 구동 피스톤(후술함)을 구동하게 제공될 수 있다. 추가적으로, 호흡율, 즉 체적 변화를 시간의 변화로 나눈 것과 일치하도록, 우주복(605)의 다양한 위치들(특히 흉부 근처)에서의 압력 센서들이 피스톤을 앞팎으로 향하게 하여 액체 압력을 일정하게 유지한다. 발사 또는 재진입 중에 존재하는 것과 같은 높은 가속도 환경에서 우주복(605) 안에서 탑승자(GG)가 거의 자유롭게 움직일 수 있게 하기 위해 외부 고압 유압 동력 보조를 사용하는 것은 우주복의 관절들을 활성화하는데 사용되는 물 또는 다른 유압 유체가 우주복의 내부로 나가 탑승자(GG)를 파괴하는 가능성을 피하게 한다.

피스톤에 관해, 도 35를 또한 참조한다. 여기서, 우주복(605)은 탑승자(GG) 주변의 우주복을 채우는 물(656)(또는 인체의 밀도와 유사한 비독성 유체)을 갖고, 피스톤(657)은 정상적 호흡에 필요한 만큼 우주복(605)의 체적을 바꾸도록 전기-기계적 장치에 의해 피스톤(657)의 직접 작동 또는 고압 유압 유체에 의해 구동되는, 실린더(660) 안팎으로 이동한다.

강성의 외각(648)은 전형적으로 도 34에 예시된 우주복(605)의 구조이고 도 36에 도시되어 있다. 우주복(605)의 강성의 외각(648)은 내부 슬리브(664)들과 같은 구성의 내부 레그들을 각각 가지는 한 쌍의 강성 레그들과 열려 있는 탄성 띠 또는 부드럽고 열려 있는 기공 폼(pore foam) 또는 띠로부터 각각 만들어지는 내부 슬리브(664; 하나만 도시됨)들을 각각 포함하는, 한 쌍의 강성 슬리브들을 포함한다. 내부 슬리브들과 내부 레그들은 이후 "내부 슬리브들"로 불린다. 기공들은 슬리브(664)를 지나는 물의 흐름이 크게 방해받지 않도록 커야 한다. 슬리브(664)는 우주복(605)에 일단부가 부착된 약한 탄성 힘줄(668; tendon)에 의해 우주복(605) 내에서 중심조정된 상태를 유지하고, 이는 슬리브(664)에 걸쳐 연장하고 다른 단부가 부착되는 슬리브(664)에 부착되고 접한다. 탄성 힘줄(668)들의 장력은 감지되고 우주복(605)의 전동 관절들이 탑승자(GG)의 움직임들을 미러링(mirroring: 복제)하게 하도록 피드백을 제공하는데 사용되어, 탑승자가 우주복 내에서 중심잡힌 상태를 유지하게 한다. 탑승자(GG)는 단지 우주복(605)을 입고 그 전체 신체를 전형적인 슬리브(664)에 미끄러트려 넣는다. 우주복(605)은 특히 발사, 비행의 가속 또는 재-진입 단계들 중에, 로켓(18) 내에서 또는 로켓(601) 상의 탑승자(GG)가 입기 위한 실용적이고 효과적인 우주복이다. 외각(648)은 절연체를 갖는 마모성 외부 물질 또는 내열 단열재를 가질 수 있다.

다른 버전의 로켓이 도 37, 도 38, 도 38a 및 도 39에 도시되어 있다. 로켓(700)은 화살표(LL, MM)들로 도시된 방향들에서 접힐 수 있고, 도 37, 도 38 및 도 38a에 도시된 본체에 부착되는 전개된, 및 접힌 양력 및 방향 제어 구조물(704)들을 갖는 우주선(702)을 갖는다. 항공 겸용 우주선(lifting body) 타입 재진입 운송수단(706)이 양력 및 방향 제어 구조물(704)이 접힌 상태로 도 38에 접힌 발사 구성으로 도시되어 있다. 화살표(NN)로 지시된 추가 방향으로 접힐 수 있는 양력 및 방향 제어 구조물(704)들을 갖는 항공 겸용 우주선 제어 재진입 운송수단(706)이 접히고 펼쳐진 구성들로 도 38a에 도시되어 있다. 로켓(700)은 주로 로켓(18)의 군용 버전이다.

도 39를 참조하면, 보다 전형적인 로켓(720)이 도시되어 있다. 로켓(720)은 한 쌍의 공기역학적 외각(724)에 의해 발사 및 비행 중에 보호되는 위성 또는 다른 적재물(722)을 포함한다. 로켓(720)이 대기권을 떠난 후, 외각(724)들은 화살표(PP)들로 지시된 방향들로 자동적으로 분리되고 바람직하게는 지구로 다시 떨어지고 위성 또는 다른 적재물(722)은 우주로 간다. 로켓(720)은 주로 로켓(18)의 상업적 버전이다.

상술한 바람직한 구현예는 현재 사용가능한 재료들과 제품들을 사용하여 달성될 수 있다. 로켓이 장전된, 전형적인 운반대는 비록 더 큰 중량도 가능하지만 80톤의 무게가 나간다고 추정될 수 있다. 각각의 케이블은 강하고 전기전도성이어야 한다. 또한, 견인장치 차륜들이 케이블들 위아래로 이동하는 것을 견디도록 내마모성이어야 한다. 그러므로, 케이블(27, 184)들은 알루미늄의 중간 부분을 갖는 강철 외부와, 강철 코어를 가질 수 있다. 케이블들은 구리와 강철 스트랜드들과 구리 코팅된 강철 스트랜드들로 여러번 꼬이거나 다른 적절한 구성일 수 있다. 70톤 리프트에 대해, 케이블들은 약 2/3인치 직경이어야 한다. 각각의 3개의 케이블은 1.25인치 직경을 가질 수 있고, 제 2 케이블은 1인치의 직경을 각각 가져야 한다.

상술한 바와 같이, 케이블들의 무게는 유익하게는 주기적으로 오프셋된다. 1.125인치 직경을 갖는 강철 케이블들은 1피트당 약 2.03파운드(pound)의 무게가 나간다. 적어도 5의 안전계수가 사용되어야 한다. 1인치 직경 케이블은 그 파단점에서 120톤을 유지한다.

풍선들에 바람직한 가스는 수소이고, 이는 헬륨보다 훨씬 더 부력이 있고 물로부터 생성될 수 있고, 헬륨의 제한된 공급량들은 천연가스정들로부터 주로 캐내진다. 그러나, 안전은 중요한 요인이다. 풍선이 대기권에서 높이 갈수록, 번개가 칠 위험이 증가한다. 그러므로, 턴테이블, 리프팅 조립체 및 구성요소들은 무엇보다도 지구로부터 절연되고, 번개를 끌어당기는 것을 피하기 위해 고고도 대기권과 같은 전위로 전기적으로 대전되고, 전원공급장치는 유도결합되어야 한다. 로켓 발사 시스템의 절연 부분들은 세라믹 또는 유리로부터 만들어지는 것이 유익할 수 있다.

풍선용 외피는 가볍고, 강하고 자외선(UV)에 견뎌야 한다. 최근에 비행선들과 다른 풍선들의 설계 및 작동으로부터 이러한 외피로 충분한 작업이 이루어졌다.

현재 사용되는 것에 대한 본 발명의 로켓 발사 시스템의 장점들은 매우 명백하다. NASA가 발사한 Saturn V 로켓들의 제 1 단(stage)은 2.5분의 기간에 203,000 US 갤런(gallon)의 RP-1(정제된 케로신)과 331,000 US 갤런의 액체 산소(LOX)를 소모했다. 본 발명은 발사 전에 원하는 높이까지 전기 구동되는 운반대를 사용하여 다수의 소형 로켓들을 들어올려 같은 적재물을 들어올리는데 크게 감소된 양의 추진제를 사용할 수 있고 동등한 적재물은 발사 전에 원하는 높이까지 풍선이 지지하는 케이블들을 따라 상승한다. 현 상태의 기술은 많은 양의 회수불가능한 화석연료 기반의 에너지를 사용한다. 예를 들어, Virgin Galactic White Knight Mothership은 액체 산화제와 함께 한 형태의 고무를 사용하는 Space Ship Two를 위한 그 발사 고도에 도달하도록 몇 톤의 JET-A-1 케로신 연료를 사용하고, 검은 그을음을 갖는 배기가스를 낸다. 고체 로켓 부스터들은 종종 그 배기가스 중에 다른 위험한 잔류물질들 중에 불소와 염소 화합물들과 부분연소된 탄화수소를 남긴다. 이러한 배기가스와 잔류물질 모두는 대기를 오염시킨다. 다른 한편, 본 발명의 바람직한 형태의 운반대를 들어올리는데 사용되는 에너지는 재생가능한 에너지원으로부터 유래하고 운반대가 가선을 따라 아래로 내려갈 때 견인 구동장치를 그 회생 모드로 전환할 때 상당 부분이 회수된다.

또한, 본 발명은 우리 행성 둘레의 궤도의 파편의 제거를 허용하고 궤도 조선소의 건설도 허용하기에 충분히 우주비행의 비용을 줄인다. 우주의 궤도 파편의 생생한 예로 2008년 2월 11일에 Iridium사가 소유한 미국계 이동통신 위성과 작동하지 않는 러시아 Cosmos 2251 통신위성의 충돌이 있다. 각각의 위성은 시간당 17,500마일의 궤도 속도로 이동했다. 이 충돌의 파편은 500개의 양으로 추정된다. NASA는 이 충돌의 파편이 국제 우주 스테이션(International Space Station)에 대한 손상 위험을 증가시킨다고 발표했다. 국제우주안전발전협회(International Association for the Advancement of Space Safety)는 비작동 위성들의 의무적인 제거를 제안했다.

그러므로 본 발명은 매우 효과적이고 효율적인 방식으로 다양한 목적에 사용될 수 있는, 공기보다-가벼운 풍선들에 의해 지지되는 한 세트의 케이블을 포함한다. 로켓들을 발사하는데 사용될 때, 발사에 필요한 연료의 양이 극적으로 감소되는데 왜냐하면 로켓들이 그 엔진이 작동되기 전에 상부 대기권으로 수송되어 있기 때문이다. 로켓들은 다양한 목적을 위해 사용될 수 있고, 감소된 에너지 소비와 그 결과인 비용 감소로 인해, 로켓, 낙하산, 작은 제트 엔진, 또는 다른 장치를 사용하는 여가 스포츠(recreational sports)와 같은 이러한 용도가 경제적으로 가능하게 될 수 있다. 유사하게, 위성을 유지보수하기 위한 시설들이 보다 가능하고 경제적이게 된다. 망원경을 위한 것과 같은 고고도 플랫폼에 대한 용도는 과학자들에게 아주 유익할 것이다.

상술한 바람직한 구현예에서, 3개의 케이블들이 3상 전원을 위해 제공되었다. 유사하게 각각의 케이블은 정확히 1/3의 전기를 전송해야 한다. 이것이 이루어질 수 없는 경우에 또는 본 발명에 따른 로켓 발사 시스템의 사용 중에 달성될 수 있는 가능성이 있는 경우에, 구조물은 3상 케이블 각각 중에 필수적인 전기 균형을 얻도록 중성선 또는 접지를 어느 하나가 갖도록 제공되어야 한다.

본 발명은 상술한 것에 추가하여 많은 용도들을 갖는다. 우주에 보내진 많은 로켓들로부터 지구를 떠도는 많은 양의 파편이 있다. NASA는 2009년에 미국 우주감시 네트워크(Space Surveillance Network)에 의해 추적되고 있는 약 14,000개의 물체가 있다고 추정했다. 이러한 물체들 중 많은 것이 충돌이 상당한 손상을 일으킬 수 있기 때문에, 이러한 물체들의 각각의 궤도들을 지나 통과할 수 있는 다른 장치들을 위협한다. 본 발명은 궤도의 유용한 구조물들에 재사용가능할 수 있는 이러한 물품들을 재활용하거나 경제적이고 안전한 방식으로 이러한 파편을 회수 및 궤도에서-제거하기 위해 파편 캐처(debris catcher)를 배치하는데 사용될 수 있다.

본원에 설명한 케이블들은 금속의 꼬인 가닥들로 구성된 일반적인 타입의 로프이고 나선으로 꼬인 것으로 도시되어 있는 것으로 설명되었다. 이들은 전기전도성인 와이어 로프들이고, 케이블 카, 강삭철도 및 고소작업차량(aerial lift)에 사용되는 것과 유사하다. 케이블들의 상이한 변형예들도 설명되었다. 그러나, 용어 "케이블"은 원하는 길이를 내기 위해 함께 커플링되는 일련의 소형 링크들, 또는 다양한 타입의 용접에 의해 결합된 단일 길이로 제공되는 상이한 종류의 로드들일 수도 있다. 본 발명에 따라 어떠한 케이블이 사용되건 간에 중요한 특징은 본원에 설명한 바와 같이 로켓 수송 장치와 다른 장치들을 수송하기 위해 상승된 고도에 존재하는 응력과 변형율을 견딜 수 있고 전기전도성이고, 강하다는 것이다. 이러한 로드들과 다른 타입들의 케이블은 로드들 또는 다른 케이블들이 각각의 로켓 수송 장치의 견인 구동장치들과 함께 작동할 때 시스템이 보다 효과적이고 효율적으로 작동하도록 예를 들어, 로드들 또는 다른 케이블들의 표면의 구성 또는 표면을 수정하는 것과 같은 상이한 관점에서 수정될 수 있다. 이러한 로드들은 예를 들어, 함께 사용되는 견인 구동장치들의 성질에 따라, 원통형 단면 또는 다른 단면을 가질 수 있다. 도 40 및 도 41을 참조하면, 로드(990)가 관절(994)에 부착된 플랜지(992)들을 연결하는 것을 도시한다. 플랜지들은 부착 구멍(996)들을 갖는다. 로드들의 측면에 다른 구조물들 상의 스페이서들을 부착할 필요가 있으므로 볼트 또는 다른 연결을 허용하는 것은 접착, 고체 상태 또는 다른 형태의 용접(예를 들어, 마찰 용접, 폭발 용접, 경납땜 등) 또는 맞을 것으로 간주되는 결합에 의해 부착될 수 있다. 로드들은 각각의 로드들의 연결, 로드들의 전기전도성, 로드들의 안전도 등의 속성인 이러한 요인들에 따라 다른 방식으로 수정될 수 있다.

본 발명은 바람직한 구현예들을 특히 참조하여 상세히 설명되었다. 그러나, 본 발명의 진의 및 범위 내의 변형예들과 수정예들은 상술한 자료와 첨부한 청구범위로부터 당업자에게 떠오를 것이다.

1: 로켓 발사 시스템 3: 선로
5: 하역장 7: 저장 랙
18: 로켓 20: 운반대
48: 크레인 78: 크레인 트랙
90: 트랙 100: 승강기 조립체

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174. 로켓 발사 시스템에 사용하기 위한 도킹 스테이션에 있어서,
     로켓 발사 시스템은 상기 도킹 스테이션에 작동가능하게 연결되고 고고도로 상방향으로 연장하기 위한 전원 및 수송용 주 케이블 세트와, 상기 도킹 스테이션에 작동가능하게 연결되고 고고도로 상방향으로 더 연장하도록 전원 및 수송용 제 2 케이블 세트 및 전원 및 수송용 제 1 및 제 2 케이블 세트를 따라 이동가능한 로켓 수송 장치를 포함하고, 상기 도킹 스테이션은
     로켓 수송 장치에 의해 운반되는 로켓의 발사를 위한 준비시 로켓 수송 장치들 중 하나를 수용하기 위한 구조물; 및
     상기 도킹 스테이션이 고고도에 위치할 때 제 1 및 제 2 케이블의 세트들의 비틀림을 방지하도록 상기 도킹 스테이션의 회전을 제어하기 위한 회전 장치를 포함하는 도킹 스테이션.
175. 청구항 174에 있어서,
     상기 로켓 발사 시스템은 상기 전원 및 수송용 제2 케이블 세트에 연결된 상부 회전 구동 시스템을 구비하고, 상기 상부 회전 구동 시스템은 상부 링과 하부 링을 구비하고,
     상기 회전 장치는 하부 회전 구동 시스템을 구비하고, 상기 하부 회전 구동 시스템은 역회전 구동을 하고, 회전축을 갖는 상부 링 부분과, 상기 상부 링 부분과 동축관계인 하부 링 부분을 포함하고,
     상기 상부 회전 구동 시스템, 상기 하부 회전 구동 시스템 및 상기 도킹 스테이션은 상기 상부 링 부분과 상기 하부 링 사이의 모든 구성요소들이 하나의 단위로서 함께 회전하여 상기 전원 및 수송용 제2 케이블 세트를 이루는 케이블들이 서로 꼬이지 않도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 도킹 스테이션.
176. 청구항 175에 있어서,
     상기 하부 회전 구동 시스템은 상기 하부 회전 구동 시스템의 회전을 돕거나 회전시키기 위한 하부 작용력 스러스터를 포함하는 도킹 스테이션.
177. 로켓 발사 시스템에 사용하기 위한 리프트 링 조립체에 있어서,
     상기 로켓 발사 시스템은, 개개의 로켓 수송 장치를 수송 및 전력 공급하기 위해 고고도로 상방향으로 연장하는 전원 및 수송용 주 케이블 세트와, 상기 전원 및 수송용 주 케이블 세트에 연결되는 도킹 스테이션과, 개개의 로켓 수송 장치 수송 및 전력공급을 위해 상기 도킹 스테이션으로부터 더 높은 고도로 상방향으로 연장하는 전원 및 안내용 제 2 케이블 세트를 포함하고, 상기 도킹 스테이션은 상기 개개의 로켓 수송 장치에 의해 운반된 로켓의 발사 준비를 하면서 상기 전원 및 수송용 주 케이블 세트로부터 상기 개개의 로켓 수송 장치를 수용하고,
     상기 리프트 링 조립체는 전력을 받고 상기 전원 및 안내용 제 2 케이블 세트에 의해 안내되도록 상기 전원 및 안내용 제 2 케이블 세트와 작동가능하게 결합되고, 상기 리프트 링 조립체는 상기 도킹 스테이션 상에 위치될 수 있고 상기 도킹 스테이션 밖으로 로켓 수송 장치를 들어올리기 위해 상기 도킹 스테이션에 배치된 상기 로켓 수송 장치와 작동가능하게 결합될 수 있고, 상기 리프트 링 조립체는 원하는 로켓-발사 각도로 기울어지도록 운반대-피벗 조립체를 갖도록 이루어지는 리프트 링 조립체.
178. 청구항 177에 있어서,
     운반대-피벗 조립체는 원하는 발사 각도로 로켓 수송 장치에 배치된 로켓과 로켓 수송 장치를 배향하도록 기울어질 수 있고, 로켓 수송 장치를 둘러싸고 작동가능하게 결합하도록 구성된 관형 리프트 링인 리프트 링 조립체.
179. 삭제
180. 로켓 발사 시스템에 사용하기 위한 로켓 수송 장치로서,
     상기 로켓 발사 시스템은 한 세트의 전력 및 수송 케이블과 상기 세트의 전력 및 수송 케이블로 전기 에너지를 보내기 위해 지구 상에 배치되는 전기 에너지 공급자를 가지고,
     상기 로켓 수송 장치는 발사될 로켓을 수송 및 사출하도록 상기 세트의 전력 및 수송 케이블로부터 전력을 제공받도록 구성되고:
     상기 로켓 수송 장치는 견인 구동장치들을 갖고;
     상기 견인 구동장치들은 상기 세트의 전력 및 수송 케이블을 따라 상기 로켓 수송 장치를 수송하고 상기 세트의 전력 및 수송 케이블로부터 전력을 공급받기 위해 상기 세트의 전력 및 수송 케이블과 작동가능하게 결합되고, 전기적으로 구동되는 여자 장치를 포함하는:
     로켓 수송 장치.
181. 청구항 180에 있어서,
     상기 로켓 발사 시스템의 상기 세트의 전력 및 수송 케이블은 갯수가 3개이고 3상 전력을 전달하고, 상기 로켓 수송 장치는 3상 전력을 제공받게 구성되고, 상기 전기 구동되는 여자 장치는 3상 전력으로 구동되는 로켓 수송 장치.
182. 청구항 180에 있어서,
     상기 하나 이상의 로켓 수송 장치는 로켓을 담게 구성된 내부 격실을 갖는 운반대이고, 로켓은 발사 중에 상기 내부 격실로부터 사출될 수 있는 로켓 수송 장치.
183. 청구항 182에 있어서,
     상기 견인 구동장치들은 상기 세트의 전력 및 수송 케이블을 따라 상기 운반대를 상방향으로 수송하기 위해 개개의 케이블에 의해 여자되도록 개개의 전력 및 수송 케이블과 결합하는 한 세트의 견인 구동 차륜들을 포함하는 로켓 수송 장치.
184. 청구항 183에 있어서,
     상기 운반대가 상기 세트의 전력 및 수송 케이블을 따라 상방향으로 수송될 때 상기 세트의 전력 및 수송 케이블로부터 전력을 얻기 위한, 및 상기 세트의 전력 및 수송 케이블에서 하강하도록 중력의 영향하에 상기 운반대를 상기 견인 구동장치들 세트가 움직일 때 상기 세트의 전력 및 수송 케이블에 전력을 가역적으로 전달하기 위한, 역전가능한 전기적으로 구동되는 여자 장치를 추가로 포함하는 로켓 수송 장치.
185. 청구항 182에 있어서,
     로켓을 보유하지 않은 비활성 조건과, 상기 운반대의 내부 격실에 로켓을 보유하는 활성 조건 사이에서 움직일 수 있는 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암을 추가로 포함하는 로켓 수송 장치.
186. 청구항 185에 있어서,
     상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암이 로켓을 보유하고, 상기 로켓의 무게 중심이 상기 운반대의 무게 중심과 일치하는 로켓을 보유하는 로켓 수송 장치.
187. 청구항 182에 있어서,
     상기 운반대는 삼각형 단면을 형성하는 3개의 측면을 갖는 로켓 수송 장치.
188. 청구항 183에 있어서,
     상기 한 세트의 견인 구동 차륜들에는 대향하는 원통형 차륜들이 포함되고, 상기 원통형 차륜들은 개개의 케이블들 상에서 상기 운반대를 수송하기 위해 개개의 케이블들을 부분적으로 둘러싸도록 환형 홈들을 갖는 로켓 수송 장치.
189. 청구항 183에 있어서,
     상기 견인 구동 차륜들 각각은 회전 가능한 견인 구동 차륜인 로켓 수송 장치.
190. 청구항 185에 있어서,
     보호 도어와 공동을 갖는 내압 내열 튜브를 추가로 포함하고,
     상기 보호 도어는 상기 공동과 상기 보호 도어를 보호하는 것을 돕는 닫힌 위치와, 로켓을 유지하는 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암의 운동을 가능하게 하는 개방 위치 사이에서 움직일 수 있고,
     상기 공동은 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암을 유지하기 위해 주변 기압과 같은 기압 상태인 것을 특징으로 하는 로켓 수송 장치.
191. 청구항 190에 있어서,
     상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암은:
     상기 활성 및 상기 비활성 위치들 사이에서 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암을 움직이기 위해 상기 공동에 장착되는 베이스 부재;
     헤드 부재; 및
     상기 헤드 부재에 상기 베이스 부재를 연결하는 스템을 포함하고;
     상기 운반대는:
     단부 도어를 커버하는 내후성 공동; 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암은 단부 도어들을 커버하는 상기 공동에 작동가능하게 커플링되고;
     활성 및 비활성 조건 사이에서 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암을 움직이기 위해 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암 각각에 이동가능하게 커플링되는 유압 실린더를 포함하고;
     상기 유압 실린더는 닫힌 위치들로의 상기 단부 도어들의 운동에 반응하여 활성 조건으로 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암을 이동시키고, 상기 운반대로부터 로켓의 발사를 가능하게 하도록 개방 위치로 상기 공동을 커버하는 단부 도어들의 운동에 반응하여 비활성 조건으로 상기 하나 이상의 내부 후퇴가능한 암을 움직이는 로켓 수송 장치.
192. 개개의 로켓 수송 장치를 수용하고 개개의 로켓 수송 장치를 발사 조립체에 전달하도록 구성된 턴테이블 메커니즘에 있어서,
     발사 조립체는 케이블들을 따라 개개의 로켓 수송 장치를 운반하기 위해 전력 및 수송 케이블을 갖고, 케이블들은 하부 부분과 상승된 부분을 갖고, 상기 턴테이블 메커니즘은:
     턴테이블 베이스;
     상기 턴테이블 베이스에 장착되고, 전원 및 수송용 케이블의 하부 부분에 연결된 터릿 조립체를 포함하고;
     발사 조립체는 전원 및 수송용 케이블을 따라 상기 터릿 조립체로부터 및 터릿 조립체로 개개의 로켓 수송 장치를 수송하기 위한 수송 구조물을 추가로 갖는 턴테이블 메커니즘.
193. 청구항 192에 있어서, 상기 터릿 조립체는
     상기 턴테이블 베이스에 대해 회전할 수 있는 회전가능한 턴테이블;
     상기 회전가능한 턴테이블에 장착되고, 개개의 로켓 수송 장치를 수용하기 위한 하부 가이드 튜브 오리피스와 상기 하부 가이드 튜브 오리피스에 개개의 로켓 수송 장치를 위치시키기 위한 하부 가이드 튜브 안내 구조물을 갖는 하부 가이드 튜브;
     주 케이블과의 연결을 위한 주 케이블 연결 구조물과, 상기 하부 가이드 튜브 안내 구조물과 정렬될 수 있는 제 2 안내 구조물(secondary guiding structures)과 일체형 튜브 오리피스를 갖는 일체형 튜브를 포함하는 제 2 가이드 구조물(secondary guide structure); 및
     상기 제 2 가이드 구조물과 상기 하부 가이드 튜브 안내 구조물을 정렬하고, 상기 일체형 튜브 오리피스와 상기 하부 가이드 튜브 오리피스를 정렬하도록 상기 제 2 가이드 구조물에 대해 상기 하부 가이드 튜브를 회전시키는 회전 조립체를 추가로 포함하고;
     상기 회전 턴테이블은 개개의 로켓 수송 장치의 운동에 대해 원하는 방향으로 상기 제 2 가이드 구조물과 상기 하부 가이드 튜브를 회전시키는 턴테이블 메카니즘.
194. 청구항 193에 있어서,
     개개의 로켓 수송 장치는 개개의 로켓 수송 장치의 길이를 따라 연장하는 한 세트의 외부 오목부와 개개의 종방향 축을 갖고, 상기 하부 가이드 튜브 안내 구조물과 상기 제 2 가이드 구조물은 개개의 로켓 수송 장치의 외부 오목부 세트에 의해 수용되도록 내부 운반대 가이드들을 갖는 턴테이블 메카니즘.
195. 청구항 193에 있어서,
     상기 회전가능한 턴테이블은 개개의 로켓 수송 장치를 수용하기 위한 오리피스를 갖고, 상기 터릿 조립체는 상기 턴테이블에 피벗식으로 장착된 한 쌍의 이격된 암을 포함하는 요크를 추가로 포함하고, 상기 하부 가이드 튜브와 상기 제 2 가이드 구조물은 상기 요크에 대해 피벗하도록 상기 암의 쌍 사이에 피벗식으로 장착되고, 상기 턴테이블과 상기 하부 가이드 튜브의 회전축들은 직각으로 교차하는 턴테이블 메카니즘.
196. 청구항 193에 있어서,
     개개의 로켓 수송 장치는 개개의 로켓 수송 장치를 수송하기 위해 개개의 주 케이블과 결합하도록 전기 구동되는 견인 구동장치를 갖고, 상기 하부 가이드 튜브 안내 구조물과 상기 제 2 안내 구조물은 견인 구동장치에 전력을 보내도록 전력공급되는 턴테이블 메카니즘.
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209. 제 177 항의 리프트 링 조립체를 구비하며,
     상기 운반대 피벗 조립체(carriage povoting assembly:189)는 로켓 발사시 자유낙하 조건이고, 상기 전원 및 안내용 제2 케이블(184)은 불발의 경우에 그 안에 배치된 로켓을 갖는 로켓 수송 장치의 중력으로 인한 국지적 가속시 충분히 오래 시간을 안전히 허용하고 상기 자유낙하 조건일 때 정지까지 감속되도록 허용하는 충분한 길이인 로켓발사시스템.
210. 삭제

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