[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2796178C1 - Launch facility for launch of carrier rocket with solid fuel accelerators - Google Patents

Launch facility for launch of carrier rocket with solid fuel accelerators Download PDF

Info

Publication number
RU2796178C1
RU2796178C1 RU2022131925A RU2022131925A RU2796178C1 RU 2796178 C1 RU2796178 C1 RU 2796178C1 RU 2022131925 A RU2022131925 A RU 2022131925A RU 2022131925 A RU2022131925 A RU 2022131925A RU 2796178 C1 RU2796178 C1 RU 2796178C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
launch
solid fuel
rocket
rods
boosters
Prior art date
Application number
RU2022131925A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Куликов
Original Assignee
Владимир Дмитриевич Куликов
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Дмитриевич Куликов filed Critical Владимир Дмитриевич Куликов
Application granted granted Critical
Publication of RU2796178C1 publication Critical patent/RU2796178C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: rocket; space technology.
SUBSTANCE: invention can be used for ground launch of space rockets and is designed cost-effective launch of payloads into near-Earth orbits. Launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters, containing a launch facility, a launch system, a shaft, general technical systems and auxiliary equipment, the launch vehicle has four solid fuel boosters docked to the first stage of the rocket, the booster nozzles are divided into two parts, the lower housings nozzles and upper nozzle housings, in solid fuel boosters there are rods fixed on the launch pad, in which there is a charge of solid fuel with an igniter, high-temperature seals are installed at the ends of the rods, the upper nozzle housings have high-temperature seals and abut against the support grids before the rocket launch, and the ends of the rods abut into the extended support bars, solid fuel charges with igniters are located in the upper bodies of the boosters, when the bars leave the accelerators, the upper and lower bodies form a nozzle, the support bars slide into the upper nozzle body, the bars act as guides during rocket launch.
EFFECT: invention ensures delivery of heavier loads to the near-earth orbit of the Earth.
1 cl, 4 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано для наземного старта ракет космического назначения и направлено на экономически выгодное выведение полезных грузов на околоземные орбиты.The alleged invention relates to the field of rocket and space technology and can be used for ground launch of space rockets and is aimed at cost-effective launch of payloads into near-Earth orbits.

Известны ракетные комплексы [Афанасьев Е.В., Балобан В.И., Бобышев С.В., Добросердов И.Л. / Структурно-элементное моделирование газодинамических п Г.П. Гранкин Б.К., Козлов В.В., Соловьев В.Н. / Основы проектирования ракетно-космических комплексов). процессов при старте ракет. - Бал. гос. техн. ун-т. СПб., 2004, c. 1-9], [Бирюков Г.П. Гранкин Б.К., Козлов В.В., Соловьев В.Н. / Основы проектирования ракетно-космических комплексов). На пусковом столе технологические фермы (башни) обеспечивают жёсткое закрепление ракеты в вертикальном положении до момента старта. В момент старта они отсоединяются (отклоняются). Старт осуществляется двигателями первой ступени.Missile systems are known [Afanasiev E.V., Baloban V.I., Bobyshev S.V., Dobroserdov I.L. / Structural-element modeling of gas-dynamic systems G.P. Grankin B.K., Kozlov V.V., Solovyov V.N. / Fundamentals of designing rocket and space systems). processes during rocket launch. - Bal. state tech. un-t. SPb., 2004, p. 1-9], [G.P. Biryukov. Grankin B.K., Kozlov V.V., Solovyov V.N. / Fundamentals of designing rocket and space systems). On the launch pad, technological trusses (towers) provide rigid fixation of the rocket in a vertical position until the moment of launch. At the moment of launch, they are disconnected (rejected). The launch is carried out by the engines of the first stage.

Недостатком комплексов является то, что они способны незначительно увеличить полезную нагрузку при полёте на орбиту Земли, путём заправкой переохлаждённого топлива и окислителя.The disadvantage of the complexes is that they are able to slightly increase the payload when flying into the Earth's orbit by refueling supercooled fuel and oxidizer.

Известна ракета Р-36М, «Сармат», которая находится в шахте, в которой поддерживается температурно-влажный режим. Старт ракеты осуществляется при применении специального твёрдотопливного газогенератора, для повышения давления нижней части транспортно-пускового контейнера и выталкивает его вместе с ракетой. После выхода ракеты на высоту примерно 20 метров поддон уводится в сторону, запускается двигательная установка первой ступени ракеты - носителя.Known rocket R-36M, "Sarmat", which is located in the mine, which maintains a temperature-humid regime. The launch of the rocket is carried out using a special solid fuel gas generator to increase the pressure of the lower part of the transport and launch container and pushes it along with the rocket. After the rocket reaches a height of about 20 meters, the pallet is moved to the side, the propulsion system of the first stage of the carrier rocket is launched.

Недостатком является то, что двигатели ракеты запускается только при выходе из шахты, запуск ракеты с боковыми блоками не предусмотрен, что значительно уменьшает полезный груз, выводимый на орбиту Земли. Запуск ракеты возможен только из шахты. При сильном боковом ветре пуск может быть невозможен.The disadvantage is that the rocket engines are started only when leaving the mine, the launch of a rocket with side blocks is not provided, which significantly reduces the payload launched into the Earth's orbit. Rocket launch is possible only from the mine. Starting may not be possible in strong side winds.

Целью предлагаемого изобретения является создание твёрдотопливных ускорителей ракеты-носителя, обеспечивающих больший вывод полезного груза на орбиту Земли.The purpose of the present invention is to create solid-propellant launch vehicle boosters that provide a greater output of the payload into the Earth's orbit.

Предлагаемое изобретение позволит решить задачу доставки более тяжёлых грузов на околоземные орбиты Земли.The proposed invention will solve the problem of delivering heavier loads to Earth's near-Earth orbits.

Указанная цель достигается тем, что стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями, содержащий стартовое сооружение, стартовую систему, шахту, общетехнические системы и вспомогательное оборудование, согласно изобретению ракета-носитель имеет четыре пристыкованных к первой ступени ракеты твёрдотопливных ускорителей, сопла ускорителей разделены на две части, нижние корпуса сопла и верхние корпуса сопла, в твёрдотопливных ускорителях размещены штанги, закреплённые на стартовом столе, в которых находится заряд твердого топлива с воспламенителем, на концах штанг установлены высокотемпературные уплотнители, верхние корпуса сопел имеют высокотемпературные уплотнители и упираются в опорные решётки перед стартом ракеты, а концы штанг в выдвинутые опорные планки, в верхних корпусах ускорителей расположены твердотопливные заряды с воспламенителями, при выходе штанг из ускорителей верхние и нижние корпуса образуют сопло, опорные планки задвигаются в верхний корпус сопла, штанги являются направляющими при старте ракеты. This goal is achieved by the fact that the launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters, containing a launch facility, a launch system, a shaft, general technical systems and auxiliary equipment, according to the invention, the launch vehicle has four solid fuel boosters docked to the first stage of the rocket, the booster nozzles are separated into two parts, the lower nozzle bodies and the upper nozzle bodies, in the solid fuel boosters there are rods fixed on the launch pad, in which there is a charge of solid fuel with an igniter, high-temperature seals are installed at the ends of the rods, the upper nozzle bodies have high-temperature seals and abut against the support grids before the launch of the rocket, and the ends of the rods into the extended support bars, in the upper housings of the accelerators there are solid propellant charges with igniters, when the rods exit the accelerators, the upper and lower housings form a nozzle, the support rails are retracted into the upper housing of the nozzle, the rods are guides at the start of the rocket.

Сущность предлагаемого стартового комплекса для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями иллюстрируется графическими изображениями:The essence of the proposed launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters is illustrated by graphic images:

Фиг. 1 «Стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями». Установка ракеты на стартовом столе пред запуском.Fig. 1 "Launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters". Installing the rocket on the launch pad before launch.

Фиг. 2 «Стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями». Выход штанг из твёрдотопливных ускорителей.Fig. 2 "Launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters". Exit rods from solid fuel boosters.

Фиг. 3 «Стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями». Положение верхней части сопла в твёрдотопливном ускорителе перед стартом ракеты.Fig. 3 "Launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters". The position of the upper part of the nozzle in the solid fuel booster before the launch of the rocket.

Фиг. 4 «Стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями». Положение верхней части сопла и нижней части сопла, после выхода штанги из твёрдотопливного ускорителя.Fig. 4 "Launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters". The position of the upper part of the nozzle and the lower part of the nozzle, after the rod exits the solid fuel booster.

Где:Where:

1. Нижний узел крепления твёрдотопливного ускорителя к первой ступени ракеты;1. The lower attachment point of the solid fuel booster to the first stage of the rocket;

2. Заглушка твёрдотопливного заряда в штанге;2. Plug solid fuel charge in the rod;

3. Нижний запал;3. Lower fuse;

4. Стартовый стол;4. Starting table;

5. Нижний корпус сопла твёрдотопливного ускорителя;5. The lower body of the solid fuel booster nozzle;

6. Дренажные отверстия; 6. Drainage holes;

7. Нижний корпус переднего твёрдотопливного ускорителя;7. The lower case of the front solid fuel booster;

8. Нижний корпус твёрдотопливного ускорителя;8. The lower body of the solid fuel booster;

9. Штанга;9. Rod;

10. Твёрдотопливный заряд штанги;10. Solid fuel rod charge;

11. Узел стыковки внешнего и нижнего корпусов твёрдотопливного ускорителя;11. Docking unit for the outer and lower housings of the solid-propellant booster;

12. Опорная решётка;12. Support grid;

13. Верхний корпус ускорителя;13. The upper body of the accelerator;

14. Верхний корпус переднего твёрдотопливного ускорителя;14. The upper body of the front solid fuel booster;

15. Верхний узел крепления твёрдотопливного ускорителя к первой ступени ракеты;15. The upper attachment point of the solid fuel booster to the first stage of the rocket;

16. Твердотопливный заряд верхнего корпуса ускорителя;16. Solid propellant charge of the upper body of the accelerator;

17. Верхний запал;17. Upper fuse;

18. Первая ступень ракеты;18. The first stage of the rocket;

19. Головная часть ракеты;19. The head of the rocket;

20. Левый твёрдотопливный ускоритель;20. Left solid fuel booster;

21. Задний твёрдотопливный ускоритель;21. Rear solid fuel booster;

22. Корпус первой ступени ракеты;22. The body of the first stage of the rocket;

23. Правый твёрдотопливный ускоритель;23. Right solid fuel booster;

24. Передний твёрдотопливный ускоритель;24. Front solid fuel booster;

25. Бак топлива первой ступени ракеты;25. Fuel tank of the first stage of the rocket;

26. Высокотемпературный уплотнитель;26. High temperature seal;

27. Клин;27. Wedge;

28. Ролик;28. Roller;

29. Опорная планка;29. Support bar;

30. Высокотемпературный уплотнитель верхнего корпуса сопла;30. High-temperature seal of the upper body of the nozzle;

31. Верхний корпус сопла;31. Upper body of the nozzle;

32. Левая штанга;32. Left bar;

33. Задняя штанга;33. Rear bar;

34. Правая штанга;34. Right bar;

35. Передняя штанга;35. Front bar;

36. Двигатель первой ступени ракеты.36. The engine of the first stage of the rocket.

Предлагаемый принцип работы стартового комплекса для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями заключается в следующем. Ракета находится на стартовом столе 4 фиг. 1, с прикреплёнными к первой ступени ракеты твёрдотопливными ускорителями 20, 21, 23, 24 фиг. 1. Нижние концы штанг 32, 33, 34, 35 Фиг. 1 закреплены на стартовом столе 4. Верхние корпуса сопел упираются в опорную решётку 12, а концы штанг в выдвинутые опорные планки 29 Фиг. 3. Высокотемпературные уплотнители 26 и высокотемпературные уплотнители верхних корпусов сопел 30 Фиг. 3 препятствуют утечки газов при воспламенении твёрдотопливных зарядов штанг 32, 33, 34, 35 и твердотопливных зарядов верхних корпусов ускорителей 16.The proposed principle of operation of the launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters is as follows. The rocket is on the launch pad 4 of FIG. 1, with solid propellant boosters 20, 21, 23, 24 attached to the first stage of the rocket, FIG. 1. Lower ends of rods 32, 33, 34, 35 FIG. 1 are fixed on the launch table 4. The upper bodies of the nozzles abut against the support grid 12, and the ends of the rods against the extended support bars 29 FIG. 3. High temperature seals 26 and high temperature seals of upper nozzle bodies 30 FIG. 3 prevent gas leakage during the ignition of solid propellant charges of rods 32, 33, 34, 35 and solid propellant charges of upper accelerator housings 16.

При запуске двигателя первой ступени ракеты 36 Фиг. 1 и достижении максимальной мощности, срабатывают нижние запалы 3 и верхние запалы 17. Воспламеняются твёрдотопливные заряды штанги 32, 33, 34, 35 Фиг. 1 и твердотопливные заряды верхних корпусов ускорителей 16. Образованное давление газов внутри верхних корпусов ускорителей 13 и верхних корпусов сопел 31 создают подъёмную силу (гораздо большую чем от истечения газов из сопла ракеты) вместе с двигателем первой ступени ракеты 36. При подъёме ракеты верхний корпус сопела 31 приближается к нижнему корпусу сопла твёрдотопливного ускорителя 5. Воздух, находящийся между внутренними стенками ускорителя и внешними стенками штанг вытесняется через дренажные отверстия 6 Фиг. 1. При соприкосновении верхнего 31 и нижнего 5 корпусов, клин 27 Фиг. 3.4, движется вверх, перемещая опорную планку 29 в верхним корпусе сопела 31, образуя ровную поверхность верхней части сопла, не образуя завихрения. Получается полноценные сопла твёрдотопливных ускорителей. После выхода штанг 32, 33, 34, 35 из нижних корпусов сопла 5. Сгорание твердотопливных зарядов верхнего корпуса ускорителя 16 создают реактивную тягу ускорителей. После выгорания твердотопливных зарядов 16 происходит отстыковка ускорителей 21, 22, 23, 24 от первой ступени ракеты 18 Фиг. 1. Далее ракета выполняет штатный полёт.When starting the engine of the first stage of the rocket 36 of Fig. 1 and reaching the maximum power, the lower fuses 3 and the upper fuses 17 are activated. 1 and solid propellant charges of the upper booster housings 16. The resulting gas pressure inside the upper booster housings 13 and the upper housings of the nozzles 31 create lift (much greater than from the outflow of gases from the rocket nozzle) together with the engine of the first stage of the rocket 36. When the rocket is lifted, the upper nozzle housing 31 approaches the lower body of the solid fuel booster nozzle 5. The air between the inner walls of the booster and the outer walls of the rods is forced out through the drainage holes 6 FIG. 1. When the upper 31 and lower 5 bodies come into contact, the wedge 27 of FIG. 3.4, moves upwards by moving the support bar 29 in the upper nozzle body 31, forming a flat surface of the upper part of the nozzle without creating turbulence. It turns out full-fledged nozzles of solid fuel boosters. After the exit of the rods 32, 33, 34, 35 from the lower housings of the nozzle 5. Combustion of solid propellant charges of the upper housing of the accelerator 16 create jet thrust accelerators. After solid propellant charges 16 burn out, accelerators 21, 22, 23, 24 are undocked from the first stage of the rocket 18 of FIG. 1. Next, the rocket performs a regular flight.

Предполагаемый стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями позволит увеличить полезный груз, выводимый на околоземные орбиты Земли. The proposed launch complex for launching a launch vehicle with solid-fuel boosters will increase the payload launched into Earth's near-Earth orbits.

Предложенное техническое решение неизвестно из доступных источников информации из области ракетно-космической техники, из которого следует, что может быть практически реализовано в производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.The proposed technical solution is unknown from available sources of information from the field of rocket and space technology, from which it follows that it can be practically implemented in production, that is, it meets the patentability criteria.

Claims (1)

Стартовый комплекс для пуска ракеты-носителя с твёрдотопливными ускорителями, содержащий стартовое сооружение, стартовую систему, шахту, общетехнические системы и вспомогательное оборудование, отличающийся тем, что ракета-носитель имеет четыре пристыкованных к первой ступени ракеты твёрдотопливных ускорителей, сопла ускорителей разделены на две части, нижние корпуса сопла и верхние корпуса сопла, в твёрдотопливных ускорителях размещены штанги, закреплённые на стартовом столе, в которых находится заряд твердого топлива с воспламенителем, на концах штанг установлены высокотемпературные уплотнители, верхние корпуса сопел имеют высокотемпературные уплотнители и упираются в опорные решётки перед стартом ракеты, а концы штанг в выдвинутые опорные планки, в верхних корпусах ускорителей расположены твердотопливные заряды с воспламенителями, при выходе штанг из ускорителей верхние и нижние корпуса образуют сопло, опорные планки задвигаются в верхний корпус сопла, штанги являются направляющими при старте ракеты. A launch complex for launching a launch vehicle with solid fuel boosters, containing a launch facility, a launch system, a shaft, general technical systems and auxiliary equipment, characterized in that the launch vehicle has four solid fuel boosters docked to the first stage of the rocket, the booster nozzles are divided into two parts, lower nozzle housings and upper nozzle housings, in solid boosters there are rods fixed on the launch pad, in which there is a charge of solid fuel with an igniter, high-temperature seals are installed at the ends of the rods, the upper nozzle housings have high-temperature seals and abut against the support grids before the rocket launch, and the ends of the rods into the extended support bars, in the upper housings of the accelerators there are solid propellant charges with igniters, when the rods exit the accelerators, the upper and lower housings form a nozzle, the support rails are retracted into the upper housing of the nozzle, the rods are guides at the launch of the rocket.
RU2022131925A 2022-12-07 Launch facility for launch of carrier rocket with solid fuel accelerators RU2796178C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796178C1 true RU2796178C1 (en) 2023-05-17

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724738A (en) * 1986-04-22 1988-02-16 Johnson Family Enterprises Space entry actuator launch system
JPH05105200A (en) * 1991-04-08 1993-04-27 Trw Inc Modular type solid rocket and related launch equipment
RU2733449C1 (en) * 2020-02-12 2020-10-01 Николай Федорович Шаповалов Launching complex and method for launching carrier rockets without using the first stage
RU2747888C1 (en) * 2020-10-19 2021-05-17 Николай Федорович Шаповалов Launch complex and method for launching light and medium-class space rockets without using the 1st stage
RU2775088C1 (en) * 2022-04-04 2022-06-28 Владимир Дмитриевич Куликов Launch facility for prelaunch preparation and launch of a launch rocket with a space warning part

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724738A (en) * 1986-04-22 1988-02-16 Johnson Family Enterprises Space entry actuator launch system
JPH05105200A (en) * 1991-04-08 1993-04-27 Trw Inc Modular type solid rocket and related launch equipment
RU2733449C1 (en) * 2020-02-12 2020-10-01 Николай Федорович Шаповалов Launching complex and method for launching carrier rockets without using the first stage
RU2747888C1 (en) * 2020-10-19 2021-05-17 Николай Федорович Шаповалов Launch complex and method for launching light and medium-class space rockets without using the 1st stage
RU2775088C1 (en) * 2022-04-04 2022-06-28 Владимир Дмитриевич Куликов Launch facility for prelaunch preparation and launch of a launch rocket with a space warning part

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10738739B2 (en) Rocket engines systems
US8047472B1 (en) Ram booster
US3499364A (en) Apparatus for submerged launching of missiles
EP1163152B1 (en) Payload carry and launch system
US20240301844A1 (en) Ramjet propulsion method
US20070012820A1 (en) Reusable upper stage
US3285175A (en) Vehicle for launching rocket propelled vehicles
US3295790A (en) Recoverable single stage spacecraft booster
US20240199237A1 (en) Launch system and method
RU2796178C1 (en) Launch facility for launch of carrier rocket with solid fuel accelerators
US3242811A (en) Rocket vehicle and launching system therefor
RU2562826C1 (en) Increasing efficiency of space rocket with mid-flight liquid-propellant engine
US20070012821A1 (en) Launch vehicle crew escape system
RU96096U1 (en) MODULE TYPE CARRIER ROCKET (OPTIONS) AND ROCKET MODULE
CN117589008A (en) Carrier rocket with solid-liquid hybrid power and launching method thereof
RU2603305C1 (en) Return carrier rocket stage
KR20090073642A (en) Novel propulsion system combined with bipropellant rocket using hydrogen peroxide gas generator and operating method of the same
RU2609547C1 (en) Return stage of rocket vehicle and method of its operation
RU93522U1 (en) BALLISTIC MISSILE
CN116929159B (en) Carrier rocket with solid-liquid hybrid power and launching method thereof
Relangi et al. Design of Supersonic and Hybrid engine based Advanced Rocket (SHAR)
RU2775088C1 (en) Launch facility for prelaunch preparation and launch of a launch rocket with a space warning part
RU2025645C1 (en) Rocket for space mission
RU2148180C1 (en) Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method
CN109264029A (en) A kind of carrier rocket