EA030845B1 - Catcher of falling rocket stages - Google Patents

Abstract

The catcher of falling rocket stages is related to the field of rocket engineering and can serve for soft landing of falling rocket stages. The easily manufactured catcher of falling rocket stages comprises a huge flying net that, in the automatic mode, catches a falling stage. At the moment of a stage touching the catcher and the net deflection, autorotation blades are opened and initially swung by means of an automatic device, thereby slowing down the fall by the "helicopter" autorotation, and, together with operation of lifting propellers, provide a controlled soft descent to a prepared area using shock-absorbing supports. Guidance to a "target" (stage) of the catcher of falling rocket stages can be performed from a mobile radar station or from a stationary installation that, in a routine mode, performs tracking and coordination of the stage. Reuse of rocket stages will decrease the cost of launching services and operation costs of multi-stage rockets.

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может служить для мягкого приземления падающих ступеней ракет.The invention relates to the field of rocket technology and can be used for soft landing of the falling stages of rockets.

Известны различные способы мягкого приземления ступеней, но они все связаны с применением дополнительных устройств на самой ступени.There are various methods of soft landing steps, but they are all associated with the use of additional devices at the stage itself.

Наиболее близкими аналогами данного изобретения являются способ возврата на космодром многоразовой первой ступени ракеты путем подхвата элементов первой ступени в воздухе на участке спуска специальными ловителями, установленными на вертолетах, и последующей доставки их на космодром железнодорожными платформами (Новости космонавтики, №3, 2002 г., с. 44-45), а также прыжок без парашюта американского скайдайвера Люка Айкинса 30 июля 2016 года с высоты 7,62 км на сетку размером 30 на 30 м.The closest analogues of this invention are the method of returning to the cosmodrome of the reusable first stage of the rocket by picking up the first stage elements in the air at the descent section by special catchers installed on helicopters and then delivering them to the cosmodrome by railway platforms (Astronautics News, No. 3, 2002, pp. 44-45), as well as a jump without a parachute of American skydiver Luke Aikins on July 30, 2016 from a height of 7.62 km onto a grid measuring 30 by 30 meters.

Изобретение позволит осуществить мягкое приземление падающей ступени ракеты без переделки и применения каких либо дополнительных устройств, с дальнейшим повторным использованием ступени полным или частичным, в виде отдельных узлов, что позволит снизить себестоимость производства ракет, работ по содержанию полей падения, утилизации загрязненных земель и т.д.The invention will allow a soft landing of the falling rocket stage without alteration and the use of any additional devices, with further re-use of the stage either fully or partially, as separate units, which will reduce the cost of rocket production, work on the maintenance of falling fields, utilization of contaminated land, etc. d.

На фиг. 1 и 2 представлен беспилотный ловитель падающих ступеней ракет.FIG. Figures 1 and 2 show an unmanned catcher of falling missile stages.

Ловитель падающих ступеней ракет представляет собой большой квадрокоптер, который состоит из разборного в виде объемного многоугольника каркаса 1 (фиг. 1, 2), обтянутого сверху гибкой и прочной сеткой 2 (фиг. 1, 2), несущих винтов с электродвигателями 3 (фиг. 1, 2), складных авторотационных лопастей 4 (фиг. 1, 2), снабженных устройством для раскрытия лопастей и одновременной раскрутки их, пневматических опор-амортизаторов 5 (фиг. 1, 2), компактных аккумуляторов и блока системы управления.The catcher of falling steps of rockets is a large quadcopter, which consists of a collapsible in the form of a volumetric polygon of frame 1 (Fig. 1, 2), covered from above with a flexible and durable grid 2 (Fig. 1, 2), rotors with electric motors 3 (Fig. 1, 2), folding autorotation blades 4 (Fig. 1, 2), equipped with a device for opening the blades and simultaneous promotion of them, pneumatic support-shock absorbers 5 (Fig. 1, 2), compact batteries and the control unit.

Ловитель в разобранном виде доставляется на место расчетного падения ступени 6 (фиг. 1, 2), затем после сборки автоматически управляемый ловитель поднимается на высоту 1,5-2,0 км. По системе наводки радиолокационной станции ловитель еще на стадии отделения ступени от ракеты начинает активный поиск и перехват ступени.The safety device in disassembled form is delivered to the place of the calculated fall of stage 6 (Fig. 1, 2), then after assembly, the automatically controlled safety device rises to a height of 1.5-2.0 km. According to the guidance system of the radar, the safety device, at the stage of separating the stage from the rocket, begins an active search and interception of the stage.

В момент подхвата ступени ловителем часть кинетической энергии ступени поглощается сеткой, и тут же автоматическое устройство раскрывает складные авторотационные лопасти и дает начальный толчок для раскрутки лопастей. При этом несущие винты в автоматическом режиме сохраняют горизонтальную устойчивость ловителя со ступенью, а предварительно раскрученные авторотационные лопасти, вращаясь под действием набегающего потока воздуха в режиме вертолетной авторотации, обеспечивают плавное торможение.At the moment when the catcher picks up the stage, part of the kinetic energy of the stage is absorbed by the grid, and then the automatic device opens the folding autorotational blades and gives the initial impetus for spinning the blades. In this case, the rotors in the automatic mode retain the horizontal stability of the safety device with a step, and the previously untwisted autorotation blades, rotating under the action of air flow in the helicopter autorotation mode, provide smooth braking.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Ловитель падающих ступеней ракет, содержащий разборный каркас в виде объемного многогранника, обтянутого сверху сеткой, несущих винтов с электродвигателями, работающих от аккумуляторов, блока системы управления, отличающийся тем, что имеет складные авторотационные лопасти, снабженные устройством для раскрытия лопастей и предварительной раскрутки их, и пневматические опорыамортизаторы.The catcher of falling steps of rockets, containing a collapsible frame in the form of a volume polyhedron covered with a grid on top, carrying screws with electric motors operating from accumulators, a control system block, characterized in that it has folding autorotation blades equipped with a device for opening the blades and their preliminary promotion, and pneumatic support 4 2 6 44 2 6 4 Фиг. 1FIG. one Фиг. 2FIG. 2