RU2323854C2 - Aircraft missile system - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pipes.

SUBSTANCE: aircraft missile system contains airplanes, airframe, in the fuselage of which it is disposed the booster rocket of airborne device of mating the booster rocket with the airplane, making the function of the towing vehicle, and systems providing their functioning, and surface-mounted transport-booster platform, equipped with engines for its boosting. The fuselage of the airframe is made with possibility of its dividing in horizontal plane. The wing of the airframe is made with possibility of its surface changing after the lifting-off. The changing of the wing surface is achieved thanks to separately fixed wings parts, equal by pairs and symmetrical disposed relatively to longitudinal axis of the wing, connected with each other with possibility of separation from the wing of the airframe.

EFFECT: it is achieved the extension of the sizes and start weight of the booster rocket, and thanks to it is arisen the cargo mass of space objects bringing to the orbit.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной ракетно-космической техники. Оно может быть использовано в авиационных ракетных комплексах (АРК) космического назначения, например, с тяжелыми баллистическими ракетами (массой 100 т и более), оснащенными, например, жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) и запускаемыми в воздухе вне самолета с целью выведения космических аппаратов (КА), например ИСЗ, на орбиты.The invention relates to the field of aerospace rocket and space technology. It can be used in aeronautical missile complexes (ARC) for space purposes, for example, with heavy ballistic missiles (weighing 100 tons or more) equipped, for example, with liquid rocket engines (LRE) and launched in the air outside the aircraft with the aim of launching spacecraft ( KA), for example, a satellite, in orbit.

Известен аналог АРК с тяжелой ракетой-носителем, размещаемой на верхней наружной поверхности планера, буксируемого несколькими самолетами, представленный в описании патента РФ №2130879 (1999 год). Указанный аналог, как наиболее близкий по технической сути, принят за прототип.A known analogue of the ARC with a heavy launch vehicle placed on the upper outer surface of a glider towed by several aircraft is presented in the description of RF patent No. 2130879 (1999). The specified analogue, as the closest in technical essence, is taken as a prototype.

Недостатками прототипа в том числе являются:The disadvantages of the prototype including are:

- необходимость применения для буксирования планера, оснащенного ракетой-носителем (РН), самолетов с повышенными мощностями двигательных установок;- the need to use for towing a glider equipped with a launch vehicle (LV), aircraft with increased power of propulsion systems;

- малая эффективность использования технических возможностей самолетов, например, по дальности доставки РН в точку ее пуска;- low efficiency of using the technical capabilities of aircraft, for example, in the range of LV delivery to its launch point;

- сложность конструкции планера;- the complexity of the design of the airframe;

- сложность эксплуатации АРК;- the complexity of the operation of the ARC;

- сложный способ пуска РН и его малая надежность;- a complex way to launch the launch vehicle and its low reliability;

- большие риски при реализации программы создания АРК.- big risks in the implementation of the ARC creation program.

Задачами, на решение которых направлена настоящая заявка на изобретение, являются, в том числе:The tasks to which this application for an invention is directed are, including:

- повышение эффективности использования технических возможностей самолета и АРК в целом;- increasing the efficiency of using the technical capabilities of the aircraft and the ARC as a whole;

- повышение безопасности и надежности пуска ракеты;- improving the safety and reliability of rocket launch;

- снижение технических, финансовых рисков при создании АРК и при его эксплуатации, а также сроков разработки.- reduction of technical, financial risks during the creation of the ARC and during its operation, as well as the timing of development.

Это достигается за счет:This is achieved by:

- применения на планере крыла с изменяемой площадью в полете после взлета самолета;- use on a glider wing with a variable area in flight after takeoff;

- использования самолетов, как буксировщиков планера, внутри фюзеляжа которого размещается ракета-носитель;- the use of aircraft as towing a glider, inside the fuselage of which is placed a booster;

- использования наземной транспортно-разгонной платформы (ТРП), на которой размещается планер, снаряженный РН;- the use of a ground transportation and booster platform (TRP), which houses a glider equipped with LV;

- использование более простого устройства сопряжения планера с самолетами-буксировщиками;- the use of a simpler device for interfacing a glider with towing aircraft;

- применения более простого способа пуска РН.- application of a simpler launch method of the launch vehicle.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 изображен общий вид аэропоезда сбоку, установленного на взлетно-посадочной полосе, содержащего последовательно соединенные между собой с помощью тросов-фалов два самолета-буксировщика и планер, с размещенной внутри его фюзеляжа РН, смонтированный на ТРП;- figure 1 shows a General view of the side train mounted on the runway, containing two towing aircraft and a glider, connected in series with each other using tether cables, with a PH mounted inside its fuselage mounted on a TRP;

- на фиг.2 изображен выносной элемент I, представленный на фиг.1 и отражающий взаимное размещение планера и ТРП относительно друг друга и второго самолета-буксировщика при виде на них сбоку;- figure 2 shows the remote element I, presented in figure 1 and reflecting the relative placement of the glider and the TRP relative to each other and the second towing aircraft when viewed from the side;

- на фиг.3 изображен вид Б, представленный на фиг.2, отражающий размещение планера относительно ТРП при виде на них сверху.- figure 3 shows a view of B, presented in figure 2, reflecting the placement of the glider relative to the TRP when viewed from above.

Планер 1 с РН 2 размещен на наземной ТРП 3. Планер 1 соединен с помощью троса-фала 4 с самолетом 5, который с помощью троса-фала 6 соединен с самолетом 7. При этом тросы-фалы 4, 6, самолет 5 образуют устройство сопряжения планера 1 с самолетом-буксировщиком 7.Glider 1 with RN 2 is located on the ground TRP 3. Glider 1 is connected via a tether 4 to airplane 5, which is connected to airplane 7 using a tether 6 and rope 4, 6, airplane 5 form a pairing device glider 1 with towing aircraft 7.

Для обеспечения функционирования ТРП 3, планера 1 и их систем ТРП 3 и планер 1 снабжены системами управления (не показаны).To ensure the functioning of TRP 3, glider 1 and their systems TRP 3 and glider 1 are equipped with control systems (not shown).

К центральной части крыла 8 планера 1, к зоне А, в которой установлены элероны 9, смонтированы несущие части крыла 8, например, шесть штук. Это равновеликие по площадям и симметрично расположенные относительно продольной оси крыла 4 планера 1 две части 10 являются консолями крыла 8, две части 11 являются центральными для правого и левого крыльев, две части 12 примыкают к зоне А крыла 8.To the central part of the wing 8 of the glider 1, to zone A, in which the ailerons 9 are installed, the bearing parts of the wing 8, for example, six pieces, are mounted. This is equal in area and symmetrically located relative to the longitudinal axis of the wing 4 of the glider 1, two parts 10 are the consoles of the wing 8, two parts 11 are central for the right and left wings, two parts 12 are adjacent to the area A of the wing 8.

Эта система: планер 1, оснащенный РН 2, самолеты 5, 7 ТРП 3 и тросы-фалы 4, 6 функционируют следующим образом.This system: a glider 1 equipped with a PH 2, airplanes 5, 7 TRP 3 and wire ropes 4, 6 operate as follows.

Перед запуском космического аппарата ТРП 3 подается на техническую позицию авиационного ракетного комплекса, где на нее производится погрузка планера 1, снаряженного РН 2, например, незаправленной компонентами топлива. Погрузка РН 2 обеспечивается возможностью разъема фюзеляжа планера 1 по горизонтальной плоскости В на две части: нижняя часть 13, верхняя часть 14.Before launching the spacecraft, the TRP 3 is fed to the technical position of the aviation missile system, where it is loaded with a glider 1 equipped with PH 2, for example, with uncharged fuel components. The loading of the PH 2 is ensured by the possibility of connecting the fuselage of the glider 1 along the horizontal plane B into two parts: the lower part 13, the upper part 14.

После погрузки планера 2 на ТРП 3 производятся заправка РН 2 топливом и проверки систем РН 2, а также систем ТРП 3.After loading the glider 2 on the TRP 3, the PH 2 is refueled and the PH 2 systems, as well as the TRP 3 systems are checked.

После завершения всех работ по подготовке авиационного ракетного комплекса к запуску космического аппарата (в том числе планера 1, самолетов 5, 7, РН 2, ТРП 3) снаряженная ТРП 3 буксируется на взлетно-посадочную полосу (ВПП) 15, с которой осуществляются разбег, взлет самолетов 5, 7 и движение ТРП 3. На ВПП 15 производится сцепление самолета 5 с планером 1 с помощью буксировочного троса-фала 4 и самолетов 5, 7 с помощью троса-фала 6. В результате чего самолеты 5, 7 и ТРП 3 приводятся в стартовое положение на ВПП 15.After completing all the work on preparing the aviation missile system for launching the spacecraft (including glider 1, aircraft 5, 7, RN 2, TRP 3), the equipped TRP 3 is towed to the runway (runway) 15, from which the take-off is carried out, take-off of planes 5, 7 and TRP 3 movement. On runway 15, plane 5 is coupled with glider 1 using a tow rope 4 and planes 5, 7 with a cable 6 rope. As a result, planes 5, 7 and TRP 3 are driven runway start position 15.

Функционирование комплекса производится в следующей последовательности.The functioning of the complex is carried out in the following sequence.

По команде от системы управления АРК на вылет в район пуска РН одновременно на самолетах 5, 7 и ТРП 3 запускаются двигатели (для разгона ТРП на ней установлены двигатели 16). Тяги двигателей самолетов 5, 7 и ТРП 3 обеспечивают равные ускорения при движении их по ВПП 15.On command from the ARC control system, engines are launched simultaneously on aircraft 5, 7 and TRP 3 to take off to the launch site of the launch vehicle (engines 16 are installed on it to disperse the TRP). The thrust of the engines of aircraft 5, 7 and TRP 3 provide equal acceleration when moving along runway 15.

По достижении заданных уровней тяг двигателей самолетов-буксировщиков 5, 7 и ТРП 3 подается от системы управления АРК команда на взлет (начало движения их по ВПП 15).Upon reaching the specified thrust levels of the engines of towing aircraft 5, 7 and TRP 3, a take-off command is sent from the ARC control system (beginning of their movement along runway 15).

При этом обеспечиваются уровни тяг двигателей самолетов 5, 7 и ТРП 3, исключающие провисания тросов-фалов 4, 6 до недопустимых уровней.At the same time, the thrust levels of the engines of aircraft 5, 7 and TRP 3 are provided, excluding the sagging of the rope-files 4, 6 to unacceptable levels.

При движении самолетов 5, 7 и ТРП 3 по ВПП 15 на самолеты 5, 7 и планер 1 действуют подъемные силы, которые обеспечивают отрыв самолетов 5, 7 от ВПП 15 и планера 1 от ТРП 3 при достижении заданной скорости движения (~280-300 км/ч). После отрыва самолетов 5, 7 от ВПП 15 одновременно от ТРП 3 производится по команде от системы управления АРК отделение снаряженного РН 2 планера 1 и начало полета самолетов 5, 7 в район пуска РН 2, с целью выведения КА. При этом в процессе полета самолетов 5, 7 с буксируемым планером 1 до района пуска РН 2 производится регулирование величин подъемной силы и лобового сопротивления крыла 8 путем отделения от него частей 10, 11, 12 по команде от системы управления РН 2 (планера 1), т.е. путем изменения площади крыла 8.When airplanes 5, 7 and TRP 3 move along runway 15, lifting forces act on planes 5, 7 and glider 1, which ensure separation of planes 5, 7 from runway 15 and glider 1 from TRP 3 when the desired speed is reached (~ 280-300 km / h). After the separation of aircraft 5, 7 from runway 15 at the same time from TRP 3, on command from the ARC control system, separation of the loaded PH 2 of glider 1 and the start of the flight of planes 5, 7 to the launch area of PH 2 are performed in order to launch the spacecraft. At the same time, during the flight of airplanes 5, 7 with a towed glider 1 to the launch area of PH 2, the lift and drag of wing 8 are controlled by separating parts 10, 11, 12 from it by command from the control system of PH 2 (glider 1), those. by changing the area of the wing 8.

По прибытии самолетов 5, 7 в район пуска РН 2 самолеты 5, 7 и планер 1 занимают заданные расчетные положения в пространстве по высоте, направлению и скорости полета, угловым параметрам (крен, тангаж, курс), обеспечивающее запуск РН 2. По команде от системы управления АРК на пуск РН 2 производится отделение нижней части 13 фюзеляжа планера 1, например, по горизонтальной плоскости В (например, с помощью задействования пирозамков и детонирующих удлиненных зарядов, смонтированных на верхней 14 и нижней 13 частях фюзеляжа планера 1 для разрушения их силовых связей между собой, на чертеже не показаны) и после ее отделения, подается команда от системы управления АРК на отделение РН 2 от верхней части 14 фюзеляжа планера 1 и запуск ее двигателей I ступени. РН 2 отделяется от верхней части 14 фюзеляжа планера 1 под действием силы тяжести (т.е. падает), а планер 1 (верхняя часть 14) вследствие наличия у него подъемной силы, создаваемой крылом 8, поднимается вверх. После отделения РН 2 от верхней части 14 планера 1 и запуска ее двигателя I ступени производится полет РН 2 по заданной программе и выведение космического аппарата на заданную орбиту.Upon arrival of aircraft 5, 7 to the launch area of PH 2, planes 5, 7 and glider 1 occupy the specified design positions in space in terms of altitude, direction and speed, angular parameters (roll, pitch, course), ensuring launch of PH 2. On command from ARC control system for launching RN 2, the lower part 13 of the fuselage of the airframe 1 is separated, for example, along the horizontal plane B (for example, by using the pyro locks and detonating elongated charges mounted on the upper 14 and lower 13 parts of the fuselage of the airframe 1 to destroy their power x connections between each other, not shown in the drawing) and after its separation, a command is sent from the ARC control system to separate the PH 2 from the upper part 14 of the fuselage of the airframe 1 and start its first stage engines. The PH 2 is separated from the upper part of the fuselage of the glider 1 by gravity (i.e., falls), and the glider 1 (upper part 14) due to the presence of the lifting force created by the wing 8, rises. After separation of the launch vehicle 2 from the upper part of the airframe 1 and the launch of its first stage engine, the flight of the launch vehicle 2 is carried out according to a given program and the spacecraft is put into a given orbit.

Таким образом, представленный выше технический облик АРК с новыми отличительными признаками, в сравнении с прототипом, позволяет, в том числе:Thus, the above technical appearance of the ARC with new distinctive features, in comparison with the prototype, allows, including:

- при меньших финансовых затратах и сроках, необходимых для создания АРК, увеличить его эффективность;- at lower financial costs and the time required to create the ARC, to increase its effectiveness;

- повысить безопасность, надежность и упростить эксплуатации АРК;- improve safety, reliability and simplify the operation of the ARC;

- упростить состав систем АРК и технологию его создания;- simplify the composition of the ARC systems and the technology of its creation;

- уменьшить технические, экономические и другие риски при создании АРК и его эксплуатации.- reduce technical, economic and other risks during the creation of the ARC and its operation.

Предложенное в изобретении техническое решение открывает перспективное направление разработки АРК.The technical solution proposed in the invention opens up a promising direction for the development of the ARC.

Claims (3)

1. Авиационный ракетный комплекс, включающий самолеты, планер, ракету-носитель воздушного запуска, устройство сопряжения планера с самолетами, выполняющими функции буксировщиков планера, системы, обеспечивающие их функционирование, отличающийся тем, что содержит наземную транспортно-разгонную платформу, оснащенную двигателями, на которой смонтирован планер, внутри фюзеляжа которого размещена ракета-носитель, при этом нижняя часть фюзеляжа планера выполнена с возможностью отделения ее от верхней части фюзеляжа вниз, а крыло планера выполнено с возможностью изменения его площади, к центральной части которого прикреплены отдельные несущие части крыла, попарно равновеликие и симметрично расположенные относительно продольной оси крыла, соединенные между собой с возможностью отделения их от крыла планера, последовательно сопряженные первый и второй самолеты с помощью первого троса-фала, а второй самолет с помощью второго троса-фала сопряжен с верхней частью фюзеляжа планера, при этом оба троса-фала и второй самолет образуют устройство сопряжения планера с самолетом-буксировщиком.1. An aviation missile system, including airplanes, a glider, an air launch launcher, a device for interfacing a glider with airplanes that perform the functions of airframe towers, systems that ensure their functioning, characterized in that it contains a ground transport and acceleration platform equipped with engines on which a glider is mounted, inside the fuselage of which there is a booster rocket, while the lower part of the fuselage of the glider is configured to separate it from the top of the fuselage down, and the wing of the glider made with the possibility of changing its area, to the central part of which are attached individual wing bearing parts, pairwise equal and symmetrically located relative to the longitudinal axis of the wing, interconnected with the possibility of separating them from the wing of the glider, sequentially paired the first and second aircraft using the first cable and the second plane is connected with the upper part of the glider fuselage with the help of the second halyard cable, while both halyard cables and the second airplane form a glider-beech pairing device by the driver. 2. Авиационный ракетный комплекс по п.1, отличающийся тем, что наземная транспортно-разгонная платформа снабжена системой управления.2. The aviation missile system according to claim 1, characterized in that the ground transport and booster platform is equipped with a control system. 3. Авиационный ракетный комплекс по п.1, отличающийся тем, что планер снабжен элементами систем управления планера, ракеты-носителя и их электроснабжения, например аккумуляторами.3. The aviation missile system according to claim 1, characterized in that the airframe is equipped with elements of airframe control systems, launch vehicles and their power supply, for example, batteries.

Images