RU2518499C1

RU2518499C1 - Single-stage booster

Info

Publication number: RU2518499C1
Application number: RU2012145047/11A
Authority: RU
Inventors: Борис Иванович Савельев
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-06-10
Also published as: RU2012145047A

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: single-stage booster comprises one or more liquid rocket engines, a fuel tank with tanks of fuel and oxidiser, one or more pairs of hinged fuel tanks of fuel and oxidiser, respectively connected with the tanks of fuel and oxidiser of the fuel tank. The hinged fuel tanks diametrically located with respect to each other are connected to the fuel tank of the propulsion system with the ability of separation after fuel depletion.

EFFECT: invention enables to carry out the launching from any terrain, excludes the area of falling the waste parts of the booster.

6 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции ракет-носителей и может быть использовано при разработке одноступенчатых ракет-носителей для выведения полезных нагрузок на орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ).The invention relates to the construction of launch vehicles and can be used in the development of single-stage launch vehicles to launch payloads into the orbit of an artificial Earth satellite (AES).

Известна одноступенчатая ракета-носитель ВР-190, представленная в книге В.Н.Кобелева и А.Г.Милованова «Средства выведения космических аппаратов», 2009 г. (глава 5, стр.134).The single-stage launch vehicle BP-190 is known, presented in the book by V.N. Kobelev and A.G. Milovanov "Means of launching spacecraft", 2009 (chapter 5, p.134).

Ракета-носитель ВР-190 была рассчитана для вертикального полета на высоту до 200 км.The BP-190 launch vehicle was designed for vertical flight to a height of up to 200 km.

Принципиальным недостатком ракеты-носителя ВР-190 было отсутствие возможности выведения полезной нагрузки на орбиту ИСЗ.The principal drawback of the VR-190 launch vehicle was the inability to launch payload into the satellite’s orbit.

Современные работы в части ракет-носителей, основанные на использовании кислородно-водородных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), показали благотворное влияние криогенного топлива на основные характеристики ракеты-носителя.Modern work in the field of launch vehicles, based on the use of oxygen-hydrogen liquid rocket engines (LRE), has shown the beneficial effect of cryogenic fuel on the main characteristics of the launch vehicle.

Примером может служить ракета-носитель Дельта-4 (фирма Боинг, США), первая ступень которой согласно теоретическим расчетам может выводить полезные нагрузки на орбиту ИСЗ без использования второй ступени и, таким образом, выполнять роль одноступенчатой ракеты-носителя, правда, полезная нагрузка при этом будет невелика (Новости космонавтики. Том 13, №1 (240), 2003 г., стр.46).An example is the Delta-4 launch vehicle (Boeing, USA), the first stage of which, according to theoretical calculations, can bring payloads to the satellite orbit without using the second stage and, thus, play the role of a single-stage launch vehicle, however, the payload this will be small (Cosmonautics News. Volume 13, No. 1 (240), 2003, p. 46).

Целью изобретения является устранение этого недостатка.The aim of the invention is to eliminate this drawback.

Указанная цель достигается тем, что одноступенчатая ракета-носитель, состоящая из двигательной установки с одним или несколькими ЖРД 1 и топливного бака 2, оснащается одной или несколькими парами навесных топливных баков 3. Баки горючего 4 и окислителя 5 навесных топливных баков соединяются трубопроводами 6 и 7 с баками горючего 8 и окислителя 9 топливного бака 2 (фиг.1, 2).This goal is achieved in that a single-stage launch vehicle, consisting of a propulsion system with one or more liquid propellant rocket engines 1 and a fuel tank 2, is equipped with one or more pairs of mounted fuel tanks 3. The fuel tanks 4 and the oxidizer 5 of the mounted fuel tanks are connected by pipelines 6 and 7 with fuel tanks 8 and oxidizer 9 of the fuel tank 2 (Fig.1, 2).

В процессе работы двигательной установки 1 и забора топлива из баков горючего 8 и окислителя 9 топливного бака ракеты-носителя 2 осуществляется одновременная подача топлива в эти баки соответственно из баков горючего 4 и окислителя 5 из первой пары диаметрально противоположно расположенных друг относительно друга навесных баков 10.During the operation of the propulsion system 1 and the intake of fuel from the fuel tanks 8 and the oxidizer 9 of the fuel tank of the launch vehicle 2, the fuel is simultaneously supplied to these tanks from the fuel tanks 4 and the oxidizer 5 from the first pair of hinged tanks 10 diametrically opposed to each other.

После выработки топлива из первой пары навесных топливных баков осуществляется их отделение и одновременный забор горючего (фиг.3, 4) и окислителя из следующей пары навесных топливных баков 11.After the generation of fuel from the first pair of mounted fuel tanks, they are separated and the fuel is simultaneously taken (Figs. 3, 4) and an oxidizer from the next pair of mounted fuel tanks 11.

После отделения последней пары навесных топливных баков одноступенчатая ракета-носитель использует топливо из собственного топливного бака 2 вплоть до выхода на орбиту ИСЗ (фиг.5, 6).After separating the last pair of mounted fuel tanks, a single-stage launch vehicle uses fuel from its own fuel tank 2 until the satellite enters orbit (FIGS. 5, 6).

Техническим результатом изобретения, основанного на использовании навесных топливных баков, попарно сбрасываемых в процессе полета, является создание нового класса экологически чистых одноступенчатых ракет-носителей, способных вывести полезную нагрузку на орбиту ИСЗ и являющихся экономичной и надежной транспортной системой. При этом сокращается номенклатура и количество используемых в одноступенчатой ракете-носителе дорогостоящих ЖРД и практически исключается проблема выбора места старта ракеты-носителя и полей падения, поскольку навесные топливные баки изготавливаются из алюминиевых сплавов и других материалов, сгорающих в атмосфере Земли.The technical result of the invention, based on the use of mounted fuel tanks, pairwise dumped during the flight, is the creation of a new class of environmentally friendly single-stage launch vehicles that can bring payload to the satellite’s orbit and are an economical and reliable transport system. At the same time, the nomenclature and number of expensive rocket engines used in a single-stage launch vehicle are reduced, and the problem of choosing the launch site of the launch vehicle and drop fields is practically eliminated, since the mounted fuel tanks are made of aluminum alloys and other materials that burn in the Earth’s atmosphere.

Claims

Одноступенчатая ракета-носитель, состоящая из двигательной установки с одним или несколькими жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) и топливного бака, отличающаяся тем, что одноступенчатая ракета-носитель оснащена одной или несколькими парами навесных топливных баков, при этом баки горючего и окислителя навесных топливных баков соединены трубопроводами с баками горючего и окислителя топливного бака одноступенчатой ракеты-носителя, при этом пары диаметрально расположенных относительно друг друга навесных топливных баков соединены с топливным баком двигательной установки и установлены с возможностью отделения после выработки топлива. A single-stage launch vehicle consisting of a propulsion system with one or more liquid rocket engines (LRE) and a fuel tank, characterized in that the single-stage launch vehicle is equipped with one or more pairs of mounted fuel tanks, while the fuel and oxidizer tanks of the mounted fuel tanks are connected pipelines with fuel tanks and an oxidizer of a fuel tank of a single-stage launch vehicle, while pairs of mounted fuel tanks diametrically spaced relative to each other are connected with a fuel tank of the propulsion system and are installed with the possibility of separation after fuel production.