WO2011008136A1 - Spacecraft for interplanetary and intergalactic flight - Google Patents
Spacecraft for interplanetary and intergalactic flight Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011008136A1 WO2011008136A1 PCT/RU2010/000396 RU2010000396W WO2011008136A1 WO 2011008136 A1 WO2011008136 A1 WO 2011008136A1 RU 2010000396 W RU2010000396 W RU 2010000396W WO 2011008136 A1 WO2011008136 A1 WO 2011008136A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- spacecraft
- interplanetary
- intergalactic
- force
- inertia
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000010006 flight Effects 0.000 claims description 18
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 206010011416 Croup infectious Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 201000010549 croup Diseases 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/409—Unconventional spacecraft propulsion systems
Definitions
- the utility model relates to space exploration and can be used in the preparation of interplanetary and
- propulsion systems that allow you to correct their orbits and perform braking for landing on Earth or another celestial body (see the term "spacecraft" on page 245 in the book: Polytechnical Dictionary. Vol. 2-e. M .: Soviet Encyclopedia, 1980) .
- a multi-stage ballistic missile launcher For launching a spacecraft into orbit, a multi-stage ballistic missile launcher is used (see the term “rocket launcher” on page 435 in the book: Polytechnical Dictionary. Edition 2-e. M .:
- the objective of the utility model is to develop a spacecraft for interplanetary and intergalactic flights.
- the spacecraft for interplanetary and intergalactic flights contains a device for obtaining inertia directed in a given direction, acting without force interaction with
- the spacecraft and inhibiting its movement and the device for generating inertia is connected to a nuclear energy source or to a solar-powered power source, and the spacecraft’s control, communication, energy and life support systems are capable of repeatedly entering it into the dense layers of the Earth’s atmosphere or other planets and exit from them.
- the spacecraft for interplanetary and intergalactic flights can be in the form of a disk, and the disk in cross section has the shape of an ellipse.
- the spacecraft for interplanetary and intergalactic flights contains a device for obtaining inertia, directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, imparting motion to the spacecraft and inhibiting its movement.
- a device for obtaining inertia directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss contains a housing, three centrifugal directional vibration exciters with unbalance drives of these vibration exciters, three rockers, three hinges, one axis, a forced device synchronization device, holding the rocker arms in predetermined sectors of their rotational vibrations, a device for controlling the value of inertia, while two vibration exciters and two croups they are the same, one beam is connected on one side through the hinge to the axis, and on the opposite side it is connected rigidly to the vibration exciter body, the same rockers are connected rigidly on one side to the axis on different sides of the hinge located on the axis, and on the opposite side they are connected rigidly with the bodies of the same
- a device for obtaining an inertia force directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, works as follows.
- the resulting directed centrifugal inertia force acts only in one direction, pulsates and changes from zero to the maximum possible value (for a given period of rotational oscillations of the rocker arm).
- tangential inertial forces arise due to a change in the angular velocity of the masses of vibration exciters swinging on the rocker arms.
- the projections of these forces on the direction of action of the directed centrifugal inertia force create impulses of the reverse action force with respect to the impulses created by the directed centrifugal inertia force.
- the described device for obtaining inertia directed in a predetermined direction acting without force interaction with the environment and without mass loss, consumes energy through rotational drives of centrifugal vibration exciters unbalances
- the rotation of unbalances can be carried out by various devices, for example, electric motors. This makes it possible to use any source of electrical energy to move the spacecraft.
- electric motors This makes it possible to use any source of electrical energy to move the spacecraft.
- the most promising sources of electrical energy are a nuclear source of electrical energy, as well as solar panels that convert solar energy into electrical energy.
- the connection of the electric motors of the device to obtain inertia to any source of electrical energy, and in particular, to a nuclear source of electrical energy is carried out according to the schemes generally accepted in electrical engineering.
- the spacecraft for interplanetary and intergalactic flights is equipped with control systems, communications, energy and life support of the spacecraft, which are made with the possibility of its repeated entry into the dense layers of the Earth's atmosphere or other planets and exit from them.
- control systems can be the same as the systems known in modern cosmonautics.
- such a solution will not be optimal for the following reasons.
- the proposed spacecraft can carry out the exit from the atmosphere of the Earth or another planet, as well as enter the atmosphere of the Earth or another planet at speeds significantly lower than when moving spacecraft with jet propulsion.
- a fundamentally new propulsion device - a device for generating inertia forces directed in a given direction and acting without force interaction with the environment and without mass loss.
- the inertia force (generated by the device) is set, which gives the spacecraft a slight acceleration in comparison with jet propulsion.
- the acceleration equal to the acceleration of gravity on Earth, which creates comfortable conditions for the crew.
- the use of electric motors in the inertia force device opens up a fundamentally new possibility of using a nuclear energy source to communicate the motion of a spacecraft without significant loss of mass of the spacecraft, which is typical for modern astronautics.
- the energy reserves on board the proposed spacecraft for interplanetary and intergalactic flights will be incomparably large compared to modern spacecraft (due to the incomparably large energy reserves in nuclear fuel compared to liquid fuel).
- the spacecraft for interplanetary and intergalactic flights can be in the form of a disk, and the disk in cross section has the shape of an ellipse. This form is most optimal for planning when reducing the spacecraft and when climbing in dense layers of the atmosphere.
- the utility model is as follows.
- the spacecraft is affected by inertia and is given accelerated motion. If the center of mass of the spacecraft does not lie on the line of action of the inertia force, then under the action of the translational inertia force equal to the product of the acceleration of the spacecraft by its mass, the spacecraft will rotate to a position where the center of mass will lie on the line of action of the inertia force and be carried away by this by force. Further flight will occur with such a mutual position of the center of mass and the vector of inertia.
- the speed of the spacecraft in the field of nonrelativistic velocities will increase in accordance with the formula known in classical mechanics, according to which the velocity is equal to the product of acceleration by the time of accelerated motion (see page 28 in the book: Kazakov R.Kh. Newtonian Mechanics: Textbook .-M.: Higher school, 2004.- 231c.:il).
- the speed of the spacecraft will increase according to the formula known in physics for the velocity of a material particle under the action of constant force (see p. 325-326 in the book: A. Alitsyn A.G., Bytikov E.I. Dondratiev A.S.
- the problem of the utility model is solved - a spacecraft for interplanetary and intergalactic flights is proposed.
- the problem is solved due to the use of a device for receiving the inertia force directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, as a propulsion device of the spacecraft.
- a device for receiving the inertia force directed in a given direction acting without force interaction with the environment and without mass loss, as a propulsion device of the spacecraft.
- Such a device can be made, in particular, in accordance with the RF Patent for utility model N ”82277“ Device for obtaining inertia force ”.
- the device and its principle of operation are described in detail in this description. Of fundamental importance is the independence of the inertia force received by the device performing the functions of the propulsion device from the speed of the spacecraft.
- nuclear energy source when communicating the motion to a spacecraft due to the fact that nuclear energy can be converted into another type of energy, in particular, into electrical energy acceptable for powering the device, with the help of which the inertia directed to a given side, acting without force interaction with the environment and without mass loss.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
The invention relates to interplanetary and intergalactic flight. A spacecraft comprises a propulsion unit for generating an external inertial propulsion force without force interaction with the surrounding environment or spacecraft mass loss. This force is used to act on the spacecraft and impart accelerated motion thereto at speeds approaching the speed of light. The aforementioned propulsion unit is powered by nuclear or solar power. The spacecraft is equipped with systems for control, communication, power and life support, which are intended for multiple re-entries into and exits from the Earth's atmosphere.
Description
Космический аппарат Spacecraft
для межпланетных и межгалактических полетов for interplanetary and intergalactic flights
Полезная модель относится к исследованию космического пространства и может быть использована при подготовке межпланетных и The utility model relates to space exploration and can be used in the preparation of interplanetary and
межгалактических полетов. intergalactic flights.
Известны космические аппараты, предназначенные для полета в космос или в космосе,- космические корабли, автоматические и обитаемые станции - орбитальные и межпланетные, искусственные спутники Земли и другие аппараты. Космические аппараты снабжаются ракетными Known spacecraft designed to fly into space or in space - spacecraft, automatic and habitable stations - orbital and interplanetary, artificial Earth satellites and other devices. Spacecraft are equipped with rocket
двигательными установками, позволяющими корректировать их орбиты и осуществлять торможение для посадки на Землю или другое небесное тело (см. термин «кocмичecкий aппapaт» на cтp.245 в книге: Политехнический словарь. Изд.2-e. M.: Советская энциклопедия, 1980). propulsion systems that allow you to correct their orbits and perform braking for landing on Earth or another celestial body (see the term "spacecraft" on page 245 in the book: Polytechnical Dictionary. Vol. 2-e. M .: Soviet Encyclopedia, 1980) .
Для вывода на орбиту космического аппарата применяют ракету- носитель- многоступенчатую баллистическую ракету (см. термин «paкeтa- нocитeль» на стр. 435 в книге: Политехнический словарь. Изд.2-e. M.: For launching a spacecraft into orbit, a multi-stage ballistic missile launcher is used (see the term “rocket launcher” on page 435 in the book: Polytechnical Dictionary. Edition 2-e. M .:
Советская энциклопедия, 1980). Soviet Encyclopedia, 1980).
Недостатки аналогов, имеющие принципиальное значение: The disadvantages of analogues of fundamental importance:
1). Движение современному космическому аппарату сообщается с помощью ракеты, являющейся разновидностью реактивного двигателя; в этом случае скорость космического аппарата имеет ограничение, т.к. one). The motion of a modern spacecraft is communicated with the help of a rocket, which is a kind of jet engine; in this case, the speed of the spacecraft has a limitation, because
реактивная сила зависит от разницы между скоростью истечения reactive force depends on the difference between the flow rate
реактивной струи и скоростью движения ракеты. Как известно, скорость истечения реактивной струи практически имеет ограничение. Таким образом, с увеличением скорости ракеты уменьшается реактивная сила, которая стремится к нулю. Вследствие этого недостатка современные космические аппараты не могут развивать скорости, существенно превышающие третью космическую скорость и практически не могут совершать межпланетные и межгалактические полеты. Кроме того, из-за «мaлoй» скорости, соотношение стартовой и конечной масс космического аппарата выходит за рамки приемлемого соотношения
(см. формулу для реактивной силы на стр.120 и стр.122-124 в книге: jet stream and rocket speed. As you know, the velocity of the jet stream practically has a limitation. Thus, with an increase in the speed of the rocket, the reactive force decreases, which tends to zero. Due to this drawback, modern spacecraft cannot reach speeds significantly exceeding the third space velocity and practically cannot make interplanetary and intergalactic flights. In addition, due to the "low" speed, the ratio of the starting and final masses of the spacecraft goes beyond the acceptable ratio (see the formula for reactive power on p. 120 and p. 122-124 in the book:
Сивухин Д.B. Общий курс физики. Учеб.пособие: Для вузов. В 5 т. Т.l. Mexaникa.-4-e изд.,-M.; ФИЗМАТЛИТ; Изд-во MФTИД005 ). Sivukhin D. B. General physics course. Textbook: For universities. In 5 t. T..l. Mexanika.-4th ed., - M .; PHYSMATLITIS; Publishing house MFTID005).
2). Современные космические аппараты не могут применяться без использования ракеты-носителя, масса которой многократно превосходит массу самого космического корабля; 2). Modern spacecraft cannot be used without the use of a launch vehicle, the mass of which is many times greater than the mass of the spacecraft itself;
3). Современные космические аппараты с ракетами-носителями не могут использовать ядерную энергию, т.к. этот вид энергии не может быть преобразован в энергию реактивной струи без существенной потери массы. 3). Modern spacecraft with launch vehicles cannot use nuclear energy, because this type of energy cannot be converted into jet energy without significant mass loss.
Сравнение аналога с предлагаемой полезной моделью показывает, что аналог и предлагаемая полезная модель не совпадают принципиально ни по природе движущей силы, сообщающей движение космическому аппарату и осуществляющей его торможение, ни по природе энергии, используемой для питания устройства, сообщающего движение, ни по величине достигаемых скоростей. Кроме того, концептуально Comparison of the analogue with the proposed utility model shows that the analogue and the proposed utility model do not coincide in principle either in the nature of the driving force imparting motion to the spacecraft and performing its braking, nor in the nature of the energy used to power the device reporting the motion, nor in the magnitude of the speeds achieved . Also conceptually
современный космический аппарат и космический аппарат для modern spacecraft and spacecraft for
межпланетных и межгалактических полетов будут существенно interplanetary and intergalactic flights will be substantially
отличаться. differ.
Поэтому данная заявка подается без прототипа. Therefore, this application is submitted without a prototype.
Задачей полезной модели является разработка космического аппарата для межпланетных и межгалактических полетов. The objective of the utility model is to develop a spacecraft for interplanetary and intergalactic flights.
Решение задачи достигается тем, что в предлагаемой полезной модели космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов, содержит устройство для получения силы инерции, направленной в заданную сторону, действующей без силового взаимодействия с The solution to the problem is achieved by the fact that in the proposed utility model, the spacecraft for interplanetary and intergalactic flights contains a device for obtaining inertia directed in a given direction, acting without force interaction with
окружающей средой и без потери массы, сообщающей движение environment and without loss of mass, imparting movement
космическому аппарату и тормозящей его движение, причем устройство для получения силы инерции подключено к ядерному источнику энергии или к источнику питания на основе солнечных батарей, а системы управления, связи, энерго- и жизнеобеспечения космического аппарата выполнены с возможностью неоднократного его вхождения в плотные слои атмосферы Земли или других планет и выхода из них. the spacecraft and inhibiting its movement, and the device for generating inertia is connected to a nuclear energy source or to a solar-powered power source, and the spacecraft’s control, communication, energy and life support systems are capable of repeatedly entering it into the dense layers of the Earth’s atmosphere or other planets and exit from them.
Космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов может иметь форму диска, причем диск в сечении имеет форму эллипса. The spacecraft for interplanetary and intergalactic flights can be in the form of a disk, and the disk in cross section has the shape of an ellipse.
Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новую полезную модель: космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов. Application of the proposed set of essential features allows us to obtain a new useful model: a spacecraft for interplanetary and intergalactic flights.
Анализ уровня техники в области космонавтики показал, что предложенная совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и таким образом, предлагаемая полезная модель является новой и имеет изобретательский уровень.
Сущность полезной модели заключается в следующем. The analysis of the prior art in the field of astronautics showed that the proposed set of essential features is new, does not explicitly follow from the prior art and thus, the proposed utility model is new and has an inventive step. The essence of the utility model is as follows.
Космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов, содержит устройство для получения силы инерции, направленной в заданную сторону, действующей без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы, сообщающей движение космическому аппарату и тормозящей его движение. The spacecraft for interplanetary and intergalactic flights, contains a device for obtaining inertia, directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, imparting motion to the spacecraft and inhibiting its movement.
Такое устройство может быть выполнено в частности, в соответствии с патентом РФ на полезную модель N° 82277 «Уcтpoйcтвo для получения силы инepции». Согласно патенту устройство для получения силы инерции, направленной в заданную сторону, действующей без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы, содержит корпус, три центробежных вибровозбудителя направленного действия с приводами дебалансов этих вибровозбудителей, три коромысла, три шарнира, одну ось, устройство принудительной синхронизации, устройство удержания коромысел в заданных секторах их вращательных колебаний, устройство регулирования величины силы инерции, при этом два вибровозбудителя и два коромысла одинаковые, одно коромысло соединено с одной стороны через шарнир с осью, а с противоположной стороны оно соединено жестко с корпусом вибровозбудителя, одинаковые коромысла соединены жестко с одной стороны с осью по разные стороны от шарнира, находящегося на оси, а с противоположной стороны они соединены жестко с корпусами одинаковых вибровозбудителей, ось через остальные два шарнира соединена с корпусом, вибровозбудители сориентированы относительно соответствующих коромысел с возможностью совершения вращательных колебаний вместе с коромыслами под действием направленных Центробежных сил инерции, создаваемых при работе вибровозбудителей, причем одинаковые вибровозбудители совершают вращательные колебания, направленные в противоположную сторону по отношению к вращательным колебаниям третьего вибровозбудителя, шарнир, находящийся на оси, связан с осью устройством принудительной синхронизации и дополнительно связан с корпусом с помощью устройства удержания коромысел в заданных секторах их вращательных колебаний, устройство регулирования величины силы инерции связано с приводами вибровозбудителей и выполнено с возможностью одновременного изменения оборотов дебалансов вибровозбудителей. Such a device can be made, in particular, in accordance with the patent of the Russian Federation for utility model N ° 82277 "Device for obtaining inertia force". According to the patent, a device for obtaining inertia directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, contains a housing, three centrifugal directional vibration exciters with unbalance drives of these vibration exciters, three rockers, three hinges, one axis, a forced device synchronization device, holding the rocker arms in predetermined sectors of their rotational vibrations, a device for controlling the value of inertia, while two vibration exciters and two croups they are the same, one beam is connected on one side through the hinge to the axis, and on the opposite side it is connected rigidly to the vibration exciter body, the same rockers are connected rigidly on one side to the axis on different sides of the hinge located on the axis, and on the opposite side they are connected rigidly with the bodies of the same vibration exciters, the axis through the other two hinges is connected to the housing, the vibration exciters are oriented relative to the corresponding rocker arms with the possibility of performing rotational vibrations f with rockers under the action of directed centrifugal inertia forces generated during the operation of vibration exciters, the same vibration exciters performing rotational vibrations directed in the opposite direction with respect to rotational vibrations of the third vibration exciter, the hinge located on the axis is connected to the axis by a forced synchronization device and is additionally connected with the housing using the device holding the rocker arm in the specified sectors of their rotational vibrations, the device controls the magnitude of the inertia tion associated with the drives of the vibration exciters and is configured to simultaneously change the speed of the unbalance of the vibration exciters.
Устройство для получения силы инерции, направленной в заданную сторону, действующей без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы, работает следующим образом. A device for obtaining an inertia force directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, works as follows.
При подаче энергии на приводы центробежных вибровозбудителей направленного действия начинают вращаться дебалансы этих вибровозбудителей. При этом генерируются направленные центробежные
силы инерции, действующие на вибровозбудители в противоположные стороны. Под действием этих сил вибровозбудители, закрепленные на двух одинаковых коромыслах, совершают относительно шарниров вращательные колебания в противоположном направлении по отношению к вращательным колебаниям третьего вибровозбудителя, закрепленному на третьем коромысле. При вращательных колебаниях вибровозбудителей генерируется еще одна направленная центробежная сила инерции, т.к. массы вибровозбудителей не уравновешены относительно оси вращательных колебаний коромысел и выступают в роли неуравновешенных масс (дебалансов). Получаемая направленная центробежная сила инерции действует только в одну сторону, пульсирует и изменяется от нуля до максимально возможного значения (для заданного периода вращательных колебаний коромысел). Одновременно возникают тангенциальные силы инерции, обусловленные изменением угловой скорости масс вибровозбудителей, качающихся на коромыслах. Проекции этих сил на направление действия направленной центробежной силы инерции создают импульсы силы обратного действия по отношению к импульсам, создаваемым направленной центробежной силой инерции. Компенсация импульсов обратного действия осуществляется благодаря тому, что разгон и торможение вращательных колебаний вибровозбудителей осуществляется под действием направленных центробежных сил инерции, действующих под прямым углом к коромыслам. Благодаря этому неуравновешенные массы разгоняются без силового обратного воздействия на оси вращательных колебаний, т.е. на механическую систему. Аналогично при замедлении движения неуравновешенные массы теряют скорость без силового обратного воздействия. В результате взаимодействия сил инерции в данном устройстве остается неуравновешенной сила инерции, направленная в одну сторону. Она будет оказывать силовое воздействие на космический аппарат и приводить его в движение. При этом импульс силы инерции будет уравновешиваться импульсом движения (импульсом массы) космического аппарата. Под действием получаемой силы инерции осуществляется как разгон, так и торможение космического аппарата. When energy is supplied to the drives of centrifugal directional exciters, the unbalances of these exciters begin to rotate. This generates directional centrifugal inertia forces acting on vibration exciters in opposite directions. Under the action of these forces, vibration exciters mounted on two identical rocker arms perform rotational vibrations relative to the hinges in the opposite direction with respect to rotational vibrations of the third vibration exciter, mounted on the third beam. During rotational vibrations of vibration exciters, another directed centrifugal inertia force is generated, since the masses of vibration exciters are not balanced relative to the axis of rotational vibrations of the rocker arms and act as unbalanced masses (unbalances). The resulting directed centrifugal inertia force acts only in one direction, pulsates and changes from zero to the maximum possible value (for a given period of rotational oscillations of the rocker arm). At the same time, tangential inertial forces arise due to a change in the angular velocity of the masses of vibration exciters swinging on the rocker arms. The projections of these forces on the direction of action of the directed centrifugal inertia force create impulses of the reverse action force with respect to the impulses created by the directed centrifugal inertia force. Compensation of pulses of the reverse action is due to the fact that the acceleration and braking of rotational vibrations of vibration exciters is carried out under the action of directed centrifugal inertia forces acting at right angles to the rocker arms. Due to this, unbalanced masses are accelerated without force feedback on the axis of rotational vibrations, i.e. to the mechanical system. Similarly, when motion is slowed down, unbalanced masses lose speed without force feedback. As a result of the interaction of inertia forces in this device, the inertia force directed in one direction remains unbalanced. It will exert a force on the spacecraft and set it in motion. In this case, the impulse of inertia will be balanced by the momentum of motion (mass impulse) of the spacecraft. Under the action of the obtained inertia force, both acceleration and deceleration of the spacecraft are carried out.
Описанное устройство для получения силы инерции, направленной в заданную сторону, действующей без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы, потребляет энергию через приводы вращения дебалансов центробежных вибровозбудителей The described device for obtaining inertia directed in a predetermined direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, consumes energy through rotational drives of centrifugal vibration exciters unbalances
направленного действия. Вращение дебалансов может быть осуществлено различными устройствами, например, электродвигателями. Благодаря этому становится возможным использование для перемещения космического аппарата любого источника электрической энергии. При межпланетных и межгалактических полетах наиболее перспективными
источниками электрической энергии являются ядерный источник электрической энергии, а также солнечные батареи, превращающие солнечную энергию в электрическую энергию. Подключение электродвигателей устройства для получения силы инерции к любому источнику электрической энергии и в частности, к ядерному источнику электрической энергии осуществляется по общепринятым в электротехнике схемам. directional action. The rotation of unbalances can be carried out by various devices, for example, electric motors. This makes it possible to use any source of electrical energy to move the spacecraft. During interplanetary and intergalactic flights, the most promising sources of electrical energy are a nuclear source of electrical energy, as well as solar panels that convert solar energy into electrical energy. The connection of the electric motors of the device to obtain inertia to any source of electrical energy, and in particular, to a nuclear source of electrical energy is carried out according to the schemes generally accepted in electrical engineering.
Космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов оснащен системами управления, связи, энерго- и жизнеобеспечения космического аппарата, которые выполнены с возможностью неоднократного его вхождения в плотные слои атмосферы Земли или других планет и выхода из них. Эти системы могут быть такими же, как известные в современной космонавтике системы. Однако такое решение не будет оптимальным по следующим причинам. The spacecraft for interplanetary and intergalactic flights is equipped with control systems, communications, energy and life support of the spacecraft, which are made with the possibility of its repeated entry into the dense layers of the Earth's atmosphere or other planets and exit from them. These systems can be the same as the systems known in modern cosmonautics. However, such a solution will not be optimal for the following reasons.
Во-первых, главное отличие предлагаемого космического аппарата для межпланетных и межгалактических полетов от известных заключается в том, что выход из атмосферы Земли или другой планеты, а также вход в атмосферу Земли или другой планеты предлагаемый космический аппарат может осуществлять при скоростях, существенно меньших, чем при движении космических аппаратов с реактивными движителями. Такая возможность открывается благодаря применению в предлагаемом космическом аппарате принципиально нового движителя,- устройства для получения силы инерции, направленной в заданную сторону и действующей без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы. В этом случае задается сила инерции (генерируемая устройством), которая сообщает космическому аппарату незначительное ускорение в сравнении с реактивными движителями. Например, ускорение, равное ускорению свободного падения на Земле, что создает комфортные условия для экипажа. При движении космического аппарата с таким ускорением выход из плотных слоев атмосферы в космическое пространство будет осуществляться дольше, но без известных в современной космонавтике перегрузок. Отсутствие перегрузок кардинально изменяет ситуацию как для экипажа, так и для конструкции всего космического аппарата. Расчет скорости по известной в механике формуле для ускоренного движения, показывает, что при движении с ускорением, равным ускорению свободного падения на Земле, космический аппарат за три часа разгоняется до скорости, превышающей 100 км/с. Эта скорость превышает многократно известные в современной космонавтике так называемые первую, вторую и третью космические скорости. Принципиально важное значение имеет независимость силы инерции, получаемой устройством, от скорости движения космического аппарата. При реактивном же способе движения реактивная сила зависит
от разницы между скоростью истечения реактивной струи и скоростью движения космического аппарата. Этот недостаток реактивного движения делает современные реактивные движители непригодными в принципе для совершения межпланетных и тем более, межгалактических полетов. Firstly, the main difference between the proposed spacecraft for interplanetary and intergalactic flights from the known ones is that the proposed spacecraft can carry out the exit from the atmosphere of the Earth or another planet, as well as enter the atmosphere of the Earth or another planet at speeds significantly lower than when moving spacecraft with jet propulsion. Such an opportunity opens up due to the use in the proposed spacecraft of a fundamentally new propulsion device - a device for generating inertia forces directed in a given direction and acting without force interaction with the environment and without mass loss. In this case, the inertia force (generated by the device) is set, which gives the spacecraft a slight acceleration in comparison with jet propulsion. For example, the acceleration equal to the acceleration of gravity on Earth, which creates comfortable conditions for the crew. When the spacecraft moves with such acceleration, the exit from the dense layers of the atmosphere into outer space will take longer, but without overloads known in modern cosmonautics. The absence of overloads dramatically changes the situation both for the crew and for the design of the entire spacecraft. The calculation of the speed using the formula known for mechanics for accelerated motion shows that when moving with acceleration equal to the acceleration of gravity on Earth, the spacecraft accelerates in three hours to a speed exceeding 100 km / s. This speed exceeds many times the so-called first, second and third cosmic velocities, which are many times known in modern cosmonautics. Of fundamental importance is the independence of the inertia received by the device from the speed of the spacecraft. In the reactive mode of motion, the reactive force depends from the difference between the velocity of the jet and the speed of the spacecraft. This lack of jet propulsion makes modern jet propulsors unsuitable in principle for interplanetary and, especially, intergalactic flights.
Во-вторых, применение в устройстве для получения силы инерции электрических двигателей открывает принципиально новую возможность использования ядерного источника энергии для сообщения движения космическому аппарату без существенной потери массы космического аппарата, характерной для современной космонавтики. Вследствие этого, запасы энергии на борту предлагаемого космического аппарата для межпланетных и межгалактических полетов будут несопоставимо большими в сравнении с современными космическими аппаратами (благодаря несравненно большим запасам энергии в ядерном топливе в сравнении с жидким топливом). Это открывает возможность существенного погашения скорости космического аппарата при вхождении в плотные слои атмосферы не за счет взаимодействия с атмосферой , а до вхождения космического аппарата в плотные слои атмосферы (используя энергию ядерного источника). Secondly, the use of electric motors in the inertia force device opens up a fundamentally new possibility of using a nuclear energy source to communicate the motion of a spacecraft without significant loss of mass of the spacecraft, which is typical for modern astronautics. As a result, the energy reserves on board the proposed spacecraft for interplanetary and intergalactic flights will be incomparably large compared to modern spacecraft (due to the incomparably large energy reserves in nuclear fuel compared to liquid fuel). This opens up the possibility of a substantial reduction in the speed of the spacecraft when entering the dense layers of the atmosphere not due to interaction with the atmosphere, but before the spacecraft enters the dense layers of the atmosphere (using the energy of a nuclear source).
Перечисленные особенности позволяют существенно снизить требования к материалам систем управления, связи, энерго- и жизнеобеспечения космического аппарата. These features can significantly reduce the requirements for materials management systems, communications, energy and life support of the spacecraft.
Космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов может иметь форму диска, причем диск в сечении имеет форму эллипса. Такая форма наиболее оптимальна для планирования при снижении космического аппарата и при наборе высоты в плотных слоях атмосферы. The spacecraft for interplanetary and intergalactic flights can be in the form of a disk, and the disk in cross section has the shape of an ellipse. This form is most optimal for planning when reducing the spacecraft and when climbing in dense layers of the atmosphere.
Полезная модель осуществляется следующим образом. The utility model is as follows.
На космический аппарат воздействуют силой инерции и сообщают ему ускоренное движение. Если центр масс космического аппарата не лежит на линии действия силы инерции, то под действием поступательной силы инерции, равной произведению ускорения космического аппарата на его массу, произойдет поворот космического апарата до положения, при котором центр масс будет лежать на линии действия силы инерции и увлекаться этой силой. Дальнейший полет будет происходить при таком взаимном положении центра масс и вектора силы инерции. The spacecraft is affected by inertia and is given accelerated motion. If the center of mass of the spacecraft does not lie on the line of action of the inertia force, then under the action of the translational inertia force equal to the product of the acceleration of the spacecraft by its mass, the spacecraft will rotate to a position where the center of mass will lie on the line of action of the inertia force and be carried away by this by force. Further flight will occur with such a mutual position of the center of mass and the vector of inertia.
При этом скорость космического аппарата в области нерелятивистских скоростей будет увеличиваться в соответствии с известной в классической механике формулой, согласно которой скорость равна произведению ускорения на время ускоренного движения (см. cтp.28 в книге: Казаков Р.Х. Ньютоновская механика: Учеб.пособие. -M.: Высш. школа, 2004.- 231c.:ил). При достижении космическим аппаратом скорости, близкой к релятивистским скоростям, скорость аппарата будет увеличиваться по известной в физике формуле для скорости материальной частицы под
действием постоянной силы (cм.cтp.325-326 в книге: Ал еницын A.Г.,Бyтикoв Е.И.ДондратьевА.С. In this case, the speed of the spacecraft in the field of nonrelativistic velocities will increase in accordance with the formula known in classical mechanics, according to which the velocity is equal to the product of acceleration by the time of accelerated motion (see page 28 in the book: Kazakov R.Kh. Newtonian Mechanics: Textbook .-M.: Higher school, 2004.- 231c.:il). When the spacecraft reaches a speed close to relativistic speeds, the speed of the spacecraft will increase according to the formula known in physics for the velocity of a material particle under the action of constant force (see p. 325-326 in the book: A. Alitsyn A.G., Bytikov E.I. Dondratiev A.S.
Краткий физико-математический справочник.-М.: Наука.Гл.ред.физ.- мaтлит.,1990.-368α). Brief Physical and Mathematical Reference Book.-M.: Nauka, Gl.red.fiz.- matlit., 1990.-368α).
В данной полезной модели решена задача полезной модели,- предложен космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов. Задача решена благодаря применению в качестве движителя космического аппарата устройства для получения силы инерции, направленной в заданную сторону, действующей без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы. Такое устройство может быть выполнено, в частности, в соответствии с Патентом РФ на полезную модель N» 82277 «Уcтpoйcтвo для получения силы инepции». Устройство и принцип его действия описаны подробно в данном описании. Принципиально важное значение имеет независимость силы инерции, получаемой устройством, выполняющим функции движителя, от скорости космического аппарата. Это открывает принципиально новую возможность увеличения скорости космического аппарата вплоть до скоростей, близких к релятивистским. Согласно теории, второй закон Ньютона, связывающий массу материальной точки, ее ускорение и силу, действующую на эту точку, «cпpaвeдлив и при движении со скоростями, близкими к предельной скорости (скорости света) (см. стр.172- 173 в книге: In this utility model, the problem of the utility model is solved - a spacecraft for interplanetary and intergalactic flights is proposed. The problem is solved due to the use of a device for receiving the inertia force directed in a given direction, acting without force interaction with the environment and without mass loss, as a propulsion device of the spacecraft. Such a device can be made, in particular, in accordance with the RF Patent for utility model N ”82277“ Device for obtaining inertia force ”. The device and its principle of operation are described in detail in this description. Of fundamental importance is the independence of the inertia force received by the device performing the functions of the propulsion device from the speed of the spacecraft. This opens up a fundamentally new possibility of increasing the speed of the spacecraft up to speeds close to relativistic. According to the theory, Newton’s second law, connecting the mass of a material point, its acceleration and the force acting on this point, is “also valid when moving at speeds close to the limiting speed (speed of light) (see pp. 172-173 in the book:
Аленицын A.Г.,Бyтикoв E.И.,KoндρaтьeвA.C. Краткий физико- математический справочник.-М.: Hayкa.Гл.peд.физ.-мaт.лит.,1990.-368c.) Alenitsyn A.G., Bytikov E.I., Kondrutiev A.C. Brief Physico-Mathematical Handbook.-M.: Hayka, Chief of the Department of Physics and Mathematics, 1990.-368c.)
Кроме того, задача решена благодаря использованию ядерного источника энергии при сообщении движения космическому аппарату благодаря тому, что ядерная энергия может быть преобразована в другой вид энергии, в частности, в электрическую энергию, приемлемую для питания устройства, с помощью которого получают силу инерции, направленную в заданную сторону, действующую без силового взаимодействия с окружающей средой и без потери массы. In addition, the problem is solved through the use of a nuclear energy source when communicating the motion to a spacecraft due to the fact that nuclear energy can be converted into another type of energy, in particular, into electrical energy acceptable for powering the device, with the help of which the inertia directed to a given side, acting without force interaction with the environment and without mass loss.
Возможность практического осуществления предложенного способа не вызывает сомнений и вытекает из изложенных выше теоретических ссылок. The possibility of practical implementation of the proposed method is not in doubt and follows from the above theoretical links.
Таким образом, предложенная полезная модель промышленно применима.
Thus, the proposed utility model is industrially applicable.
Claims
1. Космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов, содержащий устройство для получения силы инерции, 1. A spacecraft for interplanetary and intergalactic flights, containing a device for generating inertia,
направленной в заданную сторону, действующей без силового directed in a given direction, acting without power
взаимодействия с окружающей средой и без потери массы, сообщающей движение космическому аппарату и тормозящей его движение, причем устройство для получения силы инерции подключено к ядерному interaction with the environment and without loss of mass, imparting motion to the spacecraft and inhibiting its movement, and the device for obtaining inertia is connected to the nuclear
источнику энергии или к источнику питания на основе солнечных батарей, а системы управления, связи, энерго- и жизнеобеспечения космического аппарата выполнены с возможностью неоднократного его вхождения в плотные слои атмосферы Земли или других планет и выхода из них. a source of energy or a power source based on solar panels, and the control system, communications, energy and life support of the spacecraft are made with the possibility of its repeated entry into the dense layers of the Earth’s atmosphere or other planets and exit from them.
2. Космический аппарат для межпланетных и межгалактических полетов по п.l, отличающийся тем, что космический аппарат имеет форму диска, причем диск в сечении имеет форму эллипса. 2. A spacecraft for interplanetary and intergalactic flights according to claim 1, characterized in that the spacecraft has a disk shape, and the disk in cross section has the shape of an ellipse.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009127490 | 2009-07-17 | ||
RU2009127490 | 2009-07-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2011008136A1 true WO2011008136A1 (en) | 2011-01-20 |
Family
ID=43449573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2010/000396 WO2011008136A1 (en) | 2009-07-17 | 2010-07-16 | Spacecraft for interplanetary and intergalactic flight |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2011008136A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114837A (en) * | 1977-03-24 | 1978-09-19 | Skagit Corporation | Air transport and lifting vehicle |
US6672539B1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-01-06 | Stephen L. Schoeneck | Power generation system |
RU2005108919A (en) * | 2005-03-29 | 2006-09-10 | Олег Александрович Александров (RU) | METHOD FOR TRANSPORTING TO SPACE AND RETURNING BACK TO OBJECTS OF COMPLEX CONFIGURATION AND HYPERSONIC Rocket Launcher for ITS IMPLEMENTATION |
WO2006119056A2 (en) * | 2005-04-29 | 2006-11-09 | General Orbital Corporation | Lighter than air supersonic vehicle |
RU82277U1 (en) * | 2008-12-19 | 2009-04-20 | Анатолий Иванович КОСТЮК | DEVICE FOR GETTING FORCE OF INERTIA |
-
2010
- 2010-07-16 WO PCT/RU2010/000396 patent/WO2011008136A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114837A (en) * | 1977-03-24 | 1978-09-19 | Skagit Corporation | Air transport and lifting vehicle |
US6672539B1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-01-06 | Stephen L. Schoeneck | Power generation system |
RU2005108919A (en) * | 2005-03-29 | 2006-09-10 | Олег Александрович Александров (RU) | METHOD FOR TRANSPORTING TO SPACE AND RETURNING BACK TO OBJECTS OF COMPLEX CONFIGURATION AND HYPERSONIC Rocket Launcher for ITS IMPLEMENTATION |
WO2006119056A2 (en) * | 2005-04-29 | 2006-11-09 | General Orbital Corporation | Lighter than air supersonic vehicle |
RU82277U1 (en) * | 2008-12-19 | 2009-04-20 | Анатолий Иванович КОСТЮК | DEVICE FOR GETTING FORCE OF INERTIA |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PERELMAN P.G., DVIGATELI GALAKTECHSKIKH KORABLEY, M. IZDATELSTVO AKADEMII NAUK SSSR, vol. 26, 1962, pages 76 - 78, 177-178 * |
VASILCHIKOVA E.N. ET AL., ELEMENTARNAYA FIZIKA. SPRAVOCHNIK, M., ''STOLETIE'', 1996, pages 45, 54 - 55 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bae | Prospective of photon propulsion for interstellar flight | |
Kumar et al. | Rotation formation flying of three satellites using tethers | |
McInnes et al. | Gossamer roadmap technology reference study for a sub-L 1 space weather mission | |
CN105539881A (en) | Station keeping optimization method simply using one pair of obliquely-symmetric thrusters | |
Friesen et al. | Analysis of orbital perturbations acting on objects in orbits near geosynchronous Earth orbit | |
Ziegler | the Rigid-body Dynamics of Tethers in Space | |
Bober et al. | Prediction of high speed propeller flow fields using a three-dimensional Euler analysis | |
Bezglasnyi et al. | Parametric control of maneuver of a space tether system | |
WO2011008136A1 (en) | Spacecraft for interplanetary and intergalactic flight | |
ULE | Orientation of spinning satellites by radiation pressure | |
Pessina et al. | Preliminary analysis of interplanetary trajectories with aerogravity and gravity assist manoeuvres | |
RU82277U1 (en) | DEVICE FOR GETTING FORCE OF INERTIA | |
Gorbunova et al. | Complex simulation of the solar sail spacecraft | |
Saiki et al. | Trajectory design for Jovian Trojan asteroid exploration via solar power sail | |
Circi | Three-axis attitude control using combined gravity-gradient and solar pressure | |
Miller et al. | Hybrid Solar Sailing and Electric Propulsion: A Mission Concept to Comet 45P | |
Mori et al. | Attitude Dynamics of Spinning Solar Sail “IKAROS” Considering Thruster Plume | |
WO2012046488A1 (en) | Propulsive-force generation device | |
Somov et al. | Robust control of a spacecraft respinup by weak internal forces | |
Somov et al. | Robust control of a flexible spacecraft respinup by the weak internal torques | |
Parman | Study on structural deflection of flexible satellite during attitude maneuver using fuel-efficient input shaper | |
WO2011008134A1 (en) | Method for propelling a spacecraft at supercosmic speeds | |
Haochang et al. | The tether-based artificial gravity construction and control for manned long-term space mission | |
Parman | Maneuvering the attitude of precise-oriented flexible satellite using input shaper in small transient structural deflection | |
Spangelo et al. | Defining the requirements for the Micro Electric Propulsion systems for small spacecraft missions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10800104 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10800104 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |