летательный аппарат

Формула изобретения

Летательный аппарат, состоящий из корпуса, жестко связанного с ним газового амортизатора воспламеняемого топлива, блока управления амортизатором, цилиндра и поршня, двух выхлопных труб, двух амортизационных предохранительных упоров для поршня, который взаимодействует с газовым амортизатором и осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра, жестко связанного с указанными упорами, выхлопными трубами и с корпусом, причем газовый амортизатор сообщен с гидравлическим выходом указанного блока управления для дозированной подачи топлива в амортизатор, отличающийся тем, что внутрь цилиндра введена цилиндрическая стойка, жестко связанная с задней стенкой цилиндра и с двумя указанными амортизационными предохранительными упорами, поршень выполнен с выступом внутри цилиндрической стойки, выхлопные трубы выполнены изогнутыми и размещены в цилиндрической стойке, при этом также введены жестко связанный с корпусом механический амортизатор, расположенный внутри цилиндра спереди поршня, и выхлопное сопло позади газового амортизатора, жестко связанное с задней стенкой цилиндра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области воздушно-космической техники и может быть использовано при полетах в атмосфере и космосе.

Известен "Летательный аппарат", содержащий два тела, имеющих возможность независимого движения относительно друг друга, изложенный в статье А.В. Андреева "О взаимодействии относительного и абсолютного движения при реактивном ускорении системы с обменом энергией", опубликованной в Трудах XVII чтений К.Э.Циолковского "Проблемы ракетной и космической техники". М., 1983, стр. 42-48. Однако в данном устройстве отсутствует надежная конструкция средств амортизации.

Известен "Летательный аппарат", изложенный в материалах патента автора № 2134218. Он состоит из жестко связанных корпуса и цилиндра. Поршень осуществляет возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Газовый амортизатор отталкивает корпус и поршень в противоположные стороны благодаря воспламенению дозированного количества топлива, поступающего с блока управления амортизатором. В результате корпус получает дополнительное ускорение. Для выхода отработанных газов используются две выхлопные трубы. В конце цилиндра имеются два амортизационных предохранительных упора для поршня. Однако для осуществления возвратно-поступательного движения поршня и ускорения аппарата необходим дополнительный узел, потребляющий топливо, в частности реактивный двигатель поршня.

С помощью предлагаемого устройства ускорение осуществляется без дополнительного узла, потребляющего топливо. Достигается это введением внутри цилиндра стойки, жестко связанной с задней стенкой цилиндра и с двумя амортизационными предохранительными упорами, использованием в качестве поршня - поршня с выступом внутри цилиндрической стойки, введением жестко связанного с корпусом механического амортизатора внутри цилиндра впереди поршня с выступом, использованием в качестве двух выхлопных труб двух изогнутых выхлопных труб внутри цилиндрической стойки, введением выхлопного сопла позади газового амортизатора, жестко связанного с задней стенкой цилиндра.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - блок управления амортизатором;

3 - механический амортизатор;

4 - цилиндр;

5 - поршень с выступом;

6, 7 - амортизационные предохранительные упоры;

8, 9 - изогнутые выхлопные трубы;

10 - газовый амортизатор;

11 - цилиндрическая стойка;

12 - выхлопное сопло.

При этом корпус 1 жестко связан с цилиндром 4 и механическим амортизатором 3 внутри этого цилиндра 4, имеющим также внутри поршень с выступом 5, газовый амортизатор 10 и предохранительные амортизационные упоры 6, 7, жестко связанные с цилиндрической стойкой 11, имеющей жесткую связь с изогнутыми выхлопными трубами 8, 9, и с выхлопным соплом 12 позади газового амортизатора 10, гидравлический вход которого сообщен с гидравлическим выходом блока управления амортизатором 2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Для осуществления полета аппарата с помощью блока управления амортизатором 2 с его гидравлического выхода выдается дозированное количество топлива в газовый амортизатор 10, после чего обеспечивается импульс истечения воспламененных газов через выхлопное сопло 12, осуществляя отталкивание аппарата в прямом направлении.

Воспламененные газы отталкивают поршень с выступом, двигающимся внутри цилиндрической стойки 11, и выходят через изогнутые выхлопные трубы 8, 9, проходящие внутри цилиндрической стойки 11, жестко связанной с задней стенкой цилиндра 4.

При этом корпус 1 с соплом 12 и выхлопными трубами 8, 9 движется относительно центра масс системы встречно поршню, так что относительные скорости продуктов выхлопа и корпуса складываются, повышая энергоотдачу топлива.

В процессе движения поршня с выступом 5 он сближается с механическим амортизатором 3 внутри цилиндра 4. При этом механический амортизатор прикреплен к корпусу 1. Происходит отталкивание поршня 5 от механического амортизатора 3 в обратном направлении с определенной скоростью.

После отталкивания поршня его выступ осуществляет сжатие газов газового амортизатора 10, куда поступает топливо с гидравлического выхода блока управления амортизатором 2. В результате газы воспламеняются и выходят через выхлопное сопло 12 и изогнутые выхлопные трубы 8, 9, снова осуществляя отталкивание аппарата в прямом направлении. Причем величина отталкивания зависит от скорости движения поршня в цилиндре. Далее вышеупомянутые амортизационные циклы повторяются. От цикла к циклу скорость и кинетическая энергия аппарата увеличиваются.

Дополнительный прирост скорости и энергии обусловлен взаимодействием абсолютного и относительного движений двух тел (поршня и остальной части аппарата), которое может приводить к росту удельного импульса двигательной системы, по сравнению с двигателем, неподвижным относительно центра масс аппарата.

В устройстве предусмотрены предохранительные амортизационные упоры 6, 7, жестко связанные с цилиндрической стойкой 11.

Изменение скорости аппарата регулируется изменением дозированного количества топлива, поступающего с блока управления амортизатором 2 в газовый амортизатор 10. Для обеспечения торможения аппарата, например, перед входом в атмосферу он должен развернуться на 180° и осуществлять вышеупомянутые амортизационные циклоны.

Предлагаемое устройство может быть использовано при полетах в высоких слоях атмосферы и в космосе, в частности для осуществления межпланетных и космических сообщений. При этом обеспечивается ускорение без использования дополнительного топлива и при малом его расходе.