RU2841245C1 - Device for providing landing of reusable rocket carrier stage - Google Patents
Device for providing landing of reusable rocket carrier stage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2841245C1 RU2841245C1 RU2024132967A RU2024132967A RU2841245C1 RU 2841245 C1 RU2841245 C1 RU 2841245C1 RU 2024132967 A RU2024132967 A RU 2024132967A RU 2024132967 A RU2024132967 A RU 2024132967A RU 2841245 C1 RU2841245 C1 RU 2841245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- control
- landing
- gas
- fuel
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетно-космической техники, а именно в части аэрогазодинамической системы управления и посадки летательного аппарата, и может быть использовано в конструкциях ступеней ракет-носителей, транспортных космических кораблей, возвращаемых летательных аппаратов, совершающих полет в атмосфере в широком диапазоне скоростей.The invention relates to the field of rocket and space technology, namely in terms of an aerogasdynamic control and landing system for an aircraft, and can be used in the designs of launch vehicle stages, transport spacecraft, and re-entry aircraft flying in the atmosphere over a wide range of speeds.
В настоящее время известно устройство аэродинамической системы управления возвращаемой многоразовой ступени ракеты-носителя на основе решетчатых рулей, которое обеспечивает управление ступенью на этапе спуска в атмосфере относительно центра масс по траектории, близкой к баллистической или траектории скользящего спуска [1]. Конструктивно-компоновочная схема устройства включает аэродинамические решетчатые рули, установленные на корпусе летательного аппарата попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, что обеспечивает 3-х канальное управление ступенью на участке спуска, с повышенной эффективностью управления путем более полного использования управляющей поверхности решетчатого руля по траектории полета. Управление полетом осуществляется только на атмосферном участке траектории.Currently, a device for an aerodynamic control system for a reusable launch vehicle stage is known based on lattice rudders, which ensures control of the stage during the descent stage in the atmosphere relative to the center of mass along a trajectory close to a ballistic or sliding descent trajectory [1]. The design and layout scheme of the device includes aerodynamic lattice rudders mounted on the body of the aircraft in pairs in mutually perpendicular planes, which ensures 3-channel control of the stage during the descent section, with increased control efficiency due to more complete use of the control surface of the lattice rudder along the flight trajectory. Flight control is performed only during the atmospheric section of the trajectory.
Недостатком устройства является то, что на внеатмосферном участке управление и торможение ступени на участке возвращения не обеспечивается.The disadvantage of the device is that in the extra-atmospheric section, control and braking of the stage in the return section is not ensured.
Указанный недостаток частично устраняется в экспериментальном летательном аппарате планирующего типа HTV-2, разработанного в США управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA):This drawback is partially eliminated in the experimental gliding aircraft HTV-2, developed in the USA by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA):
- «The Falcon HTV-2 system is experimenting with Mach 20 speeds». DARPA. Falcon HTV-2 [2];- “The Falcon HTV-2 system is experimenting with Mach 20 speeds.” DARPA. Falcon HTV-2 [2];
- Experimental Hypersonic Test Vehicle». 2010 [3];- Experimental Hypersonic Test Vehicle." 2010 [3];
- «The Falcon HTV-2» [4].- «The Falcon HTV-2» [4].
В конструкции HTV-2 применено аэрогазодинамическое управление с использованием отклоняемых щитков и газореактивных сопел. Аэрогазодинамическая система управления основана на применении сплит-щитка, установленного на наветренной стороне аппарата, что обеспечило возможность управления аппаратом по каналам тангажа и крена. Управление каналом рыскания предусмотрено отдельной газореактивной системой с блоком сопел, размещенных на днище корпуса аппарата. В качестве рабочего тела использовался азот. Сам аппарат прошел два летных испытания в 2010 и 2011 годах из трех запланированных в составе ракеты-носителя Minotaur IV в неполном объеме по времени и дальности полета. Аэрогазодинамическая система управления аппарата предусматривает только управление движением аппарата относительно центра масс в атмосфере и не предусматривает режим торможения аппарата после отделения от разгонного блока.The HTV-2 design uses aerogasdynamic control using deflectable flaps and gas-jet nozzles. The aerogasdynamic control system is based on the use of a split-flap installed on the windward side of the apparatus, which ensures the ability to control the apparatus along the pitch and roll channels. The yaw channel is controlled by a separate gas-jet system with a nozzle block located on the bottom of the apparatus body. Nitrogen was used as the working fluid. The apparatus itself underwent two flight tests in 2010 and 2011 out of three planned as part of the Minotaur IV launch vehicle in an incomplete volume in terms of time and flight range. The aerogasdynamic control system of the apparatus provides only control of the apparatus's motion relative to the center of mass in the atmosphere and does not provide for the braking mode of the apparatus after separation from the upper stage.
Примером более совершенной конструкции аэрогазодинамической системы управления может служить устройство, примененное в экспериментальном транспортном космическом корабле европейского космического агентства, который прошел первое летное испытание 11 февраля 2015 г. Intermediate experimental Vehicle-project IXV (экспериментальный прототип космического аппарата) [5]. Аэрогазодинамическая система этого корабля схожа с конструктивной реализацией в летательном аппарате HTV-2: на нем применяются также аэродинамические щитки для управления в атмосфере и газодинамическая система для управления полетом после отделения от приборно-агрегатного отсека в космосе и частично в атмосфере для управления и стабилизации канала рыскания. При движении в атмосфере осуществляется аэродинамическое торможение корабля, и формируются условия для включения парашютной системы посадки. Аэрогазодинамическая система управления и посадки ТКК ESA IXV рассмотрена в качестве аналога.An example of a more advanced design of the aerogasdynamic control system is the device used in the experimental transport spacecraft of the European Space Agency, which passed the first flight test on February 11, 2015. Intermediate experimental Vehicle-project IXV (experimental prototype of the spacecraft) [5]. The aerogasdynamic system of this spacecraft is similar to the design implementation in the HTV-2 aircraft: it also uses aerodynamic flaps for control in the atmosphere and a gasdynamic system for flight control after separation from the instrument-assembly compartment in space and partially in the atmosphere for control and stabilization of the yaw channel. When moving in the atmosphere, aerodynamic braking of the spacecraft is carried out, and conditions are formed for the activation of the parachute landing system. The aerogasdynamic control and landing system of the ESA IXV TSC is considered as an analogue.
Наиболее близким по технической сущности является устройство системы управления и посадки возвращаемой многоразовой ступени, разработанное применительно к ракете-носителю в версии Falcon 9 FT [6, 7, 8].The closest in technical essence is the control and landing system device for the reusable stage, developed for the launch vehicle in the Falcon 9 FT version [6, 7, 8].
Первая ступень РН Falcon 9 версии FT специализирована в части размещения на ней газодинамической системы ориентации и стабилизации при полете на внеатмосферном участке полета и аэродинамической системы управления ступенью с использованием решетчатых рулей при полете в атмосфере, а также установки посадочного устройства [6, 7].The first stage of the Falcon 9 FT version is specialized in terms of placement of a gas-dynamic orientation and stabilization system during flight in the exoatmospheric portion of the flight and an aerodynamic stage control system using lattice rudders during flight in the atmosphere, as well as installation of a landing device [6, 7].
Для обеспечения посадки аэрогазодинамическая система управления включает:To ensure landing, the aerogasdynamic control system includes:
1. Реактивную систему управления RCS (reaction control system), т.е. исполнительные органы системы управления, ориентации и стабилизации (СУОС), которая установлена в верхней части корпуса ступени и состоит из двух блоков с 4-мя соплами в каждом. Система управления, ориентации и стабилизации работает на сжатом азоте до момента раскрытия решетчатых рулей в атмосфере, и осуществляет управление ступенью на траектории спуска, в том числе в течение работы двигателя в режиме торможения.1. The reaction control system (RCS), i.e. the actuators of the control, orientation and stabilization system (COS), which is installed in the upper part of the stage body and consists of two blocks with 4 nozzles in each. The control, orientation and stabilization system operates on compressed nitrogen until the lattice rudders open in the atmosphere, and controls the stage on the descent trajectory, including during engine operation in braking mode.
2. Аэродинамические решетчатые рули (Grid Fins - грид-рули) складывающегося типа. Рули установлены на верхней части ступени в двух взаимно перпендикулярных плоскостях попарно и осуществляют управление и стабилизацию движения ступени на атмосферном участке движения ступени после отключения двигателей СУОС. В частности, в рулевых приводах в целях снижения массы используется незамкнутая гидравлическая система, которая не требует применения насосов высокого давления.2. Aerodynamic grid rudders (Grid Fins) of the folding type. The rudders are installed on the upper part of the stage in two mutually perpendicular planes in pairs and perform control and stabilization of the stage movement in the atmospheric section of the stage movement after the shutdown of the SUOS engines. In particular, in order to reduce weight, an open hydraulic system is used in the steering drives, which does not require the use of high-pressure pumps.
3. Двигательную установку Merlin ID с маршевыми двигателями в количестве 9 двигателей, из которых 8 расположены по окружности и один в центре. Особенность ДУ заключается в возможности многоразового запуска на траектории спуска и использования реактивной тяги отдельных маршевых двигателей для решения следующих задач:3. The Merlin ID propulsion system with 9 cruise engines, 8 of which are located around the circumference and one in the center. The special feature of the system is the ability to be launched multiple times on the descent trajectory and use the jet thrust of individual cruise engines to solve the following tasks:
- для торможения с использованием центрального двигателя при входе в атмосферу и мягкой посадке ступени;- for braking using the central engine during entry into the atmosphere and soft landing of the stage;
- для торможения ступени при входе в атмосферу и возможного некоторого уменьшения тяги двигательной установки вскоре после старта РН для равномерной выработки топлива с использованием трех из девяти двигателей.- to slow down the stage upon entering the atmosphere and to possibly slightly reduce the thrust of the propulsion system shortly after the launch vehicle's launch for uniform fuel consumption using three of the nine engines.
Глубокое дросселирование тяги трех двигателей ДУ Merlin ID осуществляется с помощью установки «дроссельной заслонки», которая осуществляет регулирование тяги двигателей от 70 до 100% от номинальной тяги, что позволяет реализовывать на траектории гибкую программу регулирования тяги в зависимости от массы полезной нагрузки и орбиты, на которую она должна быть выведена. Тяга двигателей составляет на уровне моря/в вакууме 7607/8300 кН соответственно.Deep throttling of the three Merlin ID thrust engines is achieved by installing a "throttle valve" that regulates the thrust of the engines from 70 to 100% of the nominal thrust, which allows for a flexible thrust control program to be implemented on the trajectory depending on the payload mass and the orbit to which it is to be launched. The thrust of the engines at sea level/in vacuum is 7607/8300 kN, respectively.
4. Навигационное оборудование для выведения ступени к точке посадки, которое представляет собой систему управления и наведения для обеспечения управляемого движения с высоты Н>100 км по траектории, близкой к баллистической, с посадкой в заданной точке. Система управления и наведения выполнена в варианте БИНС, интегрированной с навигационной системой GPS. По оценкам ее масса может составлять до 5…10 кг с учетом антенно-фидерного устройства (АФУ).4. Navigation equipment for launching the stage to the landing point, which is a control and guidance system to ensure controlled movement from an altitude of H>100 km along a trajectory close to ballistic, with landing at a given point. The control and guidance system is implemented in the SINS version, integrated with the GPS navigation system. According to estimates, its mass can be up to 5 ... 10 kg, taking into account the antenna-feeder device (AFD).
Устройство обеспечения посадки с аэрогазодинамической системой управления возвращаемой многоразовой ступени ракеты-носителя, примененная на ракете-носителе Falcon 9 версии FT, принята в качестве прототипа.The landing support device with an aerogasdynamic control system for the reusable return stage of the launch vehicle, used on the Falcon 9 launch vehicle version FT, has been adopted as a prototype.
Недостаток этого устройства заключается в следующем. На возвратной траектории полета ступени сохраняется схема управления движением центра масс, т.е. «толкающая» схема, которая, в отличие от управления движением РН на активном участке, требует более жесткого и высоко динамичного управления для реализации управляемого движения по траектории скользящего спуска в широком диапазоне скоростей: от больших сверхзвуковых до дозвуковых в условиях воздействия высоких скоростных и тепловых потоков в диапазоне высот от Н>100 до Н=0 км, с посадкой в заданной точке с точностью до 10…15 м (2,7б). Особенно это касается неорганизованного аэродинамического обтекания ступени при спуске днищем вперед. Кроме того, использование для торможения ступени маршевых двигателей двигательной установки, в которой применена система многоразового запуска с глубоким дросселированием тяги отдельных двигателей, приводит к потере удельного импульса и повышенному расходу компонентов топлива, т.к. расход компонентов топлива остается соответствующим маршевому режиму (или близким к нему) работы двигателей. Согласно данным [6, 7, 8], масса топлива, расходуемая на торможение и управление, составляет от 13 до 18% от суммарной массы топлива, размещаемого в баках ступени.The disadvantage of this device is as follows. On the return trajectory of the stage flight, the control scheme of the center of mass motion is preserved, i.e. the "pushing" scheme, which, unlike the control of the LV motion on the active section, requires more rigid and highly dynamic control to implement controlled motion along the trajectory of a sliding descent in a wide range of speeds: from high supersonic to subsonic under the influence of high-speed and thermal flows in the altitude range from H> 100 to H = 0 km, with landing at a given point with an accuracy of up to 10 ... 15 m (2.7b). This is especially true for the unorganized aerodynamic flow around the stage during a bottom-first descent. In addition, the use of the propulsion system's cruise engines for braking the stage, which uses a multiple-start system with deep throttling of the thrust of individual engines, leads to a loss of specific impulse and an increased consumption of fuel components, since the consumption of fuel components remains consistent with the cruising mode (or close to it) of engine operation. According to data [6, 7, 8], the mass of fuel consumed for braking and control is from 13 to 18% of the total mass of fuel placed in the stage tanks.
Задачей изобретения является разработка устройства обеспечения посадки возвращаемой многоразовой ступени ракеты-носителя с аэрогазодинамической системой управления, лишенного указанных недостатков.The objective of the invention is to develop a device for ensuring the landing of a reusable stage of a launch vehicle with an aerogasdynamic control system, free from the indicated disadvantages.
Требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве предусмотрена аэрогазодинамическая система управления, которая содержит жидкостную ракетную двигательную установку, включающую два блока по 4-е двигателя. Из них 4-е двигателя торможения и управления по каналам тангажа и рыскания. Двигатели расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их продольные оси направлены под углом 15…30 градусов относительно продольной оси ступени, и обеспечивают торможение ступени в тянущем режиме. Другие 4-е двигателя управления по каналу крена расположены попарно диаметрально в поперечной плоскости ступени. Жидкостная ракетная двигательная установка содержит баки горючего и окислителя кольцевой формы, имеющие общие несущие стенки с несущей стенкой корпуса ступени и между собой, пневмогидросистему газодинамического управления, связанную с системой наддува баков маршевой двигательной установки и системой подачи компонентов топлива в баки маршевой двигательной установки посредством установленных на трубопроводах электроклапанов и мембран системы подачи компонентов топлива. Сама жидкостная двигательная установка газодинамического управления совместно с аэродинамическими органами управления, аппаратурой системы управления и наведения, бортовым источником питания размещены между баками горючего и окислителя либо над верхним баком ступени с образованием приборно-агрегатного отсека аэрогазодинамического управления и обеспечивают расширенные функциональные возможности такой схемы управления.The required technical result is achieved by the fact that the device is provided with an aerogasdynamic control system, which contains a liquid rocket propulsion system, including two blocks with 4 engines each. Of these, 4 engines are braking and control engines along the pitch and yaw channels. The engines are located in two mutually perpendicular planes so that their longitudinal axes are directed at an angle of 15 ... 30 degrees relative to the longitudinal axis of the stage, and ensure braking of the stage in the pulling mode. The other 4 engines of control along the roll channel are located in pairs diametrically in the transverse plane of the stage. The liquid rocket propulsion system comprises annular-shaped fuel and oxidizer tanks having common load-bearing walls with the load-bearing wall of the stage body and with each other, a pneumatic-hydraulic gas-dynamic control system connected to the pressurization system of the cruise propulsion system tanks and the system for feeding fuel components to the cruise propulsion system tanks by means of solenoid valves and membranes of the fuel component feeding system installed on the pipelines. The liquid propulsion system of gas-dynamic control itself together with the aerodynamic control elements, the control and guidance system equipment, the on-board power source are located between the fuel and oxidizer tanks or above the upper tank of the stage to form the instrument-aggregate compartment of the aerogas-dynamic control and provide extended functional capabilities of such a control scheme.
В таком конструктивном варианте аэрогазодинамическая система выполняет двойную функцию: обеспечивает как управление и стабилизацию движения ступени относительно центра масс на всей траектории автономного полета после отделения от РН, так и управление движением центра масс ступени в режиме регулирования линейной скорости движения, т.е. в режиме торможения. Кроме того, при управлении движением центра масс торможение ступени на всей траектории реализуется по «тянущей» схеме, имея в виду, что координата точки приложения суммарного вектора тяги (или фокус приложения) ХFд, создаваемой двигательной установкой газодинамического управления, находится выше координаты центра масс ступени ХTс в сухом или близко к опорожненному состоянию, т.е. ХFду > ХTст. Положительный запас ΔХFду=ХFДУ - ХTст, составляет (0,3…0,4)Lcт, где Lcт - длина ступени, и зависит от угла установки сопел ДУ газодинамического управления относительно продольной оси.In such a design variant, the aerogasdynamic system performs a dual function: it ensures both control and stabilization of the stage motion relative to the center of mass along the entire trajectory of the autonomous flight after separation from the launch vehicle, and control of the stage center of mass motion in the linear velocity regulation mode, i.e. in the braking mode. In addition, when controlling the center of mass motion, the stage braking along the entire trajectory is implemented according to the "pull" scheme, bearing in mind that the coordinate of the point of application of the total thrust vector (or the focus of application) X Fд , created by the gas-dynamic control propulsion system, is located above the coordinate of the stage center of mass X Tс in a dry or close to empty state, i.e. X Fд > X Tст. The positive margin ΔХ Fд =Х FДУ - Х Tст , is (0.3…0.4)L ст , where L ст is the stage length, and depends on the installation angle of the gas-dynamic control propulsion system nozzles relative to the longitudinal axis.
Таким образом, двигательная установка газодинамического управления осуществляет возможность возвращения и посадки ступени по траектории скользящего спуска. При этом маршевая ДУ ступени выполняет свою одну единственную функцию, а именно выведение РН по заданной траектории, и может быть унифицированной для обоих вариантов РН: с возвращением ступени и без возвращения.Thus, the gas-dynamic control propulsion system enables the return and landing of the stage along the trajectory of a sliding descent. At the same time, the stage's cruise propulsion system performs its only function, namely, the launch of the LV along a given trajectory, and can be unified for both LV variants: with and without stage return.
Конструктивно ДУ газодинамического управления снабжена собственными баками с компонентами топлива такими же, как и для основной маршевой ДУ, с расходом топлива, рассчитанным для приведения ступени на посадку по штатной траектории. При отклонении от расчетного режима в зависимости от массы полезной нагрузки и орбиты, на которую она должна быть выведена, в пневмогидросистеме предусмотрена подача компонентов топлива из баков ступени. Для управления, стабилизации и торможения ступени пневмогидросистема ДУ газодинамического управления предусматривает применение электроклапанов многократного включения с регулируемой частотой включения для набора тяги требуемой величины или суммарного импульса тяги, для которых характерен минимальный импульс последействия.Structurally, the gas-dynamic control propulsion system is equipped with its own tanks with propellant components, the same as for the main cruise propulsion system, with a fuel consumption calculated to bring the stage to landing along the standard trajectory. In case of deviation from the calculated mode, depending on the mass of the payload and the orbit to which it should be inserted, the pneumatic hydraulic system provides for the supply of propellant components from the stage tanks. For control, stabilization and braking of the stage, the pneumatic hydraulic system of the gas-dynamic control propulsion system provides for the use of multiple-switching solenoid valves with an adjustable switching frequency to gain the required thrust value or total thrust impulse, which are characterized by a minimum aftereffect impulse.
Аэрогазодинамическая система управления и посадки, включающая систему аэродинамического управления (приводы, управляющие поверхности и др.), двигательную установку газодинамического управления, топливные баки, аппаратуру системы управления и наведения, бортовые источники питания и посадочные стойки, образует единую конструктивную сборку и размещаются в корпусе, установленном между баками горючего и окислителя, или в верхней части ступени, т.е. над баком окислителя. В этом варианте верхняя часть ступени с баком окислителя и нижняя часть ступени с баком горючего и маршевой ДУ конструктивно могут оставаться без конструктивных изменений относительно варианта одноразовой ступени, кроме технических решений, обеспечивающих повышенную прочность и многократность применения в составе РН. Такой же подход остается и для варианта размещения отсека аэрогазодинамического управления в верхней части ступени, т.е. над баком окислителя.The aerogasdynamic control and landing system, including the aerodynamic control system (drives, control surfaces, etc.), the gasdynamic control propulsion system, fuel tanks, control and guidance system equipment, on-board power sources and landing legs, forms a single structural assembly and is placed in a body installed between the fuel and oxidizer tanks, or in the upper part of the stage, i.e. above the oxidizer tank. In this version, the upper part of the stage with the oxidizer tank and the lower part of the stage with the fuel tank and cruise propulsion system may remain structurally unchanged relative to the expendable stage version, except for technical solutions that ensure increased strength and multiple use as part of the launch vehicle. The same approach remains for the version of placing the aerogasdynamic control compartment in the upper part of the stage, i.e. above the oxidizer tank.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена конструктивно-компоновочная схема аэрогазодинамической системы управления возвращаемой многоразовой ступени ракеты-носителя, которая содержит:The essence of the invention is explained by a drawing, where Fig. 1 shows a design and layout diagram of the aerogasdynamic control system of the return reusable stage of the launch vehicle, which contains:
1 - корпус ступени;1 - stage body;
2 - бак окислителя;2 - oxidizer tank;
3 - трубопровод;3 - pipeline;
4 - корпус отсека аэрогазодинамического управления;4 - aerogasdynamic control compartment body;
5 - сопла двигательной установки управления и торможения;5 - nozzles of the propulsion system for control and braking;
6 - аппаратура системы управления и наведения ступени с бортовым источником питания;6 - equipment for the stage control and guidance system with an on-board power source;
7 - кольцевой бак горючего;7 - annular fuel tank;
8 - торовый бак окислителя системы газодинамического управления;8 - toroidal tank of the oxidizer of the gas-dynamic control system;
9 - бак горючего;9 - fuel tank;
10 - агрегатный отсек;10 - power unit compartment;
11 - маршевая двигательная установка;11 - cruise propulsion system;
12 - антенна-вставка аппаратуры спутниковой навигации;12 - antenna insert for satellite navigation equipment;
13 - антенна-вставка S/C диапазона;13 - S/C range insert antenna;
14 - верхний бак окислителя;14 - upper oxidizer tank;
15 - нижний бак горючего;15 - lower fuel tank;
16 - агрегатный отсек;16 - power unit compartment;
17 - силовой компенсатор маршевой двигательной установки;17 - propulsion system power compensator;
В корпусе 1 ступени в ее верхней части размещен бак окислителя 2 с трубопроводом 3 для подачи компонента в турбонасосный агрегат. В корпусе 4 отсека аэрогазодинамического управления размещены сопла двигательной установки 5 управления и торможения, которые установлены под углом 15°…30° к продольной оси X ступени, расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях ступени и обеспечивают управление, ориентацию, стабилизацию в каналах тангажа и рыскания и торможение ступени на возвратной траектории или траектории спуска. В этом же отсеке размещены аппаратура 6 системы управления и наведения ступени с бортовым источником питания, кольцевой бак 7 окислителя и торовый бак 8 горючего системы газодинамического управления. В нижней части ступени размещен бак горючего 9 и агрегатный отсек 10 с маршевой ДУ 11 многоразовой ступени ракеты-носителя. В верхней части на корпусе ступени размещены антенна-вставка 12 аппаратуры спутниковой навигации и антенна-вставка 13 S/C диапазона для передачи телеметрической информации (S-диапазон) и для наземной и спутниковой радиосвязи (С-диапазон). На корпусе отсека аэрогазодинамического управления размещены управляющие аэродинамические поверхности 14 в форме рулей или решеток. В поперечной плоскости отсека по Х-образной схеме размещены сопла 15 ДУ газодинамического управления каналом крена, по этой же схеме на корпусе отсека установлены посадочные стойки 16 с каретками и шарнирными подкосами системы посадки ступени. Центр масс ступени 17 в сухом или близко к опорожненному состоянию составляет Хт=0,25…0,30 от кормового среза.In the upper part of the stage body 1, there is an oxidizer tank 2 with a pipeline 3 for feeding the component to the turbopump unit. In the body 4 of the aerogasdynamic control compartment, there are nozzles of the propulsion system 5 for control and braking, which are installed at an angle of 15°…30° to the longitudinal axis X of the stage, are located in two mutually perpendicular planes of the stage and provide control, orientation, stabilization in the pitch and yaw channels and braking of the stage on the return trajectory or descent trajectory. In the same compartment, there is equipment 6 of the stage control and guidance system with an on-board power source, annular oxidizer tank 7 and toroidal tank 8 of the gasdynamic control system of fuel. In the lower part of the stage, there is a fuel tank 9 and an assembly compartment 10 with a cruise propulsion system 11 of the reusable stage of the launch vehicle. In the upper part of the stage body, there is an antenna insert 12 of the satellite navigation equipment and an antenna insert 13 of the S/C range for transmitting telemetry information (S-range) and for ground and satellite radio communication (C-range). On the body of the aerogasdynamic control compartment, there are control aerodynamic surfaces 14 in the form of rudders or grids. In the transverse plane of the compartment, according to the X-shaped scheme, there are nozzles 15 of the gas-dynamic control system of the roll channel, according to the same scheme, landing legs 16 with carriages and hinged struts of the stage landing system are installed on the compartment body. The center of mass of the stage 17 in a dry or close to empty state is X t = 0.25 ... 0.30 from the aft cut.
На фиг. 2 представлена пневмогидросхема газодинамического управления возвращаемой ступени, которая включает:Fig. 2 shows the pneumatic-hydraulic circuit of the gas-dynamic control of the return stage, which includes:
9 - бак горючего многоразовой ступени;9 - reusable stage fuel tank;
18 - аккумулятор давления (АД) наддува баков ступени и вытеснительной подачи компонентов ДУ газодинамического управления ступени;18 - pressure accumulator (PA) for pressurizing the stage tanks and for displacing the components of the stage gas-dynamic control system;
19 - электроклапан аккумулятора давления бака горючего ступени;19 - fuel tank pressure accumulator solenoid valve of the stage;
20 - мембрану многоразовую системы питания горючего маршевой ДУ и ДУ газодинамического управления;20 - reusable membrane of the fuel supply system of the cruise control unit and the gas-dynamic control unit;
21 - электроклапан насоса горючего маршевой ДУ;21 - fuel pump solenoid valve of the cruise control unit;
22 - электроклапан подачи горючего в ДУ газодинамической системы управления и посадки многоразовой ступени;22 - electric valve for supplying fuel to the control unit of the gas-dynamic control and landing system of the reusable stage;
23 - газогенератор (ГГ) маршевой ДУ многоразовой ступени;23 - gas generator (GG) of the reusable stage cruise propulsion system;
24 - насос горючего (НГ) маршевой ДУ многоразовой ступени;24 - fuel pump (FP) of the cruise DU of the reusable stage;
25 - насос окислителя (НО) маршевой ДУ многоразовой ступени;25 - oxidizer pump (OP) of the cruise DU of the reusable stage;
26 - муфта многоразовая разъединительная турбонасосного агрегата;26 - reusable disconnecting coupling of the turbopump unit;
27 - турбина (Т) насосов компонентов маршевой ДУ;27 - turbine (T) of the pumps of the cruise propulsion system components;
28 - трубопровод подачи горючей смеси в камеру сгорания маршевой ДУ;28 - pipeline for supplying combustible mixture to the combustion chamber of the cruise engine;
29 - камера сгорания маршевой ДУ;29 - combustion chamber of the cruise engine;
30 - сопловой блок маршевой ДУ;30 - propulsion propulsion nozzle block;
31 - электроклапан аккумулятора давления бака окислителя ступени;31 - stage oxidizer tank pressure accumulator solenoid valve;
32 - мембрана многоразовая системы питания окислителя маршевой ДУ и ДУ газодинамического управления;32 - reusable membrane of the oxidizer supply system of the cruise control system and the gas-dynamic control system;
33 - электроклапан насоса окислителя маршевой ДУ;33 - solenoid valve of the cruise oxidizer pump;
34 - электроклапан подачи окислителя в ДУ газодинамической системы управления и посадки;34 - solenoid valve for supplying oxidizer to the gas-dynamic control and landing system;
35 - ДУ газодинамического управления каналом крена;35 - gas-dynamic control system of the roll channel;
36 - электроклапаны подачи компонентов топлива в камеру сгорания ДУ газодинамического управления каналом крена;36 - solenoid valves for supplying fuel components to the combustion chamber of the gas-dynamic control system of the roll channel;
37 - электроклапаны подачи компонентов топлива в камеру сгорания ДУ газодинамического управления, ориентации, стабилизации каналами тангажа и рыскания и торможения ступени.37 - electric valves for feeding fuel components into the combustion chamber of the gas-dynamic control system, orientation, stabilization by pitch and yaw channels and braking of the stage.
Приведенные на фиг. 1 и 2 конструктивно-компоновочная схема и пневмогидросхема аэрогазодинамической системы управления возвращаемой многоразовой ступени ракеты-носителя получены по результатам проектных исследований с оценками особенностей конструктивного построения ступени многоразового использования в различных вариантах. Оценки проведены для вариантов, реализующих:The design-layout diagram and the pneumatic-hydraulic diagram of the aerogasdynamic control system of the reusable stage of the launch vehicle shown in Figs. 1 and 2 were obtained based on the results of design studies with assessments of the design features of the reusable stage in various variants. The assessments were carried out for variants implementing:
- минимальные энергетические затраты, имея в виду затраты топлива на реализацию возвратной траектории. Газодинамическая система выполняет двойную функцию: управление и стабилизацию движения ступени относительно центра масс на всей траектории автономного полета с момента отделения от РН и управление движением центра масс ступени в режиме регулирования линейной скорости движения, т.е. в режиме торможения. Процесс торможения производится после ориентации и стабилизации положения ступени на траектории на высотах от максимально достижимой Н ≈ 120 км до Н=40…50 км, на которых реализуется максимальный удельный импульс ЖРД и достигается снижение скорости полета ступени от Vвx ≥ 1300 м/с до трансзвуковой и возможен переход на аэродинамическое управление ступенью в плотных слоях атмосферы. На всей траектории управление движением ступени относительно центра масс и движением центра масс ступени реализуется по нормальной и «тянущей» схеме, имея в виду, что точка приложения суммарного вектора тяги (или фокус приложения), создаваемой ДУ газодинамического управления находится выше центра масс ступени в сухом или близко к опорожненному состоянию, т.е. ХFДУ - ХTст > 0, и ΔХFДУ составляет (0,3…0,4)LCT относительно кормового среза ступени и в зависимости от угла установки сопел ГДДУ относительно продольной оси. В заявленной компоновке фокус приложения суммарного вектора тяги определяется углом установки сопел ДУ газодинамической установки относительно продольной оси ϕ, который конструктивно может быть выбран в диапазоне 5°…30°;- minimum energy costs, meaning fuel costs for the implementation of the return trajectory. The gas-dynamic system performs a dual function: control and stabilization of the stage motion relative to the center of mass along the entire trajectory of the autonomous flight from the moment of separation from the launch vehicle and control of the motion of the center of mass of the stage in the linear velocity control mode, i.e. in the braking mode. The braking process is performed after orientation and stabilization of the stage position on the trajectory at altitudes from the maximum achievable H ≈ 120 km to H = 40 ... 50 km, at which the maximum specific impulse of the liquid-propellant rocket engine is realized and the stage flight speed is reduced from V вx ≥ 1300 m / s to transonic and a transition to aerodynamic control of the stage in dense layers of the atmosphere is possible. Throughout the trajectory, the control of the stage motion relative to the center of mass and the motion of the center of mass of the stage is implemented according to the normal and "pull" scheme, bearing in mind that the point of application of the total thrust vector (or the focus of application) created by the gas-dynamic control PS is located above the center of mass of the stage in a dry or close to empty state, i.e. X FDU - X Tst > 0, and ΔX FDU is (0.3…0.4)L CT relative to the aft section of the stage and depending on the installation angle of the gas-dynamic PS nozzles relative to the longitudinal axis. In the declared configuration, the focus of application of the total thrust vector is determined by the installation angle of the gas-dynamic PS nozzles relative to the longitudinal axis ϕ, which can be structurally selected in the range of 5°…30°;
- объединенную ДУ газодинамического управления, реализующей как торможение ступени на возвратной траектории в режиме посадки, так и управление, ориентацию и стабилизацию ступени относительно центра масс. Пневмогидросхема ДУ газодинамического управления построена на основе вытеснительной системы подачи компонентов топлива в камеру сгорания, имеет собственные баки компонентов топлива, таких же, как и на маршевой ДУ. Сама ДУ ГУ состоит из 4-х двигателей большой тяги, обеспечивающих торможение и посадку ступени и управление и стабилизацию ступени по каналам тангажа и рыскания и 4-х двигателей малой тяги управления и стабилизации ступени по каналу крена. Согласно оценкам, тяга каждого двигателя большой тяги составляет ~ 200…250 кг, и тяга двигателя малой тяги ~ 40…50 кг применительно к РН сверхлегкого или легкого класса. ДУ ГУ снабжена быстродействующими электроклапанами, например, импульсного типа, подачи компонентов топлива в камеру сгорания с минимальным импульсом последействия. Вытеснительная система подачи компонентов топлива в камеру сгорания ДУ газодинамического управления интегрирована с системой подачи топлива маршевой ДУ с возможностью их раздельной поэтапной работы. По окончании работы ДУ маршевой ступени, пневмогидросхема предусматривает ее отключение, и функционирует только часть пневмогидросхемы ДУ ГУ. При расходовании расчетного объема компонентов топлива в баках ДУ ГУ пневмогидросхема предусматривает их пополнение из баков ступени;- a combined gas-dynamic control propulsion system implementing both stage braking on the return trajectory in landing mode and stage control, orientation and stabilization relative to the center of mass. The pneumohydraulic circuit of the gas-dynamic control propulsion system is based on a displacement system for feeding fuel components to the combustion chamber and has its own fuel component tanks, the same as those on the cruise propulsion system. The GU propulsion system itself consists of 4 high-thrust engines providing stage braking and landing and stage control and stabilization via pitch and yaw channels, and 4 low-thrust engines for stage control and stabilization via the roll channel. According to estimates, the thrust of each high-thrust engine is ~ 200…250 kg, and the thrust of a low-thrust engine is ~ 40…50 kg for ultra-light or light class launch vehicles. The GU DU is equipped with fast-acting solenoid valves, for example, of the pulse type, for feeding fuel components into the combustion chamber with a minimum after-effect pulse. The displacement system for feeding fuel components into the combustion chamber of the gas-dynamic control DU is integrated with the fuel supply system of the cruise DU with the possibility of their separate stage-by-stage operation. Upon completion of the operation of the cruise stage DU, the pneumohydraulic circuit provides for its shutdown, and only a part of the pneumohydraulic circuit of the GU DU functions. When the calculated volume of fuel components in the GU DU tanks is consumed, the pneumohydraulic circuit provides for their replenishment from the stage tanks;
- минимальную конструктивную доработку ступени при переходе на многоразовый режим использования. Это становится возможным в связи с тем, что маршевая ДУ не участвует в процессе посадки ступени. Тем самым создается возможность унификации ступени одноразового и многоразового применения на РН любого класса массы. Отличие заключается лишь в том, что конструкция первой ступени должна быть приспособлена к многоразовому использованию и в том и другом случае. К этому относится, в первую очередь, маршевая ДУ многоразового использования, устройства креплений тех систем и устройств, которые должны быть на варианте многоразовой ступени. Среди них, например, крепление посадочного устройства на баке горючего, устройств для транспортировки ступени к месту проведения регламентных работ, а также укрепление его силовой конструкции;- minimal design modification of the stage when switching to a reusable mode of use. This becomes possible due to the fact that the cruise propulsion system does not participate in the stage landing process. This creates the possibility of unifying the stages of single-use and reusable use on LVs of any mass class. The only difference is that the design of the first stage must be adapted for reusability in both cases. This includes, first of all, the reusable cruise propulsion system, fastening devices for those systems and devices that must be on the reusable stage option. Among them, for example, fastening the landing device on the fuel tank, devices for transporting the stage to the place of scheduled maintenance, as well as strengthening its power structure;
- возможность автономной летной отработки аэрогазодинамической системы управления, как конструктивного элемента ступени, на возвратной траектории спуска.- the possibility of autonomous flight testing of the aerogasdynamic control system, as a structural element of the stage, on the return trajectory of descent.
Представленные результаты подтверждают повышенную эффективность использования разработанной аэрогазодинамической системы управления для возвращаемой многоразовой ступени на основе предложенных конструктивно-компоновочной и пневмогидравлической схем с агрегатным межбаковым отсеком аэрогазодинамического управления. Применение такой системы создает возможности для реализации вариантов построения многоразовой ступени ракеты-носителя с улучшенными летно-техническими характеристиками в части реализации полета по траектории скользящего спуска, т.е. по траектории с малым аэродинамическим качеством K=0,1…0,15, с посадкой в заданной точке с минимальными затратами энергетики при сохранении его массовых характеристик.The presented results confirm the increased efficiency of using the developed aerogasdynamic control system for the reusable return stage based on the proposed design-layout and pneumohydraulic schemes with an aggregate intertank compartment of the aerogasdynamic control. The use of such a system creates opportunities for implementing options for constructing a reusable launch vehicle stage with improved flight performance characteristics in terms of implementing a flight along a sliding descent trajectory, i.e. along a trajectory with low aerodynamic quality K = 0.1 ... 0.15, with landing at a given point with minimal energy costs while maintaining its mass characteristics.
Устройство работает следующим образом. В момент отделения ступени 1 от РН система питания маршевой двигательной установки блокируется закрытием электроклапанов 21 и 33 с отключением ТНА 27 питания ГГ 23 и включается инерциальная система управления 6 ступени. По ее команде активируется система аэрогазодинамического управления открытием электроклапанов 22 и 34 питания горючего и окислителя двигательной установки газодинамического управления и приводов аэродинамических органов управления 14. При этом система наддува АД 18 баков горючего 9 и окислителя 2 с клапанами 19 и 31, а также мембраны многоразовые 20 и 32 соответственно остаются открытыми.The device operates as follows. At the moment of separation of stage 1 from the LV, the power supply system of the cruise propulsion system is blocked by closing the electric valves 21 and 33 with disconnection of the TNA 27 of the GG 23 power supply and the inertial control system of stage 6 is switched on. Upon its command, the aerogasdynamic control system is activated by opening the electric valves 22 and 34 of the fuel and oxidizer supply of the propulsion system of the gasdynamic control and the drives of the aerodynamic control bodies 14. In this case, the pressurization system AD 18 of the fuel tanks 9 and oxidizer 2 with valves 19 and 31, as well as the reusable membranes 20 and 32, respectively, remain open.
В процессе инерционного полета с использованием двигательной установки в составе двигателей 5 и 35 производится ориентация, стабилизация ступени относительно центра масс. По достижении максимальной высоты Н=100…150 км производится разворот ступени на траекторию посадки и последующее торможение с использованием 4-х двигателей 5 в режиме управляемого торможения. Торможение производится с расчетом погашения скорости полета до 1200…1400 м/с на высоте 40…45 км для обеспечения движения ступени в плотных слоях атмосферы с приемлемой скоростью. На этом же этапе раскрываются и начинают свою работу аэродинамические органы управления и стабилизации движения ступени по каналам тангажа, рыскания и крена при одновременной работе двигателей 5 в режиме торможения. В зависимости от параметров орбиты и массы полезной нагрузки РН, формирующих возвратную траекторию полета и, как следствие, возможного повышенного расхода топлива на совершение торможения и посадки, топливо из баков маршевой ступени при перекрытии электроклапанов 21 и 33 может перекачиваться в баки ДУ газодинамического управления и посадки, и далее на двигатели 5 и 37 торможения, управления и стабилизации по каналам тангажа и рыскания и на двигатели 4 и 35 управления и стабилизации по каналу крена. К моменту посадки в режиме терминального управления скорость движения ступени доводится до допустимого значения 2…4 м/с. Стойки посадочного устройства 16 раскрываются перед касанием ступени поверхности посадочной площадки.During the inertial flight using the propulsion system consisting of engines 5 and 35, the stage is oriented and stabilized relative to the center of mass. Upon reaching the maximum altitude H = 100 ... 150 km, the stage is turned onto the landing trajectory and then braked using 4 engines 5 in the controlled braking mode. Braking is performed with the calculation of reducing the flight speed to 1200 ... 1400 m / s at an altitude of 40 ... 45 km to ensure the movement of the stage in the dense layers of the atmosphere at an acceptable speed. At this stage, the aerodynamic controls and stabilization of the stage's movement along the pitch, yaw and roll channels open and begin their work with the simultaneous operation of engines 5 in the braking mode. Depending on the orbit parameters and the mass of the LV payload forming the return flight trajectory and, as a consequence, the possible increased fuel consumption for braking and landing, the fuel from the tanks of the cruise stage, when the solenoid valves 21 and 33 are closed, can be pumped into the tanks of the gas-dynamic control and landing propulsion system, and then to the braking, control and stabilization engines 5 and 37 via the pitch and yaw channels and to the control and stabilization engines 4 and 35 via the roll channel. By the time of landing in the terminal control mode, the speed of the stage is brought to the permissible value of 2 ... 4 m / s. The landing gear struts 16 open before the stage touches the surface of the landing pad.
Таким образом новый технический результат достигается тем, что предложена технология обеспечения посадки ступени на основе аэрогазодинамической системы управления, при которой газодинамическая система управления, аэродинамические органы управления, аппаратура системы управления и наведения и бортовые источники питания скомпонованы в единую сборку, образуя приборно-агрегатный отсек аэрогазодинамического управления. Реализуется тянущая схема управления движением центра масс на траектории спуска ступени и нормальная схема управления движением относительно центра масс ступени с сохранением габаритно-массовых характеристик ступени относительно прототипа. В конструктивно-компоновочной схеме ступени отсек аэрогазодинамического управления может быть размещен как в межбаковом или надбаковом объеме ступени, так и отдельно над ступенью в зависимости от принятой пневмогидросистемы, образуя автономный посадочный блок возвращаемой ступени.Thus, the new technical result is achieved by the fact that a technology is proposed for ensuring the landing of a stage based on an aerogasdynamic control system, in which the gasdynamic control system, aerodynamic controls, control and guidance system equipment and on-board power sources are arranged in a single assembly, forming an instrument-aggregate compartment of the aerogasdynamic control. A pulling control scheme for the movement of the center of mass on the stage descent trajectory and a normal control scheme for movement relative to the center of mass of the stage are implemented, while maintaining the overall mass characteristics of the stage relative to the prototype. In the design and layout scheme of the stage, the aerogasdynamic control compartment can be located both in the intertank or above-tank volume of the stage, and separately above the stage, depending on the adopted pneumatic hydraulic system, forming an autonomous landing unit of the returning stage.
На основе предложенной технологии становится возможным проведение автономной летной отработки аэрогазодинамической системы управления в составе демонстратора возвращаемой ступени, что обеспечивает повышение уровня готовности технологии в процессе разработки возвращаемой ступени в более короткие сроки.Based on the proposed technology, it becomes possible to conduct autonomous flight testing of the aerogasdynamic control system as part of the demonstrator of the return stage, which ensures an increase in the level of technology readiness in the process of developing the return stage in a shorter time frame.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Патент на изобретение №2800531 от 24.07.2023 г. «Устройство аэродинамической системы управления возвращаемой многоразовой ступени ракеты-носителя».1. Patent for invention No. 2800531 dated July 24, 2023. “Device of an aerodynamic control system for a reusable return stage of a launch vehicle.”
2. https://www.google.com/imgres?imgurl=https://www.globalsecurity.org/space/systems/images/htv-3-imagel.jpg&imgrefurl.2. https://www.google.com/imgres?imgurl=https://www.globalsecurity.org/space/systems/images/htv-3-imagel.jpg&imgrefurl.
3. https://www.militaryfactory.com/aircraft/detail.php?aircraft_id=885.3. https://www.militaryfactory.com/aircraft/detail.php?aircraft_id=885.
4. https://images,app.goo.gl/LZyNTHaCjbJ4gUxK9.4. https://images,app.goo.gl/LZyNTHaCjbJ4gUxK9.
5. http://en.Wikipedia.org/wiki/Intermediate experimentalVehicle.5. http://en.Wikipedia.org/wiki/Intermediate experimentalVehicle.
6. https://ru.wikipedia. org/wiki/Falcon_9.6. https://ru.wikipedia. org/wiki/Falcon_9.
7. https://en.wikipedia. org/wiki/Falcon_9 Full Thrust.7. https://en.wikipedia. org/wiki/Falcon_9 Full Thrust.
8. US 8.678,321. - B2 (45). - Date of Patent: Mar. 25, 2014.8. US 8,678,321. - B2 (45). - Date of Patent: Mar. 25, 2014.
9. Добровольский M.B. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования: учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 448 с. - С. 33-40, 269-273, 290-298, 425-432.9. Dobrovolsky M.V. Liquid rocket engines. Design principles: textbook for universities. - 2nd ed., revised and enlarged. - M .: Publishing house of Bauman Moscow State Technical University, 2005. - 448 p. - P. 33-40, 269-273, 290-298, 425-432.
10. Ахметшин К.Ш., Кирюхин С.Ю., Рябинин А.С.Сравнительный анализ способов регулирования тяги жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей. Сибирский ГАКУ имени акад. М.Ф. Решетнева. Решетневские чтения. 2013. Стр. 110-111. Электрон, ресурс Wikipedia. Электрон, данные. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnvv-analiz-sposobov-regulirovaniya-tvagi-zhidkostnyh-i-tverdotoplivnvh-raketnyh-dvigateley/viewer10. Akhmetshin K.Sh., Kiryukhin S.Yu., Ryabinin A.S. Comparative analysis of methods for regulating the thrust of liquid and solid rocket engines. Siberian State Agrarian University named after academician. M.F. Reshetnev. Reshetnev readings. 2013. Pp. 110-111. Electron, Wikipedia resource. Electron, data. - Access mode: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnvv-analiz-sposobov-regulirovaniya-tvagi-zhidkostnyh-i-tverdotoplivnvh-raketnyh-dvigateley/viewer
11. Егорычев B.C., Сулинов А.В. Жидкостные ракетные двигатели малой тяги и их характеристики. Самара: Изд-во СГАУ, 2014. С.31-57. Электрон, ресурс Wikipedia. Электрон, данные. - Режим доступа: http://repo.ssau.ru/bitstream/Uchebnye-posobiya/Zhidkostnye-raketnye-dvigateli-maloi-tyagi-i-ih-harakteristiki-Elektronnyi-resurs. pdf.11. Egorychev V.S., Sulinov A.V. Low-thrust liquid rocket engines and their characteristics. Samara: Publishing house of SSAU, 2014. Pp.31-57. Electron, Wikipedia resource. Electron, data. - Access mode: http://repo.ssau.ru/bitstream/Uchebnye-posobiya/Zhidkostnye-raketnye-dvigateli-maloi-tyagi-i-ih-harakteristiki-Elektronnyi-resurs. pdf.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2841245C1 true RU2841245C1 (en) | 2025-06-04 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2053936C1 (en) * | 1992-04-30 | 1996-02-10 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Non-expendable re-entry winged rocket pod |
| EP2580125B1 (en) * | 2010-06-14 | 2014-10-29 | Astrium SAS | Simplified reusable module for launcher |
| RU2568527C1 (en) * | 2014-10-17 | 2015-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Spacecraft stabilization system |
| RU2726214C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | Method of lowering detachable part of rocket carrier stage and device for implementation thereof |
| RU2800531C1 (en) * | 2022-11-28 | 2023-07-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Device of the aerodynamic control system of the returnable reusable stage of the launch vehicle |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2053936C1 (en) * | 1992-04-30 | 1996-02-10 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Non-expendable re-entry winged rocket pod |
| EP2580125B1 (en) * | 2010-06-14 | 2014-10-29 | Astrium SAS | Simplified reusable module for launcher |
| RU2568527C1 (en) * | 2014-10-17 | 2015-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" | Spacecraft stabilization system |
| RU2726214C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | Method of lowering detachable part of rocket carrier stage and device for implementation thereof |
| RU2800531C1 (en) * | 2022-11-28 | 2023-07-24 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Device of the aerodynamic control system of the returnable reusable stage of the launch vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10815935B2 (en) | Throttleable propulsion launch escape systems and devices | |
| US6119985A (en) | Reusable rocket-propelled high altitude airplane and method and apparatus for mid-air oxidizer transfer to said airplane | |
| US6193187B1 (en) | Payload carry and launch system | |
| Sackheim | Overview of United States rocket propulsion technology and associated space transportation systems | |
| US20070012820A1 (en) | Reusable upper stage | |
| US6817580B2 (en) | System and method for return and landing of launch vehicle booster stage | |
| US11920543B2 (en) | Rocket propulsion systems and associated methods | |
| US11377234B2 (en) | Reusable space transport vehicle with modular networked rocket propulsion | |
| Jenie et al. | Falcon 9 rocket launch modeling and simulation with thrust vectoring control and scheduling | |
| RU2609539C1 (en) | Rocket vehicle, return stage of rocket vehicle and method of its launch upon return and system of helicopter pick-up of return stage | |
| US9403605B2 (en) | Multiple stage tractor propulsion vehicle | |
| RU2841245C1 (en) | Device for providing landing of reusable rocket carrier stage | |
| Chen et al. | Responsive air launch using F-15 global strike eagle | |
| Naumann et al. | Green, Highly Throttleable and Safe Gelled Propellant Rocket Motors–Application Potentials for In-Space Propulsion | |
| RU2846875C1 (en) | Carrier rocket reusable stage demonstrator | |
| RU2492123C1 (en) | Carrier rocket first stage fly-back booster built around unified rocket unit | |
| Gregorio | Methodology and tool to support the conceptual design of a reusable VTVL TSTO vehicle | |
| Donahue et al. | Low recurring cost, partially reusable heavy lift launch vehicle | |
| Yaghoubi et al. | Integrated Design for the MSR DAC-0.0 Mars Ascent Vehicle | |
| Bueno Fernández | Modelling of the ascender spaceplane and development of an autopilot and flight control system | |
| Nebylov et al. | Advanced concept of HTHL marine space system | |
| Takeyama et al. | Design and Development Status of Experimental Winged Rocket | |
| Yuan-Dong et al. | Implementation Scheme of Orbital Refueling Using Microsate IIite | |
| RU2331551C2 (en) | Method of payload orbital injection by reusable space transport vehicle (versions) | |
| McMillin et al. | Commonality with OmegA Enabling Affordable Development of Enhanced SLS Boosters |