Техника для вакуумно-атмосферных межпланетных пилотируемых полётов (к Венере)

[Александр Овчар]

тогда все будут сыты и счастливы!

У меня было видение.. Небольшой ЯР установили на воздушной подушке. Например, на такой
http://aerodriving.ru/page3

Фишка в том, что тут можно поставить Большой Горизонтальный Радиатор, что охлаждается потоком воздуха от воздушной подушки.

Сегодня привиделось, что космоплан бежит по ВВП на воздушной подушке, как то, но не суть.
Известны ГТУ замкнутого цикла. https://mirmarine.net/svm/seu/668-gtu-zamknutogo-i-poluzamknutogo-tsiklov

 Замкнутыми ГТУ называют такие установки, в которых рабочее тело непрерывно циркулирует по замкнутому контуру, не обновляясь. Схема простейшей ГТУ замкнутого цикла изображена на рис. 80.

Рабочим телом в установке, работающей по замкнутому циклу, служит чистый воздух или иной газ. В поверхностный нагреватель газа поступают топливо и воздух. Выделяющееся при сжигании топлива тепло передается рабочему телу через поверхность нагрева, обычно образуемую пучками труб. Продукты сгорания, отдав часть тепла нагреваемому рабочему телу, выбрасываются в атмосферу с температурой ТУХ.

В установке, работающей по замкнутому циклу, отработавшее в турбине рабочее тело не выбрасывается в атмосферу, а охладившись в поверхностном охладителе газа, направляется на всасывание в компрессор. Сжатое в компрессоре рабочее тело поступает в поверхностный нагреватель газа, получает в нем теплоту, образовавшуюся при сжигании топлива, и в нагретом виде направляется в газовую турбину, где совершает полезную работу.

В вике сразу сказано, что это для малых ЯР подходит.

В итоге у меня было еще одно видение.. 3 в 1. Реактор-турбина-генератор в одном корпусе как набор коаксиальных деталей, подвижных и не подвижных.

Реактор - как толстый вал_цилиндр_ротор стоит неподвижно в центре.
На это одета цилиндр_рубашка, что свободно вращается.
На внутренней поверхности рубашки установлены "лопатки наоборот". Это такая турбина.
Вода испаряется на горячей зоне реактора и сразу (тут нет трубопроводов) вращает турбину.
На внешней стороне турбины есть беличья клетка (провода), и внешний кожух с обмоткой. Это генератор.

Таким образом, видение показало что то такое, малогабаритное, и оно выдает мегаватты. И это легко охладить "антифиризом" от Большого Радиатора. Этим  можно крутить гипермотор, на 5-10 М, и тут нет проблем с горением на гиперпотоках, просто крутим электромотор.  Вроде все в духе ТРИЗ.

UPD.
Кажется, это задачка для уважаемого А. Семенова.  Если, главный трабл космоплана в том, что его лучшее топливо LH2-LOX имеет Очень Плохую Плотность и танки с топливом очень объемные, то если есть (допустим) ЯР на 10 тонн весом с  мощность много выше ЖРД, то можно залить в танки космоплана Очень Плотное Жидкое Тело (жидкое серебро/азот (галогенный газ?)  и получить реактивный мотор с большой тягой и высоким УИ. 

[Александр Овчар]

А такое уже было?
Команда демонстрирует новый атомный эффект для потенциальной изотопной батареи
https://phys.org/news/2018-02-team-demos-atomic-effect-potential.html#jCp

..Многонациональная исследовательская группа, возглавляемая учеными армии, успешно вызвала контролируемое высвобождение накопленной изотопической энергии, используя физический эффект с участием атомных электронов, который был предложен более 40 лет назад, но никогда ранее не демонстрировался экспериментально.

..ведутся исследования для определения возможности доступа к энергии, хранящейся изотопами, в 100 000 раз превышающей плотность, которую могут обеспечить химикаты
..
В этом новом результате они продемонстрировали при испытании конкретного изотопа молибдена, что энергия может храниться в возбужденной форме тех ядер, которая длится около семи часов, и эта энергия может быть выпущена в гораздо более короткий временной масштаб с помощью новой процесс с участием атомных оболочек вокруг этого ядра. Создавая «дыру» в атомной оболочке, свободный электрон, попадающий в эту оболочку, передавал прямое (небольшое) количество энергии ядрам и, подобно переключателю, вызывал контролируемое высвобождение большей запасенной энергии

Это к вопросу что будет,  если на космоплан поставить изотопную батарейку с удельной емкостью на 5 порядков выше .. на уровне  10 МВт*час/кг. Тут как то нет радиации?

[Андрей 2]

По идее радиация должна быть, но по ссылке ничего об этом не нашёл.

[Александр Овчар]

Пару ссылок на подумать неспешно. 

Электросамолет
https://www1.grc.nasa.gov/aeronautics/eap/
https://www1.grc.nasa.gov/aeronautics/eap/larger-aircraft/electric-machines/high-efficiency-megawatt-motor-hemm/

17 Маха на косой волне
https://newatlas.com/aircraft/oblique-wave-detonation-engine-hypersonic-ucf/

Теперь другая команда из UCF, включая некоторых из тех же исследователей, которые построили вращающийся детонационный двигатель в прошлом году, говорит, что ей удалось впервые в мире продемонстрировать неуловимый третий тип детонационного двигателя, который мог бы победить их всех, теоретически открыв Путь к самолету, летящему со скоростью до 13 000 миль в час (21 000 км / ч), что в 17 раз превышает скорость звука.

Стоячая волна, или двигатель с косой волной детонации (OWDE), нацелена на создание непрерывной детонации, которая стабильна и фиксируется в пространстве, создавая безжалостно эффективную и управляемую двигательную установку, генерирующую значительно больше мощности и использующую меньше топлива, чем позволяют современные технологии

Сверхлегкая ракета на батарейках - обзор
https://ntinews.ru/blog/publications/sverkhlegkaya-raketa-dvigatel-na-batareykakh.html

В первой, второй и третьей публикациях цикла было рассказано о потенциальном рынке сверхлегких ракет-носителей (СЛРН). В четвертой и пятой статьях были рассмотрены некоторые нетрадиционные решения, которые пытались применять в проектах СЛРН. В шестой статье рассмотрены широкодиапазонные двигатели. В настоящей статье изучается вопрос замены турбонасосного агрегата (ТНА) на электрический привод насосов (ЭН) с питанием от аккумуляторных батарей (АКБ).
..
Зачем ракете батарейки

Единственный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) с ЭН, слетавший в космос, это Резерфорд (Rutherford) ракеты RocketLab Electron (рис.1-а). Он оснащен раздельным приводом насосов горючего и окислителя, что позволяет гибко дросселировать его мощность. Но такая схема не является обязательной, привод может быть и общим (рис.1-б). Обзор ЖРД Rutherford приведен в статьях [1],[2]. Каждый ЖРД снабжен двумя гидроцилиндрами (синие на рис.1-а), которые позволяют качать его по двум осям, обеспечивая таким образом управление ракетой. Питание ЭН осуществляется от АКБ. Следует отметить, что АКБ давно и широко применяются на ракетах-носителях (РН) и космических аппаратах [3], но для питания электрических приводов насосов ЖРД они использованы на СЛРН Electron впервые.

использование сверхпроводников
https://topcor.ru/10917-novejshij-jelektrodvigatel-sdelaet-aviaprom-rf-nedosjagaemym-dlja-zapada.html

Искрим, испаряем, летим:)
https://iz.ru/1103484/denis-gritcenko/prosto-v-kosmos-uchenye-ran-sozdaiut-proryvnoi-dvigatel-dlia-sputnikov

В рамках авиасалона МАКС-2019 компания «СуперОкс» представила прототип новейшего электродвигателя большой мощности, созданного с использованием сверхпроводников.

Российские ученые предложили качественно новый вид двигателя для работы в космическом пространстве. В его основе лежит принцип возбуждения плазмы с помощью микроволнового искрового разряда. Такой агрегат можно устанавливать на малоформатных спутниках. В отличие от распространенных сегодня спутниковых двигателей на газовом топливе новое устройство будет использовать в качестве источника энергии специальные металлодиэлектрические пластины, запаса которых хватит для 10 лет автономной работы. Пластина радиусом 10 см может заменить 1,5 тыс. кубометров газового топлива. В будущем новые двигатели можно будет применять для освоения Солнечной системы.

использование сверхпроводников позволяет создавать агрегаты большой мощности. При этом, их масса и размер гораздо меньше, чем у обычных авиационных двигателей с аналогичными характеристиками.

Сверхпроводимость, усиленная магнитным полем - пока не понятно зачем это:)
https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4616
https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.1.20191017a/full/

Плазменный реактивный двигатель из микроволновки
https://newatlas.com/aircraft/microwave-air-plasma-thruster/

Новое открытие учёных из Института технических наук Уханьского университета намекает на возможный прорыв в разработке реактивных двигателей на плазменной тяге для электросамолётов.
..
С точки зрения эффективности, тяговая сила при 400 Вт и 1,45 кубических метрах воздуха в час составляла 11 Ньютонов, что соответствует преобразованию мощности в тягу со скоростью 28 Н / кВт. Предполагая линейную экстраполяцию, команда предположила, что можно взять батарею Tesla Model S, способную выдавать 310 кВт, и превратить это во что-то вроде пропульсивной тяги в 8500 Н.

Для сравнения: в электрическом самолете Airbus E-Fan используется пара канальных электрических вентиляторов мощностью 30 кВт, которые в совокупности создают тягу в 1500 Н. Это подразумевает эффективность 25 Н / кВт, что не так хорошо, как у первого прототипа, собранного в этой лаборатории. Исследователи говорят, что эта тяговая эффективность уже «сопоставима с показателями реактивных двигателей коммерческих самолетов».

Что то еще было ..вроде как со сверхпроводниками и микроволнами и ионизацией воздуха..

Вот выше описан "косой взрыв на 17 Маха" может это можно скрестить (убрав взрывчатку) и плазмой от микроволн?
Я конечно помню термин энергия  ионизации и для ионизации воздуха в большом объеме  потребуется как то много кВт, но ТРИЗ  может предложить добавить волшебный порошок или что еще, например, микрорельеф (нано_иголки_концентраторы_Е_поля)

К электрической силовой установке самолета (разное, можно почитать)
https://www.physicsforums.com/threads/question-about-electric-aircraft-propulsion.973920/page-6

Полет к краю космоса без двигателя (планер!)
https://www.washingtonpost.com/news/innovations/wp/2015/09/24/flying-to-the-edge-of-space-without-an-engine-is-an-idea-so-crazy-it-might-just-work/
24 сентября 2015 г.

Если вы думали, что для полета в стратосфере Земли требуются сверхмощные двигатели, подумайте еще раз. Новый планер Perlan 2 Glider , совершивший свой первый испытательный полет 23 сентября в Редмонде, штат Орегон , представляет собой крошечный безмоторный самолет, предназначенный для достижения границы космоса, «бороздя» сильные воздушные потоки полярного вихря.
..
Точно так же, как серфингисты катаются на волнах в океане, пилоты Perlan Glider катаются на сильных «горных волнах», которые можно найти в некоторых регионах стратосферы Земли . Существование этих «горных волн» в приполярных регионах - явление, о котором теоретизируют с 1930-х годов, но только недавно новаторы в области авиации нашли способ сопоставить теорию с практикой, чтобы достичь действительно впечатляющих высот.

Однако неожиданно и прикольно!

[Андрей 2]

Нужно всю гражданскую и частично военную авиацию "переодеть" в электросиловые установки, поскольку нынешние двигатели слишком уж сильно загрязняют атмосферу.
А вообще пора бы уже построить многоразовый межпланетник который бы по надёжности не уступал "Союзам" и обеспечить космонавтам свободный доступ хотя бы к Луне.

[Александр Овчар]

Вот эта статья может быть крайне полезной.
https://nplus1.ru/news/2021/11/23/laser-goes-pew-pew
(по мотивам в https://www.nature.com/articles/s41598-021-02112-6)

Когда лазерные лучи распространяются через среду с ненулевым поглощением, среда нагревается, что приводит к изменению показателя преломления, что может привести к тепловому линзированию и тепловому расплыванию. Однако экспериментальные подробности об обоих явлениях распространения в воде отсутствуют, особенно для мощных лазеров киловаттного диапазона. Мы показываем, что значительное тепловое линзирование происходит только при высоких входных мощностях до начала конвективного потока, в то время как при низких входных мощностях не возникает сильных тепловых линз. После начала потока воды тепловое расцветание происходит при низких входных мощностях, сравнимых с известными для распространения на километры в воздухе. Однако при высоких входных мощностях тепловое размытие проявляется на качественно более высоком уровне. С помощью зондирования волнового фронта исследуется изменение распределения показателя преломления в воде. Это ясно показывает быстрое развитие прочной тепловой линзы для высоких входных мощностей и возникновения конвекции. Кроме того, наблюдается качественно хорошее согласие сопутствующих расчетов. Установлено, что коэффициент поглощения линейен со значениемμ = 13,7м- 1μзнак равно13,7м-1 минимум до 7,5 кВт, т.е. 8 к Вт / с м2kW/cм2. Однако направленное пропускание в апертуру является постоянным только до того, как произойдет тепловое линзирование блюминга.

Почему полезно? Здесь, в физической  среде могут возникать ударные явления, например, высокие и быстрые градиенты давления/температуры. Что (очевидно, ТРИЗ) могут быть модифицированы с помощью  добавления новых дизайнов  из "вещества/полей (это термин из ТРИЗ). Например, добавьте в воду тонкие присадки (порошки). В центре лазерного луча (а у них использован луч диаметром 17 мм(?), тонкие (нано??) частицы могут успевать перейти в состояние плазмы и создать новые градиенты давления/температуры. Если еще добавить внешние EхB поля (стационарные или переменные), то это позволит как то быстро (пикосекунды) управлять кинетикой этих физических явлений. Так можно построить реактор для слияния или ускоритель (Кильватерное ускорение) пропеллента, где реактивная масса изготовлена из дешевого ресурса (в терминах ТРИЗ) =  вода.

Ну для примера, пусть частички нано присадки изготовлены в дизайне форм-фактора = тонкое кольцо, что в зоне высоких давлений приобретают полезные физические свойства сверх проводимости при комнатной температуре. И в этих (уже) элементарных контурах, можно тогда индуцировать электрические токи высокой плотности.

Представили? Некий токомак, но на микроуровне? Или не токомак, а рельсоган? Оружие (бомбы и пушки) нам не интересны, мы хотим полететь к звездам. И интуитивно ищем полезную физику при экстремальных состояниях  вещества. Что может лучше чем вода+ магический порошок и лазерный луч (меч джидая)?. Просто надо сначала мысленно, затем в симуляциях COMSOL и в практических дизайнах перейти на некие нано(пико) метры, терра_частоты, и экзо_ватты.

Только это метод научного поиска времен Эдисона и Фарадея. Полезной теории (на уровне теории всего) еще нет от слова совсем, поэтому дорогу осилит идущий. Умный и смелый идущий, что не боится выдвигать смелые идеи и обсуждать и проверять эти идеи в смелых экспериментах, что еще (по банальным причинам) не описаны в учебниках (мануалах) и рецензируемых источниках (справочниках). Это должны быть действительно смелые люди, ибо человечество может быть крайне жестоко в отношении своих первопроходцев. Хоп, я все сказал. 

[Андрей 2]

 Теперь надо подумать, как пристроить всё вышеупомянутое к делу. 

[Александр Овчар]

Теперь надо подумать, как пристроить всё вышеупомянутое к делу. 

Начать надо с сопромата. Бочка весом 500 или 900 тонн летит на одном крыле на скорости от 900 км/ч до 3М (с 250 м/с до 1000 м/с)

Как магистральный путь для тяжелых космослётов - крылья - это тупик.
Все. ОБЖАЛОВАНИЮ НЕ ПОДЛЕЖИТ!

Выше, уважаемый alex_semenov, по мнению товарища Сахарова забыл про божественную силу ТРИЗ. Согласно Провидению, крыло = корпус крафта, топливо = силовой элемент.  Летающее крыло + инженерная хитрость = космоплан.

Поясню коротко, о сопромате подумаю немного позже.

(кликните для показа/скрытия)

Кстати, мой диплом (пресс для пульсирующей вальцовки турбинных лопаток содержал главный гидроцилиндр с давлением 300 атм. Он был изготовлен по технологии сифонов, т.е. 5-и слойной тонкостенной гофрированной трубки (диаметром 100 мм). Толщина стенки была всего 1 мм, и эта гофрированная фиговина, согласно сопромату, держала 300 атм. Почему? Я просто "забыл" удалить оснастку после изготовления сифона. Это набор колец, что формируют гофры сифона, при осадке заготовки. Их делают разрезными, а я сделал сплошными. В итоге мой сифон был закован в броню из набора колец, они брали на себя эти 300 атм, а гибкая тонкая стенка позволила сифону работать как Главный Пульсирующий Гидроцилинд Пресса. Жалко что тогда не подумал, можно было заменить броню просто поместив сифон в барокамеру  с воздухом на 300 атм. Почему сифон? Просто  хотел убрать траблы от уплотнительных манжет и протечки гидрожидкости.

Итак, следите за руками. Согласно ТРИЗ, тяжелый прочный корпус тяжелого самолета должен быть изготовлен из топлива. ТТРД этому пример, верно? Но нам нужен многоразовый вариант, тогда можно использовать и заморозить жидкое топливо в лед, это создаст корпус переменной прочности, если лед будем плавить от центра. Но это тоже не наш метод, мы используем соты.

Представьте себе трубу диаметром 10 метров и она заполнена соломкой от коктейля, а  внешние слои соломки мы сделаем (если захотим) надувными!

Для изготовления -  мы просто положим пакет соломок в матрицу, зальем смолой получим сотовый углепластик ,что уже имеет форм-фактор летающее крыло, и оно как губка впитало в себя 500 -700  тонн сферического топлива. Имхо, вес такой губки может быть на уровне 1% от массы топлива, а прочность как у фюзеляжа Мрии.

тов.Са-ахаров передает приветы уважаемым Художникам.

[Андрей 2]

                                                                                          Вес пустого корабля-143 т.
Схема старта корабля с ВПП:                                      Масса КТ*:270 тонн.
                                                                                          Вес П\Н : 10 тонн.
Вывод с помощью тягача на ВПП.                                        Общий вес : 423 тонны.
Запуск  4-х ТРД.
Разбег в течении 2-х минут по ВПП.   – 19,2** тонны топлива.  Вес корабля:403,8 тонн.
Остаток КТ:250.8 тонн.))
Отрыв от ВПП, набор высоты , в течении 12 минут, выход на высоту 10000 метров  -  115,2 тонны  топлива. Вес корабля: 288,6 тонн. остаток топлива :135,6 тонн.))
Подход к самолёту-заправщику в течении 4-х минут – 38,4 тонн. Вес корабля:250,2 тонн. Из них  топлива:97,2 тонны.))

 Если при перекачке КТ из заправщика использовать заправочный агрегат построенный на базе ТНА от одного из маршевых ЖРД (его производительность 523 кг /сек) то можно получить выигрыш в снижении текущего потребления топлива , поскольку теперь для дозаправки 200 тонн потребуется не 10 минут, а 6,5 получаем экономию в 33 тонны КТ которые можно использовать для выхода на НОО.

Из всего описанного получается такая картинка:

[Александр Овчар]

Если при перекачке КТ из заправщика использовать заправочный агрегат построенный на базе ТНА от одного из маршевых ЖРД

Все равно не взлетит. Подставьте в мой расчет свои ТТХ . Даже на моторах от Шаттла  после выработки всех 270 тонн прирост скорости будет всего 4502 м/с

Космоплан  423 тонн к = 143/423 = 0,34
УИ = 4430 м/с,   корпус 143 т, ПН 10 т, топливо 270 т = скорость 4503  м/с

Что бы это могло взлететь, УИ мотора должен быть выше 7778 м/с или 790 с.
И помните, что мои расчеты приближенные? тут все точнее
Вика = Формула_Циолковского

[Андрей 2]

Полетит, никуда не денется, есть там пара нюансов...
Тем более что указанный вариант корабля - это аналог БТС 002, для тренировки экипажей, суборбитальных полётов, выведения космических аппаратов с разгонными ступенями, но и из него тоже можно сделать настоящий, полноценный космический корабль.

[Андрей 2]

К электрической силовой установке самолета (разное, можно почитать)

Это хорошая штука, правда скорость звука на ней не преодолеешь, работать будет только в достаточно плотной среде.

[Андрей 2]

САС для Бурана:

http://www.youtube.com/watch?v=3ZngE5gB6t0

[Андрей 2]

Здесь сборник как летавших так и нелетавших средств выведения:

http://www.youtube.com/watch?v=nUmfPzm5TEY

[Андрей 2]

И конкретно проект "Орион":

http://www.youtube.com/watch?v=JtYisD7RqWk

[Андрей 2]

Ещё один шаг к безракетному способу выведения полезной нагрузки на орбиту, в принципе эта концепция родственна авиационной- применение подвесного топливного бака , но видоизменённого и большого объёма:

http://www.youtube.com/watch?v=9BF4wNv4pOc

[Андрей 2]

И ещё одна , на мой взгляд утопическая концепция корабля - взрыволёта, лично мне не понятно, какими могут быть столь большие ускорители? К какому типу их отнести? Твердотопливные или на жидком топливе? :

http://www.youtube.com/watch?v=bIMrn9BE_bU

[Александр Овчар]

Это небольшой праздник! Порадовал уровень проведенного  исследования

Железнякова А.Л. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СПУСКА ОРБИТАЛЬНОЙ СТУПЕНИ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ SPACE SHUTTLE В ПЛОТНЫХ СЛОЯХ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ. Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2017. Т. 18. № 2. С. 5.

В работе представлены результаты имитационного моделирования спуска орбитальной
ступени космической транспортной системы Space Shuttle в плотных слоях атмосферы при движении по номинальной траектории. Расчеты выполнялись с использованием программного комплекса для численного моделирования аэротермодинамики и аэрофизики интегральной компоновки высокоскоростного летательного аппарата произвольной формы, разработанного в Институте проблем механики им. А.Ю.Ишлинского РАН (ИПМех РАН). Скорость, высота и углы атаки варьировались в широком диапазоне, определяемом условиями нижнего участка траектории, на котором становятся эффективными аэродинамические управляющие поверхности. Для исследуемой сложной пространственной конфигурации построена серия максимально реалистичных виртуальных поверхностей, содержащих все основные конструктивные элементы прообраза, и соответствующие поверхностные и объемные сеточные модели. Разработанная имитационная модель оснащена полным набором отклоняемых органов управления: элевонами, подфюзеляжным балансировочным щитком, двухсекционным рулем направления. Для компоновки крылатого воздушно-космического самолета получены: конфигурация поля течения; структура и характер взаимодействия ударных волн, образующихся при обтекании сложной пространственной модели космоплана; тепловые и аэродинамические характеристики поверхности летательного аппарата; характер изменения указанных параметров от режима полета. Для нескольких траекторных точек рассматриваемого участка исследована эффективность управляющих поверхностей, а также влияние отклонения различных органов управления на локальные, интегральные и моментные аэродинамические характеристики пилотируемого орбитального корабля.

Ключевые слова: многоразовая космическая транспортная система, управляемый спуск
в атмосфере, газовая динамика, математическое моделирование, вычислительная аэро-
динамика, программные комплексы, неструктурированные сетки, автоматизированное
проектирование, виртуальный прототип, трехмерные реалистичные модели.

А там еще есть приятная работа, и не одна!

Моделирование аэротермодинамических характеристик виртуального прототипа
перспективного сверхзвукового авиалайнера на крейсерском режиме полета

[Андрей 2]

Это очень хорошо, что подобные вопросы прорабатываются, такие аппараты смогут собрать на орбите тяжёлые межпланетники по вменяемой стоимости и с минимальным экологическим ущербом, в отличии от ракет, применение которых для подобных целей неоправдано дорого и способно поставить "на колени" даже самую мощнейшую экономику мира.

[Александр Овчар]

Поиск в сети "космоплан" дает результаты:)

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ КОСМОПЛАНА А.Д. Рототаев, И.А. Просвирина, Н.О. Кременецкий, А.М. Мухыев, П.М. Аникин, Д.В. Биюшкин, П.В. Суроткин, М.В. Ульянов, Н.В. Ульянова МГТУ им. Н.Э. Баумана

info@spaceplane.ru

https://ifhe.jimdofree.com/app/download/6176802663/Korolevskie-chteniya-2015-Materialy.pdf?t=1426934086&mobile=1

В рамках студенческого проекта «Суборбитальный ракетоплан» ведётся работа по созданию беспилотного летательного аппарата. Концептуально суборбитальный ракетоплан состоит из двух основных частей: носителя и космоплана. Конструкция космоплана была разработана из требований обеспечения наиболее высокого аэродинамического качества, минимальной массы и максимальной технологичности изготовления.

При разработке космоплана было проработано три варианта компоновки: с раскрывающимися крыльями, с поворачивающимся крылом и с монокрылом самолётного типа.

В соответствии с предъявленными требованиями, была выбрана компоновка с поворачивающимся крылом. Фюзеляж спроектирован по модульному принципу, исходя из требований многофункциональности применения космоплана, повышения ремонтопригодности конструкции и упрощения эксплуатации.

Одним из важных элементов космоплана является крыло, которое было спроектировано с силовой схемой из перекрещивающихся нервюр. Такая схема обладает наибольшей жесткостью и прочностью по сравнению с классической.

Количество силовых элементов было оптимизировано по массе. Для раскрытия крыла разработан механизм поворота с использованием сервопривода и механизм крепления крыла к фюзеляжу на активном участке выведения. Для обеспечения мягкой посадки был разработан парашют с системой перецепки от хвостовой части к центру масс аппарата. В докладе рассмотрены особенности компоновки и проектирования конструкции космоплана.