Teava racheta. Proiect complex de aterizare de D.B. Driskill (SUA)
În anii patruzeci ai secolului trecut, militarii și oamenii de știință din țările lider au apreciat întregul potențial al tehnologiei rachetelor și au înțeles, de asemenea, perspectivele lor. Dezvoltarea în continuare a rachetelor a fost asociată cu utilizarea de noi idei și tehnologii, precum și cu soluționarea unui număr de probleme de actualitate. În special, a fost problema returnării la sol a rachetelor și a altor echipamente promițătoare cu o aterizare sigură și menținerea încărcăturii utile intactă și în siguranță. O versiune extrem de interesantă, deși nepromițătoare, a complexului de aterizare a fost propusă în 1950 de către inventatorul american Dallas B. Driskill.
La sfârșitul anilor patruzeci și cincizeci, problemele urgente ale returnării rachetelor la sol au fost rezolvate destul de simplu. Rachetele de luptă au căzut pur și simplu pe țintă și au fost distruse odată cu aceasta, iar purtătorii de echipamente științifice au coborât cu parașuta în siguranță. Cu toate acestea, aterizarea cu parașuta a impus restricții asupra dimensiunii și greutății aeronavei și era evident că vor fi necesare alte mijloace în viitor. În acest sens, cu o regularitate de invidiat, s-au propus diverse variante de ansamblu de teren specializat.
Sistemul Driskill pe paginile revistei Mechanix Illustrated
Până la începutul anului 1950, inventatorul american Dallas B. Driskill și-a propus propria versiune a sistemului de aterizare. Anterior, a oferit diferite dezvoltări în diferite domenii ale tehnologiei, iar acum a decis să se apuce de sisteme de rachete. La mijlocul lui ianuarie 1950, inventatorul a solicitat un brevet. În aprilie 1952, prioritatea D.B. Driskill a fost confirmat de brevetul US US138857A. Subiectul documentului a fost desemnat ca „Aparatură pentru aterizarea rachetelor și a navelor cu rachete” - „Aparatul pentru aterizarea rachetelor și a navelor cu rachete”.
Complexul de aterizare de un nou tip a fost destinat aterizării în siguranță a rachetelor sau a aeronavelor similare cu pasageri sau marfă. Proiectul prevedea o aterizare orizontală cu o amortizare lină a vitezei și excluderea supraîncărcărilor excesive. De asemenea, inventatorul nu a uitat de mijloacele de deservire a pasagerilor.
S-a propus realizarea unui sistem telescopic din trei părți tubulare mari corespunzătoare dimensiunilor aeronavei de aterizare ca element principal al complexului de aterizare. A fost dispozitivul telescopic care era responsabil pentru primirea rachetei și frânarea acesteia fără suprasarcini semnificative. Au fost avute în vedere diferite opțiuni pentru utilizarea sa, dar designul nu a suferit modificări majore.
Conform brevetului, funcțiile corpului dispozitivului de aterizare urmau să fie îndeplinite de o țeavă-sticlă de diametru mare, care era astupată la capăt, capabilă să găzduiască alte părți. În interiorul acestuia, lângă capacul de capăt, a fost posibilă instalarea unei frâne pentru oprirea finală a conținutului în mișcare. Mai jos, la capăt, a fost prevăzută o trapă pentru accesul în interior, precum și pentru debarcarea pasagerilor rachete.
In interiorul celui mai mare sticla s-a propus amplasarea unei a doua unitati de design similar, dar cu diametrul mai mic. Pe suprafața exterioară a celui de-al doilea geam au fost prevăzute inele de glisare pentru a interacționa cu interiorul părții mai mari. În interiorul celui de-al doilea geam era o frână, iar la capăt era prevăzută propria sa trapă. A treia țeavă de sticlă trebuia să repete designul celui de-al doilea, dar diferă în dimensiuni mai mici. În plus, extinderea a fost furnizată la capătul său liber. Diametrul interior al celui mai mic sticla a fost determinat de dimensiunea transversală a corpului cilindric al rachetei primite.
S-a propus instalarea de echipamente radio pe sistemul telescopic pentru a aduce racheta pe traiectoria de aterizare și a o menține pe ea. Pe vehiculul de aterizare ar fi trebuit să fie prezente dispozitive adecvate. Complexul de aterizare ar putea fi echipat cu o cabină pentru operatori. În funcție de metoda de instalare și execuție, acesta poate fi instalat pe o sticlă mare, alături sau la distanță sigură.
Principiul de funcționare al complexului de aterizare D.B. Driskill era neobișnuit, dar destul de simplu. Cu ajutorul avionicii speciale, racheta sau avionul spațial trebuia să ajungă pe calea de alunecare de aterizare și să „planeze” la capătul deschis al celui de-al treilea, cel mai mic, sticla. Sistemul telescopic era în poziție extinsă și avea cea mai mare lungime. Imediat înainte de contactul cu dispozitivele terestre, racheta a trebuit să folosească parașute de frână sau motoare de aterizare, care i-au redus viteza orizontală.
Un calcul precis ar fi trebuit să aducă avionul spațial exact în partea deschisă a sticlei interioare. După ce a primit un impuls de la rachetă, sticla s-ar putea deplasa într-o parte mai mare. Frecarea țevilor și compresia aerului au disipat parțial energia pieselor în mișcare și au încetinit racheta. Apoi paharul din mijloc a trebuit să se mute de la locul său și să intre în cel mare, redistribuind energia în același mod. Restul pulsului ar putea fi stins sau disipat în moduri diferite - în funcție de metodele de montare a dispozitivului tubular.
Designul complexului și amplasarea acestuia pe versantul dealului. Desene din brevet
După aterizare și oprirea pieselor în mișcare, pasagerii puteau părăsi racheta și apoi ieși din complexul de aterizare prin ușile de la capetele ochelarilor. Probabil, atunci ar putea intra într-un fel de sală de sosiri la aeroport.
Brevetul propunea mai multe opțiuni pentru arhitectura complexului de aterizare, bazate pe un sistem telescopic. În primul caz, s-a propus așezarea paharelor direct pe pământ la poalele unui deal potrivit. În același timp, un pahar mare a fost plasat într-o peșteră artificială fortificată. Erau și birouri și locuințe. Acest design arhitectural a însemnat că excesul de impuls care nu este absorbit de structura telescopică și de frânele interne ar fi transferat la sol.
Dispozitivul telescopic ar putea fi echipat cu flotoare și plasat pe un canal de apă de lungime suficientă. În acest caz, restul energiei a fost cheltuită pentru deplasarea întregii structuri prin apă: în acest caz, întregul complex ar putea încetini și pierde energie. Oferă și opțiuni similare cu șasiu pe roți și schi. În aceste cazuri, complexul a trebuit să se deplaseze de-a lungul unei piste cu o trambulină la capăt. Dealul a fost responsabil pentru crearea unei rezistențe suplimentare la mișcare și, de asemenea, a stins energie.
Mai târziu, în presa americană a apărut un desen înfățișând o altă versiune a instalării unui complex telescopic. De data aceasta, acesta a fost fixat pe o pantă ușoară pe o platformă lungă de transport feroviar. Un pahar mare era „atașat” rigid de platformă, în timp ce celelalte două erau susținute de suporturi cu role. Un sistem suplimentar de amortizare a apărut în interiorul sistemului de cupe mobile, situate pe axa longitudinală a întregului ansamblu.
Principiul de funcționare a rămas același, dar amplasarea înclinată a sistemului telescopic trebuia să schimbe distribuția forțelor pe structură și pe sol. Ca și în versiunile anterioare ale proiectului, racheta a trebuit să zboare în tubul interior de sticlă, să plieze sistemul și să încetinească, iar platforma de transport era responsabilă pentru alergare și oprirea finală.
Un brevet pentru un „aparat de aterizare a rachetei” a fost depus la începutul anilor cincizeci. În aceeași perioadă, publicațiile populare de știință și divertisment au scris în mod repetat despre o invenție interesantă a lui Dallas B. Driskill. Ideea originală a fost cunoscută pe scară largă și a devenit un subiect de discuție, în primul rând în rândul publicului interesat. În ceea ce privește oamenii de știință și inginerii, aceștia nu s-au arătat interesați de invenție.
Dezvoltarea ulterioară a tehnologiei rachetelor și spațiale, așa cum sa dovedit mai târziu, a mers bine și a continuat fără sisteme complexe de aterizare telescopică. De-a lungul timpului, țările lider au dezvoltat o serie de nave spațiale returnabile pentru oameni și marfă, iar niciuna dintre aceste mostre nu a avut nevoie de un sistem de aterizare complex proiectat de D.B. Driskill. Cu cunoștințele actuale, nu este greu de înțeles de ce invenția entuziastului american nu a fost niciodată pusă în practică.
Alte variante de cazare pentru complex. Desene din brevet
În primul rând, trebuie amintit că necesitatea unui complex special de aterizare pentru rachetă nu a apărut. Vehiculele de întoarcere ale rachetelor spațiale au fost gestionate de sisteme de parașute, iar avioanele orbitale reutilizabile care au apărut ulterior puteau ateriza pe piste convenționale.
Invenția lui D.B. Driskill s-a remarcat prin complexitatea designului său, care ar putea complica atât dezvoltarea și construcția, cât și funcționarea complexelor funcționale. Pentru a implementa ideile originale, a fost necesară o selecție complexă de materiale cu parametrii necesari, după care a fost necesară dezvoltarea unei structuri mobile de rigiditate și rezistență suficientă. În plus, a fost necesar să se calculeze interacțiunea pieselor, să se creeze frânele necesare etc. Cu toate acestea, complexul era compatibil doar cu rachete de dimensiuni date și cu parametri de viteză dați.
Pentru construcția complexului a fost necesar un șantier mare, pe care să nu fie amplasate cele mai simple obiecte. Opțiunile propuse pentru amplasarea complexului au inclus terasamente complexe sau inginerie hidraulică.
O problemă caracteristică urma să fie întâlnită în timpul funcționării complexului de aterizare. Racheta trebuia să ajungă până la capătul sistemului telescopic cu cea mai mare precizie posibilă. Chiar și mici abateri de la traiectoria sau viteza calculate amenințau cu un accident, inclusiv cu un accident cu victime.
În cele din urmă, un sistem telescopic cu un diametru specific pentru o anumită energie ar putea fi compatibil doar cu anumite tipuri de rachete. Atunci când creează noi rachete sau avioane spațiale, designerii ar trebui să ia în considerare limitările complexului de aterizare - total și energie. Sau dezvoltați nu numai o rachetă, ci și sisteme de aterizare pentru aceasta. Pe fondul progresului așteptat și al ritmului dorit, ambele opțiuni păreau nepromițătoare.
Invenția lui D.B. Driskill a avut o mulțime de probleme și neajunsuri, dar nu se putea lăuda cu caracteristici pozitive. De fapt, era vorba despre soluția inițială a unei probleme specifice, iar această problemă și soluția ei aveau perspective dubioase. După cum a devenit clar mai târziu, dezvoltarea cosmonauticii și a tehnologiei rachetelor a continuat perfect chiar și fără mijloacele de aterizare orizontală a rachetelor. În acest sens, dezvoltarea curioasă a entuziastului a rămas sub forma unui brevet și a mai multor publicații în presă.
La sfârșitul anilor patruzeci și cincizeci, problemele urgente ale returnării rachetelor la sol au fost rezolvate destul de simplu. Rachetele de luptă au căzut pur și simplu pe țintă și au fost distruse odată cu aceasta, iar purtătorii de echipamente științifice au coborât cu parașuta în siguranță. Cu toate acestea, aterizarea cu parașuta a impus restricții asupra dimensiunii și greutății aeronavei și era evident că vor fi necesare alte mijloace în viitor. În acest sens, cu o regularitate de invidiat, s-au propus diverse variante de ansamblu de teren specializat.
Sistemul Driskill pe paginile revistei Mechanix Illustrated
Complex de aterizare de tip nou
Până la începutul anului 1950, inventatorul american Dallas B. Driskill și-a propus propria versiune a sistemului de aterizare. Anterior, a oferit diferite dezvoltări în diferite domenii ale tehnologiei, iar acum a decis să se apuce de sisteme de rachete. La mijlocul lui ianuarie 1950, inventatorul a solicitat un brevet. În aprilie 1952, prioritatea D.B. Driskill a fost confirmat de brevetul US US138857A. Subiectul documentului a fost desemnat ca „Aparatură pentru aterizarea rachetelor și a navelor cu rachete” - „Aparatul pentru aterizarea rachetelor și a navelor cu rachete”.
Complexul de aterizare de un nou tip a fost destinat aterizării în siguranță a rachetelor sau a aeronavelor similare cu pasageri sau marfă. Proiectul prevedea o aterizare orizontală cu o amortizare lină a vitezei și excluderea supraîncărcărilor excesive. De asemenea, inventatorul nu a uitat de mijloacele de deservire a pasagerilor.
S-a propus realizarea unui sistem telescopic din trei părți tubulare mari corespunzătoare dimensiunilor aeronavei de aterizare ca element principal al complexului de aterizare. A fost dispozitivul telescopic care era responsabil pentru primirea rachetei și frânarea acesteia fără suprasarcini semnificative. Au fost avute în vedere diferite opțiuni pentru utilizarea sa, dar designul nu a suferit modificări majore.
Proiectarea și principiul de funcționare
Conform brevetului, funcțiile corpului dispozitivului de aterizare urmau să fie îndeplinite de o țeavă-sticlă de diametru mare, care era astupată la capăt, capabilă să găzduiască alte părți. În interiorul acestuia, lângă capacul de capăt, a fost posibilă instalarea unei frâne pentru oprirea finală a conținutului în mișcare. Mai jos, la capăt, a fost prevăzută o trapă pentru accesul în interior, precum și pentru debarcarea pasagerilor rachete.
In interiorul celui mai mare sticla s-a propus amplasarea unei a doua unitati de design similar, dar cu diametrul mai mic. Pe suprafața exterioară a celui de-al doilea geam au fost prevăzute inele de glisare pentru a interacționa cu interiorul părții mai mari. În interiorul celui de-al doilea geam era o frână, iar la capăt era prevăzută propria sa trapă. A treia țeavă de sticlă trebuia să repete designul celui de-al doilea, dar diferă în dimensiuni mai mici. În plus, extinderea a fost furnizată la capătul său liber. Diametrul interior al celui mai mic sticla a fost determinat de dimensiunea transversală a corpului cilindric al rachetei primite.
S-a propus instalarea de echipamente radio pe sistemul telescopic pentru a aduce racheta pe traiectoria de aterizare și a o menține pe ea. Pe vehiculul de aterizare ar fi trebuit să fie prezente dispozitive adecvate. Complexul de aterizare ar putea fi echipat cu o cabină pentru operatori. În funcție de metoda de instalare și execuție, acesta poate fi instalat pe o sticlă mare, alături sau la distanță sigură.
Principiul de funcționare al complexului de aterizare D.B. Driskill era neobișnuit, dar destul de simplu. Cu ajutorul avionicii speciale, racheta sau avionul spațial trebuia să ajungă pe calea de alunecare de aterizare și să „planeze” la capătul deschis al celui de-al treilea, cel mai mic, sticla. Sistemul telescopic era în poziție extinsă și avea cea mai mare lungime. Imediat înainte de contactul cu dispozitivele terestre, racheta a trebuit să folosească parașute de frână sau motoare de aterizare, care i-au redus viteza orizontală.
Un calcul precis ar fi trebuit să aducă avionul spațial exact în partea deschisă a sticlei interioare. După ce a primit un impuls de la rachetă, sticla s-ar putea deplasa într-o parte mai mare. Frecarea țevilor și compresia aerului au disipat parțial energia pieselor în mișcare și au încetinit racheta. Apoi paharul din mijloc a trebuit să se mute de la locul său și să intre în cel mare, redistribuind energia în același mod. Restul pulsului ar putea fi stins sau disipat în moduri diferite - în funcție de metodele de montare a dispozitivului tubular.
Designul complexului și amplasarea acestuia pe versantul dealului. Desene din brevet
După aterizare și oprirea pieselor în mișcare, pasagerii puteau părăsi racheta și apoi ieși din complexul de aterizare prin ușile de la capetele ochelarilor. Probabil, atunci ar putea intra într-un fel de sală de sosiri la aeroport.
Opțiuni pentru arhitectura complexului de aterizare
Brevetul propunea mai multe opțiuni pentru arhitectura complexului de aterizare, bazate pe un sistem telescopic. În primul caz, s-a propus așezarea paharelor direct pe pământ la poalele unui deal potrivit. În același timp, un pahar mare a fost plasat într-o peșteră artificială fortificată. Erau și birouri și locuințe. Acest design arhitectural a însemnat că excesul de impuls care nu este absorbit de structura telescopică și de frânele interne ar fi transferat la sol.
Dispozitivul telescopic ar putea fi echipat cu flotoare și plasat pe un canal de apă de lungime suficientă. În acest caz, restul energiei a fost cheltuită pentru deplasarea întregii structuri prin apă: în acest caz, întregul complex ar putea încetini și pierde energie. Oferă și opțiuni similare cu șasiu pe roți și schi. În aceste cazuri, complexul a trebuit să se deplaseze de-a lungul unei piste cu o trambulină la capăt. Dealul a fost responsabil pentru crearea unei rezistențe suplimentare la mișcare și, de asemenea, a stins energie.
Mai târziu, în presa americană a apărut un desen înfățișând o altă versiune a instalării unui complex telescopic. De data aceasta, acesta a fost fixat pe o pantă ușoară pe o platformă lungă de transport feroviar. Un pahar mare era „atașat” rigid de platformă, în timp ce celelalte două erau susținute de suporturi cu role. Un sistem suplimentar de amortizare a apărut în interiorul sistemului de cupe mobile, situate pe axa longitudinală a întregului ansamblu.
Principiul de funcționare a rămas același, dar amplasarea înclinată a sistemului telescopic trebuia să schimbe distribuția forțelor pe structură și pe sol. Ca și în versiunile anterioare ale proiectului, racheta a trebuit să zboare în tubul interior de sticlă, să plieze sistemul și să încetinească, iar platforma de transport era responsabilă pentru alergare și oprirea finală.
Din păcate, nu are rost
Un brevet pentru un „aparat de aterizare a rachetei” a fost depus la începutul anilor cincizeci. În aceeași perioadă, publicațiile populare de știință și divertisment au scris în mod repetat despre o invenție interesantă a lui Dallas B. Driskill. Ideea originală a fost cunoscută pe scară largă și a devenit un subiect de discuție, în primul rând în rândul publicului interesat. În ceea ce privește oamenii de știință și inginerii, aceștia nu s-au arătat interesați de invenție.
Dezvoltarea ulterioară a tehnologiei rachetelor și spațiale, așa cum sa dovedit mai târziu, a mers bine și a continuat fără sisteme complexe de aterizare telescopică. De-a lungul timpului, țările lider au dezvoltat o serie de nave spațiale returnabile pentru oameni și marfă, iar niciuna dintre aceste mostre nu a avut nevoie de un sistem de aterizare complex proiectat de D.B. Driskill. Cu cunoștințele actuale, nu este greu de înțeles de ce invenția entuziastului american nu a fost niciodată pusă în practică.
Alte variante de cazare pentru complex. Desene din brevet
În primul rând, trebuie amintit că necesitatea unui complex special de aterizare pentru rachetă nu a apărut. Vehiculele de întoarcere ale rachetelor spațiale au fost gestionate de sisteme de parașute, iar avioanele orbitale reutilizabile care au apărut ulterior puteau ateriza pe piste convenționale.
Invenția lui D.B. Driskill s-a remarcat prin complexitatea designului său, care ar putea complica atât dezvoltarea și construcția, cât și funcționarea complexelor funcționale. Pentru a implementa ideile originale, a fost necesară o selecție complexă de materiale cu parametrii necesari, după care a fost necesară dezvoltarea unei structuri mobile de rigiditate și rezistență suficientă. În plus, a fost necesar să se calculeze interacțiunea pieselor, să se creeze frânele necesare etc. Cu toate acestea, complexul era compatibil doar cu rachete de dimensiuni date și cu parametri de viteză dați.
Pentru construcția complexului a fost necesar un șantier mare, pe care să nu fie amplasate cele mai simple obiecte. Opțiunile propuse pentru amplasarea complexului au inclus terasamente complexe sau inginerie hidraulică.
O problemă caracteristică urma să fie întâlnită în timpul funcționării complexului de aterizare. Racheta trebuia să ajungă până la capătul sistemului telescopic cu cea mai mare precizie posibilă. Chiar și mici abateri de la traiectoria sau viteza calculate amenințau cu un accident, inclusiv cu un accident cu victime.
În cele din urmă, un sistem telescopic cu un diametru specific pentru o anumită energie ar putea fi compatibil doar cu anumite tipuri de rachete. Atunci când creează noi rachete sau avioane spațiale, designerii ar trebui să ia în considerare limitările complexului de aterizare - total și energie. Sau dezvoltați nu numai o rachetă, ci și sisteme de aterizare pentru aceasta. Pe fondul progresului așteptat și al ritmului dorit, ambele opțiuni păreau nepromițătoare.
Invenția lui D.B. Driskill a avut o mulțime de probleme și neajunsuri, dar nu se putea lăuda cu caracteristici pozitive. De fapt, era vorba despre soluția inițială a unei probleme specifice, iar această problemă și soluția ei aveau perspective dubioase. După cum a devenit clar mai târziu, dezvoltarea cosmonauticii și a tehnologiei rachetelor a continuat perfect chiar și fără mijloacele de aterizare orizontală a rachetelor. În acest sens, dezvoltarea curioasă a entuziastului a rămas sub forma unui brevet și a mai multor publicații în presă.
informații