Труба для ракеты. Проект посадочного комплекса Д.Б. Дрискилла (США)
В сороковых годах прошлого века военные и ученые ведущих стран оценили весь потенциал ракетной техники, а также поняли их перспективы. Дальнейшее развитие ракет было связано с применением новых идей и технологий, а также с решением ряда актуальных вопросов. В частности, существовал вопрос возвращения ракет и другой перспективной техники на землю с безопасной посадкой и сохранением полезной нагрузки в целостности и сохранности. Крайне интересный, хотя и бесперспективный вариант посадочного комплекса в 1950 году предложил американский изобретатель Даллас Б. Дрискилл.
На рубеже сороковых и пятидесятых годов актуальные вопросы возврата ракет на землю решались достаточно просто. Боевые ракеты попросту падали на цель и уничтожались вместе с нею, а носители научного оборудования безопасно спускались на парашютах. Однако парашютная посадка накладывала ограничения на размеры и массу летательного аппарата, и было очевидно, что в будущем понадобятся иные средства. В связи с этим с завидной регулярностью предлагались разные варианты специализированных наземных комплексов.
Система Дрискилла на страницах журнала Mechanix Illustrated
К началу 1950 года свою версию посадочной системы предложил американский изобретатель Даллас Б. Дрискилл. Ранее он предлагал разные разработки в различных областях техники, и теперь решил заняться ракетными системами. В середине января 1950-го изобретатель подал заявку на получение патента. В апреле 1952 года приоритет Д.Б. Дрискилла был подтвержден американским патентом US138857A. Тема документа была обозначена как «Apparatus for landing rockets and rocket ships» – «Аппарат для посадки ракет и ракетных судов».
Посадочный комплекс нового типа предназначался для безопасного приземления ракет или подобных летательных аппаратов с пассажирами или грузов. Проект предусматривал горизонтальную посадку с плавным гашением скорости и исключением чрезмерных перегрузок. Также изобретатель не забыл про средства обслуживания пассажиров.
Основным элементом посадочного комплекса предлагалось сделать телескопическую систему из трех трубчатых деталей больших размеров, соответствующих габаритам приземляемого летательного аппарата. Именно телескопическое устройство отвечало за прием ракеты и ее торможение без значительных перегрузок. Предусматривались разные варианты его применения, но конструкция при этом не претерпевала серьезных изменений.
Согласно патенту, функции корпуса посадочного устройства должна была выполнять заглушенная с торца труба-стакан большого диаметра, способная вместить другие детали. Внутри нее, рядом с торцом-крышкой, можно было устанавливать тормоз для окончательной остановки подвижного содержимого. Ниже в торце предусматривался люк для доступа во внутреннее пространство, а также для высадки пассажиров ракеты.
Внутри наиболее крупного стакана предлагалось поместить второй агрегат схожей конструкции, но меньшего диаметра. На внешней поверхности второго стакана предусматривались скользящие кольца для взаимодействия с внутренней частью большей детали. Внутри второго стакана имелся тормоз, а на торце предусматривался собственный люк. Третья труба-стакан должна была повторять конструкцию второй, но отличаться меньшими размерами. Кроме того, на ее свободном торце предусматривалось расширение. Внутренний диаметр наименьшего стакана определялся поперечным габаритом цилиндрического корпуса принимаемой ракеты.
На телескопической системе предлагалось установить радиоаппаратуру для вывода ракеты на посадочную траекторию и удержания на ней. Соответствующие приборы должны были присутствовать и на приземляемом транспортном средстве. Посадочный комплекс мог оснащаться кабиной для операторов. В зависимости от способа монтажа и исполнения, ее можно было установить на большом стакане, рядом с ним или на безопасном удалении.
Принцип действия посадочного комплекса Д.Б. Дрискилла был необычным, но достаточно простым. При помощи специальной авионики ракета или космоплан должна была выйти на посадочную глиссаду и «навестись» на открытый торец третьего, наименее крупного, стакана. Телескопическая система при этом находилась в раздвинутом положении и имела наибольшую длину. Непосредственно перед контактом с наземными устройствами ракета должна была использовать тормозные парашюты или посадочные двигатели, уменьшавшие ее горизонтальную скорость.
Точный расчет должен был приводить космоплан ровно в открытую часть внутреннего стакана. Получив импульс от ракеты, стакан мог задвигаться внутрь более крупной детали. Трение труб и сжатие воздуха частично рассеивали энергию движущихся частей и замедляли движение ракеты. Затем средний стакан должен был сдвигаться со своего места и входить в большой, так же перераспределяя энергию. Остатки импульса можно было гасить или рассеивать разными способами – в зависимости от способов монтажа трубчатого устройства.
Конструкция комплекса и его размещение в склоне холма. Чертежи из патента
После посадки и остановки движущихся частей пассажиры могли покинуть ракету, а затем выйти из посадочного комплекса через двери в торцах стаканов. Вероятно, далее они могли попасть в некое подобие зала прилета аэропорта.
В патенте предлагалось несколько вариантов архитектуры посадочного комплекса, основанного на телескопической системе. В первом случае стаканы предлагалось размещать прямо на грунте у подножия подходящего холма. При этом большой стакан помещался в укрепленной искусственной пещере. Там же находились служебные и бытовые помещения. Такой вариант архитектуры подразумевал, что излишний импульс, не поглощенный телескопической конструкцией и внутренними тормозами, будет передан грунту.
Телескопическое устройство можно было оснастить поплавками и поместить на канал с водой достаточной длины. В этом случае остаток энергии тратился на перемещение всей конструкции по воде: при этом весь комплекс мог замедляться и терять энергию. Также предлагались схожие варианты с колесным и лыжным шасси. В этих случаях комплекс должен был двигаться по дорожке с трамплином в конце. Возвышенность отвечала за создание дополнительного сопротивления движению и тоже гасила энергию.
Позже в американской прессе появился рисунок, изображающий еще один вариант монтажа телескопического комплекса. На этот раз он под небольшим наклоном закреплялся на длинном железнодорожном многотележечном транспортере-платформе. Большой стакан «прикрепили» к платформе жестко, а два других поддерживались опорами с роликами. Внутри системы подвижных стаканов появилась дополнительная система амортизации, расположенная на продольной оси всей сборки.
Принцип действия остался прежним, но наклонное размещение телескопической системы должно было изменить распределение сил на конструкцию и грунт. Как и в предыдущих версиях проекта, ракета должна была влетать во внутреннюю трубу-стакан, складывать систему и затормаживаться, а платформа-транспортер отвечала за пробег и окончательную остановку.
Патент на «Аппарат для посадки ракет» был оформлен в начале пятидесятых годов. В этот же период об интересном изобретении Далласа Б. Дрискилла неоднократно писали научно-популярные и развлекательные издания. Оригинальная идея получила широкую известность и стала темой обсуждений, в первую очередь, среди интересующейся публики. Что касается ученых и инженеров, то они не проявили особого интереса к изобретению.
Дальнейшее развитие ракетной и космической техники, как выяснилось позже, прекрасно шло и продолжалось без сложных телескопических посадочных комплексов. Со временем ведущие страны разработали целый ряд возвращаемых космических аппаратов для людей и грузов, и ни один из этих образцов не нуждался в сложной посадочной системе конструкции Д.Б. Дрискилла. Обладая нынешними знаниями, нетрудно понять, почему изобретение американского энтузиаста так и не было реализовано на практике.
Другие варианты размещения комплекса. Чертежи из патента
В первую очередь необходимо вспомнить, что необходимость в специальном посадочном комплексе для ракеты так и не возникла. Возвращаемые аппараты космических ракет обходились парашютными системами, а появившиеся позже многоразовые орбитальные самолеты могли приземляться на обычных взлетно-посадочных полосах.
Изобретение Д.Б. Дрискилла отличалось сложностью конструкции, способной затруднять как разработку и строительство, так и эксплуатацию работоспособных комплексов. Для реализации оригинальных идей требовался сложный подбор материалов с нужными параметрами, после которого следовало разработать подвижную конструкцию достаточной жесткости и прочности. Кроме того, нужно было рассчитать взаимодействие деталей, создать необходимые тормозы и т.д. При всем этом, комплекс был совместим только с ракетами заданных габаритов и с заданными параметрами скорости.
Для строительства комплекса требовалась крупная площадка, на которой следовало разместить не самые простые объекты. Предложенные варианты размещения комплекса предусматривали сложные земляные или гидротехнические работы.
С характерной проблемой предстояло столкнуться во время эксплуатации посадочного комплекса. Ракета должна была выходить на торец телескопической системы с максимально возможной точностью. Даже небольшие отклонения от расчетной траектории или скорости грозили аварией, в том числе крушением с человеческими жертвами.
Наконец, телескопическая система конкретного диаметра под конкретную энергию могла быть совместимой только с определенными типами ракет. При создании новых ракет или космопланов конструкторам пришлось бы учитывать ограничения посадочного комплекса – габаритные и энергетические. Либо разрабатывать не только ракету, но и посадочные системы под нее. На фоне ожидаемого прогресса и желаемых его темпов оба этих варианта выглядели бесперспективными.
Изобретение Д.Б. Дрискилла имело массу проблем и недостатков, но не могло похвастаться положительными особенностями. По сути, речь шла об оригинальном решении специфической задачи, причем эта задача и ее решение имели сомнительные перспективы. Как стало ясно позже, развитие космонавтики и ракетной техники прекрасно продолжилось и без средств горизонтальной посадки ракет. В связи с этим любопытная разработка энтузиаста так и осталась в виде патента и нескольких публикаций в прессе.
На рубеже сороковых и пятидесятых годов актуальные вопросы возврата ракет на землю решались достаточно просто. Боевые ракеты попросту падали на цель и уничтожались вместе с нею, а носители научного оборудования безопасно спускались на парашютах. Однако парашютная посадка накладывала ограничения на размеры и массу летательного аппарата, и было очевидно, что в будущем понадобятся иные средства. В связи с этим с завидной регулярностью предлагались разные варианты специализированных наземных комплексов.
Система Дрискилла на страницах журнала Mechanix Illustrated
Посадочный комплекс нового типа
К началу 1950 года свою версию посадочной системы предложил американский изобретатель Даллас Б. Дрискилл. Ранее он предлагал разные разработки в различных областях техники, и теперь решил заняться ракетными системами. В середине января 1950-го изобретатель подал заявку на получение патента. В апреле 1952 года приоритет Д.Б. Дрискилла был подтвержден американским патентом US138857A. Тема документа была обозначена как «Apparatus for landing rockets and rocket ships» – «Аппарат для посадки ракет и ракетных судов».
Посадочный комплекс нового типа предназначался для безопасного приземления ракет или подобных летательных аппаратов с пассажирами или грузов. Проект предусматривал горизонтальную посадку с плавным гашением скорости и исключением чрезмерных перегрузок. Также изобретатель не забыл про средства обслуживания пассажиров.
Основным элементом посадочного комплекса предлагалось сделать телескопическую систему из трех трубчатых деталей больших размеров, соответствующих габаритам приземляемого летательного аппарата. Именно телескопическое устройство отвечало за прием ракеты и ее торможение без значительных перегрузок. Предусматривались разные варианты его применения, но конструкция при этом не претерпевала серьезных изменений.
Конструкция и принцип действия
Согласно патенту, функции корпуса посадочного устройства должна была выполнять заглушенная с торца труба-стакан большого диаметра, способная вместить другие детали. Внутри нее, рядом с торцом-крышкой, можно было устанавливать тормоз для окончательной остановки подвижного содержимого. Ниже в торце предусматривался люк для доступа во внутреннее пространство, а также для высадки пассажиров ракеты.
Внутри наиболее крупного стакана предлагалось поместить второй агрегат схожей конструкции, но меньшего диаметра. На внешней поверхности второго стакана предусматривались скользящие кольца для взаимодействия с внутренней частью большей детали. Внутри второго стакана имелся тормоз, а на торце предусматривался собственный люк. Третья труба-стакан должна была повторять конструкцию второй, но отличаться меньшими размерами. Кроме того, на ее свободном торце предусматривалось расширение. Внутренний диаметр наименьшего стакана определялся поперечным габаритом цилиндрического корпуса принимаемой ракеты.
На телескопической системе предлагалось установить радиоаппаратуру для вывода ракеты на посадочную траекторию и удержания на ней. Соответствующие приборы должны были присутствовать и на приземляемом транспортном средстве. Посадочный комплекс мог оснащаться кабиной для операторов. В зависимости от способа монтажа и исполнения, ее можно было установить на большом стакане, рядом с ним или на безопасном удалении.
Принцип действия посадочного комплекса Д.Б. Дрискилла был необычным, но достаточно простым. При помощи специальной авионики ракета или космоплан должна была выйти на посадочную глиссаду и «навестись» на открытый торец третьего, наименее крупного, стакана. Телескопическая система при этом находилась в раздвинутом положении и имела наибольшую длину. Непосредственно перед контактом с наземными устройствами ракета должна была использовать тормозные парашюты или посадочные двигатели, уменьшавшие ее горизонтальную скорость.
Точный расчет должен был приводить космоплан ровно в открытую часть внутреннего стакана. Получив импульс от ракеты, стакан мог задвигаться внутрь более крупной детали. Трение труб и сжатие воздуха частично рассеивали энергию движущихся частей и замедляли движение ракеты. Затем средний стакан должен был сдвигаться со своего места и входить в большой, так же перераспределяя энергию. Остатки импульса можно было гасить или рассеивать разными способами – в зависимости от способов монтажа трубчатого устройства.
Конструкция комплекса и его размещение в склоне холма. Чертежи из патента
После посадки и остановки движущихся частей пассажиры могли покинуть ракету, а затем выйти из посадочного комплекса через двери в торцах стаканов. Вероятно, далее они могли попасть в некое подобие зала прилета аэропорта.
Варианты архитектуры посадочного комплекса
В патенте предлагалось несколько вариантов архитектуры посадочного комплекса, основанного на телескопической системе. В первом случае стаканы предлагалось размещать прямо на грунте у подножия подходящего холма. При этом большой стакан помещался в укрепленной искусственной пещере. Там же находились служебные и бытовые помещения. Такой вариант архитектуры подразумевал, что излишний импульс, не поглощенный телескопической конструкцией и внутренними тормозами, будет передан грунту.
Телескопическое устройство можно было оснастить поплавками и поместить на канал с водой достаточной длины. В этом случае остаток энергии тратился на перемещение всей конструкции по воде: при этом весь комплекс мог замедляться и терять энергию. Также предлагались схожие варианты с колесным и лыжным шасси. В этих случаях комплекс должен был двигаться по дорожке с трамплином в конце. Возвышенность отвечала за создание дополнительного сопротивления движению и тоже гасила энергию.
Позже в американской прессе появился рисунок, изображающий еще один вариант монтажа телескопического комплекса. На этот раз он под небольшим наклоном закреплялся на длинном железнодорожном многотележечном транспортере-платформе. Большой стакан «прикрепили» к платформе жестко, а два других поддерживались опорами с роликами. Внутри системы подвижных стаканов появилась дополнительная система амортизации, расположенная на продольной оси всей сборки.
Принцип действия остался прежним, но наклонное размещение телескопической системы должно было изменить распределение сил на конструкцию и грунт. Как и в предыдущих версиях проекта, ракета должна была влетать во внутреннюю трубу-стакан, складывать систему и затормаживаться, а платформа-транспортер отвечала за пробег и окончательную остановку.
Увы, не пригодился
Патент на «Аппарат для посадки ракет» был оформлен в начале пятидесятых годов. В этот же период об интересном изобретении Далласа Б. Дрискилла неоднократно писали научно-популярные и развлекательные издания. Оригинальная идея получила широкую известность и стала темой обсуждений, в первую очередь, среди интересующейся публики. Что касается ученых и инженеров, то они не проявили особого интереса к изобретению.
Дальнейшее развитие ракетной и космической техники, как выяснилось позже, прекрасно шло и продолжалось без сложных телескопических посадочных комплексов. Со временем ведущие страны разработали целый ряд возвращаемых космических аппаратов для людей и грузов, и ни один из этих образцов не нуждался в сложной посадочной системе конструкции Д.Б. Дрискилла. Обладая нынешними знаниями, нетрудно понять, почему изобретение американского энтузиаста так и не было реализовано на практике.
Другие варианты размещения комплекса. Чертежи из патента
В первую очередь необходимо вспомнить, что необходимость в специальном посадочном комплексе для ракеты так и не возникла. Возвращаемые аппараты космических ракет обходились парашютными системами, а появившиеся позже многоразовые орбитальные самолеты могли приземляться на обычных взлетно-посадочных полосах.
Изобретение Д.Б. Дрискилла отличалось сложностью конструкции, способной затруднять как разработку и строительство, так и эксплуатацию работоспособных комплексов. Для реализации оригинальных идей требовался сложный подбор материалов с нужными параметрами, после которого следовало разработать подвижную конструкцию достаточной жесткости и прочности. Кроме того, нужно было рассчитать взаимодействие деталей, создать необходимые тормозы и т.д. При всем этом, комплекс был совместим только с ракетами заданных габаритов и с заданными параметрами скорости.
Для строительства комплекса требовалась крупная площадка, на которой следовало разместить не самые простые объекты. Предложенные варианты размещения комплекса предусматривали сложные земляные или гидротехнические работы.
С характерной проблемой предстояло столкнуться во время эксплуатации посадочного комплекса. Ракета должна была выходить на торец телескопической системы с максимально возможной точностью. Даже небольшие отклонения от расчетной траектории или скорости грозили аварией, в том числе крушением с человеческими жертвами.
Наконец, телескопическая система конкретного диаметра под конкретную энергию могла быть совместимой только с определенными типами ракет. При создании новых ракет или космопланов конструкторам пришлось бы учитывать ограничения посадочного комплекса – габаритные и энергетические. Либо разрабатывать не только ракету, но и посадочные системы под нее. На фоне ожидаемого прогресса и желаемых его темпов оба этих варианта выглядели бесперспективными.
Изобретение Д.Б. Дрискилла имело массу проблем и недостатков, но не могло похвастаться положительными особенностями. По сути, речь шла об оригинальном решении специфической задачи, причем эта задача и ее решение имели сомнительные перспективы. Как стало ясно позже, развитие космонавтики и ракетной техники прекрасно продолжилось и без средств горизонтальной посадки ракет. В связи с этим любопытная разработка энтузиаста так и осталась в виде патента и нескольких публикаций в прессе.
Информация