[發明專利]太空套服

有效

• 申請號: 201410437765.1
• 申請日: 2011-02-10
• 公開（公告）號: CN104236390B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 霍華德.M.欽;金伯利.A.卡拉哈
• 申請（專利權）人: 霍華德.M.欽;金伯利.A.卡拉哈
• 主分類號: F41F7/00
• 分類號: F41F7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳曉帆

本申請是申請日為2011年2月10日，申請號為201180018304.5，發明名稱為“火箭發射系統和支撐裝置”的專利申請的分案申請。?

相關申請的交叉引用?

本申請根據美國法典第35篇第119(e)章要求2010年2月11日提交的美國臨時專利申請No.61/337,645的利益，該專利申請通過引用以其整體并入本文。?

技術領域

本發明涉及太空套服，且涉及用于將各種類型的有效負載輸送到上層大氣和更遠處的系統，且更具體地涉及具有高層發射臺的高循環率發射率火箭發射器。電纜本身的重量被輕于空氣的氣球抵消。電纜被一個或多個輕于空氣的氣球拉緊，并被樞軸旋轉的系繩電纜錨定。?

背景技術

將有用的材料例如推進劑、用于生命支持的氣體等和制造物品輸送到上層大氣或更遠處的很多方法存在或已在最近的出版物中被提出。?

這些主要涉及由基于化學、核或地的激光器或主能源提供動力的火箭。降低將有用的材料和制造物品輸送到上層大氣或更遠處的每單位質量成本的涉及火箭的各種方法存在或已被提出。?

這些包括可再使用的火箭動力飛行器，例如將很快退役的美國航天飛機或俄羅斯的現在不運轉的Buran。目前，只有具有在固體燃料動力火箭助推器上的皮帶的化學多級火箭或飛行器或在發射之前被運輸到高海拔的火箭例如美國的小型Pegasus被已知在使用中。?

降低到上層大氣或更遠處的輸送成本的所提出的方法最常見地涉及通過在點燃主發動機或多個發動機之前增加初始動能或勢能來將能量傳輸到火箭。可實現此的提議包括：在一次性自由飛行的輕于空氣的氣球下懸掛的高度，或從利用化學推進劑或壓縮空氣或壓縮氫氣的大噴槍以高速強制噴射，或輸送到連接到飛機例如Virgin?Galactic(維珍銀河)White?Knight?Two的高海拔，或輸送到在飛機后面的電纜系繩電纜上牽引的高海拔，或使用基于地面的線性感應發動機加速到高速度，或在點燃火箭的一個或多個主發動機之前的噴射或火箭動力雪撬。?

不涉及火箭的用于減少輸送成本的一個提出的方法是所謂的“太空升降機”，其中大物塊通過數千英里長的單個電纜栓到地球。大物塊在與地球同步的軌道中繞地球周圍的軌道運行，并保持電纜拉緊。該電纜將接著以類似于火車行進的鐵路導軌的方式被使用。?

這后一種方法的主要困難是，電纜所需的材料的抗拉強度遠遠超過任何現有的材料，特別是因為電纜的一半重量將是相當大的。另一困難是為了提供以足夠的能量在該電纜上爬升的飛行器以本質上爬出地球的大部分重力場。無重量的超強的電纜材料對這樣的“太空升降機”是理想的，但這還不存在。此外，高達數千英里的電纜的能量供應的問題引起到達爬升飛行器的束狀微波或激光功率的考慮。在束狀功率上的云和大氣的散焦和障礙效應可能極大地減少實際上到達爬升飛行器的功率的量。由于需要剎車以防止(爬升)飛行器超過將所述飛行器保持到電纜的機構的速度能力，在飛行器返回到地球時能量的耗散可能相當浪費。?

很多當前提出的方法需要新材料或大而重的材料的發展，并可能在將到來的數十年內看到商業服務，即便有的話也是不多。?

大部分當前發射方法涉及使用主要從化石燃料例如煤或石油得到的大量能量以產生低溫液氧氧化劑、低溫液氫或其它液體碳氫化合物或固體推進劑。不可再生能源的這個使用內在地是低效的，因為在燃料的每個生產階段有過程低效率的混合。用于將飛行器推出大氣的廢棄材料的大質量和有時有毒的性質也常常造成生態損害，或可能引?起氣候擾亂。?

因此，存在對以遠小于當前商業上可得到的每輸送單位質量成本將有用的材料例如推進劑、用于生活支持的氣體等和制造物品輸送到上層大氣或更遠處的方法的需要，該方法利用當前可得到的材料和技術。此外，通過使用水力發電、地熱或太陽光生伏打生成的電來最小化用于將飛行器推出地球的大氣的材料的質量以在點燃飛行器的一個或多個引擎之前使飛行器升得盡可能高將是生態上有益的。?

大氣監控已實行了超過五十年。太陽輻射、微量氣體的濃度、溫度、壓力和其它參數的測量(地球的氣候變化的方向可通過這些參數來預測)極大地提高了我們對我們世界的氣候的理解。它對于臭氧孔、二氧化碳的連續升高和大氣中的其它“溫室”氣體以及現在在地球大氣中的多于五十種化學物質非常重要。?