Устройство управления для ракеты

Устройство управления для ракеты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее раскрытие относится к устройству управления для ракеты.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Например, в многоступенчатой ракете для использования в запуске полезной нагрузки, такой как спутник, двигатель n-ой ступени ракеты включается следом за выключением ракетного двигателя (n-1)-ой ступени и (n-1)-ая ступень ракеты отделяется и отбрасывается от n-ой ступени ракеты.

[0003] (n-1)-ая ступень ракеты, которая отделяется и отбрасывается, может сбрасываться таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области, на значительном расстоянии от суши на земле или от моря вблизи суши. Соответственно, в событии запуска многоступенчатой ракеты двигатели второй ступени ракеты и последующих могут запускаться в установленное время, т.е. отделять и отбрасывать предыдущий блок ракеты в установленное время.

[0004] В качестве технологии, относящейся к этому, существует предложение для отделения и отбрасывания отбрасываемого объекта от летящего объекта в тот момент, когда горизонтальная дальность полета от точки старта летящего объекта, которая рассчитывается из ускорения летящего объекта, превышает расстояние известной точки отделения/отбрасывания от точки старта, причем точка отделения/отбрасывания является подходящей для сбрасывания отброшенного объекта таким образом, чтобы упасть в пределах подобной безопасной области (например, Патентный документ 1).

ДОКУМЕНТ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0005] Патентный документ 1: JP H06-344994 A

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ

[0006] В частности, принимая во внимание различие погодных условий и подобное этому во время запуска, ракета может заправляться топливом в количестве немного большим, чем стандартное количество, за счет добавления к нему запаса. Исходя из вышеизложенного, когда ракета отделяется и отбрасывается в подобной предварительно определенной точке, как в общепринятом предложении, ракета иногда отделяется и отбрасывается в состоянии, при котором топливо в количестве запаса остается в ней.

[0007] Ракета может заправляться топливом, количество которого является надлежащим в результате расходования топлива ракетным двигателем, в терминах расширения возможности запуска ракеты за счет увеличения дальности полета в соответствии с заправленным количеством топлива. Другими словами, наиболее подходящим является то, чтобы заправленное в ракету топливо израсходовалось насколько возможно полностью. С точки зрения терминов расширения возможности запуска ракеты ракета может не отделяться или не отбрасываться в подобной предварительно определенной точке, как в общепринятом предложении.

[0008] Кроме того, также в одноступенчатой ракете, в которой n-ая ракета не отделяется и не отбрасывается, ракетный двигатель может выключаться после того, как заправленное топливо израсходуется без потерь, и ракета может сбрасываться таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области, для того чтобы расширить возможность запуска ракеты.

[0009] Настоящее раскрытие было сделано с учетом описанных выше обстоятельств. Целью настоящего раскрытия является обеспечение устройства управления для ракеты, которая может сбрасывать отброшенный объект, подобный отброшенному n-ому блоку ракеты и одноступенчатой ракете, двигатель которого уже является выключенным, в безопасную область, вместе с тем расширяя возможность запуска за счет расходования заправленного топлива как можно в большем объеме.

СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

[0010] Для того чтобы достичь описанную выше цель, устройство управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в п.1 формулы изобретения, представляет собой устройство управления для ракеты, выключающее ракетный двигатель в течение полета ракеты и отбрасывающее отбрасываемый объект, причем устройство управления отличается тем, что включает в себя: процессор для прогнозирования траектории полета, который периодически прогнозирует прогнозируемую траекторию полета, причем ракета вдоль нее летит в дальнейшем на остаточном топливе, на основе скорости полета, полетного положения и ориентации полета ракеты; процессор для прогнозирования точки падения, который периодически прогнозирует вычисленные точки падения отбрасываемого объекта в случае выключения ракетного двигателя в соответствующих запланированных промежуточных точках на прогнозируемой траектории полета ракеты; и контроллер выключения двигателя, который выключает ракетный двигатель и отбрасывает отбрасываемый объект в случае, когда полетное положение ракеты совпадает с запланированной промежуточной точкой, являющейся самой отдаленной от места запуска ракеты, причем запланированная промежуточная точка также находится там, где предполагается падение отброшенного объекта, отброшенного в запланированной промежуточной точке, в пределах безопасной области на предварительно определенных топографических данных, причем запланированная промежуточная точка находится среди соответствующих запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета, спрогнозированной в последнем цикле.

[0011] Кроме того, для того чтобы достичь описанной выше цели, устройство управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в п.2 формулы изобретения, представляет собой устройство управления для ракеты, выключающее ракетный двигатель в течение полета ракеты и отбрасывающее отбрасываемый объект, причем устройство управления отличается тем, что включает в себя: процессор для прогнозирования траектории полета, который периодически прогнозирует прогнозируемую траекторию полета, причем ракета вдоль нее летит в дальнейшем на остаточном топливе, на основе скорости полета, полетного положения и ориентации полета ракеты; процессор для прогнозирования точек падения, который периодически прогнозирует прогнозируемые точки падения отброшенного объекта в случае выключения ракетного двигателя в соответствующих запланированных промежуточных точках на прогнозируемой траектории полета ракеты; и контроллер выключения двигателя, в случае, когда рассчитывается то, что ни одна из прогнозируемых точек падения отброшенного объекта, спрогнозированных для соответствующих запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета, спрогнозированной в следующем цикле, от изменения, по меньшей мере, одной из прогнозируемых траекторий полета ракеты и прогнозируемой точки падения отброшенного объекта между двумя непосредственно предшествующими циклами, продолжающимися друг за другом, не оказывается расположенной в пределах безопасной области на предварительно определенных топографических данных, для выключения ракетного двигателя и отбрасывания отбрасываемого объекта в наиболее отдаленной запланированной промежуточной точке от места запуска ракеты, причем запланированная промежуточная точка находится там, где прогнозируемая точка падения отброшенного объекта располагается в пределах безопасной области на топографических данных, причем запланированная промежуточная точка находится среди соответствующих запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета, спрогнозированной в настоящее время, и прогнозируемая точка падения спрогнозирована таким образом, чтобы соответствовать каждой из запланированных промежуточных точек.

[0012] В соответствии с устройством управления для ракеты, соответствующим настоящему раскрытию, траектория (прогнозируемая траектория полета), вдоль которой прогнозируется полет ракеты на остаточном топливе во время полета запущенной ракеты, является прогнозируемой. Эта прогнозируемая траектория полета периодически прогнозируется и обновляется по последней информации. В дальнейшем, каждый раз, когда прогнозируется прогнозируемая траектория полета, соответствующие точки (прогнозируемые точки падения), на которые отброшенный объект прогнозируется для падения в случае, когда ракетный двигатель выключается на множестве соответствующих запланированных промежуточных точек, установленных на прогнозируемой траектории полета, являются прогнозируемыми. Прогнозируемые точки падения также периодически прогнозируются и обновляются по последней информации.

[0013] В дальнейшем, ракетный двигатель выключается и отбрасываемый объект отбрасывается, когда летящая ракета достигает запланированной промежуточной точки, наиболее отдаленной от места запуска ракеты, причем запланированная промежуточная точка также находится там, где отбрасываемый объект, отброшенный в запланированной промежуточной точке, также прогнозируется для падения в пределах безопасной области на предварительно определенных топографических данных, причем запланированная промежуточная точка находится среди соответствующих запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета ракеты, которая прогнозировалась в прошлом цикле.

[0014] Кроме того, также в устройстве управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в п.2 формулы изобретения, одинаковым образом с устройством управления для ракеты, которое описывается в п.1 формулы изобретения, прогнозируемая траектория полета ракеты и прогнозируемые точки падения отброшенного объекта в случае, когда ракетный двигатель выключается на множестве соответствующих запланированных промежуточных точек, установленных на прогнозируемой траектории полета, периодически прогнозируются в течение полета запущенной ракеты и обновляются по последней информации.

[0015] В дальнейшем, если отброшенный объект не падает в пределах безопасной области топографических данных, когда ракетный двигатель выключается, и отбрасываемый объект отбрасывается в соответствующих промежуточных точках на прогнозируемой траектории полета, которые прогнозируются в следующем цикле, тогда ракетный двигатель выключается, и отбрасываемый объект отбрасывается, когда летящая ракета достигает запланированной промежуточной точки, наиболее отдаленной от места запуска ракеты, причем запланированная промежуточная точка также находится там, где прогнозируется то, что в дальнейшем двигатель выключается, и отбрасываемый объект, отброшенный в запланированной промежуточной точке, падает в пределах безопасной области на предварительно определенных топографических данных, причем запланированная промежуточная точка находится среди соответствующих запланированных промежуточных точек на самой последней прогнозируемой траектории полета ракеты, которая прогнозируется в настоящее время.

[0016] В настоящем описании в качестве отброшенного объекта ракеты, например, упоминаются: обтекатель, отделенный и отброшенный в событии размещения полезной нагрузки в одноступенчатой ракете или многоступенчатой ракете; (n-1)-ая ступень ракеты, отделенной и отброшенной от n-ой ступени ракеты в многоступенчатой ракете; и последующие; сама одноступенчатая ракета.

[0017] Исходя из вышеизложенного, в соответствии с устройством управления для ракеты, соответствующим настоящему раскрытию, которое описывается в п.1 или п.2 формулы изобретения, например, даже если топливо, израсходованное ракетным двигателем для того, чтобы заставить лететь ракету вдоль определенной траектории полета, колеблется по величине из-за погодных условий и подобного этому, ракету заставляют лететь в наиболее отдаленную запланированную промежуточную точку, в которой отброшенный объект сбрасывается таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области топографических данных, и вслед за этим ракетный двигатель выключается, и отбрасываемый объект отбрасывается.

[0018] Вследствие этого, по мере увеличения дальности полета ракеты за счет расходования заправленного топлива как можно в большем объеме для того, чтобы посредством этого расширить ее возможность запуска, отброшенный объект может сбрасываться таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области.

[0019] Кроме того, устройство управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в п.3 формулы изобретения, представляет собой устройство управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в одном из п.1 и п.2 формулы изобретения, отличающееся тем, что ракета представляет собой многоступенчатую ракету, отброшенный объект включает в себя, по меньшей мере, блок (n-1)-ой ступени ракеты, отделенный и отброшенный от n-ой ступени ракеты, процессор для прогнозирования траектории полета периодически прогнозирует прогнозируемую траекторию полета, вдоль которой многоступенчатая ракета летит в дальнейшем за счет силы тяги, формирующейся за счет ракетного двигателя (n-1)-ой ступени за счет использования остаточного топлива, на основе скорости полета, полетного положения и ориентации полета многоступенчатой ракеты, и для соответствующих запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета многоступенчатой ракеты процессор для прогнозирования точек падения периодически прогнозирует прогнозируемые точки падения (n-1)-ой ступени ракеты в случае, когда ракетный двигатель (n-1)-ой ступени выключается, и блок (n-1)-ой ступени ракеты отделяется и отбрасывается от n-ой ступени ракеты.

[0020] В соответствии с устройством управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в п.3 формулы изобретения, в соответствии с устройством управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, которое описывается в одном из п.1 и 2 формулы изобретения, в случае, когда ракета представляет собой многоступенчатую ракету, отделение/отбрасывание (n-1)-ой ступени ракеты, в которой ракетный двигатель является выключенным, от n-ой ступени ракеты выполняется в запланированной промежуточной точке, которая является наиболее отдаленной от места запуска многоступенчатой ракеты и в которой отделенный и отброшенный блок (n-1)-ой ступени ракеты сбрасывается таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области.

[0021] Исходя из вышеизложенного, дальность полета многоступенчатой ракеты за счет силы тяги ракетного двигателя (n-1)-ой ступени может увеличиваться за счет расходования топлива (n-1)-ой ступени ракеты как можно в большем объеме, и блок (n-1)-ой ступени ракеты, отделенный и отброшенный от n-ой ступени ракеты, может сбрасываться таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области.

ЭФФЕКТ

[0022] В соответствии с настоящим раскрытием, отброшенный объект, такой как отброшенный n-й блок ракеты и одноступенчатая ракета, двигатель которой уже является выключенным, может сбрасываться таким образом, чтобы упасть в пределах безопасной области, тем самым расширяя возможность запуска за счет расходования заправленного топлива как можно в большем объеме.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] ФИГ.1 представляет собой частичный фронтальный разрез, показывающий схематичную конфигурацию второй ступени ракеты, на которой установлено устройство управления в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

ФИГ.2 представляет собой пояснительное изображение, показывающее номинальную траекторию полета двухступенчатой ракеты с ФИГ.1 и траекторию сбрасывания отделенного/отброшенного объекта от ракеты.

ФИГ.3 представляет собой пояснительное изображение, показывающее топографические данные диапазонов для спуска (области в диапазоне), включающие в себя предельные линии падения (множество ILL) для стран, которые сохраняются во внутренней памяти контроллера с ФИГ.1.

ФИГ.4 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую процедуру процесса, выполняемую установленным компьютером с ФИГ.1.

ФИГ.5 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую пример специальной процедуры процесса определения выключения двигателя с ФИГ.4.

ФИГ.6 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую пример специальной процедуры процесса определения выключения двигателя с ФИГ.4, которая выполняется установленным компьютером двухступенчатой ракеты, на которой установлено устройство управления в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

ФИГ.7 представляет собой частичный фронтальный разрез, показывающий схематичную конфигурацию одноступенчатой ракеты, на которой установлены устройства управления в соответствии с третьим вариантом осуществления и четвертым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

ФИГ.8 представляет собой пояснительное изображение, показывающее номинальную траекторию полета одноступенчатой ракеты с ФИГ.7 и траекторию сбрасывания блока ракеты.

ФИГ.9 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую процедуру процесса, выполняемую установленным компьютером с ФИГ.7.

ФИГ.10 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую пример специальной процедуры процесса определения выключения двигателя с ФИГ.9, которая выполняется установленным компьютером одноступенчатой ракеты, на которой установлено устройство управления в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего раскрытия.

ФИГ.11 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую пример специальной процедуры процесса определения выключения двигателя с ФИГ.9, которая выполняется установленным компьютером одноступенчатой ракеты, на которой установлено устройство управления в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего раскрытия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0024] Ниже осуществляется описание вариантов осуществления устройства управления для ракеты в соответствии с настоящим раскрытием, при этом делается ссылка на чертежи. В нижеследующих вариантах осуществления осуществляется описание двухступенчатой ракеты в качестве примера ракеты.

[0025] ФИГ.1 представляет собой частичный фронтальный разрез, показывающий схематичную конфигурацию двухступенчатой ракеты, на которой установлено устройство управления в соответствии с первым вариантом осуществления. Двухступенчатая ракета 1 этого варианта осуществления, которая показана на ФИГ.1, включает в себя первую и вторую ступени 11 и 13 ракеты и обтекатель 15.

[0026] Первая и вторая ступени 11 и 13 ракеты включают в себя топливные баки 11a и 13a жидкого кислорода и жидкого водорода и ракетные двигатели 11b и 13b, которые используют жидкий кислород и жидкий водород в виде набора этих компонентов ракетного топлива соответственно. Следует отметить, что исключена иллюстрация твердотопливного ракетного ускорителя и вспомогательного двигателя, которые существуют для использования во время запуска двухступенчатой ракеты 1.

[0027] Вторая ступень 13 ракеты присоединяется к верхней части первой ступени 11 ракеты через механизм разделения (не показан). Когда ракетный двигатель 11b первой ступени выключается за счет фактически завершения использования компонентов ракетного топлива (жидкого кислорода и жидкого водорода) топливного бака 11a, блок 11 первой ступени ракеты отделяется от второй ступени 13 ракеты за счет механизма разделения и запускается ракетный двигатель 13b второй ступени.

[0028] Обтекатель 15 закрывает полезную нагрузку (не показана), присоединенную к верхней части второй ступени 13 ракеты через механизм разделения, и открывается наполовину с его верхнего конца в течение полета двухступенчатой ракеты 1 и отделяется и отбрасывается от двухступенчатой ракеты 13.

[0029] В некоторых случаях обтекатель 15 отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты перед тем, как блок 11 первой ступени ракеты отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты. Однако в этом варианте осуществления осуществляется описание случая, когда обтекатель 15 отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты после истечения определенного времени с того момента, как блок 11 первой ступени ракеты отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты, или после того, как первая ступень 11 ракеты продвинется вперед на определенное расстояние с того момента, как первая ступень 11 ракеты отделяется и отбрасывается.

[0030] Когда обтекатель 15 отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты, полезная нагрузка (не показана) внутри обтекателя 15 выходит наружу. Когда ракетный двигатель 13b второй ступени выключается за счет завершения использования компонентов ракетного топлива (жидкого кислорода и жидкого водорода) топливного бака 11a, полезная нагрузка отделяется от второй ступени 13 ракеты и выводится на спутниковую орбиту.

[0031] Зажигание и выключение ракетных двигателей 11b и 13b первой ступени и второй ступени и отделение блока 11 первой ступени ракеты и обтекателя 15 от второй ступени 13 ракеты управляются при помощи установленного компьютера (GCC: компьютер наведения и управления) 13c (соответствующего устройству управления для ракеты в формуле изобретения) в второй ступени 13 ракеты.

[0032] К установленному компьютеру 13c присоединяется IMU Инерциальный измерительный блок 13d, который рассчитывает скорость полета, полетное положение и ориентацию полета двухступенчатой ракеты 1 за счет использования гироскопических датчиков и датчиков ускорения. Установленный компьютер 13c управляет направлениями тяги и подобным этому ракетных двигателей 11b и 13b на основе скорости полета, полетного положение и ориентации полета, которые воспринимаются за счет IMU 13d, вследствие чего двухступенчатая ракета 1 может лететь по номинальной траектории полета, данные о которой сохраняются во внутренней памяти установленного компьютера 13c.

[0033] Кроме того, установленный компьютер 13c отслеживает количество топлива, остающееся в топливных баках 11a и 13a двухступенчатой ракеты 1, и прогнозирует траекторию полета двухступенчатой ракеты 1 на основе отслеживаемого количества топлива и на основе скорости полета, полетного положение и ориентации полета двухступенчатой ракеты 1, которые воспринимаются за счет IMU 13d.

[0034] Траектория полета, спрогнозированная за счет установленного компьютера 13c (т.е. прогнозируемая траектория полета), включает в себя траекторию, вдоль которой двухступенчатая ракета 1 летит в дальнейшем за счет силы тяги ракетного двигателя 11b первой ступени за счет использования остаточного топлива первой ступени 11 ракеты до тех пор, пока процесс горения в ракетном двигателе 11b первой ступени не прекращается. В дальнейшем в этом документе эта прогнозируемая траектория полета называется прогнозируемой траекторией полета первой ступени.

[0035] Кроме того, прогнозируемая траектория полета включает в себя траекторию, вдоль которой двухступенчатая ракета летит за счет силы тяги ракетного двигателя 13b второй ступени за счет использования топлива второй ступени 13 ракеты, после того как первая ступень 11 ракеты отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты. В дальнейшем в настоящем документе прогнозируемая траектория полета называется прогнозируемой траекторией полета второй ступени.

[0036] Следует отметить, что сплошная линия на пояснительном изображении на ФИГ.2 представляет собой прогнозируемую траекторию полета двухступенчатой ракеты 1, которая прогнозируется за счет установленного компьютера 13c. На этой сплошной линии сегмент от точки запуска, в которой оба - расстояние на поверхности земли и высота - равняются «0», до точки прекращения процесса горения в ракетном двигателе 11b первой ступени, которая обозначается за счет левой точки на графике между двух точек на графике в виде звездочек, присутствующих на ФИГ.2, представляет собой прогнозируемую траекторию полета первой ступени. Кроме того, сегмент от точки отделения/отбрасывания ракетного двигателя 11b первой ступени до точки прекращения процесса горения в ракетном двигателе 13b второй ступени, которая обозначается за счет правой точки на графике между двух точек на графике в виде звездочек, присутствующих на ФИГ.2, представляет собой прогнозируемую траекторию полета второй ступени.

[0037] Кроме того, установленный компьютер 13c прогнозирует точку, где прогнозируется падение блока 11 первой ступени ракеты, т.е. прогнозируемую точку падения (IIP: мгновенная точка падения) в случае, когда ракетный двигатель 11b первой ступени выключается в точке выключения на прогнозируемой траектории полета первой ступени, и первая ступень 11 ракеты отделяется и отбрасывается от второй ступени 13 ракеты в точке отделения/отбрасывания, размещенной впереди таковой.

[0038] Кроме того, установленный компьютер 13c прогнозирует соответствующие точки, в которых куски обтекателя 15 прогнозируются для падения, т.е. прогнозируемые точки падения в случае, когда двухступенчатая ракета 1, которая пролетает определенное время или продвигается вперед на определенное расстояние после того, как первая ступень 11 ракеты отделяется и отбрасывается, открывает обтекатель 15 наполовину и отделяет и отбрасывает обтекатель 15 от второй ступени 13 ракеты в точке отделения/отбрасывания, обозначенной за счет точки на графике в виде пустого треугольника на ФИГ.2 на прогнозируемой траектории полета второй ступени.

[0039] Следует отметить, что установленный компьютер 13c по отдельности прогнозирует прогнозируемые точки падения первой ступени 11 ракеты и обтекателя 15 на основе скоростей полета, полетных положений и ориентаций полета двухступенчатой ракеты 1 на соответствующих прогнозируемых траекториях полета первой ступени и второй ступени.

[0040] Кроме того, прогнозируемая точка падения блока 11 первой ступени ракеты изменяется в зависимости от того, в какой точке на прогнозируемой траектории полета первой ступени должна назначаться точка выключения ракетного двигателя 11b первой ступени. Соответственно, установленный компьютер 13c устанавливает множество запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета первой ступени, и по отдельности прогнозирует прогнозируемые точки падения блока 11 первой ступени ракеты для случаев, когда соответствующие запланированные промежуточные точки назначаются точкой прекращения процесса горения в ракетном двигателе 11b первой ступени.

[0041] Кроме этого, прогнозируемая траектория полета второй ступени двухступенчатой ракеты 1 изменяется в зависимости от того, где должна назначаться точка выключения ракетного двигателя 11b первой ступени на прогнозируемой траектории полета первой ступени. Соответственно, после назначения точки выключения ракетного двигателя 11b первой ступени, установленный компьютер 13c прогнозирует прогнозируемую траекторию полета второй ступени двухступенчатой ракеты 1, которая соответствует назначенной точке выключения. В дальнейшем, установленный компьютер 13c прогнозирует прогнозируемую точку падения обтекателя 15, при этом беря, в качестве точки отделения/отбрасывания, положение двухступенчатой ракеты 1 на прогнозируемой траектории полета второй ступени, когда двухступенчатая ракета 1 пролетает в течение определенного времени или на определенное расстояние от точки отделения/отбрасывания первой ступени 11 ракеты.

[0042] Как описывалось выше, точка отделения/отбрасывания обтекателя 15 на прогнозируемой траектории полета второй ступени предполагается такой, чтобы по отдельности соответствовать каждой из запланированных промежуточных точек на прогнозируемой траектории полета первой ступени, которая предполагается в качестве точки выключения ракетного двигателя 11b первой ступени. Вследствие этого, таким же образом, как и для прогнозируемой точки падения первой ступени 11 ракеты, установленный компьютер 13c прогнозирует прогнозируемую точку падения, которая соответствует точке отделения/отбрасывания обтекателя 15, по отдельности в соответствии с соответствующими запланированными промежуточными точками на прогнозируемой траектории полета первой ступени, предполагаемыми в качестве точек выключения ракетного двигателя 11b первой ступени.

[0043] В частности, прогнозируемые траектории полета первой ступени и второй ступени двухступенчатой ракеты 1, которые прогнозируются за счет установленного компьютера 13c, представляют собой так называемые номинальные траектории полета. Однако в действительной траектории полета двухступенчатой ракеты 1 возникает отклонение по отношению к номинальным траекториям полета за счет влияния погодных условий или подобного им. В дальнейшем, это отклонение не отражается на прогнозируемых траекториях полета первой ступени и второй ступени двухступенчатой ракеты 1, которые служат основой в событии, в котором установленный компьютер 13c прогнозирует прогнозируемые точки падения блока 11 первой ступени ракеты и обтекателя 15.

[0044] Соответственно, принимая во внимание отклонение действительной траектории полета двухступенчатой ракеты 1 по отношению к номинальной траектории полета, установленный компьютер 13c прогнозирует прогнозируемые точки падения блока 11 первой ступени ракеты и обтекателя 15 в виде диапазонов, включающих в себя некоторое отклонение.

[0045] Следует отметить, что во внутренней памяти установленного компьютера 13c топографические данные, которые определяют безопасную область, где падение отброшенного объекта двухступенчатой ракеты 1 является разрешенным, сохраняются совместно с данными номинальной траектории полета двухступенчатой ракеты 1. Как показано на пояснительном изображении на ФИГ.3, эти топографические данные представляют собой топографические данные диапазонов для спуска (области в диапазоне), включающие в себя предельные линии падения (множество ILL), обозначающие пограничные линии земель, которые должны защищаться от падения отброшенного объекта, и расположенных рядом с ними морей. Вследствие этого, оставшаяся область, за исключением областей на большем количестве сторон суши, чем предельные линии падения, становится безопасной областью SA, где падение отброшенного объекта двухступенчатой ракеты 1 является разрешенным.

[0046] Кроме того, во внутренней памяти установленного компьютера 13c сохраняются данные, которые обозначают область, на которой падают фрагменты блока 11 первой ступени ракеты и обтекателя 15, отделенных и отброшенных от второй ступени 13 ракеты. Размер и форма подобной области падения фрагментов различается в зависимости от возможности запуска двухступенчатой ракеты 1, т.е. допустимого веса полезной нагрузки для запуска (не показана).

[0047] Это происходит потому, что, поскольку двухступенчатая ракета 1 имеет более значительную возможность запуска, инерция в направлении полета, которая действует на блок 11 первой ступени ракеты во время отделения/отбрасывания, является большей, и степень разброса фрагментов блока 11 первой ступени ракеты после отделения/отбрасывания является меньшей, причем разброс вызывается силой, отличной от инерции.

[0048] Например, область падения фрагментов первой ступени 11 ракеты в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 1.5 т (тонн), которая летит по прогнозируемой траектории полета, показанной пунктирной линией на ФИГ.3, становится таким диапазоном, какой показан за счет пунктирного овала. Кроме того, область падения фрагментов первой ступени 11 ракеты в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 2 т (тонны), которая летит по прогнозируемой траектории полета, показанной чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на ФИГ.3, становится меньшим диапазоном, чем область падения фрагментов первой ступени 11 ракеты в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 1.5 т (тонн).

[0049] Следует отметить, что пустой ромбик на ФИГ.3, который нанесен на прогнозируемую траекторию полета двухступенчатой ракеты 1 с возможностью запуска 1.5 т (тонн), представляет собой прогнозируемую точку падения (IIP) первой ступени 11 ракеты в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 1.5 т (тонн). Кроме того, сплошной ромбик на ФИГ.3, который нанесен на прогнозируемую траекторию полета двухступенчатой ракеты 1 с возможностью запуска 2 т (тонн), представляет собой прогнозируемую точку падения (IIP) первой ступени 11 ракеты в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 2 т (тонн).

[0050] На величину, на которую инерция в направлении полета, которая действует на первую ступень 11 ракеты во время отделения/отбрасывания, является большей в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 2 т (тонн), чем в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 1.5 т (тонн), прогнозируемая точка падения первой ступени 11 ракеты в двухступенчатой ракете 1 с возможностью запуска 2 т (тонн) размещается ближе к началу в направлении полета двухступенчатой ракеты 1 по отношению к области падения фрагментов.

[0051] В дальнейшем, установленный компьютер 13c сопоставляет прогнозируемые точки падения первой ступени 11 ракеты и обтекателя 15 (которые включают в себя область падения фрагментов) с топографическими данными и извлекает набор, в котором обе - прогнозируемая точка падения первой ступени 11 ракеты и прогнозируемая точка падения обтекателя 15 располагаются в пределах безопасной области SA. Кроме того, установленный компьютер 13c определяет запланированную промежуточную точку, которая соответствует извлеченному набору, и предполагается то, что она будет являться точкой отделения/отбрасывания первой ступени 11 ракеты на прогнозируемой траектории полета первой ступени в качестве официальной точки отделения/отбрасывания первой ступени 11 ракеты.

[0052] В настоящее время в случае, когда существует множество наборов комбинаций, в каждом из которых обе - прогнозируемая точка падения блока 11 первой ступени ракеты и прогнозируемая точка падения обтекателя 15, причем каждая включает в себя область падения фрагментов, располагаются в пределах безопасной области SA, установленный компьютер 13c определяет запланированную промежуточную точку, которая является наиболее отдаленной от места запуска двухступенчатой ракеты 1 среди множества запланированных промежуточных точек, соответствующих комбинациям, в качестве точки выключения ракетного двигателя 11b первой ступени.

[0053] Таким образом, до тех пор, пока процесс горения в ракетном двигателе 11b первой ступени не прекратится, двухступенчатая ракета 1 будет лететь гораздо дальше за счет силы тяги ракетного двигателя 11b первой ступени. Исходя из вышеизложенного, возможность запуска двухступенчатой ракеты 1 может расшириться.

[0054] Следует отметить, что установленный компьютер 13c периодически и в повторяющемся режиме прогнозирует прогнозируемую траекторию полета двухступенчатой ракеты 1 и прогнозируемые точки падения блока 11 первой ступени ракеты и обтекателя 15, причем прогнозируемая траектория полета и прогнозируемые точки падения показаны на ФИГ.2. Таким образом, даже если скорость расходования топлива двухступенчатой ракетой 1 колеблется по величине в течение полета из-за изменения погодных условий и подобного этому, прогнозируемая траектория полета и прогнозируемая точка падения, которые прогнозируются за счет установленного компьютера 13c, могут обновляться в ответ на такое колебание по величине в любое время.

[0055] В дальнейшем, когда двухступенчатая ракета 1 достигает точки выключения ракетного двигателя 11b первой ступени (когда полетное положение двухступенчатой ракеты 1 совпадает с ней), установленный компьютер 13c выключает ракетный двигатель 11b первой ступени и после этого отделяет блок 11 первой ступени ракеты от второй ступени 13 ракеты.

[0056] Кроме того, когда двухступенчатая ракета 1, которая отделила и отбросила от себя первую ступень 11 ракеты, достигает точку отделения/отбрасывания обтекателя 15 (с которой совпадает полетное положение двухступенчатой ракеты 1), то установленный компьютер 13c отделяет обтекатель 15 от второй ступени 13 ракеты.

[0057] После этого со ссылкой на блок-схему последовательности операций на ФИГ.4, осуществляется описание процесса, касающегося прекращения процесса горения в ракетном двигателе 11b первой ступени, который выполняется за счет вышеупомянутого установленного компьютера 13c в течение полета двухступенчатой ракеты 1.

[0058] Для того чтобы выключить ракетный двигатель 11b первой ступени, с тем чтобы блок 11 первой ступени ракеты и обтекатель 15 мог