[发明专利]低成本火箭

说明书

本发明的目的在于提供一种以低成本实现能够再使用的火箭的低成本火箭。所述低成本火箭由大气层内飞行部分和大气层外飞行部分构成，在大气层内通过所述大气层内飞行部分利用空气上升，使所述大气层内飞行部分与所述大气层外飞行部分在大气层外附近分离，所述大气层外飞行部分通过该火箭上升到大气层外，所述大气层内飞行部分利用空气下降并着陆。

技术领域

本发明涉及与以往的通常火箭或再使用火箭相比能够大幅地降低成本的低成本火箭。

背景技术

近年来，为了进行月亮或火星等宇宙中的调查、观测、开发等，发射了无人或有人的火箭或用于降低成本的再使用火箭。

图1～3是示出公知的火箭的一例的图。

图1是示出所谓的一次性的多级式火箭1a的图。

如图1所示，火箭1a构成为多级，在大气层内由设置在一级部分的发动机推进，当到达作为大气层外的宇宙空间时，将一级部分分离，二级部分能够利用设置在该二级部分以后的发动机在宇宙空间中推进。

一级部分在分离后落下到地球上，与二级部分以后同样地，不被再使用。

因此，一次性的火箭1a的成本性极差。

为了解决这样的一次性的火箭的问题而开发的火箭是再使用型宇宙往返型的火箭。

图2是示出美国国家航空航天局(NASA)开发的航天飞机1b的图，图3是示出SpaceX公司开发的大猎鹰火箭(BFR)1c的图。

根据这些火箭，由于构成为能够再使用机体的一部分或全部，所以能够期待成本的降低。

然而，在这样的以往的再使用型宇宙往返型火箭中，存在以下问题。

例如，关于航天飞机，虽然能够再使用轨道船，但外部燃料箱、固体燃料火箭是一次性的(参照图2)。

而且，由于一次性的部分的成本占整体的约80％，所以成本性绝对不好。

另外，轨道船需要牢固地构成以便再冲进大气层时不产生破损，相应的成本会增加。

BFR1c由助推器和宇宙船构成，均构成为能够再使用。

例如，助推器在BFR1c到达大气层外时分离，以相对于地上垂直的姿势着陆。

但是，仅通过逆喷射将细长形状的助推器保持在垂直姿势是困难的，确定性、可靠性、安全性存在担忧。

另外，由于同样的理由，使其准确地着陆到目的地也是困难的。

而且，为了进行这样的着陆，需要先进的控制技术，会产生巨额的开发、实验费用。

因此，即使是再使用型宇宙往返型火箭，也不一定能够降低成本，潜在有反而使成本增加的问题。

另外，以往的火箭从地上发射到大气层飞行期间消耗燃料的80％。

发明内容

本发明鉴于以上的情况而做出，其目的在于提供以低成本实现能够再使用的火箭的低成本火箭。

为了达成上述目的，本发明的低成本火箭由大气层内飞行部分和大气层外飞行部分构成，利用大气层的空气，用大气层内飞行部分的螺旋桨在大气层内上升，在大气层附近使所述大气层内飞行部分与大气层外飞行部分分离，用大气层外部分火箭发射，所述大气层内飞行部分利用所述螺旋桨在大气层内使用自动转动(auto-rotation)来下降，如果需要则在即将着陆前控制螺旋桨的俯仰(pitch)来软着陆。

此外，优选设置多组所述大气层内飞行部分的螺旋桨，并将它们配置为较宽地分散开的状态，由此，它们能够使所述大气层外飞行部分垂直上升，并垂直或以规定的角度发射分离，所述大气层内部分能够大致水平地下降着陆。