Паливний відсік ракети-носія

1 Паливний ВІДСІК ракети-носія, що містить бак окиснювача й розташовані нижче центральний і подовжені підвішені баки пального, які включають верхні днища, з'єднані за допомогою трубопроводів, нижні днища подовжених підвішених баків, з'єднані за допомогою трубопроводів з середньою Винахід відноситься до ракетно-космічної галузі, а саме до ракет-носмв і може використовуватися для збільшення дози заправлення компонентів палива Відомим Є паливний ВІДСІК ракети-носія, який містить бак окислювача й розташовані нижче центральний і підвішені баки пального, що включають верхні днища, з'єднані за допомогою трубопроводів, і нижні днища підвішених баків, з'єднані за допомогою трубопроводів з середньою частиною центрального бака, дренажні клапани (див книгу «Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей», кн 2, под ред В М Кудрявцева, М, «Высшая школа», 1993, с 121, рис 13 21) Кожен підвішений бак споряджений насосами для перекачування пального із підвішених баків у центральний бак На верхньому днищі кожного бака встановлений дренажний клапан У кожному баці встановлюється система контролю рівню і система спорожнення баків (див книгу «Космонавтика», энциклопедия, М , «Сов энциклопедия», 1985, с 118, 356) При цьому система контролю рівня (СКР) забезпечує високу точність заправлення компонентів палива, а система спорожнення баків (ССБ) забезпечує їх рівномірне витрачан частиною центрального бака, дренажні клапани, систему контролю рівня і систему спорожнення баків, який відрізняється тим, що в ньому верхнє днище центрального бака пального з'єднане за допомогою допоміжного трубопроводу з середньою частиною одного з подовжених підвішених баків пального, а дренажний клапан пального встановлений на верхньому днищі бака окиснювача і з'єднаний за допомогою додаткового трубопроводу з трубопроводом, який з'єднує верхні днища подовжених підвішених баків пального 2 Паливний ВІДСІК ракети-носія за п 1, який відрізняється тим, що система спорожнення баків пального виконана з двох частин - нижньої, яка встановлена у центральному баці, і верхньої, яка встановлена в одному з подовжених підвішених баків, наприклад у якому встановлена система контролю рівня ня протягом усього польоту ракети-носія (РН) Недоліком відомого паливного відсіку РН є його низькі експлуатаційні характеристики, такі як - складність конструкції і низька надійність паливного відсіку, тому що у кожному баці встановлені дренажний клапан, СКР, ССБ і насос, - велика вага паливного відсіку через велику КІЛЬКІСТЬ дренажних клапанів, СКР, ССБ і насосів, - неможливість використання компонента палива із підвішеного бака у випадку виходу з ладу його насосу Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип паливний ВІДСІК РН, який описаний у книзі («Ракеты-носители» под ред С О Осипова, М , «Воениздат» 1981, с 32 - 35, 217 - 218) Вказаний паливний ВІДСІК РН міс тить бак окислювача й розташовані нижче центральний і підвішені баки пального, які включають верхні і нижні днища, з'єднані ВІДПОВІДНО за допомогою трубопроводів, дренажні клапани, СКР і ССБ, На верхньому днищі кожного бака встановлений дренажний клапан Центральний і підвішені баки мають однакову довжину, а їх верхні і нижні днища розташовані на одних рівнях Трубопроводи, які з'єднають нижні днища центрального і під (О со сч Ю ю 55236 вішених баків, забезпечують подавання компоненновлена в одному з подовжених підвішених баків тів палива у баки під час заправлення і у двигун пального, що дозволяє одною ССБ забезпечити під час польоту РН Трубопроводи, які з'єднують рівномірне витрачання пального з усіх баків пальверхні днища цих баків, забезпечують рівномірне ного протягом усього польоту, їх наддування під час польоту РН Як СКР, так і - верхня частина ССБ встановлюється у поССБ розташовуються у одному з баків пального довженому підвішеному баці пального, в якому (див журнал «Вопросы ракетной техники», М , встановлена СКР, що дозволяє спростити техно«Мир», № 3, 1969, с 14 - 16) Вказаний паливний логію складання паливного відсіку, тому що необВІДСІК використовується на РН "Сатурн-1В", склахідно приєднувати тільки один електричний кадання якої здійснюється у вертикальному полобель, який іде до одного з подовжених підвішених женні на пусковій установці При цьому підвішені баків баки розташовуються рівномірно навколо центраПоставлена задача вирішується таким чином, льного бака і їх КІЛЬКІСТЬ не обмежена що у запропонованому паливному відсіку РН, який містить бак окислювача й розташовані нижче На автоматизованому наземному стартовому центральний і подовжені підвішені баки пального, комплексі РН транспортується з монтажнокотрі включають верхні днища, з'єднані за допомовипробувального корпусу, де вона складається, у гою трубопроводів, нижні днища подовжених підгоризонтальному положенні і встановлюється у вішених баків, з'єднані за допомогою трубопрововертикальне положення на пусковій установці за дів з середньою частиною центрального бака, допомогою установника (див патент України до дренажні клапани, систему контролю рівня і сисзаявки № 2002010750 від ЗО 01 2002р , МІЖ B64G тему спорожнення баків, в ньому верхнє днище 5/00, F41F 3/00) Отже на такій РН може закріплюцентрального бака пального з'єднано за допомоватися два підвішені баки, які розташовані діаметгою допоміжного трубопроводу з середньою часрально протилежно Через те що КІЛЬКІСТЬ підвітиною одного з подовжених підвішених баків пальшених баків обмежена, тому для розміщення ного, а дренажний клапан пального встановлений великої КІЛЬКОСТІ компонентів палива їх довжина на верхньому днищі бака окислювача і з'єднаний збільшується і досягає 20м для РН середнього за допомогою додаткового трубопроводу з трубокласу Для запобігання зіткнення підвішених баків проводом, який з'єднає верхні днища подовжених пального з нижньою опорою установника під час підвішених баків пального Система спорожнення відведення його стріли підвішені баки зміщені угопального виконана з двох частин - нижньої, встару, тобто їх верхні і нижні днища розташовані ВІДновленій у центральному баці, і верхньої, встаноПОВІДНО вище верхнього і нижнього днищ центравленій в одному з подовжених підвішених баків, льного бака пального наприклад, у якому встановлена система контроНедоліком відомого паливного відсіку РН є йолю рівня го невисокі експлуатаційні характеристики, такі як - складність конструкції і невисока надійність Для пояснення конструкції паливного відсіку паливного відсіку, тому що дренажний клапан РН і її роботи додаються креслення та її детальвстановлюється на верхньому днищі кожного бака ний опис На кресленнях зображено пального, - на фіг 1 - загальний вид паливного відсіку РН, - велика вага паливного відсіку через велику КІЛЬКІСТЬ дренажних клапанів і велику довжину - на фіг 2 - РН з подовженими підвішеними батрубопроводу для з'єднання верхнього днища ками на установнику, центрального бака з верхніми днищами подовже- на фіг 3 - РН з подовженими підвішеними баних підвішених баків ками на пусковій установці, В основу винаходу поставлена задача ство- на фіг 4 - вид А фіг 2 (вид з торця на устанорення удосконаленої конструкції паливного відсіку вник ракети) РН, який би забезпечував підвищення експлуатаЗапропонований паливний ВІДСІК складається з ційних характеристик шляхом уведення в нього бака 1 окислювача, центрального бака 2 пального нових елементів і технічних рішень, таких як і двох подовжених підвішених бака 3, 4 пального Бак 1 окислювача складається з нижнього днища - верхнє днище центрального бака пального 5, верхнього днища 6, на якому встановлені дрез'єднається за допомогою допоміжного трубопронажні клапани 7 і 8 ВІДПОВІДНО ДЛЯ окислювача і воду з середньою частиною одного з подовжених пального, СКР 9, і ССБ 10 Центральний бак 2 папідвішених баків пального, що дозволяє зменшити льного складається з верхнього днища 11, ниждовжину трубопроводу до Зм, нього днища 12 з пристроєм 13 для забирання і - дренажний клапан пального встановлюється нижньої частини 14 ССБ Подовжені підвішені баки на верхньому днищі бака окислювача і з'єднається З, 4 складаються з верхніх 15 і нижніх 16 днищ за допомогою додаткового трубопроводу з трубоВерхні днища 15 подовжених підвішених баків 3, 4 проводом, який з'єднає верхні днища подовжених з'єднаються за допомогою трубопроводу 17, до підвішених баків пального, що дозволяє виключиякого приєднані дренажний клапан 8 за допомогою ти прокладання від центрального бака пального до додаткового трубопроводу 18 і система 19 наддуподовженого підвішеного бака електричного кабевання Нижні днища 16 подовжених підвішених лю для забезпечення відкривання дренажного баків 3, 4 приєднані за допомогою трубопроводів клапана під час заправлення РН і його закриття 20 до середньої (циліндричної) частики центральперед польотом, ного бака 2 пального Верхнє днище 11 централь- система спорожнення баків пального виконуного бака 2 приєднано до середньої частини поється з двох частин - нижньої, яка встановлена у довженого підвішеного бака 4 за допомогою центральному баці пального, і верхньої, яка вста 55236 допоміжного трубопроводу 21 У подовженому го бака 2 виходить у подовжений підвішений бак 4 підвішеному баці 3 встановлені СКР 22 і верхня через допоміжний трубопровід 21, а із подовжених частина 23 ССБ Пальне заправляється у паливпідвішених баків 3 і 4 - через трубопровід 17 і доний ВІДСІК через горловину 24 до рівня 25, а окисдатковий трубопровід 18 з дренажним клапаном 8 лювач - через горловину 26 до рівня 27 РН 28 у атмосферу Заправлення пального здійснюють (фіг 2 - 4) з запропонованим паливним ВІДСІКОМ І до рівня 25, а окислювач - до рівня 27 і припинябортовою платою 29 електричних роз'ємів кріпитьють по сигналах СКР 22 і 9 ВІДПОВІДНО ся до нижньої опори ЗО установника 31 за допомоПеред пуском стрілу установника 31 повертагою елементів 32 для спирання (фіг 1) На пусковій ють відносно осі 37, при цьому нижня опора ЗО установці 33 РН 28 стикується з кабель-мачтою 34 проходить повз подовжених підвішених баків 3 і 4 з і встановлюється на поворотні стояночні кронзазором Закривають дренажні клапани 7 і 8 і здійштейни 35 До заправних горловин 24 і 26 стикуснюють наддування подовжених підвішених баків ються агрегати 36 Повертання стріли установника З і 4 за допомогою системи наддування 19 (систе31 здійснюється відносно горизонтальної осі 37 ма наддування бака 1 окислювача не зображена) У процесі польоту РН 28 пальне через пристрій 13 Робота запропонованого паливного відсіку РН для забирання поступає у двигун Системи 10 і 14, здійснюється наступним чином 23 спорожнення баків регулюють витрачання комЗ заводу-виробника подовжені підвішені баки понентів палива При цьому спочатку працює верЗ, 4 і центральний блок (бак 1 окислювача і хня частина 23 ССБ, а коли рівень 25 досягне пунцентральний бак 2 пального) транспортують по ктирної лінії (див фіг 1), починає працювати нижня залізниці у монтажно-випробувальний корпус косчастина 14 ССБ Під час ВІДМІНИ пуску зливання модрому, де здійснюють складання РН 28 При компонентів палива з РН 28 і її зняття з пускової цьому подовжені підвішені баки 3, 4 стикують до установки здійснюється у зворотній ПОСЛІДОВНОСТІ центрального блока Потім до подовжених підвішених баків 3, 4 стикують трубопровід 17, до поРН з запропонованим паливним ВІДСІКОМ може довженого підвішеного бака 4 стикують допоміжвикористовуватися як з подовженими підвішеними ний трубопровід 21, а до подовженого підвішеного баками, так і без них Якщо відсутні подовжені підбака 3 стикують електричний кабель Проводять вішені баки 3 і 4 у паливному відсіку треба змістиелектричні і пневматичні випробування РН 28 ти вгору верхнє днище 11 центрального бака 2 пального і нижнє днище 5 бака 1 окислювача для Для проведення пуску ракета-носій 28 на раціонального розміщення компонентів палива установнику 31 у горизонтальному положенні Подовжені підвішені баки виковуються тільки для транспортують до пускової установки 33 Під час палива (гасу), тому що при наявності таких баків наїзду на пускову установку 33 бортова плата 29 для окислювача (рідкого кисню) будуть великі стикується з кабель-мачтою 34 Стріла установнивтрати окислювача на випаровування Подовжені ка 31, обертаючись відносно осі 37, піднімає РН 28 підвішені баки можуть використовуватися на багау вертикальне положення і встановлює її на стоятоступінчастій ракеті-носм за патентом України до ночні кронштейни 35 До заправних горловин 24 і заявки № 2002021061 від 11 02 2002р , МПК B64G 26 стикують агрегати 36 (агрегат стикування до 1/00, F42B 15/00 горловини 26 окислювача не зображений) Відкривають дренажні клапани 7 і 8 і починають заправТаким чином, запропонований паливний ВІДСІК лення РН 28 компонентами палива Пальне через РН, який має просту і надійну конструкцію, забезгорловину 24 поступає у центральний бак 2, а чепечує отримання високих енергетичних характерирез трубопроводи 20 - у подовжені підвішені баки стик РН З і 4 У процесі заправлення повітря з центрально 55236 10 55236 28 29 Фіг. 4 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24