Багатоступінчаста ракета-носій

Реферат: Багатоступінчаста ракета-носій містить послідовно розташовані баки для компонентів палива з заправними і дренажними клапанами, загальну заправну магістраль для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними заправними клапанами і має міжступеневі вузли розділення й заправний патрубок у її нижній частині та магістраль стисненого газу. Крім цього, вона споряджена загальною дренажною магістраллю для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними дренажними клапанами і на котрій змонтовані додаткові міжступеневі вузли розділення й дренажний патрубок у її нижній частині. UA 111581 U (12) UA 111581 U UA 111581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель відноситься до ракетно-космічної галузі, а саме - до багатоступінчастих ракет-носіїв на висококиплячих компонентах палива і може використовуватися для запуску з автоматизованих наземних стартових комплексів (СК). Відомою є багатоступінчаста ракета-носій (РН), що містить послідовно розташовані баки для компонентів палива з заправними і дренажними клапанами, заправні магістралі з заправними патрубками та магістраль стисненого газу (див. книгу "Космодром" под ред. А.П. Вольского, М., Воениздат, 1977, с. 178, 229-232). Заправні магістралі підведені до кожного бака окремо і стикуються до наземних магістралей з площадок башти обслуговування за патентом РФ №2.194.654, 2000 р. На цій PH використовуються кріогенні компоненти палива, тому їх пара виходить з баків у навколишнє середовище під час заправлення РН, тобто РН екологічно безпечна. Недоліком відомої РН є її низькі експлуатаційні характеристики через високу трудомісткість робіт на СК, тому що наземні заправні магістралі стикуються до РН вручну. Найближчою до запропонованої по технічному рішенню є вибраний як прототип багатоступінчаста РН, яка описана у патенті України № 49712A, МПК B64G 5/00, 2002 р. Ця РН містить послідовно розташовані баки для компонентів палива з заправними і дренажними клапанами, загальну заправну магістраль для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними заправними клапанами і має заправний патрубок у її нижній частині та магістраль стисненого газу. Міжступеневі вузли розділення заправних магістралей наведені у патенті України №4530u, МПК B64G 1/00, 2004 р. Недоліком відомої РН є її невисокі експлуатаційні характеристики через недостатню екологічну безпечність під час заправлення РН висококиплячими компонентами палива, тому що пара цих компонентів палива потрапляє у навколишнє середовище. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції багатоступінчастої РН, яка б забезпечувала підвищення її експлуатаційних характеристик шляхом уведення в неї нових елементів і технічних рішень, таких як: - наявність загальної дренажної магістралі для кожного компонента палива, котра з'єднується з відповідними дренажними клапанами і на котрій монтуються додаткові міжступеневі вузли розділення й дренажний патрубок у її нижній частині, що дозволяє виключити попадання пари компонентів палива у навколишнє середовище; - верхня частина кожної загальної заправної магістралі і кожної загальної дренажної магістралі сполучається з магістраллю стисненого газу, що дозволяє прискорити видалення пари компонентів палива з порожнин РH. Поставлена задача вирішується таким чином, що запропонована багатоступінчаста ракетаносій, яка містить послідовно розташовані баки для компонентів палива з заправними і дренажними клапанами, загальну заправну магістраль для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними заправними клапанами і має міжступеневі вузли розділення й заправний патрубок у її нижній частині та магістраль стисненого газу, вона споряджена загальною дренажною магістраллю для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними дренажними клапанами і на котрій змонтовані додаткові міжступеневі вузли розділення й дренажний патрубок у її нижній частині. Верхня частина кожної загальної заправної магістралі і кожної загальної дренажної магістралі сполучені з магістраллю стисненого газу. Для пояснення конструкції РН і її роботи додаються креслення та її детальний опис. На кресленнях зображено: - на фіг. 1 - розміщення заправних магістралей на РН; - на фіг. 2 - розміщення дренажних магістралей на РН; - на фіг. 3 - розріз А-А фіг. 1 (поперечний розріз РН); - на фіг. 4 - вигляд Б фіг. 1 (вигляд плати пального); - на фіг. 5 - вигляд В фіг. 1 (вигляд плати окислювача). РН складається з першого ступеня 1, другого ступеня 2 і головного блока 3 (фіг. 1). На РН розміщені два баки 4, 5 пального, два баки 6, 7 окислювача, два заправних клапани 8, 9 пального, два заправних клапани 10, 11 окислювача, два дренажних клапани 12, 13 пального, два дренажних клапани 14, 15 окислювача, загальна заправна магістраль 16 пального зі штуцером 17, загальна заправна магістраль 18 окислювача зі штуцером 19, загальна дренажна магістраль 20 пального зі штуцером 21, загальна дренажна магістраль 22 окислювача зі штуцером 23, магістраль 24 стисненого газу (фіг. 1-3). На РН змонтовані плата 25 пального і плата 26 окислювача відповідно з заправними 27, 28 і дренажними 29, 30 патрубками (фіг. 4, 5). РН встановлена на стартовій споруді 31, на якій розміщені агрегати 32, 33 для стикування до плат 25, 26 пального і окислювача відповідно, а також система 34 нейтралізації пального (на 1 UA 111581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 фіг. 2 система нейтралізації окислювача не зображена) і система заправлення 35 окислювача (на фіг. 1 система заправлення пального не зображена). На загальних заправних 16, 18 і дренажних 20, 22 магістралях встановлені відповідні міжступеневі вузли 36-39 розділення. Робота запропонованої РН здійснюється наступним чином. Для проведення пуску РН встановлюють на стартову споруду 31 (фіг. 1). До плат пального 25 і окислювача 26 підстиковують відповідні агрегати 32, 33 (фіг. 4, 5). Починають заправлення РН компонентами палива (AT, НДМГ). Спочатку заправляють баки пального 4 і окислювача 6 першого ступеня 1. Для цього відкривають два заправні клапани 8, 10 і два дренажних клапани 12, 14. У процесі заправлення компоненти палива подають по загальних заправних магістралях 16 і 18, а їх пара з баків 4, 6 виходить через загальні дренажні магістралі 20, 22 у системи нейтралізації для їх утилізації. Після заправлення баків 4, 6 закривають клапани 8, 10, 12, 14. Далі заправляють баки пального 5 і окислювача 7 другого ступеня 2. Для цього відкривають два заправні клапани 9, 11 і два дренажних клапани 13, 15. У процесі заправлення компоненти палива подають по загальних заправних магістралях 16 і 18, а їх пара з баків 5, 7 виходить через загальні дренажні магістралі 20, 22 у системи нейтралізації для їх утилізації. Після заправлення баків 5, 7 закривають клапани 9, 11, 13, 15. Далі загальні заправні 16, 18 і дренажні 20, 22 магістралі продувають стисненим газом (азотом), котрий подають з магістралі 24 через штуцери 17, 19, 21, 23 (на фіг. 1-3 з'єднання штуцерів з магістраллю стисненого газу не зображено). При цьому пара з загальних дренажних магістралей 20, 22 виходить у системи нейтралізації для їх утилізації, а пара з загальних заправних магістралей 16, 18 виходить через системи заправлення у системи нейтралізації для її утилізації. Після цього відстиковують агрегати 32, 33 і здійснюють пуск РН. У випадку відміни пуску операції по зливанню компонентів палива з баків РН здійснюють у зворотній послідовності. У процесі польоту РН, під час розділення першого 1 і другого 2 ступенів, спрацьовують міжступеневі вузли 36-39 розділення. Наддування баків РН здійснюється за патентом України №105882, МПК F02K 9/00, 2014 р. Стиснений газ може подаватися на РН за допомогою кабель-щогли. Система газопостачання може виконуватися за патентом РФ №2.319.033, МПК F02K 9/00, 2006 р. Під час підготовки РН до пуску екологічна безпечність і пожежовибухобезпечність забезпечуються за патентом РФ №2.094.338, 1994 р. Таким чином, запропонована РН, яка має просту і надійну конструкцію, дозволяє виключити забруднення навколишнього середовища на автоматизованих СК. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Багатоступінчаста ракета-носій, що містить послідовно розташовані баки для компонентів палива з заправними і дренажними клапанами, загальну заправну магістраль для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними заправними клапанами і має міжступеневі вузли розділення й заправний патрубок у її нижній частині та магістраль стисненого газу, яка відрізняється тим, що вона споряджена загальною дренажною магістраллю для кожного компонента палива, котра з'єднана з відповідними дренажними клапанами і на котрій змонтовані додаткові міжступеневі вузли розділення й дренажний патрубок у її нижній частині. 2. Багатоступінчаста ракета-носій за п. 1, яка відрізняється тим, що верхня частина кожної загальної заправної магістралі і кожної загальної дренажної магістралі сполучені з магістраллю стисненого газу. 2 UA 111581 U 3 UA 111581 U 4 UA 111581 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5