×
20.02.2019
219.016.c4d2

ТОПЛИВНЫЙ ОТСЕК ГРУЗОВОГО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02196082
Дата охранного документа
10.01.2003
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к космической технике, конкретно к транспортным космическим кораблям для дозаправки орбитальных станций типа "Мир". Предлагаемый отсек содержит корпус с внешней теплоизоляцией и установленный внутри него каркас. На каркасе закреплены баки горючего и окислителя с соответствующей арматурой, трубопроводами заправки и баллонами системы наддува. При этом корпус выполнен в виде конусообразных оболочек с внешним оребрением, состыкованных по большему диаметру. Снаружи корпус снабжен многослойной вакуумной теплоизоляцией, выполненной в виде матов, закрепленных на внешнем оребрении оболочек. На внутренней поверхности корпуса закреплен спиралеобразный змеевик, подключенный посредством трубопроводов к системе терморегулирования корабля. Трубопроводы заправки топливных баков проложены снаружи корпуса с обеспечением теплового контакта с его поверхностью. На внутреннюю поверхность корпуса и на наружные поверхности каркаса, змеевика и топливных баков нанесено терморегулирующее покрытие. Изобретение направлено на обеспечение эффективного термостатирования топливных компонентов в баках в условиях космического полета с одновременным повышением прочности конструкции топливного отсека. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к космической технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации транспортных космических кораблей, обеспечивающих дозаправку космических орбитальных станций (КОС) типа "Мир" в условиях космического пространства.

Известны топливные отсеки (ТО) грузового космического корабля (ГКК) (см. , например, Космонавтика. Энциклопедия под редакцией В.П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1985, с.304-305), которые содержат корпус с размещенными внутри него на специальной раме-каркасе топливными баками горючего и окислителя, газовые баллоны с воздухом или азотом, используемым для вытеснения компонентов топлива при перекачке, а также для восполнения израсходованных запасов воздуха на станции. В таких отсеках предусмотрены контроль температуры и давления в топливных баках и в газовых баллонах в процессе хранения и дозаправки, герметичности соединяемых магистралей (трубопроводов), а также продувка магистралей перед расстыковкой стыковочных узлов грузового космического корабля и орбитальной станции.

Известен также топливный отсек грузового космического корабля, выбранный в качестве прототипа (см. , например, патент RU 2132804, МПК В 64 G 1/40, 9/00, от 10.07.1999 г.), содержащий корпус с расположенными в нем топливными баками горючего и окислителя с соответствующей этим компонентам арматурой, трубопроводами заправки топливных баков горючего и окислителя и баллонами системы наддува.

Известный топливный отсек содержит корпус, выполненный в виде обечайки, внутри которой на специальной кольцевой раме, снабженной образованными перегородками секторами с размещенными в них с соответствующими компонентами топливными баками, арматурой и трубопроводами. Наличие отсеков с перегородками, отделяющими друг от друга топливные баки и арматуру, создает дополнительные препятствия при термостатировании топливного отсека в условиях космического вакуума, когда тепло между топливными баками и арматурой передается только теплопроводностью по конструкции отсека и излучением, кроме того, конструкция известного отсека имеет низкие прочностные характеристики.

Общие недостатки аналогов и прототипа заключаются в том, что они не обеспечивают эффективного термостатирования и поддержания необходимой температуры компонентов в топливных баках, арматуре, трубопроводах и баллонах системы наддува, а также имеют низкие прочностные характеристики.

Задачей настоящего изобретения является создание такого теплового отсека ГКК, который обеспечивал бы повышение эффективности термостатирования и поддержание в условиях космического полета необходимой температуры компонентов в топливных баках, арматуре, трубопроводах и баллонах системы наддува, а также улучшение прочностных характеристик.

Поставленная задача решается тем, что в топливном отсеке грузового космического корабля, содержащем корпус с расположенными в нем топливными баками горючего и окислителя с соответствующей этим компонентам арматурой, трубопроводами заправки топливных баков горючего и окислителя и баллонами системы наддува, в отличие от известного, в нем корпус выполнен в виде конусообразных оболочек с внешним оребрением, состыкованных по большому диаметру оболочек посредством фланцев, между которыми расположен и с которыми совместно скреплен опорный шпангоут каркаса с закрепленными топливными баками горючего и окислителя с соответствующей арматурой, трубопроводами заправки топливных баков горючего и окислителя и баллонами системы наддува, при этом корпус снабжен многослойно-вакуумной теплоизоляцией, выполненной в виде матов, закрепленных на внешнем оребрении оболочек, и спиралеобразным змеевиком, закрепленным на внутренней поверхности корпуса и подключенным посредством трубопроводов к системе терморегулирования космического корабля, причем трубопроводы заправки топливных баков проложены снаружи корпуса с обеспечением теплового контакта с поверхностью корпуса, а на внутренней поверхности корпуса и на наружной поверхности каркаса, змеевика и топливных баков нанесено терморегулирующее покрытие.

Использование предлагаемого топливного отсека ГКК при изготовлении транспортных кораблей типа "Прогресс" позволит дать значительный экономический эффект за счет обеспечения повышения эффективности термостатирования и поддержания необходимой температуры компонентов в топливных баках, арматуре, трубопроводах и баллонах системы наддува, а также за счет улучшения прочностных характеристик, что подтверждено испытаниями опытных образцов, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения.

Суть изобретения поясняется чертежом.

Предлагаемый ТО ГКК состоит из следующих основных агрегатов, узлов и деталей: корпуса 1 с расположенными в нем топливными баками горючего 2 и окислителя 3 с соответствующей этим компонентам арматурой 4, 5, трубопроводами 6, 7 заправки топливных баков горючего и окислителя и баллонами 8 системы наддува 9.

Корпус 1 выполнен в виде конусообразных оболочек 10, 11 с внешним оребрением 12, состыкованных по большему диаметру 13 оболочек 10, 11 посредством фланцев 14, 15, между которыми расположен и совместно скреплен опорный шпангоут 16 каркаса 17 с закрепленными на последнем топливными баками горючего 2 и окислителя 3 с соответствующей арматурой 4, 5, трубопроводами 6, 7 заправки топливных баков горючего и окислителя и баллонами 8 системы наддува 9. Снаружи корпус 1 снабжен многослойно-вакуумной теплоизоляцией 18, выполненной в виде матов 19, закрепленных на внешнем оребрении 12, и спиралеобразным змеевиком 20, закрепленным на внутренней поверхности 21 корпуса 1 и подключенным посредством трубопроводов 22 к системе терморегулирования 23 космического корабля. Трубопроводы заправки 24, 25 топливных баков 2, 3 проложены снаружи корпуса 1 совместно с указанными трубопроводами 22 системы терморегулирования 23 с обеспечением теплового контакта с наружной поверхностью корпуса, а на внутренней поверхности 21 корпуса 1 и на наружной поверхности 26 каркаса 17, снабженного опорным шпангоутом, змеевика 20 и топливных баков 2, 3 нанесено теплорегулирующее покрытие, например, эмаль АК-512 Гост 23171-78, обладающее высокоэффективной отражающей и изолирующей тепловые лучи способностью.

В качестве многослойно-вакуумной теплоизоляции 18 применяют, например, экранно-вакуумную теплоизоляцию ЭВТИ-2В ОСТ 92-1380-83, состоящую из дублированных слоев отражающего материала полиэтилентерефталатной пленки, алюминизированной с двух сторон, и прокладочного материала - стекловуали.

Работает топливный отсек грузового космического корабля следующим образом.

После причаливания и стыковки грузового космического корабля (ГКК) с космической орбитальной станцией (КОС) производится посредством автоматических гидроразъемов герметичное соединение топливных магистралей (трубопроводов заправки 24, 25) ТО ГКК и КОС.

Для перекачки топлива из топливных баков горючего 2 и окислителя 3 ТО ГКК в соответствующие топливные баки КОС открывают необходимые клапаны, установленные на объединенной топливной магистрали, и посредством системы наддува 9 ТО ГКК, включающей баллоны 8 со сжатым азотом, производят передавливание топлива из баков 2, 3 в топливные баки КОС. По окончании перекачки топлива производят удаление (продувкой и вакуумированием) топливных компонентов из магистралей для предотвращения попадания агрессивной жидкости (топлива) на конструкцию КОС и ГКК при расстыковке. Управление дозаправкой (перекачкой топлива) осуществляется по командной радиолинии Землей или экипажем станции с помощью специального пульта.

Выполнение корпуса 1 в виде конусообразных оболочек 10, 11 с внешним оребрением 12 и состыкованных по большему диаметру 13 оболочек 10, 11 посредством фланцев 14, 15, между которыми расположен и совместно скреплен опорный шпангоут 16 каркаса 17, обеспечивает повышение устойчивости корпуса 1 ТО ГКК и улучшение прочностных характеристик.

Спиралеобразный змеевик 20, закрепленный на внутренней поверхности 21 корпуса 1 и подключенный к системе терморегулирования 23 наряду с повышением жесткости и прочности корпуса 1, а совместно с теплоизоляцией 18 и с нанесенным на наружные поверхности 26 каркаса 17, змеевика 20, топливных баков 2, 3 и внутреннюю поверхность 21 корпуса 1 терморегулирующего покрытия, посредством теплопроводности и радиационного теплообмена обеспечивает и поддерживает во внутренней термостатирующей полости 27 корпуса 1 стабильную температуру, необходимую для поддержания топлива в состоянии, потребном при перекачке топлива по трубопроводам заправки 24, 25 из топливных баков 2, 3 в соответствующие топливные баки КОС.

Для обеспечения поддержания необходимой температуры топлива, прокачиваемого в трубопроводах заправки 24, 25, проложенных снаружи корпуса 1, трубопроводы 24, 25 проложены совместно с трубопроводами 22 системы терморегулирования (СТР) 23 при тепловом контакте с поверхностью корпуса и имеют постоянный подогрев от циркулирующего в змеевике 20 и трубопроводах 22 теплоносителя системы СТР 23.

Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение топливного отсека ГКК обеспечивает повышение эффективности термостатирования и поддержание в условиях космического полета необходимой температуры компонентов в топливных баках 2, 3, арматуре 4, 5, трубопроводах 6, 7 и баллонах 8 системы наддува 9, а также улучшение прочностных характеристик, что выполняет поставленную задачу.

Топливныйотсекгрузовогокосмическогокорабля,содержащийкорпуссрасположеннымивнемтопливнымибакамигорючегоиокислителяссоответствующейэтимкомпонентамарматурой,трубопроводызаправкитопливныхбаковгорючегоиокислителяибаллонысистемынаддува,отличающийсятем,чтовнемкорпусвыполненввидеконусообразныхоболочексвнешниморебрением,состыкованныхпобольшемудиаметруоболочекпосредствомфланцев,междукоторымирасположенискоторымисовместноскрепленопорныйшпангоуткаркасасзакрепленныминакаркасеуказаннымитопливнымибакамигорючегоиокислителяссоответствующейарматурой,трубопроводамизаправкитопливныхбаковгорючегоиокислителяибаллонамисистемынаддува,приэтомснаружикорпусснабженмногослойнойвакуумнойтеплоизоляцией,выполненнойввидематов,закрепленныхнавнешнеморебренииоболочек,испиралеобразнымзмеевиком,закрепленнымнавнутреннейповерхностикорпусаиподключеннымпосредствомтрубопроводовксистеметерморегулированиякосмическогокорабля,причемтрубопроводызаправкитопливныхбаковпроложеныснаружикорпусасобеспечениемтепловогоконтактасповерхностьюкорпуса,анавнутреннююповерхностькорпусаинанаружныеповерхностикаркаса,змеевикаитопливныхбаковнанесенотерморегулирующеепокрытие.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 41.
20.02.2019
№219.016.bde9

Инструмент с ограничением крутящего момента

Изобретение относится к приспособлениям для создания оператором крутящего момента при работе в особых условиях, в частности в условиях открытого космоса. Инструмент с ограничением крутящего момента содержит корпус с размещенными в нем ведомым валом и механизмом ограничения крутящего момента и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02223897
Дата охранного документа: 20.02.2004
20.02.2019
№219.016.be1f

Быстроразъемный агрегат

Изобретение относится к ракетной технике, а конкретно к устройствам расстыковки заправочно-дренажных магистралей. Быстроразъемный агрегат включает в себя бортовую и наземную колодки, соединенные замком с пневмоприводом в виде запирающей втулки с подпружиненным поршнем. Наземная колодка снабжена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217649
Дата охранного документа: 27.11.2003
23.02.2019
№219.016.c7d1

Способ управления космическим аппаратом с помощью силовых гироскопов и реактивных двигателей, расположенных под углом к осям связанного базиса

Изобретение относится к области объединенного управления ориентацией и движением центра масс космических аппаратов (КА). В предлагаемом способе по вектору кинетического момента в системе силовых гироскопов и вектору угловой скорости КА определяют текущий суммарный кинетический момент КА...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02197412
Дата охранного документа: 27.01.2003
01.03.2019
№219.016.cacd

Многоканальный преобразователь сопротивлений в напряжения

Изобретение относится к техническим средствам измерения неэлектрических величин электротехническими методами и может быть использовано при измерении физических параметров. Технический результат заключается в снижении погрешности устройства за счет увеличения его помехоустойчивости, а также в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219555
Дата охранного документа: 20.12.2003
01.03.2019
№219.016.caec

Отсек компонентов дозаправки

Изобретение относится к космической технике, а именно к проектированию и эксплуатации транспортных космических кораблей, обеспечивающих дозаправку космических орбитальных станций типа "Мир" в условиях космического пространства. Отсек компонентов дозаправки содержит корпус с закрепленными на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217359
Дата охранного документа: 27.11.2003
11.03.2019
№219.016.d731

Разгонный ракетный блок

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для стабилизации и увода разгонного блока (РБ) от выводимого им космического аппарата. Предлагаемый РБ содержит двигательную установку, топливные баки, баллоны высокого давления с пневмосистемой для наддува баков, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208558
Дата охранного документа: 20.07.2003
11.03.2019
№219.016.d7d6

Способ обезгаживания изделий

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на обезгаживание в условиях, приближенных к эксплуатации изделий, например космических объектов. Способ обезгаживания изделий заключается в том, что помещают изделие в вакуумную камеру, вакуумируют ее,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02213635
Дата охранного документа: 10.10.2003
11.03.2019
№219.016.d7e4

Многоканальный коммутатор напряжения

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в многоканальных коммутируемых источниках питания, где требуется информация о протекающем токе в нагрузке. Многоканальный коммутатор напряжения содержит в каждом канале датчик тока, ключ и блок нагрузки. Выходной сигнал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210182
Дата охранного документа: 10.08.2003
11.03.2019
№219.016.de41

Наземный мобильный измерительный комплекс

Изобретение относится к области космической техники, а именно к наземным измерительным комплексам в мобильном исполнении, и может быть использовано для оперативного приема, обработки, анализа и передачи телеметрической информации с борта космического объекта центру управления полетом. Наземный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02188508
Дата охранного документа: 27.08.2002
11.03.2019
№219.016.de53

Топливный отсек грузового космического корабля

Изобретение относится к космической технике, а конкретнее к транспортным космическим кораблям для дозаправки орбитальных станций типа "Мир". Предлагаемый отсек содержит корпус с внешней теплоизоляцией и установленный внутри него каркас. На каркасе закреплены баки горючего и окислителя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02196083
Дата охранного документа: 10.01.2003
Показаны записи 1-10 из 11.
01.03.2019
№219.016.caec

Отсек компонентов дозаправки

Изобретение относится к космической технике, а именно к проектированию и эксплуатации транспортных космических кораблей, обеспечивающих дозаправку космических орбитальных станций типа "Мир" в условиях космического пространства. Отсек компонентов дозаправки содержит корпус с закрепленными на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217359
Дата охранного документа: 27.11.2003
11.03.2019
№219.016.ddec

Система подачи топлива двигательной установки космического летательного аппарата

Система подачи топлива двигательной установки космического летательного аппарата содержит топливные баки с пускоотсечными клапанами, коллекторы питания топливом управляющих ракетных двигателей с клапанами подачи и магистрали подачи топлива, соединенные закольцовочным трубопроводом с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002170839
Дата охранного документа: 20.07.2001
11.03.2019
№219.016.de53

Топливный отсек грузового космического корабля

Изобретение относится к космической технике, а конкретнее к транспортным космическим кораблям для дозаправки орбитальных станций типа "Мир". Предлагаемый отсек содержит корпус с внешней теплоизоляцией и установленный внутри него каркас. На каркасе закреплены баки горючего и окислителя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02196083
Дата охранного документа: 10.01.2003
20.03.2019
№219.016.e384

Топливный модуль

Изобретение относится к космической технике и касается создания космических летательных аппаратов. Топливный модуль содержит топливные баки горючего и окислителя и систему наддува топливных баков с баллонами высокого давления, закрепленными посредством опор и первых и вторых кронштейнов на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002266242
Дата охранного документа: 20.12.2005
29.03.2019
№219.016.effe

Система наддува топливных баков горючего и окислителя

Система наддува топливных баков горючего и окислителя двигательных установок космических летательных аппаратов содержит пневмомагистрали, связанные с системами наддува и газовыми полостями топливных баков горючего и окислителя, и установленные в каждой пневмомагистрали пускоотсечной клапан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255241
Дата охранного документа: 27.06.2005
10.04.2019
№219.017.0019

Система хранения и подачи газообразного кислорода

Система хранения и подачи газообразного кислорода размещена на грузовом космическом корабле и содержит баллон высокого давления и магистраль подачи с установленным в ней пусковым клапаном, газовым редуктором, фильтрами-токоразрядниками и регулирующим вентилем. Фильтры-токоразрядники установлены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248459
Дата охранного документа: 20.03.2005
10.04.2019
№219.017.00b6

Бортовой комплекс грузового космического корабля

Бортовой комплекс грузового космического корабля (БК ГКК) относится к космической технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации транспортных космических кораблей. БК ГКК включает топливный отсек, соединенный с герметичным грузовым отсеком, снабженным стыковочным узлом, и размещенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02207308
Дата охранного документа: 27.06.2003
10.04.2019
№219.017.00ce

Бортовой комплекс грузового космического корабля

Бортовой комплекс грузового космического корабля относится к космической технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации транспортных космических кораблей. В бортовой комплекс грузового космического корабля, содержащий топливный отсек, корпус которого имеет внешнюю теплоизоляцию и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208560
Дата охранного документа: 20.07.2003
09.06.2019
№219.017.7746

Отсек компонентов дозаправки

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при обслуживании транспортными кораблями орбитальных станций типа “Мир”. Предлагаемый отсек содержит баки окислителя и горючего с арматурой и системы наддува баков с газовыми баллонами высокого давления. Баки и газовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247685
Дата охранного документа: 10.03.2005
09.06.2019
№219.017.7751

Система дозаправки жидких продуктов (варианты)

Система дозаправки жидких продуктов космической орбитальной станции, содержит автономные подсистемы, размёщенные на грузовом космическом корабле и на космической орбитальной станции и включающие ёмкости для жидких продуктов с трубопроводами и клапанами. Ёмкость для жидких продуктов автономной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244842
Дата охранного документа: 20.01.2005
+ добавить свой РИД