×
20.01.2018
218.016.1dd9

Результат интеллектуальной деятельности: Ракетный разгонный блок

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к ракетно-космической технике. Ракетный разгонный блок содержит криогенный бак окислителя с дополнительными придонными перегородками, заборным устройством, штангой датчика уровня криогенного топлива, маршевый двигатель. Криогенный бак окислителя снабжен каплеотражателем, состоящим из внутреннего усеченного конуса с дном в малом основании, при этом большее основание его обращено к верхнему днищу криогенного бака окислителя, и внешнего усеченного конуса, большее основание которого обращено к нижнему днищу криогенного бака окислителя, причем меньшим основанием внешний усеченный конус плавно сопряжен с большим основанием внутреннего усеченного конуса, в сопряжении внутреннего усеченного конуса с внешним усеченным конусом выполнены отверстия, равномерно распределенные по окружности сопряжения. В дне внутреннего усеченного конуса каплеотражателя выполнено центральное отверстие, через которое проходит штанга датчика уровня криогенного топлива. Каплеотражатель закреплен на штанге датчика уровня криогенного топлива над дополнительными придонными перегородками. Техническим результатом изобретения является обеспечение надежного запуска маршевого двигателя разгонного блока и последующей его работы. 2 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к средствам выведения аппаратов космического назначения на заданные орбиты.

Применение в ракетно-космической системе разгонного блока, в состав которого входит криогенный бак, заправляемый жидким криогенным топливом, может привести к возникновению проблемы, которая связана с процессами, проходящими в криогенном баке окислителя. А именно, в космическом пространстве между запусками маршевого двигателя ракетного разгонного блока наступает невесомость, и криогенное топливо за счет капиллярных сил распределяется по периферии криогенного бака окислителя, образуя в центральной его части газовый сфероид. При создании перегрузки перед последним запуском маршевого двигателя ракетного разгонного блока криогенное топливо перемещается в район дополнительных придонных перегородок и заборного устройства, в результате чего происходит сепарация газового криогенного топлива, успокоение жидкости, и жидкость в районе заборного устройства становится кондиционной для запуска маршевого двигателя. Но при создании предпусковой перегрузки с внутрибаковых устройств, расположенных в верхней части криогенного бака окислителя, криогенное топливо в виде капель, образованных в невесомости и имеющих достаточно большой объем, падает на сформированную поверхность криогенного топлива в области заборного устройства, вызывая повторную его газификацию, что может привести к отказу при запуске или работе маршевого двигателя.

Известен ракетный разгонный блок RU 2412088 С1 (B64G 1/22 (2006.01), опубликован 20.02.2011 г.), криогенный бак окислителя которого содержит основные продольные и дополнительные придонные перегородки, заборное устройство штангу датчика уровня криогенного топлива и маршевый двигатель-прототип.

Недостатком прототипа является следующее.

При создании предпусковой перегрузки возможна повторная газификация криогенного топлива при падении его с внутрибаковых устройств в виде капель, образованных в невесомости и имеющих достаточно большой объем, на сформированную поверхность криогенного топлива в область заборного устройства криогенного бака окислителя.

Задачей изобретения является создание разгонного блока, обеспечивающего высокую надежность при запуске маршевого двигателя и последующей его работе.

Техническим результатом предложенного изобретения является устранение повторной газификации криогенного топлива в криогенном баке окислителя при попадании криогенного топлива виде капель, образованных в невесомости и имеющих достаточно большой объем и падающих с внутрибаковых устройств, расположенных в верхней части криогенного бака окислителя, на сформированную поверхность криогенного топлива в зону захвата газовых включений заборного устройства криогенного бака окислителя и, как следствие, обеспечение надежного запуска маршевого двигателя и последующей его работы.

Технический результат достигается тем, что в ракетном разгонном блоке, содержащем криогенный бак окислителя с дополнительными придонными перегородками, заборным устройством, штангой датчика уровня криогенного топлива, маршевый двигатель, криогенный бак окислителя снабжен каплеотражателем, состоящим из внутреннего усеченного конуса с дном в малом основании, при этом большее основание его обращено к верхнему днищу криогенного бака окислителя, и внешнего усеченного конуса, большее основание которого обращено к нижнему днищу криогенного бака окислителя, причем меньшим основанием внешний усеченный конус плавно сопряжен с большим основанием внутреннего усеченного конуса, в сопряжении внутреннего усеченного конуса с внешним усеченным конусом выполнены отверстия, равномерно распределенные по окружности сопряжения, в дне внутреннего усеченного конуса каплеотражателя выполнено центральное отверстие, через которое проходит штанга датчика уровня криогенного топлива, при этом каплеотражатель закреплен на штанге датчика уровня криогенного топлива над дополнительными придонными перегородками.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид ракетного разгонного блока, на фиг. 2 изображен криогенный бак окислителя ракетного разгонного блока, где:

1. криогенный бак окислителя;

2. дополнительные придонные перегородки;

3. заборное устройство;

4. штанга датчика уровня криогенного топлива;

5. маршевый двигатель;

6. каплеотражатель;

7. внутренний усеченный конус;

8. дно;

9. верхнее днище;

10. внешний усеченный конус;

11. нижнее днище;

12. отверстия;

13. зона захвата газовых включений;

14. полость каплеотражателя;

15. газовая полость криогенного бака окислителя;

16. придонная часть.

В предложенном ракетном разгонном блоке (фиг. 1), содержащем криогенный бак окислителя 1 с дополнительными придонными перегородками 2, заборным устройством 3, штангой датчика уровня криогенного топлива 4, маршевый двигатель 5, криогенный бак окислителя 1 снабжен каплеотражателем 6, состоящим из внутреннего усеченного конуса 7 с дном 8 в малом основании, при этом открытое большее основание его обращено к верхнему днищу 9 криогенного бака окислителя 1, и внешнего усеченного конуса 10, открытое большее основание которого обращено к нижнему днищу 11 криогенного бака окислителя 1, причем меньшим основанием внешний усеченный конус 10 плавно сопряжен с открытым большим основанием внутреннего усеченного конуса 7, в сопряжении внутреннего усеченного конуса 7 с внешним усеченным конусом 10 выполнены отверстия 12, равномерно распределенные по окружности сопряжения, в дне 8 внутреннего усеченного конуса 7 каплеотражателя 6 выполнено центральное отверстие, через которое проходит штанга датчика уровня криогенного топлива 4, при этом каплеотражатель 6 закреплен на штанге датчика уровня криогенного топлива 4 над дополнительными придонными перегородками 2.

Конусность внешнего усеченного конуса 10 и диаметр каплеотражателя 6 должны обеспечивать отражение падающих капель криогенного топлива за пределы зоны захвата газовых включений 13 при повторной загазованности криогенного топлива, при этом зона захвата газовых включений 13 определяется величиной осевой перегрузки на момент запуска маршевого двигателя 5, расходом криогенного топлива, конструкцией заборного устройства 3, размером газовых включений и пр.

При заправке криогенным топливом криогенного бака окислителя 1 при прохождении уровня криогенного топлива каплеотражателя 6 в его полости 14 возможно скапливание газового криогенного топлива. С помощью отверстий 12 в каплеотражателе 6 обеспечивается перепуск газового криогенного топлива из полости каплеотражателя 14 в газовую полость криогенного бака окислителя 15.

Предложенный ракетный разгонный блок функционирует следующим образом.

После отделения ракетного разгонного блока от предыдущей ступени ракеты космического назначения, после многократных запусков маршевого двигателя 5 и перед последним запуском маршевого двигателя 5 уровень топлива в криогенном баке окислителя 1 находится в его придонной части 16.

При выключении маршевого двигателя 5 в космических условиях наступает практическая невесомость. Под действием капиллярных сил и смачивания возникает движение криогенного топлива по внутренним поверхностям оболочки криогенного бака окислителя 1 и его внутрибаковым устройствам. В результате этого в центре криогенного бака окислителя 1 образуется газовый сфероид, а криогенное топливо находится на поверхностях внутрибаковых устройств и на оболочке криогенного бака окислителя 1.

При создании предпусковой перегрузки обеспечивается частичное осаждение криогенного топлива в сторону заборного устройства 3. При включении маршевого двигателя 5 криогенное топливо стекает в придонную часть 16 криогенного бака окислителя 1.

С внутрибаковых устройств, расположенных в центральной части криогенного бака окислителя 1, капли криогенного топлива падают на каплеотражатель 6 и с его помощью отбрасываются в придонную часть 16 криогенного бака окислителя 1 за пределы зоны захвата газовых включений 13, обеспечивая требуемую кондицию криогенного компонента по газосодержанию на входе в маршевый двигатель 5, его надежный запуск и последующую его работу.

Создание в криогенном баке окислителя 1 ракетного разгонного блока устройства в виде каплеотражателя 6 исключает попадание криогенного топлива в виде капель, образованных в невесомости и падающих с внутрибаковых устройств в зону захвата газовых включений 13 заборного устройства 3 криогенного бака окислителя 1, и, как следствие, обеспечивает надежный запуск маршевого двигателя 5 и последующей его работы. Кроме того, отверстия 12, выполненные в верхней части каплеотражателя 6, позволяют избежать накопления газового криогенного компонента в полости каплеотражателя 14, находящейся вблизи зоны захвата газовых включений 13.

Ракетный разгонный блок, содержащий криогенный бак окислителя с дополнительными придонными перегородками, заборным устройством, штангой датчика уровня криогенного топлива, маршевый двигатель, отличающийся тем, что криогенный бак окислителя снабжен каплеотражателем, состоящим из внутреннего усеченного конуса с дном в малом основании, при этом большее основание его обращено к верхнему днищу криогенного бака окислителя, и внешнего усеченного конуса, большее основание которого обращено к нижнему днищу криогенного бака окислителя, причем меньшим основанием внешний усеченный конус плавно сопряжен с большим основанием внутреннего усеченного конуса, в сопряжении внутреннего усеченного конуса с внешним усеченным конусом выполнены отверстия, равномерно распределенные по окружности сопряжения, в дне внутреннего усеченного конуса каплеотражателя выполнено центральное отверстие, через которое проходит штанга датчика уровня криогенного топлива, при этом каплеотражатель закреплен на штанге датчика уровня криогенного топлива над дополнительными придонными перегородками.
Ракетный разгонный блок
Ракетный разгонный блок
Ракетный разгонный блок
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 135 items.
20.05.2014
№216.012.c314

Устройство защиты пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов и способ его контроля на герметичность

Изобретение относится к ракетно-космической технике, криогенной технике и касается пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов. Устройство защиты пневмогидравлического соединения содержит кожух, который установлен на соединение и снабжен штуцером с заглушкой. Кожух герметично установлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515699
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.01.2015
№216.013.1dd4

Двигательная установка космического летательного аппарата

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в двигательных установках (ДУ) космических летательных аппаратов (КЛА). ДУ КЛА содержит криогенный бак с экранно-вакуумной теплоизоляцией и каналом с теплообменником, расходный клапан, бустерный насос, заборное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539064
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1e98

Устройство для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы и способ его сборки

Изобретение относится к разъемным соединениям и может быть использовано для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы с ограниченным сроком службы. Устройство для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы содержит трубопроводы устройства с несменными частями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539273
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.07.2015
№216.013.5f25

Ракетно-космическая система

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в последних ступенях ракет-носителей. Ракетно-космическая система (РКС) содержит ракету-носитель с последней ступенью с внешним корпусным отсеком с силовым промежуточным опорным шпангоутом с состыкованными между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555898
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6dca

Дренажное устройство криогенного компонента ракетного разгонного блока со съемным отсеком

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции дренажа криогенного компонента из криогенного бака ракетного разгонного блока в составе ракеты космического назначения. Дренажное устройство криогенного компонента ракетного разгонного блока со съемным отсеком состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559664
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.04.2016
№216.015.319b

Устройство обеспечения чистоты объектов космической головной части (2 варианта)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано при подготовке к старту ракеты космического назначения (РКН). Устройство обеспечения чистоты объектов космической головной части содержит побудитель расхода газового компонента, газовод, фильтр, рассекатель потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580602
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3beb

Двигательная установка космического объекта и гидравлический конденсатор для нее

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в двигательных установках (ДУ) космических объектов (КО). ДУ КО содержит криогенный бак с расходным клапаном и с бустерным турбонасосом, баллон высокого давления с газообразным криогенным компонентом для раскрутки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583994
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.3f62

Ракетный разгонный блок и способ его сборки

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно, к конструкции ракетных разгонных блоков. Ракетный разгонный блок содержит криогенный бак окислителя и бак горючего в виде сегментов полого тора, двухконтурную ферму, корпусной отсек и маршевый двигатель. К нижнему шпангоуту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584045
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.05.2016
№216.015.40a8

Капиллярная система хранения и отбора жидкости в ракетный двигатель космического объекта (варианты)

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в двигателях космических объектов (КО). Капиллярная система хранения и отбора жидкости в ракетный двигатель КО содержит топливный бак с крышкой и нижним днищем, радиальные перфорированные перегородки, кронштейны, трубопровод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584211
Дата охранного документа: 20.05.2016
12.01.2017
№217.015.6103

Система отбора жидкости в ракетный двигатель космического объекта (2 варианта)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в двигателях космических объектов (КО). Система отбора жидкости в ракетный двигатель КО содержит бак с нижним днищем с приямком, расходным клапаном с дополнительной полостью, заборное устройство, крепежные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591124
Дата охранного документа: 10.07.2016
Showing 11-20 of 41 items.
20.01.2015
№216.013.1e98

Устройство для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы и способ его сборки

Изобретение относится к разъемным соединениям и может быть использовано для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы с ограниченным сроком службы. Устройство для демонтажа и монтажа заменяемого агрегата пневмогидросистемы содержит трубопроводы устройства с несменными частями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539273
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.07.2015
№216.013.5f25

Ракетно-космическая система

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в последних ступенях ракет-носителей. Ракетно-космическая система (РКС) содержит ракету-носитель с последней ступенью с внешним корпусным отсеком с силовым промежуточным опорным шпангоутом с состыкованными между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555898
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.6dca

Дренажное устройство криогенного компонента ракетного разгонного блока со съемным отсеком

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции дренажа криогенного компонента из криогенного бака ракетного разгонного блока в составе ракеты космического назначения. Дренажное устройство криогенного компонента ракетного разгонного блока со съемным отсеком состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559664
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.04.2016
№216.015.319b

Устройство обеспечения чистоты объектов космической головной части (2 варианта)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано при подготовке к старту ракеты космического назначения (РКН). Устройство обеспечения чистоты объектов космической головной части содержит побудитель расхода газового компонента, газовод, фильтр, рассекатель потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580602
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3beb

Двигательная установка космического объекта и гидравлический конденсатор для нее

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в двигательных установках (ДУ) космических объектов (КО). ДУ КО содержит криогенный бак с расходным клапаном и с бустерным турбонасосом, баллон высокого давления с газообразным криогенным компонентом для раскрутки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583994
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.3f62

Ракетный разгонный блок и способ его сборки

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно, к конструкции ракетных разгонных блоков. Ракетный разгонный блок содержит криогенный бак окислителя и бак горючего в виде сегментов полого тора, двухконтурную ферму, корпусной отсек и маршевый двигатель. К нижнему шпангоуту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584045
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.05.2016
№216.015.40a8

Капиллярная система хранения и отбора жидкости в ракетный двигатель космического объекта (варианты)

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в двигателях космических объектов (КО). Капиллярная система хранения и отбора жидкости в ракетный двигатель КО содержит топливный бак с крышкой и нижним днищем, радиальные перфорированные перегородки, кронштейны, трубопровод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584211
Дата охранного документа: 20.05.2016
12.01.2017
№217.015.6103

Система отбора жидкости в ракетный двигатель космического объекта (2 варианта)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в двигателях космических объектов (КО). Система отбора жидкости в ракетный двигатель КО содержит бак с нижним днищем с приямком, расходным клапаном с дополнительной полостью, заборное устройство, крепежные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591124
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.7a98

Теплоизоляция агрегатов двигательной установки космического объекта и способ ее монтажа

Группа изобретений относится к теплоизоляции агрегатов двигательной установки космического объекта (ДУ КО). Теплоизоляция агрегатов ДУ КО содержит теплоизоляцию из пакетов экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) криогенного бака и гермооболочку криогенного бака поверх них из мягкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600032
Дата охранного документа: 20.10.2016
13.01.2017
№217.015.7f59

Теплоизоляция агрегатов двигательной установки космического объекта и способ ее монтажа

Группа изобретений относится к теплоизоляции агрегатов двигательной установки космического объекта (ДУ КО). Теплоизоляция агрегатов ДУ КО содержит теплоизоляцию из пакетов экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) криогенного бака и гермооболочку криогенного бака поверх них из мягкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600022
Дата охранного документа: 20.10.2016
+ добавить свой РИД