×
06.07.2019
219.017.a847

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ЗАПРАВКИ И СЛИВА ОКИСЛИТЕЛЯ РАКЕТНОГО РАЗГОННОГО БЛОКА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002355606
Дата охранного документа
20.05.2009
Аннотация: Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к вопросу заправки (слива) окислителем ракетного разгонного блока. Устройство заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока состоит из клапана заправки и клапана слива, установленных на баке окислителя, трубопроводов заправки и слива и гидравлического разъемного соединения, закрепленного на баке горючего и используемого при разделении магистрали заправки и слива в процессе отделения ракетного разгонного блока от ракеты-носителя. Участки трубопроводов заправки и слива подключены к общему трубопроводу, который закреплен на шпангоуте бака горючего с помощью сферической опоры, состоящей из сферического вкладыша-термомоста, прижима со сферической поверхностью, термомоста и кронштейна с пазами. Сферическая опора перераспределяет угловые перемещения между участками трубопроводов заправки и слива и общим трубопроводом. Участки трубопроводов заправки и слива содержат по сильфонному компенсатору угловых перемещений и сильфонному компенсатору линейных перемещений. Общий трубопровод содержит вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений. Сильфонные компенсаторы совместно обеспечивают компенсацию относительных перемещений мест крепления устройства к бакам окислителя и горючего. Достигается снижение массы и компенсация относительных перемещений трубопровода. 3 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к вопросу заправки (слива) окислителем ракетного разгонного блока.

Криогенный окислитель (жидкий кислород) подается (сливается) в бак окислителя ракетного разгонного блока из наземных емкостей транзитом через ракету-носитель по трубопроводу, подсоединенному к разъемному соединению блока. От разъемного соединения по трубопроводу заправки окислитель поступает в бак окислителя ракетного разгонного блока после открытия клапана заправки. Слив окислителя из бака производится после открытия клапана слива по трубопроводу слива через разъемное соединение блока, далее транзитом по ракете-носителю в наземные емкости.

Известен ракетный разгонный блок по патенту RU 2153447, B64G 1/40, 1/00, 1/16, имеющий в своем составе устройство заправки и слива окислителя, состоящее из клапанов заправки и слива, установленных на баке окислителя, разъемного соединения, закрепленного на баке горючего и используемого при отделении ракетного разгонного блока от ракеты-носителя, и двух раздельных трубопроводов заправки и слива, идущих от клапанов заправки и слива до разъемного соединения.

За прототип выбрано устройство заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока по патенту RU 2153447, B64G 1/40, 1/00, 1/16, состав и размещение которого на ракетном разгонном блоке приведены выше.

Недостатком устройства заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока является следующее.

В процессе заправки (слива) бака криогенным окислителем в местах подсоединения трубопроводов заправки и слива к бакам окислителя и горючего возникают значительные продольные и поперечные перемещения, при этом относительные перемещения, которые необходимо компенсировать, приходят на трубопроводы от бака окислителя и от бака горючего. Раздельная компенсация перемещений трубопровода заправки и трубопровода слива устройства требует значительных массовых затрат.

Задачей предложенного устройства является

- снижение массы устройства за счет объединения трубопровода заправки с трубопроводом слива с помощью тройника (т.к. заправка и слив производятся в разное время) и за счет установки сферической опоры объединенного трубопровода на шпангоуте бака горючего;

- компенсация относительных перемещений путем введения в состав устройства компенсирующих элементов.

Задача решается за счет того, что участки трубопроводов заправки и слива подключены к общему трубопроводу, который закреплен на шпангоуте бака горючего с помощью сферической опоры, перераспределяющей угловые перемещения между участками трубопроводов заправки и слива и общим трубопроводом, причем участки трубопроводов заправки и слива содержат по сильфонному компенсатору угловых перемещений и сильфонному компенсатору линейных перемещений, а общий трубопровод содержит вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений, которые обеспечивают компенсацию относительных перемещений мест крепления устройства к бакам окислителя и горючего.

На фиг.1 схематично изображено устройство заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока, на фиг.2 представлена сферическая опора, на фиг.3 показаны пазы регулировки кронштейна,

где 1 - бак окислителя;

2 - бак горючего;

3 - шпангоут;

4 - тройник;

5 - трубопровод слива;

6 - сильфонные компенсаторы угловых перемещений;

7 - сильфонные компенсаторы линейных перемещений;

8 - вкладыш-термомост;

9 - общий трубопровод;

10 - гидравлическое разъемное соединение;

11 - клапан заправки;

12 - кронштейн;

13 - прижим;

14 - вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений;

15 - пазы;

16 - сферическая опора;

17 - крепежные элементы;

18 - термомост;

19 - сферическая поверхность;

20 - коллектор;

21 - клапан слива;

22 - трубопровод заправки;

23 - трубопровод ракеты-носителя;

24 - участки трубопроводов.

Устройство заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока, состоящее из клапана заправки 11 и клапана слива 21, установленных на баке окислителя 1, трубопроводов заправки и слива и гидравлического разъемного соединения 10, закрепленного на баке горючего 2 и используемого при разделении магистрали заправки и слива в процессе отделения ракетного разгонного блока от ракеты-носителя, содержит участки трубопроводов 24 заправки и слива, подключенные к общему трубопроводу 9, который закреплен на шпангоуте 3 бака горючего 2 с помощью сферической опоры 16, состоящей из сферического вкладыша-термомоста 8, прижима со сферической поверхностью 13, термомоста 18 и кронштейна 12 с пазами 15 и перераспределяющей угловые перемещения между участками трубопроводов 24 заправки и слива и общим трубопроводом 9, причем участки трубопроводов 24 заправки и слива содержат по сильфонному компенсатору угловых перемещений 6 и сильфонному компенсатору линейных перемещений 7, а общий трубопровод 9 - вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений 14, которые обеспечивают компенсацию относительных перемещений мест крепления устройства к бакам окислителя 1 и горючего 2.

Максимальные перемещения возникают на баке окислителя 1 в результате заправки криогенным окислителем как в продольном, так и в поперечном направлении. Перемещения на шпангоуте 3 бака горючего 2, на котором установлена сферическая опора 16, незначительны, так как бак горючего 2 не имеет значительных температурных колебаний.

Для облегчения работы сильфонных компенсаторов угловых перемещений 6, сильфонных компенсаторов линейных перемещений 7 и компенсации перемещений, возникающих в месте крепления устройства к гидравлическому разъемному соединению 10, в состав устройства введен вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений 14, расположенный на общем трубопроводе 9, при этом сферическая опора 16 имеет сферический вкладыш-термомост 8, с помощью которого часть относительных угловых перемещений передается от сильфонного компенсатора угловых перемещений 6 и сильфонного компенсатора линейных перемещений 7 на вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений 14.

Устройство работает следующим образом.

В процессе заправки (слива) бака окислителя 1 (соответственно клапан заправки 11 или клапан слива 21 открыты) в местах креплений устройства, размещенных на разных отсеках (нижнее днище бака окислителя 1, шпангоут 3 бака горючего 2 и нижнее днище бака горючего 2) возникают относительные продольные и поперечные перемещения. Кроме того, возникают небольшие перемещения между точкой А и точкой Б на баке окислителя 1.

Относительные перемещения, возникающие на баке окислителя 1 в местах установки клапана заправки 11 и клапана слива 21, шпангоуте 3 бака горючего 2 в месте крепления общего трубопровода 9, на баке горючего 2 в месте установки гидравлического разъемного соединения 10, а также относительные перемещения между точками А и Б бака окислителя 1, устройство компенсирует поворотом сильфонных компенсаторов угловых перемещений 7, сжатием или растяжением сильфонных компенсаторов линейных перемещений 6, поворотом общего трубопровода 9 в сферической опоре 16 с отработкой этого поворота вспомогательным сильфонным компенсатором угловых перемещений 14.

В процессе компенсации перемещений сила, возникающая от сильфонных компенсаторов линейных перемещений 6, передается на шпангоут 3 бака горючего с помощью сферической опоры 16.

Окислитель по транзитному трубопроводу ракеты-носителя 23 через гидравлическое разъемное соединение 10, по общему трубопроводу 9, через открытый клапан заправки 11, по трубопроводу заправки 22 и коллектор 20 поступает в бак окислителя 1 ракетного разгонного блока. Слив окислителя ведется через трубопровод слива 5, через открытый клапан слива 21, по общему трубопроводу 9, через гидравлическое разъемное соединение 10 и далее по транзитному трубопроводу ракеты-носителя 23 поступает в наземную емкость.

В процессе монтажа устройства на ракетном разгонном блоке кронштейном 12 за счет пазов 15 в кронштейне 12 выбирают технологические отклонения общего трубопровода 9 по отношению к шпангоуту 3 бака горючего 2, причем положение вкладыша-термомоста 8 фиксируется на общем трубопроводе 9 (например, с помощью клея).

Чтобы не происходило захолаживания конструкции бака горючего 2 от общего трубопровода 9, по которому протекает криогенный компонент, вкладыш-термомост 8, кронштейн 12 и прижим 13 выполняются из материалов, обладающих большим термическим сопротивлением. Кроме того, между кронштейном 12 и шпангоутом 3 установлен термомост 18.

В результате такого решения обеспечивается снижение массы устройства ~ на 5 кг за счет объединения участков трубопроводов 24 заправки и слива с помощью тройника 4 в общий трубопровод 9, а также за счет крепления сферической опорой 16 общего трубопровода 9 на шпангоуте 3 бака горючего 2, а компенсация относительных перемещений обеспечивается за счет введения в состав устройства сильфонных компенсаторов угловых перемещений 6, сильфонных компенсаторов линейных перемещений 7 и вспомогательного сильфонного компенсатора угловых перемещений 14, взаимодействие которых друг с другом происходит с помощью сферической опоры 16.

Кроме того, реализация такого решения позволяет произвести замену на ракетном разгонном блоке двухштуцерного гидравлического разъемного соединения на одноштуцерное 10 с соответствующим уменьшением его массы.

Устройство заправки и слива окислителя ракетного разгонного блока, состоящее из клапана заправки и клапана слива, установленных на баке окислителя, трубопроводов заправки и слива и гидравлического разъемного соединения, закрепленного на баке горючего и используемого при разделении магистрали заправки и слива в процессе отделения ракетного разгонного блока от ракеты-носителя, отличающееся тем, что участки трубопроводов заправки и слива подключены к общему трубопроводу, который закреплен на шпангоуте бака горючего с помощью сферической опоры, состоящей из сферического вкладыша-термомоста, прижима со сферической поверхностью, термомоста и кронштейна с пазами, при этом сферическая опора перераспределяет угловые перемещения между участками трубопроводов заправки и слива и общим трубопроводом, причем участки трубопроводов заправки и слива содержат по сильфонному компенсатору угловых перемещений и сильфонному компенсатору линейных перемещений, а общий трубопровод содержит вспомогательный сильфонный компенсатор угловых перемещений, которые совместно обеспечивают компенсацию относительных перемещений мест крепления устройства к бакам окислителя и горючего.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 370 items.
10.04.2013
№216.012.3409

Быстроразъемный агрегат

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам расстыковки заправочно-дренажных магистралей, и может быть использовано в машиностроении. Техническим результатом устройства является простота конструкции, небольшая масса и габариты, при этом оно не требует...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478864
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.377e

Устройство фиксации на цилиндрической поверхности

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования упорных устройств, предотвращающих осевое перемещение при креплении деталей на валах, осях и других деталях с цилиндрической поверхностью. Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности фиксации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479759
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3788

Способ установки уплотнительных элементов между корпусом и валом

Изобретение относится к уплотнительной технике. Техническим результатом изобретения является повышение надежности за счет предохранения уплотнительных элементов от срезания путем введения объективного контроля осаживания и ускорение процесса осаживания. Способ установки уплотнительных элементов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479769
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.39eb

Способ заправки рабочим телом радиатора системы терморегулирования космического объекта

Изобретение относится к области создания и эксплуатации систем терморегулирования космических объектов и их элементов. Способ включает вакуумирование радиатора и его заправку рабочим телом (теплоносителем) под действием перепада давлений. При этом на Земле радиатор отключают от системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480388
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3d3e

Устройство для разделения элементов конструкции

Изобретение относится к ракетно-космической, авиационной и нефтяной технике и может быть использовано для дистанционного разделения элементов конструкций. Устройство для разделения элементов конструкции состоит из закрепленного на разделяемом элементе корпуса, электродетонаторов в корпусе, двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481245
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.404f

Способ управления движением центра масс космического корабля при причаливании

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для управления космическим кораблем при причаливании. Для управления движением центра масс космического корабля при причаливании измеряют угол рассогласования относительно линии визирования с запаздыванием и угловую скорость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482033
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.426e

Электрохимический генератор на основе водородно-кислородных топливных элементов и способ удаления воды и тепла из зоны реакции батареи топливных элементов

Изобретение относится к энергоустановкам с электрохимическими генераторами (ЭХГ) на основе водородно-кислородных топливных элементов (ТЭ) и может быть использовано при производстве и эксплуатации указанных энергоустановок. Технический результат заключается в том, что предлагаемое изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482576
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.06.2013
№216.012.5027

Устройство контроля ориентации пассивных космических аппаратов

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при выполнении в космосе операций сближения, облета, зависания, причаливания со стыковкой космических аппаратов (КА), в авиации для обеспечения посадки летательных аппаратов в условиях ограниченной видимости, а также для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486112
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5028

Система запуска криогенного жидкостного ракетного двигателя космического объекта

Изобретение относится к ракетным двигательным установкам на криогенном топливе. Система запуска относится к жидкостному ракетному двигателю, включающему в себя криогенный топливный бак (1), турбонасосные агрегаты (ТНА) (2, 6), газогенератор (7), сообщенный с турбиной (18) ТНА (6), камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486113
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.50b1

Способ качественной оценки биокоррозионных поражений тонкостенных герметичных оболочек из алюминиево-магниевых сплавов при эксплуатации космических аппаратов и суспензия споровых материалов для его реализации

Группа изобретений относится к микробиологии. Предложены способ качественной оценки биокоррозионных поражений тонкостенных герметичных оболочек из алюминиево-магниевых сплавов при эксплуатации космических аппаратов и суспензия споровых материалов грибов для осуществления указанного способа....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486250
Дата охранного документа: 27.06.2013
Showing 11-20 of 27 items.
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
19.01.2018
№218.016.00e2

Способ испытания пневмогидравлической системы

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть применено в различных видах техники, где используется пневмогидравлическая система. Заявленный способ испытания пневмогидравлической системы включает подачу контрольного газа в пневмогидравлическую систему, контроль испытательного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629697
Дата охранного документа: 31.08.2017
20.01.2018
№218.016.1dd9

Ракетный разгонный блок

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640941
Дата охранного документа: 12.01.2018
+ добавить свой РИД