CN102575846B - 用于火箭发动机的安全毁灭的密闭容器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密闭容器装置（1），包括密闭容器（2），用于通过燃烧密闭容器（2）内的火箭发动机（3）来安全毁灭包含有固体推进剂（4）的火箭发动机（3），可针对火箭发动机（3）调整该密闭容器（2）的尺寸。本发明的特征在于密闭容器（2）包括两个连通室（7,8）即彼此同轴布置的一个外室（8）和一个内室（7），该室（7,8）被分割成多个可连接部段（13），这些可连接部段（13）可以按照各种数目进行连接从而针对各种尺寸的火箭发动机（3）调整容器（2）的尺寸。

Description

用于火箭发动机的安全毁灭的密闭容器装置

技术领域

本发明涉及一种包括通过燃烧所述密闭容器内的推进剂填充物以用于安全毁灭推进剂填充物的密闭容器的密闭容器装置。该密闭容器装置特别旨在针对推进剂填充火箭发动机的毁灭。

本发明尤其适用于各种尺寸的火箭发动机和含有产生有毒和环境有害燃烧产物的推进剂的火箭发动机的毁灭。

背景技术

军火库/军用仓库中的潜在危险和环境有害火箭的数目的不断增加已经变成一个环境问题。由于新的立法禁止露天/户外毁灭，所以已开发了用于在密闭容器中火箭发动机的受控燃烧的装置，其中能够控制燃烧产物以进行安全处置。

在专利US 5458071中公开了一个这种密闭容器装置。US 5458071中的密闭容器装置包括耐压耐热毁灭室、和装配有能够密封的盖的颈部、用于紧密地/牢固地安装具有固体燃料装料的火箭引擎的夹具、以及面对着气体室的喷嘴。该容器被浸入在填充有水的冷却槽中用于对容器进行冷却。

US 5458071中的密闭容器装置的一个缺点在于，毁灭室2的尺寸太大，尤其是当将要毁灭小型的火箭发动机时。

另一个缺点在于室的内壁上发生的固体沉积。通过推进剂燃烧产生的固体残留物将沉积在内壁上，并且干扰或中断诸如入口和出口管连接这样的通往容器的连接。因此，内壁上的固体沉积将会需要对室进行频繁和全面彻底的清洁。

另一个缺点在于这种密闭容器装置不允许实现对容器的清洁和维修。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种密闭容器装置，其能够容易地调整它的尺寸以适应要进行毁灭的各种火箭发动机尺寸。

另一个目的在于提供一种被布置为使得能够防止固体残留物沉积在容器的内壁上的密闭容器。

另一个目的在于提供一种易于组装和拆卸以便于实现容易的清洁及维修的密闭容器。

在本发明独立权利要求的范围内令人满意地实现了所述目的和没有在这里列出的其它目的。在从属权利要求中指定了本发明的实施例。

由此本发明提供了一种密闭容器装置，包括密闭容器，用于通过燃烧密闭容器装置里的火箭发动机来安全毁灭含有固体推进剂的火箭发动机，可以调整该密闭容器的尺寸以适应各种尺寸的火箭发动机。

根据本发明的密闭容器装置的本质特征在于，密闭容器包括两个室即彼此同轴布置的一个外室和一个内室，该外室和内室被分割成多个可连接部段，这些可连接部段可以按各种数目进行连接以用于针对各种尺寸的火箭发动机调整容器的尺寸。

根据本发明的密闭容器装置的另一个方面：

- 容器被部分地填充水以形成水浴器/池槽（bath），用于冷却容器和用于吸收燃烧气体和固体残留物；

- 内室包括多个气体开口，用于引导燃烧气体和固体残留物经由水浴器从内室流到外室；

- 容器包括：至少一个水入口，用于向容器提供新鲜水；至少一个水出口，用于从容器清空废水和固体残留物；至少一个气体出口，用于从容器清空燃烧气体；以及至少一个气体入口，用于向容器供应反应气体和冲洗空气；

- 外室包括两个可释放盖即一个前盖（gable）和一个后盖，该可释放盖通过卡口联结器而被联接到外室。

- 前盖和后盖可滑动地布置在导轨上以便于处理；

- 这些室部段通过螺栓连接而彼此连接；

- 在两个位置即容器内的一个入口点火位置与容器外的一个出口装载位置之间，火箭发动机固定装置被可滑动地布置在前盖中的通孔内。

以上建议的本发明提供了若干个优点。一种密闭容器装置，包括被分割成若干个室部段的两个同轴布置的室，这些室部段可以按各种数目进行释放和连接从而使得便于调整容器尺寸以适应不同的火箭发动机。所述装置易于组装和拆卸以用于进行清洁和维修的目的。使用内室防止了固体燃烧产物沉积在内壁上，由此防止固体堵塞在容器的入口和出口。消除或降低了有害气体和固体的泄露的风险。使用可滑动火箭发动机固定装置改进了系统中火箭发动机的处理。有所改进的系统灵活性使得系统安全且简易，并且因此是成本低廉/有成本效率的。

通过研究和思考本发明的下面详细描述（包括本发明的大量优选实施例和附图）可以发现另外优点和效果。

已经在下面的权利要求中更加严密地指定了本发明、并且现在将仅仅参照附图1到附图10更加详细描述本发明，图1到图10示意性示出了本发明的类型特征的毁灭设施的主要部分。

附图说明

将在下文中参照附图更加详细地描述本发明，其中：

图1示意性示出了根据本发明的密闭容器装置的纵向截面，其中，火箭发动机固定装置被布置在密闭容器的前部中；

图2示意性示出了从上部观看的图1中的密闭容器装置的纵向截面；

图3示出了图1中的密闭容器装置的截面A-A；

图4示出了图1中的密闭容器装置的截面B-B；

图5示出了图1中的密闭容器装置，其中，火箭发动机固定装置处于容器外部的装载位置；

图6示出了图1中的密闭容器装置，其中，从容器释放前盖；

图7示出了图1中的介于两个室部段之间的连接的局部放大，其中，这些部段经由外室而被连接；

图8示出了图1中的介于两个室部段之间的连接的局部放大，其中，这些部段经由外室和内室而被连接；

图9示出了图1中的水入口法兰以及布置在水入口中的喷射喷嘴的局部放大；

图10示出了图1中的火箭发动机固定装置的局部放大。

具体实施方式

图1到图4示出了根据本发明的火箭发动机毁灭系统（RMDS）1的优选实施例。该火箭发动机毁灭系统（RMDS）包括密闭容器2、火箭发动机固定装置5、水循环系统和附图中没有显示的燃烧气体处理系统，其中，密闭容器2是气密防爆容器2，用于通过燃烧密闭容器2内的火箭发动机装料3来毁灭包含推进剂装料4的火箭发动机3；在火箭发动机固定装置5内，火箭发动机3以机械方式固定在用于稍后点火的位置；水循环系统用于向密闭容器2供水15以用于冷却和吸收由推进剂燃烧产生的诸如固体残渣这样的燃烧产物；燃烧气体处理系统用于推进剂气体的处理和安全沉积。

密闭容器2还包括内室7、外室8、结构化钢构和平台21、至少一个耐压水入口9、一个耐压水出口10（图4）和未示出的淤泥容器，其中，内室7用于应付由火箭发动机点火产生的高峰压力和主热量；外室8用于应付静态和动态压力；结构化钢构和平台21用于支撑密闭容器2；至少一个耐压水入口9优选地包括喷射喷嘴25（图9）以向容器2馈送新鲜水15；一个耐压水出口10（图4）用于清空容器2中的废水和固体残渣；淤泥容器用于存储废物。水入口9和水出口10优选地配备着控制阀。容器2还包括至少一个气体入口12和至少一个气体出口11，其中，气体入口12包括用于向密闭容器2馈送气体和冲洗空气的耐压控制阀；气体出口11包括用来调节受压气体从容器2流到附图中没有显示的容器2之外的气体处理系统的耐压控制阀。

内室7和外室8成圆筒状并且彼此同轴地布置。室7和室8被分割成多个可连接室部段13，这些室部段13可以按各种数目进行彼此连接，从而使得可以针对不同火箭发动机3调整容器2的尺寸。室部段13优选地可通过螺栓连接18（图7和图8）而连接，但是还可以使用其它的连接部件。图7示出了优选实施例的第一变型，其中，这些部段13经由外室8进行螺栓连接18。图8示出了第二变型，其中，这些部段13经由外室8和内室7二者而进行螺栓连接18，从而可以拆卸外室8和内室7。内室7优选地由高级钢制造以抵抗/耐受火箭发动机3点火期间的高动态和静态压力。内室7是可消耗部分，例如在内室7已受到火箭发动机3爆炸的损坏的情况下，易于更换。经由布置在内室7下部中的多个气体开口14，内室7向外室8敞开。源于推进剂3燃烧的气体和固体经由气体开口14受引导而流过容器2的下部中的水浴器15到达外室8。气体和固体在水浴器15中被截留/捕集以及被部分地吸收。通过向水6加入化学添加剂，可以改善水浴器15中气体和固体的吸收性。

被设计为用来抵抗高静态和动态压力的外室8包括易于开启容器2的两个可释放盖16、19（即一个前盖16和一个后盖19）。

两个盖16和19优选地通过卡口联结器6而联接至外室8。前盖16具有通孔17，在通孔17中，火箭发动机固定装置5可滑动地布置在两个操作位置（容器2内的一个入口点火位置、容器1外的一个出口装载位置）之间。后盖19被布置为用于从容器2拆卸和释放内室7。

前盖16和后盖19二者被可滑动地布置在导轨20上以易于进行处理。导轨20可以布置在容器2的外部或者内部。

水循环系统包括：用于经由耐压阀11将包含淤泥的水从密封容器2泵送到两个贮藏容器的泵，该泵配备有搅拌装置、温度测量装置、PH测量装置、传导率测量装置、氢氧化钠定量分配装置、用于内部水清洁系统的泵、将水重新馈送到点火室之前的贮藏槽。内部水清洁系统包括机械过滤器、具有旁路的冷却器、具有添加剂定量分配的馈送水槽、温度测量装置、PH测量装置和传导率测量装置。

气体处理系统主要包括工作范围在800℃与1200℃之间保持时间为大约2秒的热加力燃烧室、喷雾干燥器、工作范围在1200℃与200℃之间的气体冷却器、具有添加剂定量分配的机械过滤器、工作范围在80℃与200℃之间的淬火冷却器、酸洗涤器、通风设备和氢氧化钠定量分配站。

如图10所示，优选地通过使用可调整夹具22将火箭发动机3安装在火箭发动机固定装置5中；该夹具22利用螺栓加以固定以适于在预定压力下破碎从而在爆炸的情况下释放固定装置5。在地面上执行了将火箭发动机3装载到火箭发动机固定装置5内，且火箭发动机固定装置5处于水平位置。火箭发动机3的点火功能利用火箭发动机固定装置5外部的点火索23而手动地连接到火箭发动机固定装置5内的连接点24。连接点24能够从外部连接到点火索23。仅仅当火箭发动机固定装置5被锁定在密封容器2内的点火位置时，连接所述点火索23。

由于火箭发动机固定装置5能够作为单独单元而受处理，从而使得能够在不同房间内执行装载和点火，所以能够同时处理若干个火箭发动机固定装置5，这节省了时间。

装载了火箭发动机3的火箭发动机固定装置5抵达放置有密闭容器装置2的房间。火箭发动机固定装置5被插入在容器2的前盖16中的通孔17内。火箭发动机固定装置5被移至入口点火位置，它在这个位置被锁定就位。火箭发动机固定装置5优选被布置为可在导轨20上进行滑动，并且通过卡口联结器26而联接到前盖16。

操作员将点火索23连接到火箭发动机固定装置5的外部连接点。从与密闭容器2相距一段安全距离而定位的控制面板，点燃了火箭发动机3。取决于火箭发动机3的类型，燃烧时间可以在几秒的范围内变动。在这个时间范围/时间帧（time-frame）内，火箭推进剂4被燃烧，并且燃烧产物被释放、并且由RMDS系统来安全地加以收集。

在通过推进剂燃烧产生的气体到达容器2之外的气体处理系统之前，该气体经由气体开口14而受引导通过燃烧产物的部分被吸收的水浴器15。截留/捕集由包含铝化燃料的推进剂所产生的精细铝氧化物颗粒、以及由包含过氯酸铵（ammoniumperchlorate）氧化剂的推进剂产生的氯气是特别重要的。已经示出：在气体到达气体处理系统之前，大量氯气能够在水浴器15中被吸收。

在容器2中的预定保持时间以后，通往气体处理系统的气体出口11缓慢开启。气体处理系统必需确保：a）未燃烧气体被完全氧化；b）已经去除了诸如铝氧化物和氯气这样的有害物质；c）氮氧化物水平已经下降至可接受水平；d）已经通过蒸发从水15去除了盐。

气体清洁系统的基础是欧洲规定EU 2000/76。

一旦全部气体已经从容器2进行释放并且气压已经下降至大气压水平，就利用新鲜空气对容器2进行冲洗。所有阀9、10、11、12被关闭并且系统准备就绪用于下一次点火。正常情况下，水15保留在容器1内用于多次点火。

容器2中水15更换的频率取决于火箭发动机3的类型和在系统中产生的燃烧产物的量。废水15被泵送到位于容器2外部的贮藏槽，在这里通过过滤来从水15去除残余固体。

水15被蒸发和处理以变成中水（neutralization）。当向容器2馈送新鲜水15时，可以向系统添加入化学添加剂。

正常情况下，从容器2拆卸和去除火箭发动机固定装置5和点火后的火箭发动机3没有任何问题。在罕见情况下，当例如由于爆炸使得火箭发送机3受到破坏时，由于通过被设计为用以在预定压力下破碎的可破碎夹具22来附接所述火箭发动机3，所以能够容易地释放火箭发动机固定装置3中的残余部分。通过经由前盖16开启容器2，能够容易地清洁内室7内的被毁灭的火箭发动机3部分。

RMDS被设计为用于以高达100公斤重量的推进剂来对火箭发动机点火。推进剂可以是一重或双重基础推进剂或者含有氯化铵的合成物/复合物推进剂。推进剂还可以包含诸如肼这样的其它类型的燃料。待毁灭的火箭发动机3的典型尺寸如下：长度=1500毫米，直径=300毫米。

取决于火箭发动机3类型，每小时最多能够对四个火箭发动机3进行点火。RMDS能够基于一到三移位模式进行操作。

其它实施例

本发明不限于所示例子，但在不脱离专利权利要求的范围的情况下可以通过各种方法进行修改。假如不向容器装置添加或装配附加部件，则因此能够在可行的约束范围内修改容器装置的实施例。

Claims (5)

1.一种密闭容器装置（1），包括密闭容器（2），用于通过燃烧密闭容器（2）内的火箭发动机（3）来安全毁灭包含有固体推进剂（4）的火箭发动机（3），可针对各种尺寸的火箭发动机（3）调整所述密闭容器（2）的尺寸，其中：密闭容器（2）包括两个室（7,8）即彼此同轴布置的一个外室（8）和一个内室（7），所述室（7,8）被分割成多个可连接部段（13），这些可连接部段（13）可以按照各种数目进行连接从而针对各种尺寸的火箭发动机（3）调整容器（2）的尺寸，其特征在于：外室（8）包括两个可释放盖（16,19）即一个前盖（16）和一个后盖（19），所述可释放盖（16,19）通过卡口联结器（6）联接到外室（2）；在两个位置即容器（2）内的一个入口点火位置和容器（2）之外的一个出口装载位置之间，火箭发动机固定装置（5）可滑动地布置在前盖（16）中的通孔（17）中；所述可释放盖（16,19）和火箭发动机固定装置（5）可滑动地布置在导轨（20）上以便于处理。

2.根据权利要求1的密闭容器装置（1），

其特征在于：容器（2）部分地填充着水（15）以形成水浴器，用于冷却容器（2）以及用于吸收燃烧气体和固体残留物。

3.根据权利要求2的密闭容器装置（1），

其特征在于：内室（7）包括多个气体开口（14），用于引导燃烧气体和固体残留物经由水浴器从内室（7）流入外室（8）。

4.根据权利要求1的密闭容器装置（1），

其特征在于：容器（2）包括：至少一个水入口（9），用于向容器（2）供应新鲜水（15）；至少一个水出口（10），用于从容器（2）清空废水（15）和固体残留物；至少一个气体入口（12），用于向容器（2）供应反应气体和冲洗空气；以及至少一个气体出口（11），用于从容器（2）清空燃烧气体。

5.根据权利要求1的密闭容器装置（1），

其特征在于：室部段（13）通过螺栓连接（18）彼此连接。