RU138381U1 - MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK - Google Patents

MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK Download PDF

Info

Publication number
RU138381U1
RU138381U1 RU2013140904/11U RU2013140904U RU138381U1 RU 138381 U1 RU138381 U1 RU 138381U1 RU 2013140904/11 U RU2013140904/11 U RU 2013140904/11U RU 2013140904 U RU2013140904 U RU 2013140904U RU 138381 U1 RU138381 U1 RU 138381U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
fuel
pipe
tunnel pipe
tunnel
Prior art date
Application number
RU2013140904/11U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Дегтярь
Александр Леонидович Зайцев
Иван Александрович Мятишкин
Василий Филиппович Максимов
Юрий Петрович Панов
Юрий Сергеевич Телицын
Сергей Сергеевич Чернов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева"
Priority to RU2013140904/11U priority Critical patent/RU138381U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU138381U1 publication Critical patent/RU138381U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Топливный бак многоступенчатой ракеты на жидком топливе, содержащий цилиндрическую обечайку, нижнее днище с заборным устройством, верхнее двойное разделительное днище со смежным баком, проходящий внутри бака расходный трубопровод смежного бака, заключенный в тоннельную трубу, снабженную зигами и сильфоном, отличающийся тем, что на внешней поверхности расходного трубопровода смежного бака установлена опора в виде спирального ребра из пенополиуретана, контактирующего с внутренней поверхностью тоннельной трубы.A fuel tank of a multi-stage liquid-fuel rocket containing a cylindrical shell, a lower bottom with an intake device, an upper double separation bottom with an adjacent tank, a flow line of an adjacent tank passing inside the tank, enclosed in a tunnel pipe equipped with zigs and a bellows, characterized in that on the external the surface of the supply pipe of the adjacent tank mounted support in the form of a spiral rib of polyurethane foam in contact with the inner surface of the tunnel pipe.

Description

Полезная модель относится к области ракетной техники, а более конкретно к конструкции топливного бака многоступенчатой ракеты на жидком топливе.The utility model relates to the field of rocket technology, and more particularly to the design of the fuel tank of a multi-stage rocket using liquid fuel.

Известны конструкции топливных баков многоступенчатых ракет на жидком топливе Ρ - 1 (8А11), Р - 2 (8Ж38), Ρ - 12 (8К63), Ρ - 13 (4К-50), Р - 21 (4К-55) [1, 2, 3], содержащие днища (верхнее и нижнее), цилиндрическую оболочку и проходящий внутри бака с компонентом топлива расходный трубопровод смежного бака, заключенный в тоннельную трубу.Known designs of fuel tanks of multi-stage rockets for liquid fuel Ρ - 1 (8А11), Р - 2 (8Ж38), Ρ - 12 (8К63), Ρ - 13 (4К-50), Р - 21 (4К-55) [1, 2, 3], containing bottoms (upper and lower), a cylindrical shell and a flow line of an adjacent tank, which is enclosed in a tunnel pipe, passing inside the tank with the fuel component.

В соответствии с ГОСТ 22350-91 [4] тоннельная труба топливного бака корпуса ракеты на жидком топливе служит защитой от температурного воздействия компонентов топлива между собой и исключения их соединения, что особенно актуально при использовании в качестве компонентов топлива самовоспламеняющихся веществ.In accordance with GOST 22350-91 [4], the tunnel pipe of the fuel tank of the liquid rocket body serves as protection against the temperature effects of the fuel components between each other and the elimination of their connection, which is especially important when using self-igniting substances as fuel components.

В случае применения самовоспламеняющихся компонентов топлива зазор между тоннельной трубой и расходным трубопроводом обеспечивает надежную защиту конструкции ракеты от взрыва в случае наличия (несплошности) в материалах как тоннельной трубы, так и расходном трубопроводе.In the case of the use of self-igniting components of the fuel, the gap between the tunnel pipe and the flow pipe provides reliable protection of the rocket structure from explosion in the event of (discontinuity) in the materials of both the tunnel pipe and the flow pipe.

При несанкционированном проникновении компонентов топлива через микропоры материалов тоннельной трубы и расходной магистрали и последующем их взаимодействии между собой в зазоре между тоннельной трубой и расходной магистралью происходят микровзрывы, не влияющие на взрывобезопасность ракеты.In case of unauthorized penetration of fuel components through micropores of the materials of the tunnel pipe and the supply line and their subsequent interaction with each other, microexplosions occur in the gap between the tunnel pipe and the supply line, which do not affect the explosion safety of the rocket.

Известны запатентованные технические решения ракеты - носителя и двигательной установки [5, 6], в которых в баках с компонентами топлива проложены расходные магистрали (трубопроводы), заключенные в тоннельные трубы. В указанных выше конструкциях на внешних поверхностях расходных магистралей установлена теплозащита (см. соответственно Фиг. 5 и Рис. 1 к указанным выше патентам), при этом, как видно из чертежей, тоннельные трубы и расходные магистрали с нанесенной теплозащитой установлены между собой с зазором.Known patented technical solutions of the carrier rocket and propulsion system [5, 6], in which consumable lines (pipelines) enclosed in tunnel pipes are laid in tanks with fuel components. In the above structures, thermal protection is installed on the outer surfaces of the supply lines (see, respectively, Fig. 5 and Fig. 1 to the above patents), while, as can be seen from the drawings, the tunnel pipes and consumables with thermal protection applied are installed with a gap between them.

Известна запатентованная конструкция [7], в которой расходный трубопровод установлен в тоннельной трубе, проходящей через бак окислителя (Фиг. 6 к патенту России 2406660), также с зазором, как и в приведенных выше конструкциях.Known patented design [7], in which the flow pipe is installed in the tunnel pipe passing through the oxidizer tank (Fig. 6 to the patent of Russia 2406660), also with a gap, as in the above structures.

К недостаткам конструкций, указанных выше, является то, что конструктивно не связанные между собой тоннельные трубы и расположенные в них расходные магистрали с точки зрения прочности и устойчивости работают независимо друг от друга, в связи с чем имеют повышенные толщины и соответственно вес.The disadvantages of the structures mentioned above is that the tunnel pipes which are structurally unrelated and the supply lines located in them work independently from each other in terms of strength and stability, and therefore have increased thicknesses and, accordingly, weight.

Известна также конструкция бака окислителя ракеты Ρ - 17 (8К14) [8], который является силовым элементом конструкции ракеты. Внешняя поверхность бака совпадает с теоретическим обводом ракеты, а внутренняя полость бака предназначена для хранения окислителя. Бак снабжен передним и задним днищами. На заднем днище смонтирован заборник, обеспечивающий надежный забор окслителя. В баке проходит тоннельная труба, внутри которой размещается расходная труба горючего. Тоннельная труба имеет зиги, повышающие ее устойчивость. В состав тоннельной трубы входит сильфон, который является компенсатором деформации бака при работе.Also known is the design of the oxidizer tank of the rocket Ρ - 17 (8K14) [8], which is a power element of the rocket design. The outer surface of the tank coincides with the theoretical outline of the rocket, and the inner cavity of the tank is designed to store the oxidizer. The tank is equipped with front and rear bottoms. A fence is mounted at the rear bottom, providing a reliable oxidizer fence. A tunnel pipe passes in the tank, inside of which a fuel feed pipe is placed. The tunnel pipe has ridges that increase its stability. The structure of the tunnel pipe includes a bellows, which is a compensator for the deformation of the tank during operation.

Конструкция бака изделия 8К14 [9], является наиболее близким аналогом и может быть принята за прототип.The design of the product tank 8K14 [9], is the closest analogue and can be taken as a prototype.

Задачей патентуемой полезной модели является получение технического результата, обеспечивающего возможность совместной работы тоннельной трубы и расходного трубопровода, как единой прочностной схемы, и проведение контроля кольцевого зазора между тоннельной трубой и расходным трубопроводом на предмет наличия компонентов топлива.The objective of the patented utility model is to obtain a technical result that enables the tunnel pipe and the flow pipe to work together as a single strength scheme, and to control the annular gap between the tunnel pipe and the flow pipe for fuel components.

Этот технический результат достигается тем, что в топливном баке многоступенчатой ракеты на жидком топливе, содержащем цилиндрическую обечайку, нижнее днище с заборным устройством, верхнее двойное разделительное днище со смежным баком, проходящий внутри бака расходный трубопровод смежного бака, заключенный в тоннельную трубу, снабженную зигами и сильфоном, на внешней поверхности расходного трубопровода смежного бака установлена опора в виде спирального ребра из пенополиуретана, контактирующего с внутренней поверхностью тоннельной трубы.This technical result is achieved in that in the fuel tank of a multi-stage liquid-fuel rocket containing a cylindrical shell, a lower bottom with a suction device, an upper double separation bottom with an adjacent tank, a flow line of an adjacent tank passing inside the tank, enclosed in a tunnel pipe equipped with zigs and bellows, on the outer surface of the supply pipe of an adjacent tank mounted support in the form of a spiral rib of polyurethane foam in contact with the inner surface of the tunnel Pipes.

Такая конструкция обеспечивает совместную работу расходного трубопровода и тоннельной трубы как единой прочностной схемы, что позволяет существенно снизить толщину (а соответственно вес) тоннельной трубы и расходного трубопровода, увеличить прочность и устойчивость тоннельной трубы в процессе эксплуатации, при этом обеспечивается возможность проведения контроля кольцевого зазора между тоннельной трубой и расходным трубопроводом на предмет наличия в нем компонентов топлива.This design ensures the joint operation of the flow pipe and the tunnel pipe as a single strength scheme, which can significantly reduce the thickness (and therefore weight) of the tunnel pipe and flow pipe, increase the strength and stability of the tunnel pipe during operation, while providing the ability to control the annular gap between a tunnel pipe and a supply pipe for the presence of fuel components in it.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где: - на Фиг. 1 изображен топливный бак ракеты в разрезе;The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, where: - in FIG. 1 shows a sectional view of a rocket fuel tank;

- на Фиг. 2 показан выносной элемент I на Фиг. 1.- in FIG. 2 shows the extension element I in FIG. one.

Топливный бак 1 многоступенчатой ракеты на жидком топливе, содержит цилиндрическую обечайку 2, нижнее днище 3 с заборным устройством 4, верхнее двойное разделительное днище 5 со смежным баком 6, проходящий внутри бака 1 расходный трубопровод 7 смежного бака 6, заключенный в тоннельную трубу 8, которая служит защитой от температурного воздействия компонентов топлива между собой и исключает их соединение. Для повышения прочности и устойчивости при эксплуатационных нагрузках (внешнее избыточное давление и вибрация) тоннельная труба снабжена зигами 9, а для компенсации температурных расширений - сильфоном 10. На внешней поверхности расходного трубопровода 7 смежного бака 6 установлена опора в виде спирального ребра 11 из пенополиуретана, контактирующего с внутренней поверхностью тоннельной трубы 8.The fuel tank 1 of a multi-stage liquid fuel rocket contains a cylindrical shell 2, a lower bottom 3 with a suction device 4, an upper double dividing bottom 5 with an adjacent tank 6, passing inside the tank 1, a flow line 7 of an adjacent tank 6, enclosed in a tunnel pipe 8, which serves as protection against the temperature effects of the fuel components between each other and eliminates their connection. To increase strength and stability under operational loads (external overpressure and vibration), the tunnel pipe is equipped with zigs 9, and to compensate for temperature expansion - with a bellows 10. On the outer surface of the flow pipe 7 of adjacent tank 6, a support is installed in the form of a spiral rib 11 made of polyurethane foam in contact with the inner surface of the tunnel pipe 8.

Патентуемая конструкция проста в изготовлении. Так, например, после нанесения на внешнюю поверхность расходного трубопровода 7 спирального ребра 11 из полиуретана и последующего его отверждения производят механическую обработку ребра из полиуретана под внутренний диаметр тоннельной трубы, после чего тоннельную трубу 8 с натягом (или по скользящей посадке) устанавливают на обработанную поверхность ребра 11.Patented design is easy to manufacture. So, for example, after applying a spiral rib 11 of polyurethane to its external surface and then curing it, the ribs of polyurethane are machined to the inner diameter of the tunnel pipe, after which the tunnel pipe 8 is tightened (or by sliding fit) to the machined surface ribs 11.

Можно также применить другие технологии. Например, заранее отдельно изготовленное спиральное ребро 11 надеть на расходную магистраль, а затем установить тоннельную трубу.Other technologies can also be applied. For example, put a prefabricated spiral rib 11 onto the supply line, and then install the tunnel pipe.

Такая конструкция обеспечивает совместную работу расходного трубопровода и тоннельной трубы как единой прочностной схемы, что позволяет существенно снизить толщину (а соответственно вес) тоннельной трубы и расходного трубопровода.This design ensures the joint operation of the flow pipe and the tunnel pipe as a single strength scheme, which can significantly reduce the thickness (and therefore weight) of the tunnel pipe and the flow pipe.

Полезная модель позволяет в целом уменьшить вес конструкции топливного бака, увеличить прочность и устойчивость тоннельной трубы в процессе эксплуатации.The utility model allows to generally reduce the weight of the fuel tank structure, increase the strength and stability of the tunnel pipe during operation.

Источники информации:Information sources:

1. Последняя реинкарнация ФАУ-2. Техника и вооружение nnre. ru>transport_i_aviacija…vooruzhenie_2010_01…1. The last reincarnation of the FAU-2. Equipment and weapons nnre. com> transport_i_aviacija ... vooruzhenie_2010_01 ...

2. Ракетный комплекс Ρ - 12 (11К63).2. Missile system Ρ - 12 (11K63).

3. Каталог. Баллистические ракеты морских стратегических ядерных сил СССР России 1947-2012. - М: Издательский дом «Оружие и технологии», 2012. - 108 с; ил.3. Catalog. Ballistic missiles of the naval strategic nuclear forces of the USSR of Russia 1947-2012. - M: Publishing House "Arms and Technologies", 2012. - 108 s; silt.

4. ГОСТ 22350-91 Корпус ракеты на жидком топливе. (Термины и определения).4. GOST 22350-91 Liquid fuel missile body. (Terms and Definitions).

5. Патент RU 2331550. Ракета-носитель, кл. МПК B64G 1/00, B64G 1/40(2006.01). Приоритет от 09.01.2007 г.5. Patent RU 2331550. Launch vehicle, cl. IPC B64G 1/00, B64G 1/40 (2006.01). Priority January 9, 2007

6. Патент RU 2238422. Двигательная установка первой ступени ракеты-носителя воздушно-космической системы, кл. МПК F02K 9/44. Приоритет от 10.11.2002 г.6. Patent RU 2238422. Propulsion system of the first stage of the launch vehicle of the aerospace system, cl. IPC F02K 9/44. Priority November 10, 2002

7. Патент RU 2406660. Компоновка многоступенчатой ракеты-носителя, кл. МПК B64G 1/00 (2006.01). Приоритет от 20.12.2010 г.7. Patent RU 2406660. Layout of a multi-stage launch vehicle, cl. IPC B64G 1/00 (2006.01). Priority December 20, 2010

8 Техническое описание изделия 8К14 (8К14-1) (ОП/8К14) Глава V. Средняя часть. 2. Баки и расходная труба. http://raketa-http://8kl4.narod.ru/indexl_5_2.html, 03.04.20138 Technical description of the product 8K14 (8K14-1) (OP / 8K14) Chapter V. Middle part. 2. Tanks and feed pipe. http: // raketa-http: //8kl4.narod.ru/indexl_5_2.html, 04/03/2013

Claims (1)

Топливный бак многоступенчатой ракеты на жидком топливе, содержащий цилиндрическую обечайку, нижнее днище с заборным устройством, верхнее двойное разделительное днище со смежным баком, проходящий внутри бака расходный трубопровод смежного бака, заключенный в тоннельную трубу, снабженную зигами и сильфоном, отличающийся тем, что на внешней поверхности расходного трубопровода смежного бака установлена опора в виде спирального ребра из пенополиуретана, контактирующего с внутренней поверхностью тоннельной трубы.
Figure 00000001
A fuel tank of a multi-stage liquid-fuel rocket containing a cylindrical shell, a lower bottom with an intake device, an upper double separation bottom with an adjacent tank, a flow line of an adjacent tank passing inside the tank, enclosed in a tunnel pipe equipped with zigs and a bellows, characterized in that on the external the surface of the supply pipe of the adjacent tank mounted support in the form of a spiral rib of polyurethane foam in contact with the inner surface of the tunnel pipe.
Figure 00000001
RU2013140904/11U 2013-09-05 2013-09-05 MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK RU138381U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140904/11U RU138381U1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140904/11U RU138381U1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU138381U1 true RU138381U1 (en) 2014-03-10

Family

ID=50192446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140904/11U RU138381U1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU138381U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12000361B2 (en) Rocket propellant tank arrangement, rocket propulsion unit, and rocket
US9457918B2 (en) Multi-stage space launch systems with reusable thrust augmentation and associated methods
MX2019004160A (en) System and method for storing liquid and gaseous fuels.
Karabeyoglu Advanced hybrid rockets for future space launch
RU138381U1 (en) MULTI-STAGE LIQUID FUEL FUEL TANK
US10228209B2 (en) Non-segmented composite barrel for gas operated firearms
RU2693122C2 (en) Multistage rocket and method of separating used parts
Casalino et al. Optimization of hybrid propellant mars ascent vehicle
RU2017142948A (en) REFLECTOR OF THE GAS FLOW OF COMBUSTION PRODUCTS OF A SOLID FUEL ROCKET ENGINE
Tokudome et al. An experimental study of a nitrous oxide/ethanol (NOEL) propulsion system
RU2537189C1 (en) Jet projectile rocket section
Teja et al. Design and analysis of composite rocket motor casing
US3001498A (en) Torpedo intermediate section
Schiller et al. The Assumed KN-08 Technology
RU2774470C2 (en) Rocket on solid bulk fuel
RU2542679C1 (en) Guided missile
Meiss et al. Advanced design of a multi-thruster LOX/propylene aerospike engine
RU2631882C1 (en) Rocket part of rocket missile
Yéboles Analysis and optimization of trajectories for ballistic missiles interception
RU2518499C1 (en) Single-stage booster
Chandru et al. Ammonium perchlorate based composite propellant grain geometries via computer aided manufacturing
US3058421A (en) Integral missile tanks
Cichocki et al. Lessons learned and the recent achievements of a three-stage suborbital rocket production
Kawai et al. Launches of Hybrid Rockets with Wax Fuel
Yonghua New Power for Boosting China’s Aerospace Industry

Legal Events

Date Code Title Description
PD1K Correction of name of utility model owner