RU2148180C1 - Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method - Google Patents

Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2148180C1
RU2148180C1 RU99113538/06A RU99113538A RU2148180C1 RU 2148180 C1 RU2148180 C1 RU 2148180C1 RU 99113538/06 A RU99113538/06 A RU 99113538/06A RU 99113538 A RU99113538 A RU 99113538A RU 2148180 C1 RU2148180 C1 RU 2148180C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working gas
cavities
aircraft
systems
flying vehicle
Prior art date
Application number
RU99113538/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.А. Ефремов
Д.А. Минасбеков
П.М. Соколов
И.В. Крупчатников
В.В. Говоров
В.М. Камышников
С.Н. Вагонов
И.В. Тартынов
Original Assignee
Научно-производственное объединение машиностроения
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 Научно-производственное объединение машиностроения filed Critical Научно-производственное объединение машиностроения
Priority to RU99113538/06A priority Critical patent/RU2148180C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148180C1 publication Critical patent/RU2148180C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: flying vehicles launched from stationary and mobile sets including submarines. SUBSTANCE: high-pressure cavities are filled with working gas after which mains running to flying vehicle systems are opened; generation of working gas and filling of cavities shall be performed simultaneously. Both procedures are started immediately before launch. System contains high- pressure working gas sources connected with units and systems of flying vehicle by means of mains; system includes also flying vehicle launch control unit. Working gas source is made in form of solid propellant generator of cold pure nitrogen. Generators are located on separable members of flying vehicle; launching devices are connected with flying vehicle launch control unit. EFFECT: improved mass and dimensional characteristics; enhanced reliability and safety of operation due to avoidance of high-pressure bottles. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА), стартующим как из стационарных, так и из подвижных пусковых установок, в том числе - из подводных лодок. The invention relates to aircraft (LA), starting both from stationary and from mobile launchers, including from submarines.

Известны способ и система питания указанных ЛА, осуществляющих заполнение агрегатов и систем от предварительно наддутых азотом баллонов высокого давления до 300-400 кг/см2 для системы ориентации ракетной системы "Аджена" и космических ЛА (см. "Космонавтика", изд. "Советская Энциклопедия", М., 1970 г., стр. 16, 143).A known method and power system for these aircraft, filling the units and systems from pre-pressurized nitrogen high-pressure cylinders up to 300-400 kg / cm 2 for the orientation system of the rocket system "Agen" and spacecraft (see "Cosmonautics", ed. "Soviet Encyclopedia ", M., 1970, p. 16, 143).

Известно также использование наддува азотом из баллонов высокого давления тонкостенных оболочек топливных баков для компенсации продольных сжимающих усилий и повышения их устойчивости (см. там же, стр. 310). It is also known to use nitrogen pressurization from high pressure cylinders of thin-walled shells of fuel tanks to compensate for longitudinal compressive forces and increase their stability (see ibid., P. 310).

В указанных системах используются предварительно заправленные баллоны высокого давления, размещаемые на ЛА. В течение всего срока хранения и транспортирования ЛА (до 15-25 лет) необходимо производить периодические регламентные проверки с целью контроля высокого давления на борту ЛА. При обнаружении во время хранения падения давления ниже минимально допустимого, необходимо производить подкачку баллонов, используя для этого дополнительное наземное оборудование. Для подачи рабочего газа из баллонов высокого давления к агрегатам и системам ЛА, используют дополнительные понижающие редукторы и пусковые клапаны. In these systems, pre-filled high-pressure cylinders placed on the aircraft are used. During the entire period of storage and transportation of aircraft (up to 15-25 years) it is necessary to carry out periodic routine inspections in order to control high pressure on board the aircraft. If a pressure drop is found below the minimum allowable pressure during storage, it is necessary to pump the cylinders using additional ground equipment. To supply working gas from high-pressure cylinders to the units and systems of the aircraft, use additional reducing gears and starting valves.

Кроме того, непосредственно в циклограмму старта ЛА также заводится дополнительная обратная связь по подтверждению заданного минимально допустимого уровня давления в баллоне. В случае невыдачи сигнала от датчика давления о выполнении этого требования старт отменяется. In addition, additional feedback is also directly entered into the launch launch sequence diagram to confirm the specified minimum allowable pressure level in the balloon. If the signal from the pressure sensor does not give out on the fulfillment of this requirement, the start is canceled.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ и система наддува сжатым воздухом кольцевого зазора между корпусом ракеты и стенками контейнера, с последующим выравниванием давления с забортным перед пуском ракеты с подводной лодки (ПЛ) (см. Советская военная энциклопедия. Т. 6. - М., 1978 г., стр. 379). The closest analogue adopted for the prototype is the method and system for pressurizing compressed air of the annular gap between the rocket body and the container walls, followed by pressure equalization with the outboard before launching the rocket from a submarine (submarine) (see Soviet Military Encyclopedia, T. 6. - M., 1978, p. 379).

В данной системе наддув осуществляется от баллонов высокого давления воздуха, размещенных на носителе ПЛ, что требует увеличения его габаритов. In this system, pressurization is carried out from high-pressure air cylinders placed on a submarine carrier, which requires an increase in its dimensions.

Кроме того, использование в качестве газа для наддува воздуха приводит к повышенной опасности при старте, в связи с наличием в нем кислорода и его возможным догоранием при смешивании с продуктами сгорания энергоустройств старта. In addition, the use of air as a gas for boosting air leads to an increased danger at start-up, due to the presence of oxygen in it and its possible burning out when mixed with the combustion products of start-up power devices.

Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в том, чтобы исключить наличие высокого давления рабочего газа на борту ракеты в процессе всего срока ее хранения и транспортирования до пуска, с одновременным исключением регламентных проверок. The technical problem to which this invention is directed is to exclude the presence of high working gas pressure on board the rocket during the entire period of its storage and transportation before launch, with the exception of routine inspections.

Поставленную задачу решает предложенный способ и система питания рабочим газом агрегатов и систем ЛА. Выработанным газом заполняют полости высокого давления с последующим открытием магистралей, ведущих к агрегатам и системам ЛА. При этом выработку рабочего газа и заполнение полостей производят одновременно. Начало выработки газа и заполнения полостей производят непосредственно перед стартом ЛА. В системе питания рабочим газом полостей и агрегатов и систем ЛА, содержащей источники рабочего газа высокого давления, соединенные магистралями с полостями агрегатов и систем ЛА и блок управления стартом ЛА, источник рабочего газа выполнен в виде твердотопливных генераторов холодного чистого азота с устройствами их запуска. The problem is solved by the proposed method and system for supplying working gas to units and aircraft systems. The high-pressure cavities are filled with the produced gas, followed by the opening of the lines leading to the units and systems of the aircraft. In this case, the production of working gas and the filling of the cavities are carried out simultaneously. The beginning of gas production and filling the cavities is carried out immediately before the launch of the aircraft. In the working gas supply system for cavities and aggregates and aircraft systems containing high-pressure working gas sources connected by highways to the cavities of the aircraft aggregates and systems and the aircraft launch control unit, the working gas source is made in the form of solid-fuel cold pure nitrogen generators with their starting devices.

Генераторы размещены на отделяемых элементах ЛА, а устройства их запуска соединены с блоком управления стартом ЛА. Generators are placed on detachable elements of the aircraft, and their launch devices are connected to the launch control unit of the aircraft.

На фиг. 1, 2, 3 представлена система предстартового наддува на базе твердотопливных генераторов холодного чистого азота. In FIG. 1, 2, 3, a pre-launch pressurization system based on solid fuel generators of cold pure nitrogen is presented.

Система включает в себя четыре однотипных азотогенератора 1, с устройствами запуска 2. The system includes four of the same type of nitrogen generator 1, with triggering devices 2.

Первый азотогенератор осуществляет наддув тонкостенной твердотопливной маршевой ступени 3 ракеты 4, стартующей из контейнера 5 ПЛ, с помощью двигателя подводного хода (ДПХ) 6. The first nitrogen generator pressurizes a thin-walled solid propellant march stage 3 of a rocket 4, starting from a submarine container 5, using an underwater engine (DPH) 6.

Второй азотогенератор 1 обеспечивает работу системы ориентации ракеты в полете, путем подачи азота высокого давления в сопла управления по тангажу 7, курсу 8 и крену 9. The second nitrogen generator 1 provides the operation of the missile orientation system in flight by supplying high pressure nitrogen to the control nozzles at pitch 7, course 8 and roll 9.

Третий и четвертый азотогенераторы 1 через единый коллектор 10 обеспечивают предстартовый наддув полости 11 кольцевого зазора между ракетой и контейнером. The third and fourth nitrogen generators 1 through a single collector 10 provide prelaunch boost cavity 11 of the annular gap between the rocket and the container.

Для уменьшения массы маршевой ступени первый азотогенератор установлен на переднем днище отделяемого ДПХ6, а второй, третий и четвертый - на отделяемом носовом обтекателе 12. To reduce the mass of the march stage, the first nitrogen generator is installed on the front bottom of the detachable DPH6, and the second, third and fourth on the detachable nose fairing 12.

Сопловая заглушка 13 твердотопливной маршевой ступени 3 снабжена прорывной мембраной 14, перекрывающей наддуваемую полость 15. На ЛА установлен блок управления стартом 16. The nozzle plug 13 of the solid propellant sustainer stage 3 is equipped with a breakthrough membrane 14 that overlaps the pressurized cavity 15. Launch control unit 16 is installed on the aircraft.

Работа системы осуществляется следующим образом. The system is as follows.

Непосредственно перед стартом (за 5-10 сек) с блока управления стартом 16 подается электрическая команда на задействование устройств запуска 2 азотогенераторов 1. В результате возгорания твердотопливных зарядов азотогенераторов выделяется азот высокой температуры (450- 500oC), который, проходя через критическое сечение азотогенераторов, поступает в их блоки охлаждения, где его температура падает до 60oC, и фильтруется от конденсированной фазы. Степень чистоты получаемого азота - 99,9%.Immediately before the start (in 5-10 seconds), an electric command is sent from the start control unit 16 to activate the start-up devices 2 of the nitrogen generators 1. As a result of the ignition of solid fuel charges of the nitrogen generators, high-temperature nitrogen (450-500 o C) is released, which, passing through the critical section nitrogen generators, enters their cooling units, where its temperature drops to 60 o C, and is filtered from the condensed phase. The purity of the resulting nitrogen is 99.9%.

В результате работы первого азотогенератора 1 повышается давление азота в полости между передним днищем ДПХ 6 и задним днищем маршевой ступени 3. Непрерывно возрастающее давление азота прорывает мембрану 14 сопловой заглушки 13, и азот начинает поступать и наддувать тонкостенную твердотопливную маршевую ступень. As a result of the operation of the first nitrogen generator 1, the nitrogen pressure in the cavity increases between the front bottom of the DPH 6 and the rear bottom of the march stage 3. A continuously increasing nitrogen pressure breaks through the membrane 14 of the nozzle plug 13, and nitrogen begins to flow and pressurize the thin-walled solid propellant march stage.

В результате работы второго азотогенератора 1 высокое давление по магистрали 17 через разъемное соединение 18 и нормально открытый пироклапан 19 подается к соплам управления по тангажу 7, курсу 8 и крену 9. Эти сопла снабжены электропневмоклапанами, открываемыми и закрываемыми по командам системы управления ЛА. Перед отделением носового обтекателя подается команда на закрытие пироклапана 19, и в системе ориентации остается высокое давление азота, достаточное для обеспечения стабилизации и управления ЛА. As a result of the operation of the second nitrogen generator 1, high pressure on line 17 through a detachable connection 18 and a normally open pyrovalve 19 is supplied to the control nozzles at pitch 7, course 8 and roll 9. These nozzles are equipped with electro-pneumatic valves that can be opened and closed by commands of the aircraft control system. Before separation of the nose fairing, a command is issued to close the pyrovalve 19, and a high nitrogen pressure remains in the orientation system, sufficient to ensure stabilization and control of the aircraft.

В результате работы третьего и четвертого азотогенератора 1 через коллектор 10 осуществляется наддув полости 11 кольцевого зазора между ЛА и контейнером. Наддув всех указанных выше полостей осуществляется одновременно, после чего ЛА готов к старту. As a result of the operation of the third and fourth nitrogen generator 1 through the collector 10, the cavity 11 of the annular gap between the aircraft and the container is pressurized. Supercharging of all the above cavities is carried out simultaneously, after which the aircraft is ready to start.

Предлагаемый способ и система питания рабочим газом полостей ЛА позволяет улучшить габаритно-массовые характеристики, повысить надежность и безопасность эксплуатации за счет исключения баллонов высокого давления в течение предстартового хранения и транспортирования ЛА, достигающего 15-25 лет. The proposed method and the working gas supply system for the aircraft cavities allows to improve overall mass characteristics, to increase the reliability and safety of operation by eliminating high-pressure cylinders during prelaunch storage and transportation of aircraft, reaching 15-25 years.

Использование генераторов холодного чистого азота с температурой ≤ 60oC и степенью чистоты 99,9% позволяет осуществлять предстартовый наддув твердотопливных ступеней и систем ориентации ЛА.The use of cold pure nitrogen generators with a temperature of ≤ 60 o C and a purity of 99.9% allows for pre-launch boost of solid fuel stages and aircraft orientation systems.

Данная система может быть также использована для предстартового наддува баллонов топливной и гидравлической систем ЛА, в том числе и для наддува полости кольцевого зазора между ЛА и контейнером при старте с подводной лодки. This system can also be used for pre-launch pressurization of cylinders of the aircraft fuel and hydraulic systems, including for pressurizing the annular gap cavity between the aircraft and the container when starting from a submarine.

В народном хозяйстве данное изобретение может быть использовано для наддува аварийных спасательных мешков автомобилей, понтонов, поплавковых шасси, а также - в системах пожаротушения. In the national economy, this invention can be used to pressurize emergency rescue bags of cars, pontoons, float chassis, as well as in fire extinguishing systems.

Claims (2)

1. Способ питания рабочим газом полостей агрегатов и систем летательных аппаратов (ЛА), заключающийся в выработке рабочего газа, в заполнении полостей высокого давления аппарата с последующим открытием магистралей, ведущих к агрегатам и системам ЛА при пуске, отличающийся тем, что выработку рабочего газа и заполнение полостей производят одновременно, при этом начало выработки газа и заполнения полостей производят непосредственно перед стартом ЛА. 1. The method of supplying working gas to the cavities of units and systems of aircraft (LA), which consists in the development of working gas, filling in the high-pressure cavities of the device with the subsequent opening of the lines leading to the units and systems of the aircraft at start-up, characterized in that the production of working gas and the cavities are filled at the same time, while the start of gas production and filling the cavities is carried out immediately before the launch of the aircraft. 2. Система питания рабочим газом полостей агрегатов и систем ЛА, содержащая источники рабочего газа высокого давления, соединенные магистралями с полостями агрегатов и систем ЛА, а также блок управления стартом ЛА, отличающаяся тем, что источники рабочего газа высокого давления выполнены в виде твердотопливных генераторов холодного чистого азота с устройствами их запуска и размещены на отделяемых элементах ЛА, при этом устройства запуска твердотопливных генераторов соединены с блоком управления стартом ЛА. 2. The working gas supply system for the cavities of the units and systems of the aircraft, containing sources of high-pressure working gas connected to the cavities of the cavities of the units and systems of the aircraft, as well as the control unit for the launch of the aircraft, characterized in that the sources of high-pressure working gas are made in the form of solid fuel cold generators pure nitrogen with devices for their launch and are located on the detachable elements of the aircraft, while the device for launching solid-fuel generators is connected to the control unit for the launch of the aircraft.
RU99113538/06A 1999-07-02 1999-07-02 Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method RU2148180C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113538/06A RU2148180C1 (en) 1999-07-02 1999-07-02 Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99113538/06A RU2148180C1 (en) 1999-07-02 1999-07-02 Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2148180C1 true RU2148180C1 (en) 2000-04-27

Family

ID=20221701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99113538/06A RU2148180C1 (en) 1999-07-02 1999-07-02 Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2148180C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Советская военная энциклопедия. Т.6. - М.: Машиностроение, 1978, с.379. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3499364A (en) Apparatus for submerged launching of missiles
US2937824A (en) Bi-medium rocket-torpedo missile
US3252281A (en) Rocket system and method
CN104919166B (en) For the actuator device of rocket engine turbine pump
RU2380563C2 (en) Method of operating rocket engine and romanov's rocket engine
US20070012821A1 (en) Launch vehicle crew escape system
RU2494004C1 (en) Nuclear submarine
US6007022A (en) Internal combustion catapult
US5929369A (en) Assembly for the optical marking of the flight path of a projectile or aeroplane accelerated by a power unit
US20070068138A1 (en) Rocket vehicle and engine
US4819426A (en) Rocket propelled vehicle forward end control method and apparatus
RU2562826C1 (en) Increasing efficiency of space rocket with mid-flight liquid-propellant engine
RU2609539C1 (en) Rocket vehicle, return stage of rocket vehicle and method of its launch upon return and system of helicopter pick-up of return stage
RU2466056C1 (en) Nuclear submarine and marine-version rocket engine
US3555826A (en) Inverse hybrid rocket
RU2148180C1 (en) Method of supply of working gas to cavities of flying vehicle units and systems and system for realization of this method
CN210509427U (en) Multiple starting system of recoverable liquid rocket engine
RU96096U1 (en) MODULE TYPE CARRIER ROCKET (OPTIONS) AND ROCKET MODULE
RU2693093C2 (en) Multi-stage rocket and head method of used parts separation
RU2544253C1 (en) Method of missile takeoff from transporter-launcher container and device for its implementation
CN114291299B (en) Solid-liquid dual-mode attitude and orbit control power system and control method thereof
RU2602656C1 (en) Return carrier rocket stage, method of its operation and gas turbine engine
US2930337A (en) Propulsion motor
RU2603305C1 (en) Return carrier rocket stage
RU92107U1 (en) HYBRID ROCKET MOTOR UNIT (OPTIONS)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner