RU2159861C1 - Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control - Google Patents

Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control Download PDF

Info

Publication number
RU2159861C1
RU2159861C1 RU99110999/06A RU99110999A RU2159861C1 RU 2159861 C1 RU2159861 C1 RU 2159861C1 RU 99110999/06 A RU99110999/06 A RU 99110999/06A RU 99110999 A RU99110999 A RU 99110999A RU 2159861 C1 RU2159861 C1 RU 2159861C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressor
heat
carry
gas
temperature
Prior art date
Application number
RU99110999/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Гореликов
Л.Н. Сарычев
В.К. Федотов
В.М. Цихоцкий
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева
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 "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева
Priority to RU99110999/06A priority Critical patent/RU2159861C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2159861C1 publication Critical patent/RU2159861C1/en

Links

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: space crafts. SUBSTANCE: device to transfer gas in fuel tank pressurization system has carry-on compressor placed in hermetically sealed container and connected by high-pressure pneumatic lines with pressurization bottles and by low-pressure lines, with fuel gas spaces. Space between carry-on compressor and container is filled with material whose melting temperature is lower than maximum working temperature of ribbed compressor. Mass of fill-in material is calculated by equation. Method of carry-on compressor temperature control includes removal of heat from operating compressor enclosed in hermetically sealed container. With compressor operating, heat is accumulated by fill-in material whose melting temperature is lower than that of upper temperature level of operating compressor. Material turns into liquid and, after stopping of compressor, it is cooled to solid state. EFFECT: improved survivability and reliability of fuel tank pressurization system at space flight. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации реактивных двигательных установок (РДУ) космических летательных аппаратов (КЛА). The invention relates to space technology, and more specifically to the field of design and operation of jet propulsion systems (RDU) of spacecraft (KLA).

Устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков двигательной установки (ДУ) КЛА с бортовым компрессором используется в современных РДУ КЛА для создания импульсов тяги, необходимых как для перемещения центра масс КЛА (коррекция траектории движения, торможение КЛА для обеспечения его схода с орбиты), так и для создания управляющих моментов относительно его центра масс (ориентация, развороты и т.д.). Импульсы тяги для различных режимов управления аппаратом в пространстве создаются с помощью имеющихся на борту реактивных двигателей (РД), величины тяг которых в зависимости от их назначения изменяются в широких пределах (от нескольких сотен кГс до единиц и менее кГс). Работа указанных двигателей с заданными параметрами обеспечивается системами наддува топливных баков и подачи топлива к входам двигателей. A device for pumping gas in the system of pressurizing the fuel tanks of a spacecraft propulsion system (DU) with an onboard compressor is used in modern KLA RDUs to create thrust impulses necessary both for moving the center of mass of the KLA (correcting the trajectory of the KLA, braking the KLA to ensure its descent from orbit), and to create control moments relative to its center of mass (orientation, turns, etc.). Traction pulses for various control modes of the apparatus in space are created using jet engines (RD) on board, the thrust values of which, depending on their purpose, vary over a wide range (from several hundred kilogram-force to units or less than kilogram-force). The operation of these engines with the specified parameters is ensured by the systems of pressurizing the fuel tanks and supplying fuel to the engine inputs.

Известно устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков двигательной установки космического летательного аппарата (см., например., Т. М. Мелькумов и др. "Ракетные двигатели", изд. "Машиностроение", М., 1976 г. с. 8). Устройство для перекачки газа в системе наддува содержит баллоны высокого давления, заполненные газом, например азотом, которые служат для обеспечения выдавливания топлива из топливных баков и подачи его к реактивным ДУ. Баллоны высокого давления связаны с полостями наддува топливных баков посредством магистралей низкого давления, содержащих отсечные клапаны, газовые редукторы и обратные клапаны. A device for pumping gas in the system of pressurizing the fuel tanks of a propulsion system of a spacecraft (see, for example, T. M. Melkumov and others. "Rocket engines", published by "Engineering", M., 1976, S. 8 ) A device for pumping gas in a boost system contains high-pressure cylinders filled with gas, for example nitrogen, which serve to squeeze the fuel out of the fuel tanks and supply it to the reactive remote control. High-pressure cylinders are connected to the cavities of the pressurization of the fuel tanks through low-pressure lines containing shut-off valves, gas pressure regulators and check valves.

Известен способ термостатирования бортового компрессора устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА, включающий отвод тепла от работающего компрессора путем сброса тепла излучением в окружающую среду. При этом из-за малоэффективного охлаждения происходит перегрев компрессора и снижение ресурса его работы (см. патент RU 2093427, кл. F 02 K 9/02). A known method of temperature control of an on-board compressor of a device for pumping gas in a system of pressurizing fuel tanks of a remote control system, including the removal of heat from a running compressor by dumping heat by radiation into the environment. In this case, due to ineffective cooling, the compressor overheats and reduces its service life (see patent RU 2093427, class F 02 K 9/02).

Недостатками указанных технических решений - аналогов являются малая живучесть система наддува, низкая надежность из-за малоэффективного охлаждения бортового компрессора и невозможность многоразового использования системы наддува для дозаправки топливом баков в условиях космического полета. The disadvantages of these technical solutions - analogues are the low survivability of the pressurization system, low reliability due to the ineffective cooling of the on-board compressor and the inability to reuse the pressurization system for refueling tanks in space flight conditions.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором, взятое за прототип, и содержащее бортовой компрессор, размещенный в герметичном контейнере, и связанный пневмомагистралями высокого давления с баллонами наддува и пневмомагистралями низкого давления с газовыми полостями соответствующих топливных баков горючего и окислителя (см. патент RU 2109975, кл. F 02 K 9/44 от 1998 г.). The closest in technical essence is a device for pumping gas in the pressurization system of fuel tanks DU KLA with an onboard compressor, taken as a prototype, and containing an onboard compressor located in an airtight container, and connected by high pressure pneumatic lines with boost cylinders and low pressure pneumatic lines with gas cavities corresponding fuel tanks of fuel and oxidizer (see patent RU 2109975, class F 02 K 9/44 of 1998).

Указанное устройство обеспечивает перекачку газа из газовых полостей баков обратно в полости баллонов высокого давления за счет наличия бортового компрессора и таким образом, приводит в исходное состояние систему наддува для повторной дозаправки баков горючим и окислителем в условиях космического полета, например от космического дозаправщика. Однако в данном устройстве бортовой компрессор при работе подвержен перегревам из-за отсутствия эффективного отвода и сброса тепла, что приводит к вынужденным остановкам компрессора в процессе перекачки газа, а также к его преждевременному износу. The specified device provides for the transfer of gas from the gas cavities of the tanks back into the cavity of the high-pressure cylinders due to the presence of an on-board compressor, and thus, it restores the boost system for refueling the tanks with fuel and oxidizer in space flight conditions, for example, from a space refueling device. However, in this device, the on-board compressor is subject to overheating during operation due to the lack of effective heat removal and discharge, which leads to forced compressor stops during gas pumping, as well as to premature wear.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ термостатирования бортового компрессора устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА, взятый за прототип, включающий отвод тепла от работающего компрессора, заключенного в герметичный контейнер (см. RU 2119082, кл. F 02 K 9/44 от 1998 г.). В известном способе термостатирования бортового компрессора отвод тепла производят посредством прокачки (циркуляции) газа в контейнере с размещенным в нем бортовым компрессором и сбросом тепла через стенку контейнера в окружающую среду излучением. Эффективность охлаждения таким способом мала и приводит к неизбежным перегревам бортового компрессора. Closest to the invention in terms of essential features is a method of temperature control of an on-board compressor of a device for pumping gas in a pressurization system of fuel tanks DU KLA, taken as a prototype, including heat removal from a running compressor enclosed in an airtight container (see RU 2119082, class F 02 K 9/44 of 1998). In the known method of temperature control of an on-board compressor, heat is removed by pumping (circulating) gas in a container with an on-board compressor located in it and the heat is released through the wall of the container into the environment by radiation. The cooling efficiency in this way is small and leads to the inevitable overheating of the onboard compressor.

Недостатками устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором и способа термостатирования бортового компрессора, взятых за прототип, является то, что они имеют низкие живучесть и надежность из-за отсутствия эффективного охлаждения бортового компрессора в процессе его работы. Кроме того, известные технические решения имеют сложное конструктивное исполнение и усложненное осуществление процесса охлаждения бортового компрессора (наличие вентиляторов для прокачки газа, охлаждающего компрессор, газовой рубашки и т.п.). The disadvantages of the device for pumping gas in the system of pressurization of fuel tanks DU KLA with an onboard compressor and the method of temperature control of an onboard compressor, taken as a prototype, are that they have low survivability and reliability due to the lack of effective cooling of the onboard compressor during its operation. In addition, the known technical solutions have a complex design and complicated implementation of the process of cooling the on-board compressor (the presence of fans for pumping gas, a cooling compressor, a gas jacket, etc.).

Задачей настоящего изобретения является создание такого устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором и способа термостатирования бортового компрессора, которые обеспечивали бы повышенную живучесть и надежность за счет эффективного охлаждения работающего бортового компрессора в условиях космического орбитального полета. The objective of the present invention is to provide such a device for pumping gas in the pressurization system of fuel tanks of a remote control spacecraft with an on-board compressor and a method for thermostating an on-board compressor, which would provide increased survivability and reliability due to the effective cooling of the on-board compressor in space orbital flight conditions.

Это достигается тем, что герметичный контейнер с размещенным в нем бортовым компрессором снабжен высокоэффективным охлаждением компрессора путем отвода и аккумулирования тепла теплоемким материалом. This is achieved by the fact that a sealed container with an onboard compressor located in it is equipped with highly efficient compressor cooling by removing and accumulating heat with heat-resistant material.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором, размещенным в герметичном контейнере, и связанным пневмомагистралями высокого давления с баллонами наддува и пневмомагистралями низкого давления с газовыми полостями соответствующих топливных баков горючего и окислителя, полость между бортовым компрессором и контейнером заполнена теплоемким материалом с температурой плавления ниже верхней рабочей температуры компрессора, причем компрессор снабжен оребрением, а масса заполняемого теплоемкого материала определяется из выражения
mmin=N't/(C'м(Tпл-Tнач),
где mmin - минимальная масса теплоемкого материала, кг;
N - тепловая мощность, выделяемого компрессором, ккал/ч;
t - время, требуемое для перекачки газа из газовых полостей баков двигательной установки в баллоны наддува, ч;
Cм - теплоемкость теплоемкого материала, ккал/кг град;
Tпл - температура плавления теплоемкого материала, град;
Tнач - температура теплоемкого материала до включения компрессора, град;
r - теплота плавления теплоемкого материала.
The essence of the invention lies in the fact that in a device for pumping gas in a pressurization system for fuel tanks of a remote control KLA with an on-board compressor located in an airtight container and connected by high pressure pneumatic lines with boost cylinders and low pressure pneumatic lines with gas cavities of the corresponding fuel and oxidizer fuel tanks, the cavity between the onboard compressor and the container is filled with heat-sensitive material with a melting point below the upper working temperature of the compressor, and the compressor with filled with fins, and the mass of the heat-intensive material being filled is determined from the expression
m min = N't / (C ' m (T pl -T beginning ),
where m min is the minimum mass of heat-intensive material, kg;
N - thermal power emitted by the compressor, kcal / h;
t is the time required for pumping gas from the gas cavities of the tanks of the propulsion system to boost cylinders, h;
C m - the heat capacity of the heat-intensive material, kcal / kg deg;
T PL - the melting temperature of the heat-intensive material, degrees;
T beg is the temperature of the heat-intensive material before turning on the compressor, deg;
r is the heat of fusion of the heat-intensive material.

В способе термостатирования бортового компрессора устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА, включающем отвод тепла от работающего компрессора, заключенного в герметичный контейнер, во время работы тепло от компрессора аккумулируют теплоемким материалом, имеющим температуру плавления ниже верхнего рабочего температурного уровня работающего компрессора, при этом теплоемкий материал расплавляют до жидкого физического состояния, а после выключения компрессора охлаждают до твердого физического состояния, причем теплоемкий материал при загрузке расплавляют. In the method of temperature control of an on-board compressor of a device for pumping gas in a pressurization system of fuel tanks of a remote control system, including the removal of heat from an operating compressor enclosed in an airtight container, during operation, the heat from the compressor is accumulated by heat-sensitive material having a melting point below the upper operating temperature level of the operating compressor, wherein the heat-intensive material is melted to a liquid physical state, and after the compressor is turned off, it is cooled to a solid physical state, moreover, the heat-intensive material is melted during loading.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями вновь созданные устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором и способ термостатирования бортового компрессора обеспечивают не только высокую надежность работы устройства и способа но и увеличивают ресурс работы устройства. The technical result consists in the fact that, in comparison with the known technical solutions, the newly created device for pumping gas in the pressurization system of fuel tanks DU KLA with an onboard compressor and a method of thermostating an onboard compressor provide not only high reliability of the device and method, but also increase the life of the device.

Использование предлагаемых устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором и способа термостатирования бортового компрессора, например на космическом орбитальном комплексе типа "Мир" - "Союз-ТМ" -"Прогресс"- "Шатлл", позволит дать значительный экономический эффект за счет обеспечения эффективного охлаждения бортового компрессора и поддержания необходимого температурного уровня с одновременным повышением живучести и надежности при эксплуатации данного устройства. The use of the proposed device for pumping gas in the pressurization system of fuel tanks DU KLA with an onboard compressor and a method of thermostating an onboard compressor, for example, on a space orbital complex of the Mir - Soyuz-TM - Progress - Shuttle type, will allow significant economic effect by providing effective cooling of the on-board compressor and maintaining the required temperature level while increasing the survivability and reliability during operation of this device.

Суть изобретения поясняется чертежом. The essence of the invention is illustrated in the drawing.

Предлагаемое устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором состоит из следующих основных узлов, деталей и агрегатов; бортового компрессора 1, размещенного в герметичном контейнере 2 и связанным пневмомагистралями высокого давления 3, 4 с баллонами наддува 5, 6 и пневмомагистралями низкого давления 7, 8 с газовыми полостями 9, 10 соответствующих топливных баков горючего и окислителя 11, 12. Полость 13 между бортовым компрессором 1 и герметичным контейнером 2 заполнена теплоемким материалом 14, например, парафином с температурой плавления ниже верхней рабочей температуры компрессора 1. Бортовой компрессор 1 снабжен оребрением 15. Наличие оребрения 15 непосредственно контактирующего с теплоемким материалом 14, улучшает процесс аккумулирования тепла и охлаждения компрессора в период его работы за счет увеличения поверхности, контактирующей с теплоемким материалом. Масса заполняемого теплоемкого материала определяется из выражения:
mmin= N•t/(Cм•(Tпл-Tнач)+r),
где mmin - минимальная масса теплоемкого материала, кг;
N - тепловая мощность, выделяемая компрессором, ккал/ч;
t - время, требуемое для перекачки газа из газовых полостей баков двигательной установки в баллоны наддува, ч;
Cм - теплоемкость теплоемкого материала, ккал/кг град;
Tпл - температура плавления теплоемкого материала, град;
Tнач - температура теплоемкого материала до включения компрессора, град;
r - теплота плавления теплоемкого материала.
The proposed device for pumping gas in the pressurization system of fuel tanks DU KLA with an on-board compressor consists of the following main components, parts and assemblies; an on-board compressor 1 located in an airtight container 2 and connected high-pressure pneumatic lines 3, 4 with boost cylinders 5, 6 and low-pressure pneumatic highways 7, 8 with gas cavities 9, 10 of the corresponding fuel fuel tanks and oxidizer 11, 12. A cavity 13 between the on-board the compressor 1 and the sealed container 2 is filled with a heat-consuming material 14, for example, paraffin with a melting point below the upper working temperature of the compressor 1. The on-board compressor 1 is equipped with fins 15. The presence of fins 15 directly in contact with the heat-intensive material 14, improves the process of heat accumulation and cooling of the compressor during its operation by increasing the surface in contact with the heat-intensive material. The mass of the filled heat-intensive material is determined from the expression:
m min = N • t / (C m • (T pl -T beginning ) + r),
where m min is the minimum mass of heat-intensive material, kg;
N - thermal power released by the compressor, kcal / h;
t is the time required for pumping gas from the gas cavities of the tanks of the propulsion system to boost cylinders, h;
C m - the heat capacity of the heat-intensive material, kcal / kg deg;
T PL - the melting temperature of the heat-intensive material, degrees;
T beg is the temperature of the heat-intensive material before turning on the compressor, deg;
r is the heat of fusion of the heat-intensive material.

Работает устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА с бортовым компрессором в режиме перекачки газа, например газообразного азота из газовых полостей 9,10 топливных баков 11 и окислителя 12 в баллоны наддува 5,6, следующим образом. There is a device for pumping gas in the pressurization system of the fuel tanks of the remote control of the spacecraft with an on-board compressor in the mode of pumping gas, for example, gaseous nitrogen from the gas cavities of 9.10 fuel tanks 11 and oxidizing agent 12 to pressurization cylinders 5.6, as follows.

Перед включением компрессора 1 в работу открывают все отсечные клапаны 16 и после пуска компрессора 1 производят откачку газа из газовых полостей 9, 10 топливных баков 11, 12 и закачку его с высоким давлением через пневмомагистрали высокого давления 3, 4 в соответствующие газовые баллоны 5, 6, затем закрывают отсечные клапаны 16. Таким образом, система наддува приводится в исходное рабочее состояние, готовое к заправке баков 11, 12 горючим и окислителем, например от космического заправщика. Выдавливание и подачу топлива к реактивным двигателям 17 из топливных баков горючего 11 и окислителя 12 производят посредством подачи газа из баллонов наддува 5, 6 в газовые полости 9, 10 по пневмомагистралям 18, 19, каждая из которых содержит последовательно установленные электропневмоклапан 20, 21, газовый редуктор 22, 23 и обратный клапан 24, 25. Before turning on compressor 1, all shut-off valves 16 are opened and after starting compressor 1, gas is pumped out from the gas cavities 9, 10 of the fuel tanks 11, 12 and pumped with high pressure through high-pressure pneumatic lines 3, 4 into the corresponding gas cylinders 5, 6 , then shut-off valves 16 are closed. Thus, the pressurization system is brought back to its initial operating state, ready for refueling of tanks 11, 12 with fuel and oxidizing agent, for example, from a space refueling tank. Extruding and supplying fuel to jet engines 17 from fuel tanks 11 and oxidizing agent 12 is carried out by supplying gas from boost cylinders 5, 6 to gas cavities 9, 10 through pneumatic lines 18, 19, each of which contains a gas electropneumatic valve 20, 21, gas gearbox 22, 23 and check valve 24, 25.

Способ реализуют следующим образом. The method is implemented as follows.

При работе бортового компрессора 1 в период перекачки газа из газовых полостей 9,10 топливных баков 11, 12 в баллоны наддува 5, 6 тепло, выделяемое компрессором 1, аккумулируют теплоемким материалом 14, имеющим температуру плавления ниже верхнего рабочего температурного уровня работающего компрессора 1, например парафином, при этом теплоемкий материал 14 расплавляют до жидкого физического состояния. During operation of the on-board compressor 1 during the period of pumping gas from the gas cavities of 9.10 fuel tanks 11, 12 to the boost cylinders 5, 6, the heat generated by the compressor 1 is accumulated by the heat-intensive material 14 having a melting temperature below the upper working temperature level of the working compressor 1, for example paraffin, while the heat-intensive material 14 is melted to a liquid physical state.

После выключения компрессора 1 теплоемкий материал охлаждают до твердого физического состояния, например излучением в окружающую среду. After turning off the compressor 1, the heat-intensive material is cooled to a solid physical state, for example, by radiation into the environment.

При загрузке теплоемкого материала 14 в полость 13 его расплавляют и полностью заполняют полость 13, после чего контейнер 2 герметизируют и охлаждают до температуры окружающей среды, например до 20oC, при этом в результате застывания теплоемкого материала 14 в полости 13 образуется незаполненное теплоемким материалом пространство, так называемая "подушка", которая при работе компрессора 1 является компенсатором для расплавленного теплоемкого материала 14. Такая загрузка теплоемкого материала 14 обеспечивает исключение нагрузки на стенки контейнера 2 при разогреве и расширении теплоемкого материала 14, что снижает толщину стенки контейнера и его массу. Кроме того, в полость 13 загружают минимальную массу теплоемкого материала, которую определяют из вышеуказанного выражения.When loading the heat-intensive material 14 into the cavity 13, it is melted and completely filled into the cavity 13, after which the container 2 is sealed and cooled to ambient temperature, for example, to 20 ° C, and as a result of solidification of the heat-resistant material 14 in the cavity 13 an empty space is formed by a heat-resistant material , the so-called "cushion", which, when the compressor 1 is in operation, is a compensator for the molten heat-absorbing material 14. This loading of the heat-consuming material 14 ensures that the load on the walls of the circuit is eliminated box 2 when heating and expanding the heat-consuming material 14, which reduces the wall thickness of the container and its mass. In addition, the minimum mass of heat-intensive material, which is determined from the above expression, is loaded into the cavity 13.

Таким образом, разрешается поставленная задача, повышается эффективность охлаждения работающего бортового компрессора, за счет чего повышаются живучесть и надежность устройства для перекачки газа в системе наддува топливных баков ДУ КЛА в процессе эксплуатации в условиях космического полета на орбите Земли. Thus, the task is solved, the cooling efficiency of the working onboard compressor is increased, due to which the survivability and reliability of the device for pumping gas in the pressurization system of the fuel tanks of the remote control of the spacecraft during operation in space flight in orbit of the Earth are increased.

Claims (2)

1. Устройство для перекачки газа в системе наддува топливных баков двигательной установки космического летательного аппарата с бортовым компрессором, размещенным в герметичном контейнере и связанным пневмомагистралями высокого давления с баллонами наддува и пневмомагистралями низкого давления с газовыми полостями соответствующих топливных баков горючего и окислителя, отличающееся тем, что полость между бортовым компрессором и контейнером заполнена теплоемким материалом с температурой плавления ниже верхней рабочей температуры компрессора, причем компрессор снабжен оребрением, а масса заполняемого теплоемкого материала определяется из выражения
mmin = N • t / (Cм • (Tпл - Tнач) + r),
где mmin - минимальная масса теплоемкого материала, кг;
N - тепловая мощность, выделяемая компрессором, ккал/ч;
t - время, требуемое для перекачки газа из газовых полостей баков двигательной установки в баллоны наддува, ч;
Cм - теплоемкость теплоемкого материала, ккал-кг град;
Tпл - температура плавления теплоемкого материала, град;
Tнач - температура теплоемкого материала до включения компрессора, град;
r - теплота плавления теплоемкого материала, ккал/кг.
1. A device for pumping gas in the system of pressurizing the fuel tanks of a propulsion system of a spacecraft with an on-board compressor located in an airtight container and connected by high pressure pneumatic lines with boost cylinders and low pressure pneumatic lines with gas cavities of the corresponding fuel and oxidizer fuel tanks, characterized in that the cavity between the onboard compressor and the container is filled with heat-sensitive material with a melting point below the upper working temperature to mpressora, wherein the compressor is provided with fins, the heat capacity and the mass of the filling material is determined from the expression
m min = N • t / (C m • (T PL - T beg ) + r),
where m min is the minimum mass of heat-intensive material, kg;
N - thermal power released by the compressor, kcal / h;
t is the time required for pumping gas from the gas cavities of the tanks of the propulsion system to boost cylinders, h;
C m - the heat capacity of the heat-intensive material, kcal-kg deg;
T PL - the melting temperature of the heat-intensive material, degrees;
T beg is the temperature of the heat-intensive material before turning on the compressor, deg;
r is the heat of fusion of the heat-intensive material, kcal / kg.
2. Способ термостатирования бортового компрессора устройства для перекачки газа по п.1, включающий отвод тепла от работающего компрессора, заключенного в герметичный контейнер, отличающийся тем, что во время работы тепло от компрессора аккумулируют теплоемким материалом, имеющим температуру плавления ниже верхнего рабочего температурного уровня работающего компрессора, при этом теплоемкий материал расплавляют до жидкого физического состояния, а после выключения компрессора охлаждают до твердого физического состояния, причем теплоемкий материал при загрузке расплавляют. 2. The method of temperature control of an on-board compressor of a gas pumping device according to claim 1, comprising removing heat from an operating compressor enclosed in an airtight container, characterized in that during operation, heat from the compressor is accumulated by heat-sensitive material having a melting point below the upper working temperature level of the operating compressor, while the heat-intensive material is melted to a liquid physical state, and after the compressor is turned off, it is cooled to a solid physical state, and we heat it cue material is melted during loading.
RU99110999/06A 1999-05-24 1999-05-24 Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control RU2159861C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110999/06A RU2159861C1 (en) 1999-05-24 1999-05-24 Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110999/06A RU2159861C1 (en) 1999-05-24 1999-05-24 Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2159861C1 true RU2159861C1 (en) 2000-11-27

Family

ID=20220347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99110999/06A RU2159861C1 (en) 1999-05-24 1999-05-24 Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2159861C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012172238A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Snecma Cryogenic propulsion assembly and method of supplying a tank of such an assembly
DE102012020159A1 (en) * 2012-10-13 2014-04-17 Astrium Gmbh Method for recurring depression of tank gas chamber for liquid hydrogen, particularly for re-ignition of main rocket engine, involves driving main rocket engine with mixture of liquid hydrogen and liquid oxygen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МЕЛЬКУМОВ Т.М. Ракетные двигатели. - М.: Машиностроение, 1976, с. 8. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012172238A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Snecma Cryogenic propulsion assembly and method of supplying a tank of such an assembly
DE102012020159A1 (en) * 2012-10-13 2014-04-17 Astrium Gmbh Method for recurring depression of tank gas chamber for liquid hydrogen, particularly for re-ignition of main rocket engine, involves driving main rocket engine with mixture of liquid hydrogen and liquid oxygen
DE102012020159B4 (en) * 2012-10-13 2017-01-26 Astrium Gmbh Device for repressurizing a tank gas space for liquid hydrogen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7937930B1 (en) Semiclosed Brayton cycle power system with direct heat transfer
US6250072B1 (en) Multi-ignition controllable solid-propellant gas generator
KR20200033642A (en) Liquid hydrogen fueling system including liquid hydrogen storage tank and fueling method thereof
US7926276B1 (en) Closed cycle Brayton propulsion system with direct heat transfer
CN1434734A (en) Fire retardant delivery system
US4328768A (en) Hydrogen fuel storage and delivery system
EP1116926B1 (en) Methods and apparatus for liquid densification
CN104919166B (en) For the actuator device of rocket engine turbine pump
US20150064585A1 (en) Systems and methods for hydrogen fuel storage and hydrogen powered vehicles
RU2159861C1 (en) Gas transfer device for space craft engine unit fuel tank pressurization system furnished with carry-on compressor and method of carry-on compressor thermostatic control
EP3889416B1 (en) Hybrid rocket engine using electric motor-driven oxidizer pump
US5862670A (en) Cyrogenic upper stage for reusable launch vehicle
US4634479A (en) Power source utilizing encapsulated lithium pellets and method of making such pellets
US3224199A (en) Closed cycle gas turbine
US3122891A (en) Cryogenic methods and apparatus
US3486332A (en) Power plant
GB2174925A (en) Power source utilizing encapsulated lithium pellets and method of making such pellets
WO1986000958A1 (en) Energy source for closed cycle engine
US8156726B1 (en) Semiclosed Brayton cycle power system with direct combustion heat transfer
US3320742A (en) Pressurization system and method for effecting propellant flow in a liquid propellant rocket
RU2136936C1 (en) Device for transfer of gas in propellant tank pressurization system of spacecraft engine plant
GB2349085A (en) Inert loading jet fuel
US4714051A (en) Power source utilizing encapsulated lithium pellets and method of making such pellets
US5376352A (en) Oxygen storage and retrieval system
US4755398A (en) Power source utilizing encapsulated lithium pellets and method of making such pellets

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040525