RU2240264C2 - Rocket acceleration block (variants) - Google Patents

Rocket acceleration block (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2240264C2
RU2240264C2 RU2003100709/11A RU2003100709A RU2240264C2 RU 2240264 C2 RU2240264 C2 RU 2240264C2 RU 2003100709/11 A RU2003100709/11 A RU 2003100709/11A RU 2003100709 A RU2003100709 A RU 2003100709A RU 2240264 C2 RU2240264 C2 RU 2240264C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
tank
engine
remote control
fuel tank
Prior art date
Application number
RU2003100709/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003100709A (en
Inventor
Ю.П. Семенов (RU)
Ю.П. Семенов
В.М. Филин (RU)
В.М. Филин
В.В. Ерпылев (RU)
В.В. Ерпылев
В.Д. Алексеенко (RU)
В.Д. Алексеенко
В.И. Пахомов (RU)
В.И. Пахомов
В.В. Мащенко (RU)
В.В. Мащенко
В.П. Клиппа (RU)
В.П. Клиппа
В.Н. Веселов (RU)
В.Н. Веселов
В.И. Журавлев (RU)
В.И. Журавлев
В.И. Катаев (RU)
В.И. Катаев
М.В. Рожков (RU)
М.В. Рожков
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 RU2003100709/11A priority Critical patent/RU2240264C2/en
Publication of RU2003100709A publication Critical patent/RU2003100709A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2240264C2 publication Critical patent/RU2240264C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

FIELD: spacecraft engineering.
SUBSTANCE: in first variant, device has oxidizer tank, fuel tank, inter-tank section, march engine, middle adapter, lower adapter, device section and two engine plants for means for providing for launch. These engine plants for means for providing for launch are mounted on tank by fixed connection. This allows to decrease load moment on fuel tank cover and mass of tank and whole block is decreased as a result. In second variant, device has oxidizer block, fuel tank, inter-tank section, march engine, middle adapter, lower adapter, device section and one engine plant for means for providing for launch and nozzle block of this engine plant for means for providing for launch. Engine plant for means for providing for launch and nozzle block are connected by pipelines, as a result mass of block is decreased.
EFFECT: decreased mass of block.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции ракетных разгонных блоков, входящих в состав ракет космического назначения, предназначенных для выведения с опорной орбиты на рабочие энергетические орбиты различных космических объектов-полезных грузов.The invention relates to rocket and space technology, and in particular to the design of rocket booster blocks that are part of space rockets intended for launching from the reference orbit to the working energy orbits of various space objects-payloads.

Известен ракетный блок (блок Д) для лунного космического комплекса, содержащий корпус, маршевый двигатель, баки горючего и окислителя, две двигательных установки средств обеспечения запуска (Филин В.М. и др. “От первого спутника до “Энергии”-“Бурана” и “Мира”, РКК “Энергия”, М., 1994 г., с. 69). Двигательная установка средств обеспечения запуска (ДУ СОЗ), состоящая из двух автономных узлов, установленных на максимальном удалении от центра масс этого блока, была спроектирована для выведения лунного комплекса массой не менее 95 т на орбиту ИСЗ и доставки лунного корабля на Луну, при этом ДУ СОЗ имела запас топлива на запуск ракетного блока до 7 раз (см. издание РКК “Энергия”, раздел “Ракетно-космический комплекс Н1-Л3”, с. 252, 254, 255).Known rocket unit (block D) for the lunar space complex, containing a hull, main engine, fuel and oxidizer tanks, two propulsion systems of launch support equipment (Filin V.M. et al. “From the first satellite to“ Energy ”-“ Burana ” and “World”, RKK “Energy”, M., 1994, p. 69). The propulsion system of launch support facilities (DOS POPs), consisting of two autonomous units installed at a maximum distance from the center of mass of this unit, was designed to launch the lunar complex with a mass of at least 95 tons into the orbit of the satellite and deliver the lunar ship to the moon, while the DU POPs had a fuel reserve for launching a rocket block up to 7 times (see the RSC Energia publication, section “N1-L3 Rocket and Space Complex”, pp. 252, 254, 255).

Известен ракетный блок по патенту RU 2165379, В64 G1/00,1/06,1/40, содержащий ферму сопряжения с полезной нагрузкой, бак окислителя, бак горючего, межбаковый отсек, маршевый двигатель, ферму сопряжения с ракетой-носителем и две ДУ СОЗ.Known rocket block according to patent RU 2165379, B64 G1 / 00.1 / 06.1 / 40, containing a payload interface farm, an oxidizer tank, a fuel tank, an inter-tank compartment, a marching engine, a launch vehicle interface farm and two POPs remote control .

Наиболее близким аналогом является ракетный блок по патенту RU 2153447, B 64 G 1/40, 1/00, 1/16, который и принят за прототип.The closest analogue is the rocket block according to patent RU 2153447, B 64 G 1/40, 1/00, 1/16, which is taken as a prototype.

Этот ракетный блок имеет в своем составе бак окислителя, бак горючего, межбаковый отсек, маршевый двигатель, средний переходник, нижний переходник, приборный отсек и две ДУ СОЗ, заимствованные с ранее разработанного ракетного блока для лунного комплекса, которые с помощью механизмов сброса отделяют их от блока после последнего запуска.This missile unit includes an oxidizer tank, a fuel tank, an inter-tank compartment, a mid-flight engine, a middle adapter, a lower adapter, an instrument compartment and two POPs remote control, borrowed from a previously developed missile unit for the lunar complex, which, using reset mechanisms, separate them from block after the last run.

Ракетный блок проектировался для выведения полезных нагрузок на ГСО массой до 4500 кг и запуском блока до 2 раз, что значительно меньше по сравнению с массой лунного комплекса и количеством запусков блока, при этом срабатывание механизмов сброса ДУ СОЗ блокировалось (см. издание РКК “Энергия”, раздел “Многоцелевые унифицированные ракетные блоки Д и ДМ, двигатели и топлива для них” с. 252-255).The missile unit was designed to remove payloads on GSOs weighing up to 4,500 kg and launching the unit up to 2 times, which is significantly less than the mass of the lunar complex and the number of unit launches, while the triggering of the reset mechanisms of the remote control system of POPs was blocked (see the RSC Energia , section “Multipurpose unified missile blocks D and DM, engines and fuels for them” p. 252-255).

Недостатком прототипа является то, что ракетный блок имеет избыточную массу бака горючего, на нижнем днище которого консольно закреплены ДУ СОЗ избыточной массы, а также сохранены и заблокированы от срабатывания механизмы сброса ДУ СОЗ.The disadvantage of the prototype is that the missile unit has an excess mass of the fuel tank, on the lower bottom of which the remote control POPs of excess weight are cantilevered, as well as the mechanisms for resetting the remote control of POPs are stored and blocked from being triggered.

Задачей предложенного ракетного блока в первом варианте является уменьшение массы блока за счет снижения момента, воздействующего на нижнее днище бака горючего.The objective of the proposed rocket block in the first embodiment is to reduce the mass of the block by reducing the moment acting on the bottom of the fuel tank.

Эта задача достигается тем, что в первом варианте в ракетном блоке, содержащем бак окислителя, бак горючего, межбаковый отсек, маршевый двигатель, средний переходник, нижний переходник, приборный отсек и две ДУ СОЗ, применены две неподвижно закрепленные на баке горючего ДУ СОЗ.This task is achieved by the fact that in the first embodiment, in a rocket block containing an oxidizer tank, a fuel tank, an inter-tank compartment, a marching engine, a middle adapter, a lower adapter, an instrument compartment and two POPs remote control, two POPs fixedly mounted on the fuel tank are used.

Задачей предложенного ракетного блока во втором варианте является уменьшение массы блока.The objective of the proposed missile block in the second embodiment is to reduce the mass of the block.

Эта задача достигается тем, что во втором варианте в ракетном блоке, содержащем бак окислителя, бак горючего, межбаковый отсек, маршевый двигатель, средний переходник, нижний переходник, приборный отсек и две ДУ СОЗ, используется одна ДУ СОЗ и блок сопел от этой же двигательной установки, при этом ДУ СОЗ и блок сопел соединены между собой трубопроводами.This task is achieved by the fact that in the second embodiment, in the missile unit containing the oxidizer tank, fuel tank, inter-tank compartment, the main engine, the middle adapter, the lower adapter, the instrument compartment and two POPs remote control, one POP remote control and nozzle block from the same engine are used installation, while the remote control system of the POPs and the nozzle block are connected by pipelines.

На фиг.1 и 2 изображены конструкции ракетных блоков, где:Figure 1 and 2 shows the design of rocket blocks, where:

1 - бак окислителя;1 - oxidizer tank;

2 - бак горючего;2 - fuel tank;

3 - маршевый двигатель;3 - marching engine;

4 - межбаковый отсек;4 - inter-tank compartment;

5 - средний переходник;5 - middle adapter;

6 - нижний переходник;6 - lower adapter;

7 - двигательная установка средств обеспечения запуска (ДУ СОЗ);7 - propulsion installation of launch support facilities (remote control system for POPs);

8 - блок сопел;8 - nozzle block;

9 - приборный отсек;9 - instrument compartment;

10 - неподвижное крепление;10 - fixed mount;

11 - трубопроводы.11 - pipelines.

В первом варианте предложен ракетный разгонный блок, содержащий бак окислителя 1, бак горючего 2, межбаковый отсек 4, маршевый двигатель 3, средний переходник 5, нижний переходник 6, приборный отсек 9 и две ДУ СОЗ 7, которые могут быть выполнены в малогабаритном варианте. Эти ДУ СОЗ 7 установлены на баке 2 с помощью неподвижного крепления 10, в результате чего момент нагружения оболочки бака горючего 2 снижается и соответственно уменьшается масса бака и блока в целом.In the first embodiment, a rocket booster block is proposed, which contains an oxidizer tank 1, a fuel tank 2, an inter-tank compartment 4, a main engine 3, a middle adapter 5, a lower adapter 6, an instrument compartment 9, and two POPs 7 remote control systems, which can be made in a small-sized version. These remote control POPs 7 are installed on the tank 2 using a fixed mount 10, as a result of which the loading moment of the shell of the fuel tank 2 decreases and, accordingly, the mass of the tank and the unit as a whole decreases.

Во втором варианте предложен ракетный разгонный блок, содержащий бак окислителя 1, бак горючего 2, межбаковый отсек 4, маршевый двигатель 3, средний переходник 5, нижний переходник 6, приборный отсек 9 и одну ДУ СОЗ 7 и блок сопел 8 от этой же ДУ СОЗ 7, при этом ДУ СОЗ 7 и блок сопел 8 соединены между собой трубопроводами 11, в результате чего масса разгонного блока уменьшается.In the second embodiment, a rocket booster block is proposed, comprising an oxidizer tank 1, a fuel tank 2, an inter-tank compartment 4, a marching engine 3, a middle adapter 5, a lower adapter 6, an instrument compartment 9 and one remote control pop-up unit 7 and a nozzle block 8 from the same remote control pop-up unit 7, while the remote control unit POPs 7 and the nozzle block 8 are interconnected by pipelines 11, as a result of which the mass of the upper stage is reduced.

В первом варианте предложенный ракетный разгонный блок функционирует следующим образом.In the first embodiment, the proposed rocket booster block operates as follows.

После завершения работы ракеты-носителя производится отделение разгонного блока по стыку среднего переходника 5 и нижнего переходника 6. Сразу же после отделения блока от носителя производится сброс среднего переходника 5, после чего осуществляется запуск маршевого двигателя 3. В большинстве случаев в результате первого запуска формируется опорная отбита, далее осуществляется программный разворот в положение, необходимое для второго запуска маршевого двигателя 3, в результате чего блок с полезной нагрузкой выводится на целевую орбиту.After the launch vehicle is complete, the booster unit is separated at the junction of the middle adapter 5 and the lower adapter 6. Immediately after the unit is separated from the carrier, the middle adapter 5 is reset, after which the main engine 3 is started. In most cases, the support is formed as a result of the first start beaten off, then a software turn is made to the position necessary for the second start of the mid-flight engine 3, as a result of which the block with the payload is displayed in the target orbit.

ДУ СОЗ 7, после отделения блока от ракеты-носителя, обеспечивают продольную перегрузку блоку для запуска маршевого двигателя 3. После выхода блока на опорную орбиту посредством ДУ СОЗ 7 осуществляется программный разворот в положение, необходимое для второго включения маршевого двигателя 3, после чего ДУ СОЗ 7 обеспечивает поддержание ориентации блока. После выполнения программы полета ДУ СОЗ 7 обеспечивает разворот блока в положение увода и блок переводится на орбиту хранения, где осуществляется выработка топлива из ДУ СОЗ 7.Remote control pop-ups 7, after separating the block from the launch vehicle, provide longitudinal overload to the block to start the mid-flight engine 3. After the block enters the reference orbit by remote control pop-ups 7, a software turn is made to the position necessary for the second turn-on of the mid-flight engine 3, after which the remote control pop-up 7 provides maintaining the orientation of the block. After completing the flight program, the remote control of the POPs 7 provides the unit to turn to the withdrawal position and the block is transferred to the storage orbit where fuel is produced from the remote control of the POPs 7.

ДУ СОЗ 7, размещаясь на нижнем днище бака горючего 2, нагружают бак своей массой в процессе транспортирования и полета блока.Remote control POPs 7, located on the bottom of the fuel tank 2, load the tank with its mass during transportation and flight of the unit.

Возможность применения двух ДУ СОЗ 7 меньшей массы и габаритов, которые заправляются меньшей массой топлива, необходимой для выполнения программы полета блока, дает возможность уменьшить нагружение бака горючего 2, установить ДУ СОЗ 7 на баке горючего 2 с помощью неподвижного крепления 10, не предусматривающего сброс ДУ СОЗ 7, и, при меньших массовых затратах на разгонном блоке ~ на 1,5%, обеспечить выполнение задач по запускам маршевого двигателя 3, ориентации блока и его увода на орбиту хранения.The possibility of using two remote control POPs 7 of smaller mass and dimensions, which are refueled with a smaller mass of fuel necessary for the execution of the flight program of the unit, makes it possible to reduce the loading of the fuel tank 2, install the remote control of POPs 7 on the fuel tank 2 using a fixed mount 10 that does not allow for the reset of the remote control POPs 7, and, at lower mass costs for the accelerating unit ~ 1.5%, to ensure that the tasks of launching the mid-flight engine 3, orientation of the unit and its transfer to storage orbit are fulfilled.

Кроме того, применение ДУ СОЗ 7 меньшей массы и габаритов позволяет значительно улучшить эксплуатационные качества разгонного блока за счет увеличения срока хранения блока с заправленными ДУ СОЗ.In addition, the use of remote control POPs 7 of lower mass and dimensions can significantly improve the performance of the upper stage by increasing the shelf life of the unit with refueling remote control POPs.

Во втором варианте предложенный ракетный разгонный блок функционирует следующим образом.In the second embodiment, the proposed rocket booster block operates as follows.

После завершения работы ракеты-носителя производится отделение разгонного блока по стыку среднего переходника 5 и нижнего переходника 6. Сразу же после отделения блока от носителя производится сброс среднего переходника 5, после чего осуществляется запуск маршевого двигателя 3. В большинстве случае в результате первого запуска формируется опорная отбита, далее осуществляется программный разворот в положение, необходимое для второго запуска маршевого двигателя 3, в результате чего блок с полезной нагрузкой выводится на целевую орбиту.After the launch vehicle is completed, the booster unit is separated at the junction of the middle adapter 5 and the lower adapter 6. Immediately after the unit is separated from the carrier, the middle adapter 5 is reset, after which the main engine 3 is started. In most cases, as a result of the first start, the support beaten off, then a software turn is made to the position necessary for the second start of the mid-flight engine 3, as a result of which the block with the payload is displayed in the target orbit.

ДУ СОЗ 7 и блок сопел 8, соединенные между собой трубопроводами 11, по которым подается топливо, после отделения блока от ракеты-носителя обеспечивают продольную перегрузку блоку для запуска маршевого двигателя 3, и с помощью ДУ СОЗ 7 и блока сопел 8, после выхода блока на опорную орбиту, осуществляется программный разворот блока в положение, необходимое для второго включения маршевого двигателя 3, после чего ДУ СОЗ 7 и блок сопел 8 обеспечивают поддержание ориентации блока. После выполнения программы полета ДУ СОЗ 7 и блок сопел 8 обеспечивает разворот блока в положение увода и блок переводится на орбиту хранения, где осуществляется выработка топлива из ДУ СОЗ 7.Remote control pop-ups 7 and nozzle block 8, interconnected by pipelines 11 through which fuel is supplied, after separating the block from the launch vehicle, provide longitudinal overload to the block to start the main engine 3, and with the help of remote control pop-ups 7 and nozzle block 8, after the block exits to the reference orbit, the program turns the block into the position necessary for the second turning on of the marching engine 3, after which the remote control pop-up 7 and the block of nozzles 8 ensure the orientation of the block. After the flight program is completed, the remote control unit POPs 7 and the nozzle block 8 provide the unit to turn to the withdrawal position and the unit is transferred to storage orbit where fuel is produced from the remote control unit POPs 7.

Применение одного ДУ СОЗ 7 и блока сопел 8, объединенных между собой трубопроводами 11, позволяет, при меньших массовых затратах на разгонном блоке ~ на 1,5%, обеспечить выполнение задач по запускам маршевого двигателя 3, ориентации блока и его увода на орбиту хранения.The use of one remote control unit for POPs 7 and a nozzle block 8, interconnected by pipelines 11, allows, at lower mass costs for the accelerating block ~ 1.5%, to ensure the fulfillment of the tasks of starting the main engine 3, orienting the block and moving it into orbit of storage.

Claims (2)

1. Ракетный разгонный блок, содержащий бак окислителя, бак горючего, межбаковый отсек, маршевый двигатель, средний переходник, нижний переходник, приборный отсек и двигательные установки средств обеспечения запуска, отличающийся тем, что двигательные установки средств обеспечения запуска установлены на баке горючего с помощью неподвижного крепления.1. The rocket booster block containing the oxidizer tank, the fuel tank, the inter-tank compartment, the main engine, the middle adapter, the lower adapter, the instrument compartment and the propulsion systems of the launcher, characterized in that the propulsion systems of the launcher are mounted on the fuel tank using a fixed fastenings. 2. Ракетный разгонный блок, содержащий бак окислителя, бак горючего, межбаковый отсек, маршевый двигатель, средний переходник, нижний переходник, приборный отсек, отличающийся тем, что на нижнее днище бака горючего установлены одна двигательная установка средств обеспечения запуска и блок сопел от этой же двигательной установки, которые соединены между собой трубопроводами.2. The rocket booster block containing the oxidizer tank, fuel tank, inter-tank compartment, main engine, middle adapter, lower adapter, instrument compartment, characterized in that on the lower bottom of the fuel tank there is one propulsion system for starting means and a nozzle block from the same propulsion system, which are interconnected by pipelines.
RU2003100709/11A 2003-01-08 2003-01-08 Rocket acceleration block (variants) RU2240264C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003100709/11A RU2240264C2 (en) 2003-01-08 2003-01-08 Rocket acceleration block (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003100709/11A RU2240264C2 (en) 2003-01-08 2003-01-08 Rocket acceleration block (variants)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003100709A RU2003100709A (en) 2004-07-10
RU2240264C2 true RU2240264C2 (en) 2004-11-20

Family

ID=34310288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003100709/11A RU2240264C2 (en) 2003-01-08 2003-01-08 Rocket acceleration block (variants)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2240264C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8047472B1 (en) Ram booster
US5141181A (en) Launch vehicle with interstage propellant manifolding
US9139311B2 (en) Reusable global launcher
US5143328A (en) Launch vehicle with reconfigurable interstage propellant manifolding and solid rocket boosters
US4324374A (en) Integrated spacecraft and cradle structure
US20180127114A1 (en) Geolunar Shuttle
US6932302B2 (en) Reusable launch system
US4326684A (en) Spacecraft with internal propulsion stages
RU2240264C2 (en) Rocket acceleration block (variants)
US20140331682A1 (en) High-speed-launch ramjet booster
US4290570A (en) Three point attachment for an ejectable spacecraft
US4213586A (en) Spin activated safety circuit for spacecraft
US4303214A (en) Apparatus for gyroscopic ejection of shuttle launched spacecraft
JP4438200B2 (en) Rocket propulsion device
Crocker et al. Go horizontal: a responsible, evolvable, feasible space launch roadmap
Lindberg Overview of the pegasus air-launched space booster
RU2095294C1 (en) Rocket pod
RU2068379C1 (en) Method of launching rocket (versions) and transportation system for its realization
Ruppe Design considerations for future space launchers
Thorpe Determining criteria for single stage to orbit
Lindberg et al. Pegasus air-launched space booster
Harland et al. The missiles
Hampsten An air launched, highly responsive military transatmospheric vehicle (TAV), based on existing aerospace systems
Ehrlich et al. Shuttle variations and derivatives that never happened-An historical review
Dinardi et al. Falcon 1 Flight Results and Multiple Payload Integration

Legal Events

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

Effective date: 20190109