RU2247687C1 - Method of fire prevention in tail compartments of launch vehicles and fire prevention system in these compartments - Google Patents
Method of fire prevention in tail compartments of launch vehicles and fire prevention system in these compartments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247687C1 RU2247687C1 RU2003117766/11A RU2003117766A RU2247687C1 RU 2247687 C1 RU2247687 C1 RU 2247687C1 RU 2003117766/11 A RU2003117766/11 A RU 2003117766/11A RU 2003117766 A RU2003117766 A RU 2003117766A RU 2247687 C1 RU2247687 C1 RU 2247687C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manifold
- air
- mains
- nozzles
- main
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к ракетно-космической технике, а точнее к пожаропредупреждению в хвостовых отсеках ракет-носителей при проведении штатных работ на наземных стартовых комплексах.The present invention relates to rocket and space technology, and more specifically to a fire warning in the rear compartments of launch vehicles during routine work on ground launch complexes.
Известны способы пожаропредупреждения, осуществляемые пламягасящим устройством согласно описанию изобретения РСТ WO 95/28205, кл. А 62 С 31/00, 35/02, 35/62, 39/00, 1995 г. и установкой для тушения огня согласно описанию изобретения РСТ WO 93/25276, кл. А 62 С 3/00, 35/58, 1993 г.Known methods of fire prevention, carried out flame extinguishing device according to the description of the invention PCT WO 95/28205, class. A 62 C 31/00, 35/02, 35/62, 39/00, 1995 and a fire extinguishing apparatus according to the description of the invention PCT WO 93/25276, cl. A 62
Известные способы заключаются в пожаропредупреждении различных объектов. Системы, осуществляющие известные способы, состоят из нескольких параллельных магистралей выдачи с установленной на них управляемой запорной арматурой, объединенных в общий коллектор с соплами. Однако данные способы и системы не обеспечивают пожаропредупреждение в хвостовых отсеках ракет-носителей при проведении штатных работ на ракетно-космических комплексах.Known methods are fire prevention of various objects. Systems implementing the known methods consist of several parallel delivery lines with a controlled shut-off valve installed on them, combined into a common manifold with nozzles. However, these methods and systems do not provide fire warning in the tail compartments of launch vehicles during routine work on space-rocket complexes.
Известен также способ пожаропредупреждения, осуществляемый газовой системой пожаротушения, согласно описанию, изложенному в книге М.М.Аграновский и др. Силовые пневмоавтоматические системы, под редакцией В.П.Бармина, М., 1965 г. - 188 с., см. с.10, рис.6. Известный способ заключается в автоматическом пожаротушении различных объектов. Система, осуществляющая известный способ, состоит из баллона со сжатым газом, магистрали выдачи с установленной на ней управляемой запорной арматурой, коллектора с сопловыми отверстиями.There is also a known method of fire prevention carried out by a gas fire extinguishing system, as described in the book by M.M.Agranovsky and others. Power pneumatic systems, edited by V.P. Barmin, M., 1965 - 188 pp., See .10, Fig. 6. A known method is to automatically extinguish various objects. A system implementing the known method consists of a cylinder with compressed gas, a delivery line with a controlled shut-off valve installed on it, a manifold with nozzle openings.
Указанные способ и система являются наиболее близкими к заявляемому техническому решению.The specified method and system are closest to the claimed technical solution.
Однако известные способ и система пожаротушения не обеспечивают пожаропредупреждение в хвостовых отсеках ракет-носителей при проведении штатных работ на ракетно-космических комплексах.However, the known method and fire extinguishing system does not provide fire warning in the tail compartments of launch vehicles during routine work on space-rocket complexes.
Задачей данного изобретения является обеспечение пожаропредупреждения в хвостовых отсеках ракет-носителей при проведении штатных работ на ракетно-космических комплексах.The objective of the invention is to provide fire prevention in the tail compartments of launch vehicles during routine work on space-rocket complexes.
Требуемый технический результат достигается тем, что в способе пожаропредупреждения в хвостовых отсеках ракет-носителей, заключающемся в подаче сжатого газа в зону двигателей в период пуска ракет-носителей по одной из магистралей выдачи в коллектор, в коллекторе поддерживают давление более 0,6 МПа и одновременно осуществляют подачу воздуха через две совместно управляемые магистрали выдачи в дополнительный коллектор, а при падении давления до 0,6 МПа подают воздух через две другие магистрали выдачи в основной коллектор и одновременно осуществляют подачу воздуха через три совместно управляемые магистрали выдачи в дополнительный коллектор, затем при повторном падении давления до 0,6 МПа подают воздух через две оставшиеся магистрали выдачи в основной коллектор.The required technical result is achieved by the fact that in the method of fire prevention in the tail compartments of the launch vehicles, which consists in supplying compressed gas to the engine area during the launch of the launch vehicles through one of the delivery lines to the collector, the pressure in the collector is more than 0.6 MPa and at the same time supply air through two jointly controlled delivery lines to an additional manifold, and when the pressure drops to 0.6 MPa, air is supplied through two other delivery lines to the main collector and at the same time They supply air through three jointly controlled delivery lines to an additional manifold, then, when the pressure drops again to 0.6 MPa, air is supplied through the two remaining delivery lines to the main collector.
Для осуществления данного способа пожаропредупреждения в хвостовых отсеках ракет-носителей предложена система пожаропредупреждения в хвостовых отсеках ракет-носителей, состоящая из баллонов со сжатым газом, магистралей выдачи с установленной на них управляемой запорной арматурой, объединенных в общий коллектор с соплами, и снабженная дополнительным коллектором, содержащим, по крайней мере, два расширяющихся сопла и объединяющим не менее пяти магистралей выдачи с установленной на них управляемой запорной арматурой, выполненной в виде нормально закрытых пневмоклапанов, два из которых управляются одним управляющим элементом, а три оставшиеся - другим управляющим элементом, при этом основной коллектор выполнен кольцевым и объединяет также не менее пяти магистралей выдачи, управляемая запорная арматура которых выполнена в виде нормально закрытых пневмоклапанов, а сопла кольцевого коллектора выполнены суживающимися и расположены попеременно под углами 30 и 45° относительно оси ракеты-носителя.To implement this method of fire prevention in the tail compartments of launch vehicles, a fire warning system is proposed in the tail compartments of launch vehicles, consisting of cylinders with compressed gas, delivery lines with controlled shutoff valves installed on them, combined into a common manifold with nozzles, and equipped with an additional collector, containing at least two expanding nozzles and combining at least five delivery lines with a controlled shut-off valve installed on them, made in the form e normally closed pneumatic valves, two of which are controlled by one control element, and the remaining three are controlled by another control element, while the main manifold is circular and also integrates at least five delivery lines, controlled shut-off valves of which are made in the form of normally closed pneumatic valves, and the nozzle is annular the collectors are made tapering and are located alternately at angles of 30 and 45 ° relative to the axis of the launch vehicle.
Отличительные от прототипа признаки заключаются в том, что в коллекторе поддерживают давление более 0,6 МПа и одновременно осуществляют подачу воздуха через две совместно управляемые магистрали выдачи в дополнительный коллектор, а при падении давления до 0,6 МПа подают воздух через две другие магистрали выдачи в основной коллектор и одновременно осуществляют подачу воздуха через три совместно управляемые магистрали выдачи в дополнительный коллектор, затем при повторном падении давления до 0,6 МПа подают воздух через две оставшиеся магистрали выдачи в основной коллектор. Кроме того, система пожаропредупреждения в хвостовых отсеках ракет-носителей снабжена дополнительным коллектором, содержащим, по крайней мере, два расширяющихся сопла и объединяющим не менее пяти магистралей выдачи с установленной на них управляемой запорной арматурой, выполненной в виде нормально закрытых пневмоклапанов, два из которых управляются одним управляющим элементом, а три оставшиеся - другим управляющим элементом, при этом основной коллектор выполнен кольцевым и объединяет также не менее пяти магистралей выдачи, управляемая запорная арматура которых выполнена в виде нормально закрытых пневмоклапанов, а сопла кольцевого коллектора выполнены суживающимися и расположены попеременно под углами 30 и 45° относительно оси ракеты-носителя.Distinctive features from the prototype are that the collector maintains a pressure of more than 0.6 MPa and simultaneously provides air through two jointly controlled delivery lines to an additional manifold, and when the pressure drops to 0.6 MPa, air is supplied through two other delivery lines to the main collector and simultaneously supply air through three jointly controlled delivery lines to the additional collector, then when the pressure drops again to 0.6 MPa, air is supplied through the two remaining rali issuing into the main manifold. In addition, the fire warning system in the rear compartments of the launch vehicles is equipped with an additional manifold containing at least two expanding nozzles and combining at least five delivery lines with controlled shut-off valves installed on them, made in the form of normally closed pneumatic valves, two of which are controlled one control element, and the remaining three - another control element, while the main collector is made circular and also combines at least five delivery lines, we manage I valves are designed as a normally closed pneumatic valves and the nozzle are made tapering annular manifold and are arranged alternately at angles of 30 and 45 ° relative to the axis of the carrier rocket.
Авторам не известны технические решения с существенными признаками, приведенными в отличительной части формулы изобретений.The authors are not aware of technical solutions with the essential features given in the characterizing part of the claims.
Система, осуществляющая предлагаемый способ, поясняется чертежом, изображенным на фиг.1, 2. Циклограмма работы с изделием в процессе пуска ракет-носителей приведена на фиг.3. Графики изменения давления воздуха приведены на фиг.4... 6.The system that implements the proposed method is illustrated by the drawing shown in figure 1, 2. The sequence of work with the product during the launch of the launch vehicles is shown in figure 3. Graphs of changes in air pressure are shown in figure 4 ... 6.
Система пожаропредупреждения в двигателях ракет-носителей состоит из баллонов со сжатым газом (воздухом) 1, магистралей выдачи 2... 6 с установленной на них управляемой запорной арматурой 7... 11, объединенных в общий коллектор 12 с соплами 13, а также снабжена дополнительным коллектором 14, содержащим два расширяющихся сопла 15 и объединяющим пять магистралей выдачи 16... 20 с установленной на них управляемой запорной арматурой, выполненной в виде нормально закрытых пневмоклапанов 21... 25, два из которых 21, 22 управляются одним управляющим элементом 26, а три оставшиеся 23... 25 - другим управляющим элементом 27. Управляемая запорная арматура 7... 11 магистралей выдачи в основной коллектор 12 управляется управляющими элементами 28 (на фиг.1 условно показан только один управляющий элемент 28). Основной коллектор 12 выполнен кольцевым и объединяет также пять магистралей выдачи 2... 6, управляемая запорная арматура которых выполнена в виде нормально закрытых пневмоклапанов 7... 11. Сопла 13 кольцевого коллектора 12 выполнены суживающимися и расположены попеременно под углами 30 и 45° относительно оси ракеты-носителя.The fire warning system in the launch vehicle engines consists of cylinders with compressed gas (air) 1,
Конкретный пример реализации предложенных способа и системы пожаропредупреждения в хвостовых отсеках ракет-носителей (РН) рассмотрим при проведении работ по пуску ракеты-носителя с наземного стартового комплекса.A specific example of the implementation of the proposed method and fire warning system in the tail compartments of launch vehicles (LV) will be considered during the launch of the launch vehicle from the ground launch complex.
Исследование газодинамики ракетных стартов показывает, что одним из опаснейших явлений, могущих вызвать пожар и взрыв РН с космическим аппаратом (КА) на стартовой позиции при запуске ракетных двигателей (РД), является возникновение обратных (возвратных) потоков высокотемпературных газов РД и импульсных давлений, отраженных от поверхности газоотражателя и действующих на днище и хвостовую часть РН во время набора ею расчетной тяги. Опыты показывают, что обратные потоки, окутывая РН облаком горячих газов, имеющих температуру порядка 2000 К, могут подниматься вверх на значительную высоту (до 20 м и более). Как показал анализ, образование возвратных потоков газов, направленных в сторону стартующей РН, происходит:A study of the gas dynamics of rocket launches shows that one of the most dangerous phenomena that can cause a fire and explosion of a spacecraft with a spacecraft (SC) at the starting position when rocket engines (RD) are launched is the occurrence of reverse (return) flows of high-temperature gases of the taxiway and pulsed pressures reflected from the surface of the gas deflector and the launch vehicles that act on the bottom and tail of the launch vehicle during the design draft. Experiments show that reverse flows, enveloping the LV with a cloud of hot gases having a temperature of the order of 2000 K, can rise up to a considerable height (up to 20 m or more). As analysis has shown, the formation of return flows of gases directed towards the launch vehicle, occurs:
- при недостаточности площади поперечного сечения газохода (при неправильном ее выборе) и, как следствие этого, низкой пропускной способности газохода, не позволяющей отводить газовые потоки работающих РД в зону, безопасную для оборудования стартовой системы и РН с КА;- if there is insufficient cross-sectional area of the gas duct (if it is improperly selected) and, as a result, a low gas duct capacity that does not allow the gas flows of operating taxiways to be diverted to a zone that is safe for launching equipment and LV with spacecraft;
- при большом угле между вертикалью и прямолинейным участком наклонной грани газоотражателя, значительно превышающем его оптимальное значение, равное ~35° , в результате чего возникает возвратное течение газов по грани газоотражателя вверх в сторону стартующей РН;- at a large angle between the vertical and the rectilinear portion of the inclined face of the gas reflector, significantly exceeding its optimal value of ~ 35 °, as a result of which there is a return flow of gases along the face of the gas reflector up towards the launch vehicle;
- при малом давлении в камере сгорания (когда РД работают в режиме предварительной тяги) и недостаточности кинетической энергии газовых струй для преодоления сил гравитации и отвода газов от РН;- at low pressure in the combustion chamber (when the RDs are operating in the preliminary draft mode) and the kinetic energy of the gas jets is insufficient to overcome the forces of gravity and the removal of gases from the LV;
- при отсутствии или недостаточности эжекции при пуске РН, то есть процесса засасывания атмосферного воздуха в газоход стартовой системы реактивной (эжектирующей) струей РД, вследствие чего коэффициент эжекции ничтожно мал:- in the absence or insufficiency of ejection during the launch of the launch vehicle, i.e. the process of aspirating atmospheric air into the gas duct of the starting system with a reactive (ejecting) jet of the taxiway, as a result of which the ejection coefficient is negligible:
где К - коэффициент эжекции M1 - массовый расход эжектирующего газа РД, кг/с; М2 - массовый расход эжектируемого атмосферного воздуха, кг/с.where K is the ejection coefficient M 1 is the mass flow rate of the RD ejection gas, kg / s; M 2 - mass flow rate of ejected atmospheric air, kg / s.
При проведении штатных работ по пуску ракеты-носителя с наземного стартового комплекса для защиты нижней части корпуса как самой ракеты, так и арматуры и другого оборудования от воздействия высокой температуры газовой струи в период работы двигателей от момента их запуска до главного зажигания двигателей осуществляют следующие операции согласно циклограмме работы (фиг.3):When carrying out regular work on launching the launch vehicle from the ground-based launch complex to protect the lower part of the hull of both the rocket itself and the valves and other equipment from the effects of the high temperature of the gas stream during the operation of the engines from the time they are started to the main ignition of the engines, the following operations are carried out according to work flow diagram (figure 3):
- подают сжатый газ (воздух) в зону двигателей РН по магистрали выдачи 2 в основной коллектор 12 и поддерживают давление не менее 0,6 МПа, для чего посредством управляющего элемента, например электропневмоклапана (ЭПК) 28, установленного на трубопроводе управления, подается управляющее давление на пневмоклапан (ПК) 7, который открывается, и воздух от баллонов 1 по магистрали выдачи 2 через ПК 7 поступает в кольцевой коллектор 12. Равномерно распределяясь по кольцевому коллектору 12, воздух через равномерно расположенные по периметру коллектора суживающиеся сопла 13 поступает в зону действия газовой струи;- supply compressed gas (air) to the area of the LV engines along the
- одновременно осуществляют подачу воздуха через две совместно управляемые магистрали выдачи 16, 17 в дополнительный коллектор 14, для чего также посредством управляющего элемента (ЭПК) 26 открываются ПК 21, 22, установленные на магистралях выдачи 16, 17, и воздух от баллонов 1 поступает в основной коллектор 14 и далее через расширяющиеся сопла 15 в зону действия газовой струи;- at the same time, air is supplied through two jointly controlled
- при падении давления до 0,6 МПа подают воздух через две другие магистрали выдачи 3, 4 в основной коллектор 12, для чего посредством управляющих ЭПК (на черт. не показаны) открываются ПК 8, 9, установленные на магистралях выдачи 3, 4, и воздух от баллонов 1 через основной коллектор 12 и суживающиеся сопла 13 поступает в зону действия газовой струи;- when the pressure drops to 0.6 MPa, air is supplied through two
- одновременно осуществляют подачу воздуха через три совместно управляемые магистрали выдачи 18... 20 в дополнительный коллектор 14, для чего подачей управляющего давления от ЭПК 27 открываются ПК 23... 25, и воздух от баллонов 1 через магистрали выдачи 18... 20, дополнительный коллектор 14 и расширяющиеся сопла 15 поступает в зону действия газовой струи;- simultaneously supply air through three jointly controlled delivery lines 18 ... 20 to the
- при повторном падении давления до 0,6 МПа подают воздух через две оставшиеся магистрали выдачи 5, 6 в основной коллектор 12, для чего также посредством управляющих ЭПК открываются ПК 10, 11, установленные на магистралях выдачи 5, 6, и воздух от баллонов через основной коллектор 12 и суживающиеся сопла 13 поступает в зону действия газовой струи.- when the pressure drops again to 0.6 MPa, air is supplied through the two
Благодаря предложенным техническим решениям эффективность эжекции при пуске РН с КА существенно возрастает, что видно из диапазона коэффициента эжекции, полученного опытный путем 0,5≤ К≤ 10.Thanks to the proposed technical solutions, the ejection efficiency when launching a launch vehicle with a spacecraft increases significantly, which can be seen from the range of the ejection coefficient obtained experimentally by 0.5 ≤ K ≤ 10.
Наличие эжекции является важным критерием правильного выбора площади поперечного сечения газохода и, следовательно, отсутствия обратных течений высокотемпературных газов работающих РД. Другим критерием отсутствия обратных течений является оптимальный диапазон угла между прямолинейным участком грани газоотражателя и вертикалью, который в настоящем изобретении выбран в пределах 34° ≤ α ≤ 36° (в среднем 35° ). При меньших углах α увеличивается высота газоотражателя и всей стартовой системы, что экономически и технически невыгодно.The presence of an ejection is an important criterion for the correct choice of the cross-sectional area of the gas duct and, consequently, the absence of reverse flows of high-temperature gases of working taxiways. Another criterion for the absence of reverse flows is the optimal range of the angle between the rectilinear portion of the face of the gas reflector and the vertical, which in the present invention is selected within 34 ° ≤ α ≤ 36 ° (average 35 °). At smaller angles α, the height of the gas reflector and the entire starting system increases, which is economically and technically disadvantageous.
Вся работа системы пожаропредупреждения в хвостовых отсеках РН, которая продолжается в течение 15 с, протекает в нестационарном режиме, в результате чего параметры воздуха (давление, расход, температура, плотность) в баллонах и кольцевом коллекторе изменяются по времени.All work of the fire warning system in the tail compartments of the LV, which lasts for 15 s, proceeds in an unsteady mode, as a result of which the air parameters (pressure, flow, temperature, density) in the cylinders and the annular manifold change in time.
В качестве примера на фиг.4 показан график изменения давления воздуха в баллонах (Рб) по времени τ . (Количество баллонов равно 52; емкость каждого баллона 0,4 м3; начальное номинальное давление 26 МПа; начальная температура воздуха 293 К). На графике "0" соответствует моменту начала работы системы, а интервал времени 0... -3 соответствует времени заполнения трубопроводов системы воздухом от баллонов до ПК, установленных перед кольцевым коллектором. Отрезок времени 0... 15 с отражает фактическое время работы системы. Из графика видно, что давление воздуха в баллонах в конце работы системы составляет 16 МПа.As an example, figure 4 shows a graph of changes in air pressure in cylinders (R b ) over time τ. (The number of cylinders is 52; the capacity of each cylinder is 0.4 m 3 ; the initial nominal pressure is 26 MPa; the initial air temperature is 293 K). On the graph, "0" corresponds to the moment the system starts to work, and the
По опытным данным давление воздуха в кольцевом коллекторе (перед суживающимися соплами) должно быть не менее 0,6 МПа, но кратковременно может повышаться до 0,85 МПа. График изменения по времени давления воздуха в кольцевом коллекторе (перед суживающимися соплами) показан на фиг.5. При таком изменении давления воздуха в кольцевом коллекторе направленная вниз струя воздуха, выходящая из суживающегося сопла, не только обеспечивает требуемый максимально возможный расход воздуха, но и имеет мощную кинетическую энергию, способную полностью подавить и направлять в газоход возвратные потоки газовых струй РД, отраженных от поверхности газоотражателя. При этом в устье каждого суживающегося сопла, работающего при сверхкритическом перепаде давлений Ра/Рк≤ 0,528 (где Pa - давление на выходе за соплом, Рк - давление в коллекторе), скорость истечения воздуха равна местной скорости звука (340... 350 м/с), давление равно критическому ~0,32 МПа, а за соплом скорость потока сверхзвуковая, так как поток расширяется: давление падает от 0,32 МПа до 0,1 МПа, а скорость увеличивается. Опыты показали, что для повышения эффективности работы струя воздуха, выходящая из суживающегося сопла кольцевого коллектора, должна иметь строгую направленность по отношению к поверхности газоотражателя, то есть углы наклона суживающихся сопел должны быть оптимальными и составлять попеременно (поколлекторно - по отдельным секторам кольцевого коллектора) 30 и 45°((фиг.2).According to experimental data, the air pressure in the annular collector (in front of the tapering nozzles) should be at least 0.6 MPa, but may briefly increase to 0.85 MPa. The time course of the air pressure in the annular manifold (in front of the tapering nozzles) is shown in FIG. With such a change in air pressure in the annular manifold, a downward directed air stream emerging from the tapering nozzle not only provides the required maximum air flow rate, but also has powerful kinetic energy capable of completely suppressing and directing return flows of RD gas jets reflected from the surface into the gas duct gas reflector. At the same time, at the mouth of each tapering nozzle operating at a supercritical pressure drop of P a / P k ≤ 0.528 (where P a is the pressure at the outlet of the nozzle, P k is the pressure in the manifold), the air velocity is equal to the local speed of sound (340 .. 350 m / s), the pressure is critical ~ 0.32 MPa, and behind the nozzle the flow velocity is supersonic, as the flow expands: the pressure drops from 0.32 MPa to 0.1 MPa, and the speed increases. The experiments showed that in order to increase the efficiency of operation, the air stream leaving the tapering nozzle of the annular manifold should have a strict directivity with respect to the surface of the gas deflector, i.e., the angles of inclination of the tapering nozzles should be optimal and be alternating (on a unit-by-sector basis for individual sectors of the annular collector) 30 and 45 ° ((figure 2).
Анализ показал, что для полной ликвидации восходящих (возвратных) токов струй РД необходимо ниже среза сопел РД установить, как минимум, два дальнобойных расширяющихся сопла типа сопла Лаваля, обеспечивающих отвод газов РД в зону, безопасную для старта РН с КА и оборудования стартового комплекса. При этом установлено, что для обеспечения требуемого максимально возможного расхода воздуха через сопло Лаваля (18... 37 кг/с) диаметр его критического (минимального) сечения должен составлять 100 мм. График изменения по времени давления воздуха на входе в сопло Лаваля показан на фиг.6. Как видно из него, давление воздуха на входе в сопло Лаваля изменяется в пределах 1,0... 2,0 МПа, что обеспечивает вышеуказанный диапазон расходов. При нормальной работе сопла Лаваля (расчетный режим) скорость потока непрерывно увеличивается. Расчетный режим характеризуется сверхзвуковой скоростью истечения и равенством внешнего давления (Ра) и давления (Рвых) в выходном сечении сопла Лаваля (Ра=Рвых). Внешнее давление, соответствующее расчетному режиму, равно Ра=0,1 МПа. Требуемый расход воздуха зависит от конструкции стартовой системы, числа и направлений газоотводных каналов (газоходов), расходов компонентов топлива РД и др. и колеблется, как правило, в пределах 40... 140 кг/с. К примеру, для обеспечения безопасного пуска РН типа "Союз" требуемый расход воздуха составляет порядка 110... 126 кг/с.The analysis showed that for the complete elimination of the upward (return) currents of the taxiway jets, it is necessary to install at least two long-range expanding nozzles of the Laval nozzle type below the nozzle exit of the taxiway, providing for the removal of taxiway gases into the safe zone for launching the spacecraft from the spacecraft and the equipment of the launch complex. It was found that to ensure the required maximum possible air flow through the Laval nozzle (18 ... 37 kg / s), the diameter of its critical (minimum) section should be 100 mm. The time course of the air pressure at the inlet to the Laval nozzle is shown in Fig.6. As can be seen from it, the air pressure at the inlet to the Laval nozzle varies within 1.0 ... 2.0 MPa, which ensures the above flow rate range. During normal operation of the Laval nozzle (design mode), the flow rate continuously increases. The design mode is characterized by a supersonic flow rate and the equality of the external pressure (P a ) and pressure (P o ) in the output section of the Laval nozzle (P a = P o ). The external pressure corresponding to the design mode is P a = 0.1 MPa. The required air flow rate depends on the design of the launch system, the number and directions of gas exhaust channels (gas ducts), fuel consumption of RD components, etc., and usually ranges from 40 ... 140 kg / s. For example, to ensure the safe launch of Soyuz type LVs, the required air flow rate is about 110 ... 126 kg / s.
Таким образом, предлагаемые способ и система пожаропредупреждения в хвостовых отсеках РН не только предотвращают возможность возникновения пожара в хвостовых отсеках РН, но и эффективно защищают РН с КА от теплового воздействия газовых струй РД в процессе проведения пусков на ракетно-космических комплексах.Thus, the proposed fire warning method and system in the LV tail compartments not only prevent the possibility of a fire in the LV tail compartments, but also effectively protect the LV with the spacecraft from the thermal effect of the RD gas jets during launches at the rocket and space complexes.
В настоящее время способ и система пожаропредупреждения в двигателях ракет-носителей прошли заводские испытания и в дальнейшем предполагается их использование на наземных стартовых комплексах космодромов "Байконур" и "Плесецк".At present, the fire warning method and system in launch vehicle engines has undergone factory tests and their further use is expected to be used on the ground launch complexes of the Baikonur and Plesetsk cosmodromes.
Источники информацииSources of information
1. Описание изобретения РСТ WO 95/28205, кл. А 62 С 31/00, 35/02, 35/62, 39/00, 1995 г. - аналог.1. Description of the invention PCT WO 95/28205, cl. A 62 C 31/00, 35/02, 35/62, 39/00, 1995 - analogue.
2. Описание изобретения РСТ WO 93/25276, кл. А 62 С 3/00, 35/58, 1993 г. - аналог.2. Description of the invention PCT WO 93/25276, cl. A 62
3. Аграновский М.М. и др. Силовые пневмоавтоматические системы. Под редакцией В.П.Бармина. М.: 1965 г., с.10, рис.6 - прототип.3. Agranovsky M.M. and other Power pneumatic systems. Edited by V.P. Barmin. M .: 1965, p.10, Fig. 6 - prototype.
4. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961 г. - 671 с.4. Deutsch M.E. Technical gas dynamics. M.-L.: Gosenergoizdat, 1961 - 671 p.
5. Кириллин В.А. и др. Техническая термодинамика. М.: Наука, 1979 г. - 512 с.5. Kirillin V.A. et al. Technical thermodynamics. M .: Nauka, 1979 - 512 p.
6. Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений. СНиП II - 80. М.: Стройиздат, 1981 г. - 16 с.6. Fire safety standards for the design of buildings and structures. SNiP II - 80. M .: Stroyizdat, 1981 - 16 p.
7. Бесчастнов М.В., Соколов В.М. Предупреждение аварий в химических производствах. М.: Химия, 1979 г. - 392 с.7. Beschastnov MV, Sokolov VM Prevention of accidents in chemical industries. M .: Chemistry, 1979 - 392 p.
8. Водямик В.И. Взрывозащита технологического оборудования. Киев, 1979 г. - 144 с.8. Vodyamik V.I. Explosion protection of technological equipment. Kiev, 1979 - 144 p.
9. Космодром. Под общей редакцией А.Л.Вольского. М.: Воениздат, 1977 г.9. The spaceport. Under the general editorship of A.L. Volsky. M .: Military Publishing, 1977
10. Ракеты-носители. Под редакцией С.О.Осипова. М.: Воениздат, 1981 г.10. Launch vehicles. Edited by S.O. Osipov. M .: Military Publishing, 1981
11. Космонавтика. Энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1985 г.11. Cosmonautics. Encyclopedia. M .: Soviet Encyclopedia, 1985
12. Жирицкий Г.С. и др. Газовые турбины двигателей летальных аппаратов. М.: Машиностроение, 1971 г. - 620 с.12. Zhiritsky G.S. and other gas turbines of aircraft engines. M .: Mechanical engineering, 1971 - 620 p.
13. Основы теории и расчета ЖРД. Под редакцией В.М.Кудрявцева. М.: Высшая школа, 1975 г. - 656 с.13. Fundamentals of the theory and calculation of rocket engines. Edited by V.M. Kudryavtsev. M .: Higher school, 1975 - 656 p.
14. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970 г. - 904 с.14. Loitsyansky L.G. Mechanics of fluid and gas. M .: Nauka, 1970 - 904 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003117766/11A RU2247687C1 (en) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | Method of fire prevention in tail compartments of launch vehicles and fire prevention system in these compartments |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003117766/11A RU2247687C1 (en) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | Method of fire prevention in tail compartments of launch vehicles and fire prevention system in these compartments |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003117766A RU2003117766A (en) | 2004-12-20 |
RU2247687C1 true RU2247687C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003117766/11A RU2247687C1 (en) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | Method of fire prevention in tail compartments of launch vehicles and fire prevention system in these compartments |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247687C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108216688A (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 北京控制工程研究所 | A kind of depleted shutdown method for dual mode satellite propulsion system |
CN112539679A (en) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 北京航天发射技术研究所 | Heavy carrier rocket launching support system and use method |
-
2003
- 2003-06-18 RU RU2003117766/11A patent/RU2247687C1/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АГРАНОВСКИЙ М.М. и др. Силовые пневмоавтоматические системы. Под ред. В.П.БАРМИНА. 1965. С.10, рис.6. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108216688A (en) * | 2017-12-27 | 2018-06-29 | 北京控制工程研究所 | A kind of depleted shutdown method for dual mode satellite propulsion system |
CN108216688B (en) * | 2017-12-27 | 2019-11-29 | 北京控制工程研究所 | A kind of depleted shutdown method for dual mode satellite propulsion system |
CN112539679A (en) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 北京航天发射技术研究所 | Heavy carrier rocket launching support system and use method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3423716B1 (en) | A system of using compressed air as a force source and method thereof; airplane | |
US6293091B1 (en) | Axisymmetrical annular plug propulsion system for integrated rocket/ramjet or rocket/scramjet | |
US9046057B2 (en) | Method and device to increase thrust and efficiency of jet engine | |
US4560121A (en) | Stabilization of automotive vehicle | |
WO2009142674A1 (en) | Rocket nozzles for unconventional vehicles | |
US6536350B2 (en) | Stagnation pressure activated fuel release mechanism for hypersonic projectiles | |
RU2247687C1 (en) | Method of fire prevention in tail compartments of launch vehicles and fire prevention system in these compartments | |
US5485787A (en) | Gas gun launched scramjet test projectile | |
JPH0849999A (en) | Missile by air suction type propulsion assistance | |
AU2006228511B2 (en) | Steering system and method for a guided flying apparatus | |
FR2613639A1 (en) | Device for pulsing and spraying, together with gases, substances or mixtures | |
Nagata et al. | Development and flight demonstration of 5 kN thrust class CAMUI type hybrid rocket | |
RU2714582C1 (en) | Method for arrangement of working process in straight-flow air-jet engine with continuous-detonation combustion chamber and device for implementation thereof | |
RU2556672C1 (en) | Method of creation of gas-droplet jet, and device for its implementation | |
Akiba et al. | Experiments with solid rocket technology in the development of M-3SII | |
RU2090454C1 (en) | Saucer-type flying vehicle for planetary and interplanetary navigation | |
Stadler et al. | The dual pulse motor for LFK NG | |
US3216357A (en) | Thrust reversal system | |
Carlotti et al. | Development of a probe for particle collection in high-temperature, supersonic flow: conceptual and detailed design | |
RU95110350A (en) | Missile take-off and orientation actuating system | |
RU2201329C1 (en) | Method for thermoabrasive cleaning of article surfaces and apparatus for performing the same | |
RU61858U1 (en) | MISSILE COMPLEX OF SEMI-DEPTH TYPE | |
RU2319032C1 (en) | Method of forming ram-jet thrust for small number of peripheral tactical missiles in missile carrier cluster | |
US20230279825A1 (en) | Multimodal Compressed Air Propulsion Systems for an Aerial Vehicle for Suppressing Widespread Fires | |
WO2006056742A1 (en) | Satellite launch system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20110908 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120619 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130727 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |