RU2293044C2 - Method of maintenance of thermal conditions in space rocket head module and device for realization of this method - Google Patents
Method of maintenance of thermal conditions in space rocket head module and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293044C2 RU2293044C2 RU2004129619/11A RU2004129619A RU2293044C2 RU 2293044 C2 RU2293044 C2 RU 2293044C2 RU 2004129619/11 A RU2004129619/11 A RU 2004129619/11A RU 2004129619 A RU2004129619 A RU 2004129619A RU 2293044 C2 RU2293044 C2 RU 2293044C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- head module
- head unit
- gas
- component
- neutral
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике.The invention relates to space rocket technology.
В современных разгонных блоках, входящих в состав головных блоков ракет космического назначения, могут применяться компоненты топлива (например, жидкий кислород, жидкий водород), которые при определенных условиях (утечки через неплотности в конструкции, дренажи и др.) в полостях головного блока могут образовывать пожаровзрывоопасные смеси, в связи с чем необходимы мероприятия, обеспечивающие пожаровзрывобезопасность головных блоков.In modern booster blocks, which are part of the head blocks of space rockets, fuel components (for example, liquid oxygen, liquid hydrogen) can be used, which under certain conditions (leaks through leaks in the structure, drainage, etc.) in the cavities of the head block fire and explosion hazardous mixtures, in connection with which measures are necessary to ensure fire and explosion safety of the head units.
Известен способ обеспечения теплового режима головного блока в составе ракеты космического назначения путем подачи атмосферного воздуха в нижнюю часть головного блока с помощью стационарных наземных средств и средств башни обслуживания ракеты космического назначения и выбросом воздуха в атмосферу в верхней части головного блока, т.е. система работает по разомкнутому циклу.A known method of providing the thermal regime of the head unit as part of a space rocket by supplying atmospheric air to the lower part of the head unit using stationary ground means and means of a space rocket service tower and air emission into the atmosphere in the upper part of the head unit, i.e. the system operates on an open cycle.
Известны устройства для обеспечения теплового режима головного блока с трактами подачи воздуха. Эти устройства работают как по разомкнутому, так и по замкнутому циклу. В первом случае подаваемый воздух выбрасывается в атмосферу через один из люков головного обтекателя, во втором - вновь поступает в систему. («Космодром», под общ. ред. проф. А.П.Вольского, Военное издательство МО СССР, 1977, стр.208-213).Known devices for providing thermal conditions of the head unit with air supply paths. These devices operate both in open and closed loop. In the first case, the supplied air is discharged into the atmosphere through one of the hatches of the head fairing, in the second it enters the system again. ("Cosmodrome", under the general editorship of prof. A.P. Volsky, Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, 1977, pp. 208-213).
За прототип предлагаемого изобретения приняты способ обеспечения теплового режима и устройство, работающее по разомкнутому циклу.As a prototype of the invention, a method for providing thermal conditions and an open-loop device are adopted.
Недостатками прототипа, использующие компоненты, способные образовывать пожаровзрывоопасные смеси, является то, что:The disadvantages of the prototype, using components capable of forming fire and explosion hazardous mixtures, is that:
- использование воздуха (как носителя окислительных свойств) для термостатирования головного блока после заправки головного блока пожаровзрывоопасными компонентами недопустимо;- the use of air (as a carrier of oxidizing properties) for temperature control of the head unit after refueling the head unit with fire and explosion hazard components is unacceptable;
- не создаются условия и не применяются устройства, с помощью которых пожаровзрывоопасные компоненты удалялись бы за пределы внутренних полостей головного блока, в том числе и при отмене пуска.- conditions are not created and devices are not used with which fire and explosion hazardous components would be removed outside the internal cavities of the head unit, including when the launch was canceled.
Задачей предложенного способа является обеспечение пожаровзрывобезопасности головного блока, использующего пожаровзрывоопасные компоненты, с одновременным обеспечением его теплового режима в составе ракеты космического назначения.The objective of the proposed method is to ensure fire and explosion safety of the head unit using fire and explosion hazard components, while ensuring its thermal regime as part of a space rocket.
Задача решается тем, что в процессе и после заправки головного блока пожаровзрывоопасным компонентом в способе обеспечения теплового режима головного блока в составе ракеты космического назначения, включающем подачу термостатирующего газового компонента в головной блок, в качестве термостатирующего газового компонента используют нейтральный газовый компонент, который подают в верхнюю часть головного блока, обеспечивая его выброс из нижней части головного блока, и сбрасывают из носовой части головного блока накопленную смесь нейтрального газового компонента и газообразного пожаровзрывоопасного компонента, закрывая выход газового компонента со стороны торцевой части головного блока пристыкованной к головному блоку ракетой-носителем.The problem is solved in that during and after refueling of the head unit with a fire and explosion hazard component in the method for providing the thermal regime of the head unit as part of a space rocket, including supplying a thermostatic gas component to the head unit, a neutral gas component is used as thermostatic gas component, which is fed to the upper part of the head block, ensuring its ejection from the bottom of the head block, and the accumulated mixture of neutral is discarded from the nose of the head block gas component and gaseous fire and explosion hazard component, closing the gas component outlet from the side of the end part of the head unit docked with the launch vehicle.
Задача решается также тем, что устройство обеспечения теплового режима указанного головного блока, содержащее фильтр, побудитель расхода, газоводы и термостатирующие элементы подаваемого в головной блок газового компонента, снабжено введенным в головной блок отводящим газоводом для эвакуации из носовой части этого блока накопленной смеси подаваемого в головной блок нейтрального газового компонента и газообразного пожаровзрывоопасного компонента.The problem is also solved by the fact that the device for ensuring the thermal regime of the specified head unit, containing a filter, a flow inducer, gas ducts and thermostatic elements of the gas component supplied to the head unit, is equipped with a discharge gas duct introduced into the head unit for evacuation from the nose of this unit of the accumulated mixture supplied to the head a block of a neutral gas component and a gaseous fire and explosion hazard component.
На чертеже схематично представлено устройство для обеспечения теплового режима и пожаровзрывобезопасности головного блока.The drawing schematically shows a device for providing thermal conditions and fire and explosion safety of the head unit.
1 - головной блок;1 - head unit;
2 - космический аппарат;2 - spacecraft;
3 - разгонный блок;3 - booster block;
4 - газоводы;4 - gas ducts;
5 - отводящий газовод;5 - outlet gas duct;
6 - фильтр;6 - filter;
7 - побудитель расхода;7 - flow stimulator;
8 - головной обтекатель;8 - head fairing;
9 - термостатирующие элементы;9 - thermostatic elements;
10 - ракета-носитель;10 - booster;
11 - носовая часть;11 - the nose;
12 - дренажное устройство.12 - drainage device.
В способе обеспечения теплового режима головного блока 1 в составе ракеты космического назначения, в процессе и после заправки головного блока 1 пожаровзрывоопасным компонентом, включающем подачу термостатирующего газового компонента в головной блок 1, в качестве термостатирующего газового компонента используют нейтральный газовый компонент, который подают в верхнюю часть головного блока 1, с обеспечением его выброса из нижней части головного блока 1, и сбрасывают из носовой части 11 головного блока 1 накапливающуюся там смесь нейтрального газового компонента и газообразного пожаровзрывоопасного компонента, при этом выход газового компонента со стороны торцевой части головного блока 1 закрывают пристыкованной к этому блоку ракетой-носителем 10.In the method for providing the thermal regime of the head unit 1 as part of a space rocket, during and after refueling the head unit 1 with a fire and explosion hazard component, which includes supplying a thermostatic gas component to the head unit 1, a neutral gas component is used as thermostatic gas component, which is fed to the upper part the head unit 1, with the provision of its ejection from the bottom of the head unit 1, and dump from the nose 11 of the head unit 1, the mixture accumulating there is neutral th gaseous component and a gaseous component pozharovzryvoopasnosti, wherein the gas component output by the edge portion of the head unit 1 docked close to the block 10, the launch vehicle.
Объем подаваемого нейтрального газового компонента в головной блок 1 определяется из условия, исключающего образование пожаровзрывоопасной смеси, при этом учитывается максимально возможное появление газообразных пожаровзрывоопасных компонентов в полости головного блока 1.The volume of the supplied neutral gas component to the head unit 1 is determined from the condition that excludes the formation of a fire and explosion hazardous mixture, while taking into account the maximum possible appearance of gaseous fire and explosion hazard components in the cavity of the head unit 1.
Устройство обеспечения теплового режима головного блока 1 в составе ракеты космического назначения, содержащее фильтр 6, побудитель расхода 7, газоводы 4, термостатирующие элементы 9, снабжено введенным в головной блок 1 отводящим газоводом 5 для эвакуации из носовой части 11 головного блока 1 накопленной там смеси нейтрального и пожаровзрывоопасного газовых компонентов.The device for ensuring the thermal regime of the head unit 1 as part of a space rocket containing a filter 6, a flow inducer 7, gas ducts 4, thermostatic elements 9, is provided with a discharge gas duct 5 introduced into the head unit 1 for evacuation of the neutral mixture accumulated there from the nose 11 of the head unit 1 and fire and gas hazardous gas components.
Отводящий газовод 5 одним своим концом устанавливается в месте, максимально приближенном к верхней точке носовой части 11 головного блока 1, а другой конец выходит за пределы носовой части 11 головного блока 1.The exhaust gas duct 5 is installed at one end at a location as close as possible to the upper point of the nose 11 of the head unit 1, and the other end extends beyond the nose 11 of the head unit 1.
Устройство для реализации способа обеспечения теплового режима головного блока 1 в составе ракеты космического назначения, содержащее фильтр 6, побудитель расхода 7, газоводы 4, термостатирующие элементы 9, работает следующим образом.A device for implementing the method of ensuring the thermal regime of the head unit 1 as part of a space rocket, comprising a filter 6, a flow inducer 7, gas ducts 4, thermostatic elements 9, operates as follows.
Для обеспечения теплового режима и пожаровзрывобезопасности головного блока 1 в составе ракеты космического назначения газовый компонент подают в верхнюю часть головного блока 1, а выброс газового компонента производят через дренажное устройство 12 из нижней части головного блока 1, при этом выход газового компонента со стороны торцевой части головного блока 1 закрыт пристыкованной к нему ракетой-носителем 10.To ensure thermal conditions and fire and explosion safety of the head unit 1 as part of a space rocket, the gas component is supplied to the upper part of the head unit 1, and the gas component is discharged through the drainage device 12 from the lower part of the head unit 1, while the gas component is output from the end part of the head Block 1 is closed by a carrier rocket 10 docked to it.
С начала заправки головного блока 1 пожаровзрывоопасными компонентами (например, космического аппарата 2 и/или разгонного блока 3 жидким кислородом и/или жидким водородом) для термостатирования и обеспечения пожаровзрывобезопасности применяют нейтральный газовый компонент, который смешивается с газообразным пожаровзрывоопасным компонентом в случае его появления и эвакуируется за пределы головного блока 1.From the beginning of refueling of the head unit 1 with fire and explosion hazard components (for example, spacecraft 2 and / or upper stage 3 with liquid oxygen and / or liquid hydrogen), a neutral gas component is used to thermostat and ensure fire and explosion safety, which is mixed with the gaseous fire and explosion hazard component if it appears and is evacuated beyond the head unit 1.
Возможное накопление смеси нейтрального газового компонента и газового пожаровзрывоопасного компонента в носовой части 11 головного блока 1 по отводящему газоводу 5 выводится за пределы головного блока 1.The possible accumulation of a mixture of a neutral gas component and a gas fire and explosion hazard component in the nose 11 of the head unit 1 through the exhaust gas duct 5 is discharged outside the head unit 1.
Пожаровзрывоопасный компонент (например, газообразный водород) стремится, в силу своих свойств, подняться вверх и, смешиваясь газовым нейтральным компонентом, может скапливаться в верхней части головного блока, где и может образовываться пожаровзрывоопасная смесь. Недопущение такой ситуации, перемешивание пожаровзрывоопасного компонента с нейтральным компонентом (например, газообразным азотом) и эвакуация его через дренажное устройство 12 головного блока 1 обеспечивается подачей с расчетной встречной скоростью нейтрального компонента.The fire and explosion hazard component (for example, gaseous hydrogen) tends, by virtue of its properties, to rise upward and, being mixed with the gas neutral component, can accumulate in the upper part of the head unit, where a fire and explosion hazard mixture can form. The prevention of this situation, the mixing of a fire and explosion hazard component with a neutral component (for example, gaseous nitrogen) and its evacuation through the drainage device 12 of the head unit 1 is ensured by supplying a neutral component with a calculated counter speed.
Таким образом, в зависимости от свойств применяемых пожаровзрывоопасных и нейтрального компонентов, от мест и объема возможных утечек пожаровзрывоопасных компонентов, от условий термостатирования головного блока расчитывается объем подаваемого нейтрального компонента, скорость его движения внутри полостей головного блока 1 и безопасная концентрация смеси с учетом прекращения подачи нейтрального компонента после старта ракеты космического назначения.Thus, depending on the properties of the used fire and explosion hazard and neutral components, on the locations and volume of possible leaks of fire and explosion hazard components, on the temperature control conditions of the head unit, the volume of the supplied neutral component, its speed inside the cavities of the head unit 1 and the safe concentration of the mixture are calculated taking into account the interruption of the supply of neutral component after the launch of a space rocket.
После старта ракеты космического назначения с набором высоты полета за счет увеличивающегося разрежения атмосферы выброс смеси нейтрального газового компонента с пожаровзрывоопасным компонентом из полости головного блока 1 происходит самопроизвольно через дренажное устройство 12 и через отводящий газовод 5.After the launch of a space rocket with a gain in flight altitude due to the increasing rarefaction of the atmosphere, the mixture of the neutral gas component with the fire and explosion hazard component is ejected from the cavity of the head unit 1 spontaneously through the drainage device 12 and through the exhaust gas duct 5.
Введение предлагаемого способа и устройства для обеспечения теплового режима и пожаровзрывобезопасности головного блока 1 позволяет:The introduction of the proposed method and device to ensure thermal conditions and fire and explosion safety of the head unit 1 allows you to:
- при заправке головного блока 1 пожаровзрывоопасными компонентами совместить обеспечение пожаровзрывобезопасности головного блока 1 с обеспечением его теплового режима путем использования нейтрального газового компонента;- when refueling the head unit 1 with fire and explosion hazard components, combine fire and explosion safety of the head unit 1 with ensuring its thermal regime by using a neutral gas component;
- предлагаемый способ и устройство использовать при отмене пуска, в этом случае башня обслуживания подводится к ракете, после чего к ракете космического назначения подсоединяются коммуникации башни обслуживания, в том числе побудитель расхода 6, термостатирующие элементы 8 и газовод 4, с помощью которых нейтральный газовый компонент подают в головной блок 1, создавая в полости головного блока 1 требуемый температурный и пожаровзрывобезопасный режим.- the proposed method and device to use when canceling the launch, in this case the service tower is led to the rocket, after which the communications of the service tower are connected to the space rocket, including the flow inducer 6, thermostatic elements 8 and gas duct 4, with which the neutral gas component served in the head unit 1, creating the required temperature and fire and explosion safe mode in the cavity of the head unit 1.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004129619/11A RU2293044C2 (en) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Method of maintenance of thermal conditions in space rocket head module and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004129619/11A RU2293044C2 (en) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Method of maintenance of thermal conditions in space rocket head module and device for realization of this method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004129619A RU2004129619A (en) | 2006-03-20 |
RU2293044C2 true RU2293044C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36116991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004129619/11A RU2293044C2 (en) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Method of maintenance of thermal conditions in space rocket head module and device for realization of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293044C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543441C1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method to provide thermal conditions and cleanliness of environment for payload under assembly-protection unit of space-mission missile and devices for its implementation (versions) |
-
2004
- 2004-10-08 RU RU2004129619/11A patent/RU2293044C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Космодром. Под ред. А.П.ВОЛЬСКОГО. М., Воениздат. 1977. С.208-213. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543441C1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method to provide thermal conditions and cleanliness of environment for payload under assembly-protection unit of space-mission missile and devices for its implementation (versions) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004129619A (en) | 2006-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2445491C2 (en) | Rocket power plant with non-sensitive arming and multiple operating modes, and its operating method | |
US5957210A (en) | Method and apparatus for fire fighting | |
US4173919A (en) | Two-way rocket plenum for combustion suppression | |
RU2384473C2 (en) | Hypersonic airplane with combat air craft laser | |
US4373420A (en) | Combustion suppressor | |
US3115008A (en) | Integral rocket ramjet missile propulsion system | |
RU2293044C2 (en) | Method of maintenance of thermal conditions in space rocket head module and device for realization of this method | |
JP5014071B2 (en) | Pulse detonation engine | |
Story et al. | Hybrid propulsion demonstration program 250K hybrid motor | |
US2959007A (en) | Jet engine ignition system utilizing pyrophoric fuel | |
RU2562826C1 (en) | Increasing efficiency of space rocket with mid-flight liquid-propellant engine | |
US5862670A (en) | Cyrogenic upper stage for reusable launch vehicle | |
RU2293045C2 (en) | Method of maintenance of thermal conditions in head module of space rocket and device for realization of this method | |
KR20130077195A (en) | Apparatus and method for ground-testing a rocket engine for high altitude environment | |
RU2602656C1 (en) | Return carrier rocket stage, method of its operation and gas turbine engine | |
KR101268393B1 (en) | Hybrid propulsion device | |
RU2302982C2 (en) | Method for provision of thermal conditions of head unit as part of space rocket and device for its realization | |
KR20090073642A (en) | Novel propulsion system combined with bipropellant rocket using hydrogen peroxide gas generator and operating method of the same | |
RU2380651C1 (en) | Multistaged air-defense missile | |
US20150267615A1 (en) | Alternative fuel rocket augmentation device | |
RU2484283C2 (en) | Utilisation method of residual components of rocket fuel in spent stages of carrier rockets | |
EP4015395A1 (en) | Aircraft and method of operating an aircraft comprising an air separation device | |
RU2382224C1 (en) | Multistage carrier rocket, three-component rocket engine, method of engine operation and fuel feed turbopump system | |
RU2609549C1 (en) | Return stage of rocket vehicle and method of its operation | |
US2968152A (en) | Air separator for monofuel burner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111009 |