RU2319033C1 - Method of blowing launch vehicle engines with nitrogen and system for realization of this method - Google Patents
Method of blowing launch vehicle engines with nitrogen and system for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319033C1 RU2319033C1 RU2006127581/06A RU2006127581A RU2319033C1 RU 2319033 C1 RU2319033 C1 RU 2319033C1 RU 2006127581/06 A RU2006127581/06 A RU 2006127581/06A RU 2006127581 A RU2006127581 A RU 2006127581A RU 2319033 C1 RU2319033 C1 RU 2319033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- oxidizer
- fire
- emergency
- pipelines
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемые изобретения относятся к ракетно-космической технике, а точнее к способам и средствам продувки двигателей ракет-носителей и управления ими при проведении штатных работ на наземных стартовых комплексах.The proposed invention relates to rocket and space technology, and more specifically to methods and means of purging the engines of launch vehicles and controlling them during regular operations at ground-based launch complexes.
Известен способ наддува емкостей, осуществляемый системой наддува емкостей сжатым газом согласно описанию изобретения к а.с. №666373, кл. F17C 7/00, 1979.A known method of pressurization of tanks, carried out by a system of pressurization of containers with compressed gas according to the description of the invention to AS No. 666373, cl. F17C 7/00, 1979.
Известный способ заключается в наддуве емкостей ракет-носителей и космических аппаратов на стартовых комплексах в период подготовки их к пуску. Система, осуществляющая известный способ, состоит из нескольких параллельных магистралей выдачи, каждая из которых включает последовательно соединенный ресивер, пневмоклапан, обратный клапан и управляющую магистраль с элементами пневмоавтоматики. Однако данные способ и система наддува емкостей сжатым газом не обеспечивают возможность повторных запусков двигателей ракет-носителей на ракетно-космических комплексах при возникновении нештатных ситуаций.The known method consists in boosting the capacities of launch vehicles and spacecraft at launch complexes during the preparation for launch. The system that implements the known method consists of several parallel delivery lines, each of which includes a receiver connected in series, a pneumatic valve, a check valve and a control line with pneumatic automation elements. However, these method and system for pressurizing containers with compressed gas do not provide the possibility of re-starting the launch vehicle engines on space-rocket complexes in case of emergency situations.
Известен способ продувки двигателей, осуществляемый системой продувки двигателей, согласно описанию, изложенному в книге «Ракеты-носители» под общей редакцией проф. С.О.Осипова. М.: Военное издательство Министерства Обороны, 1981, - 315 с, см. с.218-219. Известный способ заключается в продувке двигателей ракет-носителей в период подготовки к пуску на ракетно-космических комплексах. Система, осуществляющая известный способ, состоит из баллонов с запасом газа высокого давления, коллекторов, арматуры и трубопроводов подвода газа к двигателям.A known method of purging engines, carried out by a system of purging engines, as described in the book "Launchers" under the general editorship of prof. S.O. Osipova. M .: Military publishing house of the Ministry of Defense, 1981, - 315 s, see p. 218-219. The known method consists in purging the engines of launch vehicles in preparation for launch at space-rocket complexes. The system implementing the known method consists of cylinders with a supply of high-pressure gas, manifolds, valves and pipelines for supplying gas to the engines.
Однако известные способ и система продувки двигателей не обеспечивают возможность повторных запусков двигателей ракет-носителей при возникновении нештатных ситуаций и прохождении команды «Аварийное выключение двигателей (АВД)».However, the known method and system of purging engines do not provide the ability to re-start the engines of launch vehicles in case of emergency and passing the command "Emergency Shutdown of Engines (AED)".
Известны также способ и система продувки двигателей ракет-носителей согласно описанию к патенту №2270929, МПК 6: F02K 9/00, B64G 5/00, 27.02.2006, наиболее близкие по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению.There is also known a method and system for purging the engines of launch vehicles as described in patent No. 2270929, IPC 6: F02K 9/00, B64G 5/00, 02/27/2006, which are closest in technical essence and achieved effect to the claimed technical solution.
Известный способ заключается в штатной продувке двигателей ракет-носителей на стартовом комплексе в процессе предстартовой подготовки к пуску и на этапе пуска, нештатной продувке при прохождении команды «АВД» и продувке при возникновении пожара. Система, осуществляющая данный способ, состоит из воздушного и азотных ресиверов, коллекторов с установленными в них пневмоклапанами, обратными клапанами и жиклерами, перепускного трубопровода с пневмоклапаном и обратным клапаном и трубопроводов подвода к блокам ракет-носителей.The known method consists in the regular purge of the engines of launch vehicles at the launch complex during the prelaunch preparation for launch and at the start-up phase, abnormal purge during the passage of the “AED” command and purge in the event of a fire. The system that implements this method consists of air and nitrogen receivers, manifolds with pneumatic valves installed in them, non-return valves and jets, a bypass pipeline with pneumatic valve and non-return valve and supply pipelines to the launch vehicle blocks.
Указанные способ и система продувки приняты в качестве прототипов. Недостатком прототипов является то, что они не обеспечивают продувки по линии горючего при пожаре, равномерного распределения газа к блокам ракеты-носителя, контроля параметров выдаваемого газа.The indicated method and purge system are adopted as prototypes. The disadvantage of the prototypes is that they do not provide purging along the fuel line in case of fire, uniform distribution of gas to the blocks of the launch vehicle, and control of the parameters of the emitted gas.
Техническим результатом изобретений является повышение надежности на этапе подготовки к пуску и при пуске ракет-носителей со стартовых комплексов.The technical result of the invention is to increase reliability at the stage of preparation for launch and at launch of launch vehicles from launch complexes.
Требуемый технический результат достигается тем, что в способе продувки азотом двигателей ракет-носителей, заключающемся в штатных продувках по линии горючего и хвостовых отсеков в период подготовки к пуску, аварийных продувках в случае возникновения нештатной ситуации и пожарных продувках в случае возгорания, при возникновении нештатной ситуации до запуска двигателей продолжают продувку хвостовых отсеков, после чего осуществляют штатные продувки, а в случае возникновения нештатной ситуации после запуска двигателей продолжают продувки по линии горючего и хвостовых отсеков и одновременно включают продувку по аварийной линии окислителя, после чего осуществляют штатные продувки, в случае возгорания до возникновения нештатной ситуации и после возникновения нештатной ситуации до запуска двигательных установок продолжают продувку хвостовых отсеков и одновременно включают продувку по пожарной линии окислителя, а при возгорании после возникновения нештатной ситуации и после запуска двигательных установок продолжают продувки по линии горючего и хвостовых отсеков и одновременно включают продувку по пожарной линии окислителя, причем если была включена продувка по аварийной линии окислителя, то ее переключают на продувку по пожарной линии окислителя, при этом при падении давления в пожарной линии окислителя ниже заданного открывают перепускной трубопровод из линии горючего и хвостовых отсеков в пожарную линию окислителя.The required technical result is achieved by the fact that in the method of nitrogen purging the rocket engines, which consists in regular purges along the fuel line and tail compartments during preparation for launch, emergency purges in the event of an emergency and fire purges in the event of a fire, in the event of an emergency before starting the engines, they continue to purge the tail compartments, after which regular purges are carried out, and in case of an emergency after starting the engines, they continue wiring along the line of fuel and tail compartments and at the same time turn on purging along the emergency line of the oxidizer, after which regular purging is carried out, in case of fire before an emergency occurs and after an emergency occurs before starting the propulsion systems, they continue to blow through the tail compartments and simultaneously turn on purging along the fire line of the oxidizer and in case of fire after an emergency and after starting the propulsion systems continue to purge along the fuel line and tail compartments and at the same time they turn on purging along the oxidizer fire line, and if purging along the oxidizer emergency line was turned on, then it is switched to purging along the oxidizer fire line, and when the pressure in the oxidizer fire line drops below a predetermined value, the bypass pipeline from the fuel line and tail compartments to the fire line is opened oxidizer line.
Для осуществления данного способа продувки азотом двигателей ракет-носителей предложена система продувки азотом двигателей ракеты-носителя, состоящая из линий горючего, окислителя и хвостовых отсеков, содержащих сообщающиеся между собой посредством перепускного трубопровода, пневмоклапана и обратного клапана коллекторы с установленными в них пневмоклапанами, соединенные с трубопроводами подвода к блокам ракеты-носителя, обратные клапаны и жиклеры, при этом коллекторы выполнены в виде магистралей выдачи, четырех соединительных и четырех кольцевых трубопроводов: трубопровода горючего, трубопровода хвостовых отсеков, аварийного трубопровода окислителя и пожарного трубопровода окислителя, одна из магистралей выдачи соединена посредством соединительных трубопроводов с кольцевыми трубопроводами горючего и хвостовых отсеков, а другая - с кольцевыми аварийным трубопроводом окислителя и пожарным трубопроводом окислителя, а каждый из кольцевых трубопроводов связан с каждым из блоков ракеты-носителя посредством трубопроводов подвода с установленными в них обратными клапанами и жиклерами, причем трубопроводы подвода горючего, хвостовых отсеков и аварийный трубопровод подвода окислителя снабжены жиклерами, а аварийный и пожарный трубопроводы подвода окислителя снабжены обратными клапанами и соединены между собой в точке за ними, при этом система снабжена двумя пневмощитами контроля давления, один из которых соединен с каждой магистралью выдачи в точке между пневмоклапанами до подсоединения перепускного трубопровода и с перепускным трубопроводом, снабженным жиклером, установленным между пневмоклапаном и обратным клапаном в точке между жиклером и обратным клапаном, а второй пневмощит соединен с каждым из трубопроводов подвода к блоку ракеты-носителя, наиболее удаленному от пневмоклапанов, в точках за жиклерами на трубопроводах подвода горючего и хвостовых отсеков, в точке перед обратным клапаном на пожарном трубопроводе подвода окислителя и в точке между жиклером и обратным клапаном на аварийном трубопроводе подвода окислителя, при этом в магистрали выдачи, соединенной с кольцевыми трубопроводами окислителя, между пневмоклапаном и точкой подсоединения перепускного трубопровода установлен обратный клапан, а все пневмоклапаны выполнены нормально закрытыми.To implement this method of nitrogen purging the rocket engines, a nitrogen purging system for the launch rocket engines is proposed, consisting of lines of fuel, oxidizer and tail compartments, which are connected to each other by the bypass pipe, pneumatic valve and non-return valve manifolds with pneumatic valves installed in them, connected to pipelines of supply to the launch vehicle blocks, check valves and jets, while the collectors are made in the form of delivery lines, four connecting and four three ring pipelines: a fuel pipeline, a tail compartment pipe, an emergency oxidizer pipe and an oxidizer fire pipe, one of the delivery lines is connected via connecting pipelines to the ring pipelines of the fuel and tail compartments, and the other to the ring emergency pipelines of the oxidizer and the oxidizer fire pipe, and each from annular pipelines connected to each of the launch vehicle blocks by means of supply pipelines with return circuits installed in them valves and jets, moreover, the pipelines for supplying fuel, tail compartments and the emergency piping for supplying oxidizer are equipped with nozzles, and the emergency and fire pipelines for supplying oxidizer are equipped with check valves and are connected to each other at the point behind them, while the system is equipped with two pressure control pneumatic panels, one of which connected to each delivery line at a point between the pneumatic valves before connecting the bypass pipe and to the bypass pipe equipped with a nozzle installed between the pneumatic valves a valve and a non-return valve at a point between the jet and a non-return valve, and the second air shield is connected to each of the supply pipelines to the booster unit farthest from the pneumatic valves, at the points behind the nozzles on the fuel and tail compartments, at the point in front of the non-return valve on the oxidizer supply fire line and at the point between the nozzle and the non-return valve on the emergency oxidizer supply line, and in the delivery line connected to the oxidizer annular pipelines, between the pneumatic valve At the same time and a connection point for the bypass pipe, a non-return valve is installed, and all pneumatic valves are made normally closed.
Отличительные от прототипа признаки заключаются в том, что при возникновении нештатной ситуации до запуска двигателей продолжают продувку хвостовых отсеков, после чего осуществляют штатные продувки, а в случае возникновения нештатной ситуации после запуска двигателей продолжают продувки по линии горючего и хвостовых отсеков и одновременно включают продувку по аварийной линии окислителя, после чего осуществляют штатные продувки, в случае возгорания до возникновения нештатной ситуации и после возникновения нештатной ситуации до запуска двигательных установок продолжают продувку хвостовых отсеков и одновременно включают продувку по пожарной линии окислителя, а при возгорании после возникновения нештатной ситуации и после запуска двигательных установок продолжают продувки по линии горючего и хвостовых отсеков и одновременно включают продувку по пожарной линии окислителя, причем если была включена продувка по аварийной линии окислителя, то ее переключают на продувку по пожарной линии окислителя, при этом при падении давления в пожарной линии окислителя ниже заданного открывают перепускной трубопровод из линии горючего и хвостовых отсеков в пожарную линию окислителя. Кроме того, в системе продувки азотом двигателей ракет-носителей коллекторы выполнены в виде магистралей выдачи, четырех соединительных и четырех кольцевых трубопроводов: трубопровода горючего, трубопровода хвостовых отсеков, аварийного трубопровода окислителя и пожарного трубопровода окислителя, одна из магистралей выдачи соединена посредством соединительных трубопроводов с кольцевыми трубопроводами горючего и хвостовых отсеков, а другая - с кольцевыми аварийным трубопроводом окислителя и пожарным трубопроводом окислителя, а каждый из кольцевых трубопроводов связан с каждым из блоков ракеты-носителя посредством трубопроводов подвода, причем трубопроводы подвода горючего, хвостовых отсеков и аварийный трубопровод подвода окислителя снабжены жиклерами, а аварийный и пожарный трубопроводы подвода окислителя снабжены обратными клапанами и соединены между собой в точке за ними, при этом система снабжена двумя пневмощитами контроля давления, один из которых соединен с каждой магистралью выдачи в точке между пневмоклапанами до подсоединения перепускного трубопровода и с перепускным трубопроводом, снабженным жиклером, установленным между пневмоклапаном и обратным клапаном в точке между жиклером и обратным клапаном, а второй пневмощит соединен с каждым из трубопроводов подвода к блоку ракеты-носителя, наиболее удаленному от пневмоклапанов, в точках за жиклерами на трубопроводах подвода горючего и хвостовых отсеков, в точке перед обратным клапаном на пожарном трубопроводе подвода окислителя и в точке между жиклером и обратным клапаном на аварийном трубопроводе подвода окислителя, при этом в магистрали выдачи, соединенной с кольцевыми трубопроводами окислителя, между пневмоклапаном и точкой подсоединения перепускного трубопровода установлен обратный клапан, а все пневмоклапаны выполнены нормально закрытыми.Distinctive features from the prototype are that in the event of an emergency before starting the engines, they continue to purge the tail compartments, after which regular purges are carried out, and in the event of an emergency after starting the engines, they continue to purge along the fuel line and tail compartments and simultaneously include an emergency purge oxidizer lines, after which regular purges are carried out, in case of fire before an emergency occurs and after an emergency occurs before starting engine systems continue to purge the tail compartments and simultaneously turn on purging along the oxidizer fire line, and in case of fire after an emergency and after starting the propulsion systems, purges continue along the fuel line and tail compartments and simultaneously turn on purging along the oxidizer fire line, if purge was switched on on the emergency line of the oxidizer, then it is switched to purge on the fire line of the oxidizer, while with a pressure drop in the fire line of the oxidizer below the rear Nogo open the bypass conduit from the fuel line and the tail sections oxidant in the fire line. In addition, in the nitrogen purge system of launch vehicle engines, the collectors are made in the form of delivery lines, four connecting and four ring pipelines: a fuel pipeline, a tail compartments pipeline, an emergency oxidizer pipe and an oxidizer fire pipe, one of the delivery pipes is connected via ring pipelines pipelines of fuel and tail compartments, and the other with the annular emergency pipeline of the oxidizer and the fire pipeline of the oxidizer, and each Each of the annular pipelines is connected to each of the rocket launcher units through the supply pipelines, the fuel supply pipelines, tail compartments and the emergency oxidizer supply piping being equipped with nozzles, and the emergency and fire oxidizing piping are equipped with check valves and interconnected at the point after them, the system is equipped with two pressure control pneumatic panels, one of which is connected to each delivery line at the point between the pneumatic valves before connecting the bypass pipe water and with a bypass pipe equipped with a nozzle installed between the pneumatic valve and the non-return valve at a point between the nozzle and the non-return valve, and the second pneumatic shield is connected to each of the supply pipelines to the booster unit farthest from the pneumatic valves, at points beyond the nozzles on the supply pipelines fuel and tail compartments, at the point in front of the check valve on the fire line of the oxidizer supply and at the point between the jet and the check valve on the emergency line of the oxidizer supply, in the delivery line connected to the annular pipelines of the oxidizing agent, a non-return valve is installed between the pneumatic valve and the connection point of the bypass pipe, and all pneumatic valves are normally closed.
Авторам не известны технические решения с существенными признаками, приведенными в отличительной части формул.The authors are not aware of technical solutions with the essential features given in the distinguishing part of the formulas.
Система, осуществляющая предлагаемый способ, поясняется чертежами, где на фиг.1 изображены магистрали, соединительные и кольцевые трубопроводы системы, на фиг.2 изображены трубопроводы подвода системы для блоков А, Б, В, Д, на фиг.3 изображены трубопроводы подвода системы для блока Г, на фиг.4 представлена циклограмма работы системы с ракетой-носителем.The system that implements the proposed method is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows the lines, connecting and ring pipelines of the system, Fig. 2 shows the pipelines of the supply of the system for blocks A, B, C, D, Fig. 3 shows the pipelines of the supply of the system for block G, figure 4 presents the sequence diagram of the system with the launch vehicle.
Система продувки азотом двигателей ракет-носителей состоит из линии горючего «Г», линии окислителя, включающей аварийную линию окислителя «O1», пожарную линию окислителя «О» и линии хвостовых отсеков ХО, содержащих сообщающиеся между собой посредством перепускного трубопровода 1 (фиг.1), пневмоклапана (ПК) 2, обратного клапана (ОК) 3 коллекторы с установленными в них ПК 4...9, соединенные с трубопроводами подвода 10...13 (фиг.3), ОК 14, 15 и жиклеры 16...18. Коллекторы выполнены в виде магистралей выдачи 19, 20, четырех соединительных 21...24 и четырех кольцевых трубопроводов: трубопровода «Г» 25, трубопровода ХО 26, аварийного трубопровода «O1» 27 и пожарного трубопровода «О» 28. Одна из магистралей выдачи 19 соединена посредством соединительных трубопроводов 21, 22 с кольцевыми трубопроводами «Г» и ХО, а другая 20 с кольцевыми трубопроводами «O1» и «О», а каждый из кольцевых трубопроводов 25...28 связан с каждым из блоков А, Б, В, Г, Д ракеты-носителя посредством трубопровода подвода. Трубопроводы подвода горючего 10, хвостовых отсеков 11 и аварийного трубопровода подвода окислителя 14 снабжены жиклерами 15...18, а аварийный 10 и пожарный 15 трубопроводы подвода окислителя снабжены ОК 14, 15 и соединены между собой в точке «а» за ними. Система снабжена двумя пневмощитами контроля давления (1ЩКД, 2ЩКД) 29, 30, один из которых (1ЩКД) 29 соединен с каждой магистралью выдачи 19, 20 в точках «b», «с» между ПК соответственно 4 и 6, 7; 5 и 8, 9 до подсоединения перепускного трубопровода 1 и с перепускным трубопроводом 1, снабженным жиклером 31, установленным между ПК 2 и ОК 3 в точке «d» между жиклером 31 и ОК 3, а второй (2ЩКД) 30 соединен с каждым из трубопроводов подвода 10...13 к блоку Г ракеты-носителя, наиболее удаленному от пневмоклапанов в точках «е», «f» за жиклерами 16, 17 на трубопроводах подвода горючего 10 и хвостовых отсеков 11, в точке «g» перед ОК 15 на пожарном трубопроводе подвода окислителя 13 и в точке «h» между жиклером 18 и ОК 14 на аварийном трубопроводе окислителя 12. В магистрали выдачи 20 между ПК 5 и точкой «k» подсоединения перепускного трубопровода 1 установлен ОК 32. Все ПК выполнены нормально закрытыми. Управление всеми ПК осуществляется посредством подачи управляющего воздуха через электропневмоклапаны (ЭПК). На фиг.1 представлены два таких ЭПК 33, 34, управляющие соответственно ПК 4, 5.The nitrogen purge system of launch vehicle engines consists of a fuel line “G”, an oxidizer line, including an emergency oxidizer line “O1”, a fire line of an oxidizer “O” and a line of tail compartments XO, which communicate with each other through a bypass pipe 1 (figure 1 ), pneumatic valve (PC) 2, non-return valve (OK) 3 manifolds with PC 4 ... 9 installed in them, connected to
Конкретный пример реализации предложенных способа и системы продувки азотом двигателей ракет-носителей (РН) рассмотрим при проведении работ по пуску РН с наземного стартового комплекса.A specific example of the implementation of the proposed method and system for purging with nitrogen the launch vehicle (LV) engines will be considered during the launch of the launch vehicle from the ground launch complex.
При подготовке к пуску РН с наземного стартового комплекса после завершения заправки компонентами топлива проводятся штатные продувки азотом двигателей РН по линии горючего (команда «Продувка») и хвостовых отсеков (команда «Пуск»), для чего подачей управляющего воздуха через ЭПК 33 открывают ПК 4 и далее ПК 6, 7. Сжатый азот из единой ресиверной сжатых газов (не показана) под давлением примерно 12 МПа по магистрали выдачи 19, через соединительные трубопроводы 21, 22, кольцевые трубопроводы 25, 26 и трубопроводы подвода 10, 11 через жиклеры 16, 17, где азот дросселируется до давления примерно 6,5...7,5 МПа, поступает к блокам А, Б, В, Г, Д РН. Контроль управляющего давления воздуха, давления азота в магистрали выдачи 19 осуществляет 1ЩКД 29, состоящий из датчиков и сигнализаторов давления, а контроль давления азота в трубопроводах подвода 10, 11 к блоку РН, наиболее удаленному от ПК (таким блоком является блок Г) - 2ЩКД 30. При этом датчики давления регистрируют давление газа в магистрали выдачи и трубопроводах подвода. Если давление отличается от заданного рабочего, проходит сигнал об отказе соответствующей технологической операции.In preparation for launching the launch vehicle from the ground-based launch complex after completion of fueling with fuel components, regular nitrogen purges of the launch vehicles through the fuel line (Purge command) and the tail compartments (Start command) are carried out by nitrogen, for which PC 4 is opened by supplying control air through EPK 33 and further PC 6, 7. Compressed nitrogen from a single receiver of compressed gases (not shown) under a pressure of about 12 MPa along the delivery line 19, through connecting pipelines 21, 22, ring pipelines 25, 26 and
После завершения штатных продувок прекращается подача азота к блокам РН, для чего снятием подачи управляющего воздуха закрываются ПК 4, 6, 7 и производится запуск РН со стартового комплекса.After completion of regular purges, the nitrogen supply to the LV blocks stops, for which purpose removing the supply of control air closes PCs 4, 6, 7 and launches the LV from the launch complex.
В случае невыхода двигателей РН на заданный режим работы или других видов отказов до команды «Контакт подъема (КП)» проходит команда на «АВД». В период от «АВД» до повторного пуска проводятся аварийные продувки двигателей. Рассмотрим две возможные нештатные ситуации: «АВД» до запуска двигателей и «АВД» после запуска двигателей.In the event that the LV engines do not reach the specified operating mode or other types of failures, the command for "AED" passes to the "Lift Contact (KP)" command. In the period from "AED" to a restart, emergency engine purges are carried out. Let's consider two possible emergency situations: “AED” before starting engines and “AED” after starting engines.
В случае возникновения нештатной ситуации до запуска двигателей возобновляют продувку ХО, для чего подачей управляющего воздуха открывают ПК 4 и далее ПК 7. Сжатый азот по магистрали выдачи 19, через соединительный трубопровод 22, кольцевой трубопровод 26, трубопровод подвода 11 и жиклер 17, где дросселируется до заданного давления, поступает к блокам РН. После проведения аварийных продувок и проведения профилактических мероприятий осуществляют штатные продувки и производят запуск РН.In the event of an emergency before starting the engines, the CW purge is resumed, for which PC 4 and then PC 7 are opened by supplying control air. Compressed nitrogen on the delivery line 19, through the connecting pipe 22, the annular pipe 26, the
В случае возникновения нештатной ситуации после запуска двигателей продолжают или возобновляют продувки по линии «Г» и ХО, для чего подачей управляющего воздуха через ЭПК 33 открывают ПК 4 и далее ПК 6, 7. Сжатый азот под давлением примерно 12 МПа по магистрали выдачи 19, через соединительные трубопроводы 21, 22, кольцевые трубопроводы 25, 26 и трубопроводы подвода 10, 11 через жиклеры 16, 17, где азот дросселируется до давления примерно 6,5...7,5 МПа, поступает к блокам А, Б, В, Г, Д РН. Контроль управляющего давления воздуха, давления азота в магистрали выдачи 19 осуществляет 1ЩКД 29, состоящий из датчиков и сигнализаторов давления, а контроль давления азота в трубопроводах подвода 10, 11 к блоку РН, наиболее удаленному от ПК (таким блоком является блок Г) - 2ЩКД 30. При этом датчики давления регистрируют реальное давление газа в магистрали выдачи и трубопроводах подвода. Если давление отличается от заданного рабочего, проходит сигнал об отказе соответствующей технологической операции. Одновременно с продувками по линии «Г» и ХО включают продувку по аварийной линии «O1», для чего подачей управляющего воздуха открывают ПК 5 и далее ПК 8. Сжатый азот под давлением примерно 2,8 МПа по магистрали выдачи 20, через соединительный трубопровод 23, аварийный кольцевой трубопровод «O1» 28, трубопровод подвода 12, жиклер 18, где дросселируется до давления 0,8 МПа, и ОК 14 поступает к блокам РН. Контроль управляющего давления воздуха, давления азота в магистрали 20 также осуществляет 1ЩКД 29, состоящий из датчиков и сигнализаторов давления, а контроль давления азота в трубопроводе подвода 12 к блоку РН, наиболее удаленному от ПК (таким блоком является блок Г) - 2ЩКД 30. При этом датчики давления регистрируют давление газа в магистрали выдачи и трубопроводах подвода. Если давление отличается от заданного рабочего, проходит сигнал об отказе соответствующей технологической операции. После проведения аварийных продувок также проводят профилактические мероприятия и вновь осуществляют штатные продувки, по завершении которых снятием подачи управляющего воздуха закрываются ПК 4...9 и производят запуск РН.In the event of an emergency after starting the engines, purges on the G and XO lines are continued or resumed, for which supply of control air through EPK 33 opens PC 4 and then PC 6, 7. Compressed nitrogen at a pressure of about 12 MPa along delivery line 19, through connecting pipelines 21, 22, annular pipelines 25, 26 and
В процессе подготовки и на этапе пуска РН с наземных стартовых комплексов возможно возгорание в отдельных блоках РН. Рассмотрим возможные ситуации при возгорании: возгорание до возникновения нештатной ситуации, возгорание после нештатной ситуации до включения двигателей и возгорание после нештатной ситуации и после включения двигателей.In the process of preparation and at the stage of launching the launch vehicle from ground launch complexes, fire may occur in separate launch vehicle blocks. Consider possible situations during a fire: fire before an emergency occurs, fire after an emergency before turning on the engines, and fire after an emergency and after turning on the engines.
В случае возгорания до нештатной ситуации и после нештатной ситуации до запуска двигателей продолжают или возобновляют продувку ХО, для чего подачей управляющего воздуха открывают ПК 4 и далее ПК 7. Сжатый азот по магистрали выдачи 19, через соединительный трубопровод 22, кольцевой трубопровод 26, трубопровод подвода 11 и жиклер 17, где дросселируется до заданного давления, поступает к блокам РН. Одновременно включают продувку по пожарной линии «О», для чего подачей управляющего воздуха открывают ПК 5, и далее ПК 9. Сжатый азот из единой ресиверной сжатых газов (не показана) под давлением примерно 2,8 МПа по магистрали выдачи 20, через соединительный трубопровод 24, пожарный кольцевой трубопровод «О» 27, трубопровод подвода 13 и ОК 15 поступает к блокам РН. Аварийный и пожарный трубопроводы подвода окислителя объединены в общий трубопровод подвода к блокам РН в точке «а» за ОК 14, 15. Установка ОК на трубопроводах подвода необходима для разобщения трубопроводов с разными рабочими давлениями. Контроль управляющего давления воздуха, давления азота в магистрали выдачи 20 также осуществляет 1ЩКД 29, состоящий из датчиков и сигнализаторов давления, а контроль давления азота в трубопроводе подвода 13 к блоку РН, наиболее удаленному от ПК (таким блоком является блок Г), - 2ЩКД 30. При этом датчики давления регистрируют давление газа в магистрали выдачи и трубопроводах подвода. Если давление отличается от заданного рабочего, проходит сигнал об отказе соответствующей технологической операции. Подсоединение 2ЩКД к трубопроводам подвода окислителя осуществляется до ОК, что позволяет определить реальное давление в каждой линии.In the event of a fire before an emergency and after an emergency, before starting the engines, the purge of the exhaust gas is continued or resumed, for which PC 4 and then PC 7 are opened by supplying control air. Compressed nitrogen on the delivery line 19, through the connecting pipe 22, the annular pipe 26, the
В случае возгорания после нештатной ситуации и после запуска двигателей продолжают или возобновляют продувку по линии «Г» и ХО, для чего подачей управляющего воздуха открывают ПК 4 и далее ПК 7. Сжатый азот по магистрали выдачи 19, через соединительный трубопровод 22, кольцевой трубопровод 26, трубопровод подвода 11 и жиклер 17, где дросселируется до заданного давления, поступает к блокам РН. Одновременно с продувками по линии «Г» и ХО включают продувку по пожарной линии «О», для чего подачей управляющего воздуха открывают ПК 5 и далее ПК 9. Сжатый азот под давлением примерно 2,8 МПа по магистрали выдачи 20, через соединительный трубопровод 24, пожарный кольцевой трубопровод «О» 27, трубопровод подвода 13 и ОК 15 поступает к блокам РН. Если ранее была включена продувка по аварийной линии окислителя «О1», то ее переключают на пожарную продувку по линии окислителя «О», для чего снятием управляющего давления воздуха закрывают ПК 8, а подачей управляющего воздуха открывают ПК 9. Сжатый азот под давлением примерно 2,8 МПа по магистрали выдачи 20, через соединительный трубопровод 24, пожарный кольцевой трубопровод «О» 27, трубопровод подвода 13 и ОК 15 поступает к блокам РН. При этом контроль давления осуществляют посредством 2ЩКД 30.In the event of a fire after an emergency and after starting the engines, purging is continued or resumed along the “G” and XO lines, for which PC 4 and then PC 7 are opened by supplying control air. Compressed nitrogen through the delivery line 19, through a connecting pipe 22, an annular pipe 26 , the
По окончании продувок снятием подачи управляющего воздуха закрывают все ПК. После проведения продувок при возгорании в отдельных блоках РН производится снятие последней со стартовой позиции и доставка ее в монтажно-испытательный корпус для определения степени пригодности к дальнейшей эксплуатации.At the end of the purge by removing the supply of control air, close all PCs. After purging during ignition in separate LV blocks, the latter is removed from the starting position and delivered to the assembly and test building to determine the degree of suitability for further operation.
При падении давления в пожарной линии окислителя «О» ниже заданного (2,8 МПа) открывают перепускной трубопровод 1 и сжатый азот из магистрали выдачи «Г» и ХО 19, давление в которой примерно 12 МПа, через ПК 2, жиклер 31, где дросселируется до рабочего давления примерно 2,8 МПа, и ОК 3 поступает в магистраль выдачи 20 и далее по назначению к блокам РН. Контроль давления азота в магистрали 20 осуществляет 1ЩКД 29, который подсоединяется к перепускному трубопроводу в точке «α» между ОК 3 и жиклером 31, при этом если давление за жиклером 31 превысит заданное, то 1ЩКД 29 выдаст команду об отказе данной технологической операции. По окончании работы ПК 2 также закрывается. Установка ОК 32 предотвращает перетекание сжатого азота обратно в ресиверную при открытии перепускного трубопровода из линии «Г» и ХО в линию «О» в случае падения давления в последней ниже заданного, то есть обеспечивается поступление всего объема перепускаемого газа непосредственно в линию «О», позволяя тем самым поддерживать заданные давления и расход азота для предотвращения возгорания в отдельных блоках РН, в особенности после проведения нештатных продувок при АВД, когда давление и расход в линии «О» могут оказаться недостаточными.If the pressure in the fire line of oxidizer “O” drops below a predetermined (2.8 MPa), open the bypass pipe 1 and compressed nitrogen from the delivery line “G” and ХО 19, the pressure in which is about 12 MPa, through PC 2, nozzle 31, where it is throttled to a working pressure of about 2.8 MPa, and OK 3 enters the delivery line 20 and then, as intended, to the LV blocks. The nitrogen pressure in the line 20 is controlled by 1SCHKD 29, which is connected to the bypass pipe at the point “α” between OK 3 and the nozzle 31, while if the pressure behind the nozzle 31 exceeds the set pressure, then the 1SCHKD 29 will give a command to refuse this technological operation. At the end of work, PC 2 also closes. The OK 32 installation prevents compressed nitrogen from flowing back into the receiver when opening the bypass pipeline from the “G” line and XO to the “O” line in the event of a drop in pressure in the latter below a predetermined one, that is, the entire volume of bypassed gas is supplied directly to the “O” line, thereby allowing you to maintain the set pressure and nitrogen flow rate to prevent ignition in individual LV blocks, especially after abnormal purges during AED, when the pressure and flow rate in the “O” line may be insufficient.
Таким образом, предлагаемые способ и система продувок азотом двигателей ракеты-носителя обеспечивают высокую надежность пусков РН, гарантируют безопасность на стартовых комплексах за счет равномерного распределения сжатого азота ко всем блокам РН благодаря введению кольцевых коллекторов; обеспечения проведения продувок по линии «Г» при пожаре; сокращения количества запорной и управляющей арматуры (ПК, ЭПК), а также за счет разделения продувок по линии «О» на аварийные и пожарные и позволяют контролировать давление в магистралях выдачи и трубопроводах подвода к блокам РН, в частности к блоку Г, как наиболее удаленному от запорной арматуры (ПК).Thus, the proposed method and system of nitrogen purging of the launch vehicle engines ensures high reliability of the LV launches, guarantee safety at launch complexes due to the uniform distribution of compressed nitrogen to all LV blocks due to the introduction of ring collectors; providing for purging through the “G” line in case of fire; reducing the number of shut-off and control valves (PC, EPK), as well as by separating blowdowns along the “O” line into emergency and fire-fighting valves, they allow controlling pressure in delivery lines and supply pipelines to LV blocks, in particular to block G, as the most remote from shutoff valves (PC).
В настоящее время разрабатывается конструкторская документация по системе азотных продувок и пожарной защиты, которую предполагается использовать на стартовом комплексе «Союз в Гвианском космическом центре».Currently, design documentation is being developed for the nitrogen purge and fire protection system, which is supposed to be used at the Soyuz in the Guiana Space Center launch complex.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006127581/06A RU2319033C1 (en) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | Method of blowing launch vehicle engines with nitrogen and system for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006127581/06A RU2319033C1 (en) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | Method of blowing launch vehicle engines with nitrogen and system for realization of this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2319033C1 true RU2319033C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39280983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006127581/06A RU2319033C1 (en) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | Method of blowing launch vehicle engines with nitrogen and system for realization of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2319033C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459748C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of control over starting acceleration unit sustainer engine and generation of command ''acceleration unit fault'' in delta-v maneuver |
CN114251192A (en) * | 2021-11-05 | 2022-03-29 | 航天科工火箭技术有限公司 | Liquid oxygen methane rocket land after-treatment method |
-
2006
- 2006-08-01 RU RU2006127581/06A patent/RU2319033C1/en active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459748C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of control over starting acceleration unit sustainer engine and generation of command ''acceleration unit fault'' in delta-v maneuver |
CN114251192A (en) * | 2021-11-05 | 2022-03-29 | 航天科工火箭技术有限公司 | Liquid oxygen methane rocket land after-treatment method |
CN114251192B (en) * | 2021-11-05 | 2023-03-24 | 航天科工火箭技术有限公司 | Liquid oxygen methane rocket land after-treatment method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2158839C2 (en) | Liquid-propellant rocket reheat engine | |
RU2643614C2 (en) | Method for additional power supply by auxiliary power installation and related construction | |
RU2515690C1 (en) | Generator with engine | |
CA2602923C (en) | Method for extinguishing fire in aircraft compartment | |
US2949007A (en) | Rocket engine feed system | |
RU2494004C1 (en) | Nuclear submarine | |
RU2319033C1 (en) | Method of blowing launch vehicle engines with nitrogen and system for realization of this method | |
CN111207008A (en) | Device and method for discharging residual propellants in propellant cross conveying pipeline | |
RU2466056C1 (en) | Nuclear submarine and marine-version rocket engine | |
RU2270929C2 (en) | Method of and system for purging of launch-vehicle engines | |
RU2065985C1 (en) | Three-component liquid-fuel rocket engine | |
RU2339835C2 (en) | Fuel-tank pressurisation system | |
RU2488517C1 (en) | Nuclear submarine and marine-version liquid-propellant rocket engine | |
RU96096U1 (en) | MODULE TYPE CARRIER ROCKET (OPTIONS) AND ROCKET MODULE | |
RU2335439C1 (en) | Method for thermal conditioning of spacehead by high pressure gas and system for its implementing | |
RU2339832C2 (en) | Fuel feed system | |
RU2159348C1 (en) | Propellant tank pressurization system of space craft propulsion unit | |
RU2382224C1 (en) | Multistage carrier rocket, three-component rocket engine, method of engine operation and fuel feed turbopump system | |
RU92107U1 (en) | HYBRID ROCKET MOTOR UNIT (OPTIONS) | |
RU2143579C1 (en) | Pressurization system for spacecraft engine plant propellant tanks (fuel tanks and oxidizer tanks) | |
RU2328417C1 (en) | Preparation method and launching of carrier rockets from above-ground launcher and above-ground launcher for its implementation | |
RU2111373C1 (en) | Liquid-propellant rocket engine test stand | |
RU2170839C1 (en) | Space vehicle engine plant fuel-feed system | |
RU2173399C2 (en) | Liquid-propellant rocket engine | |
RU2133865C1 (en) | Propellant supply system for power plant of space orbital complex |
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: 20120802 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130920 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |