RU2466056C1 - Nuclear submarine and marine-version rocket engine - Google Patents

Nuclear submarine and marine-version rocket engine Download PDF

Info

Publication number
RU2466056C1
RU2466056C1 RU2011152352/11A RU2011152352A RU2466056C1 RU 2466056 C1 RU2466056 C1 RU 2466056C1 RU 2011152352/11 A RU2011152352/11 A RU 2011152352/11A RU 2011152352 A RU2011152352 A RU 2011152352A RU 2466056 C1 RU2466056 C1 RU 2466056C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
gas
hull
combustion chamber
nuclear
Prior art date
Application number
RU2011152352/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин (RU)
Николай Борисович Болотин
Елена Николаевна Нефедова (RU)
Елена Николаевна Нефедова
Марина Николаевна Болотина (RU)
Марина Николаевна Болотина
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Елена Николаевна Нефедова
Марина Николаевна Болотина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин, Елена Николаевна Нефедова, Марина Николаевна Болотина filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2011152352/11A priority Critical patent/RU2466056C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466056C1 publication Critical patent/RU2466056C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: set of invention relates to ship building, particularly, nuclear submarines. Proposed submarine comprises fast hull enveloping light hull, tanks arranged between said hulls, fast con and rescue surfacing chamber arranged inside fast hull under fast con, and, at least, one nuclear reactor connected via circulation circuit pipelines with turbogenerator electrically connected with motor. At least, one streamlined tight pod with fast-detach face plug housing liquid-propellant rocket engine. The latter comprises airframe, combustion chamber suspended to airframe and having cylinder part and nozzle, gas generator and turbo pump unit including, in its turn, turbine, oxidiser and fuel pumps, gas duct communicating turbine outlet with combustion chamber head via suspension assy. Careen nozzles are arranged in pairs on load-bearing ring fitted on light hull outer surface cross-section. Generated gas feed pipeline and fuel feed pipeline are connected via gas and fuel three-way valves to careen nozzles. Opposite end of generated gas feed pipeline is connected with gas bleed pipeline. Careen nozzles are secured on load-bearing ring by means of two inclined tie rods. ^ EFFECT: notably higher speed in attach on surface, better controllability. ^ 5 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, преимущественно атомному подводному. Атомная подводная лодка (АПЛ) содержит прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами и спасательную всплывающую камеру, пристыкованную к АПЛ с возможностью отделения от нее. Прочный корпус выполнен из отдельных жестко связанных между собой капсул с разделением их на капсулы для обитания экипажа и капсулы с энергетическими и другими потенциально опасными установками и системами. Капсулы прикреплены к общей силовой килевой ферме, а спасательная камера выполнена в виде самоходной и управляемой подводной лодки, в которой размещен главный пункт управления атомной подводной лодкой и которая используется для спасения всего экипажа при аварии атомной подводной лодки. Капсулы сообщены между собой переходными люками с герметичными закрытиями и через соединительный блок и разъемный шлюз - со спасательной камерой для прохода в нее экипажа. Достигается повышение безопасности и бесшумности АПЛ, а также повышение возможности спасения экипажа.The invention relates to shipbuilding, mainly nuclear underwater. A nuclear submarine (NPS) contains a solid hull, covering its light hull, tanks between these hulls and a rescue pop-up camera docked to the NPS with the possibility of separation from it. The durable case is made of separate capsules rigidly interconnected with their separation into capsules for crew accommodation and capsules with energy and other potentially dangerous installations and systems. The capsules are attached to a common power keel farm, and the rescue chamber is made in the form of a self-propelled and controlled submarine, which houses the main control center of the nuclear submarine and which is used to rescue the entire crew in the event of an atomic submarine accident. Capsules are interconnected by access hatches with hermetic closures and through a connecting block and a detachable gateway with a rescue chamber for the crew to enter it. Achieved increased safety and noiselessness of nuclear submarines, as well as increasing the ability to save the crew.

Известна атомная подводная лодка (АПЛ), содержащая прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами и спасательную камеру, пристыкованную к АПЛ с возможностью отделения от нее (см. Павлов А.С. Военные корабли России 1997 - 1998 г.г. Справочник. Якутск, Литограф, 1997 - 151 с. Стр.17, 18, 23, 24; Букалов В.М., Нарусбаев А.А. Проектирование атомных подводных лодок. Л.: Судостроение, 1968, стр.72-83).A nuclear submarine (NPS) is known, containing a solid hull, covering its light hull, tanks between these hulls and a rescue chamber docked to the nuclear submarine with the possibility of separation from it (see Pavlov A.S. Warships of Russia 1997-1998 Handbook, Yakutsk, Lithographer, 1997 - 151 pp. Pages 17, 18, 23, 24; Bukalov V. M., Narusbaev A. A. Design of nuclear submarines. L .: Shipbuilding, 1968, pp. 72-83 )

Существующее расчленение среды обитания в прочном корпусе путем применения "прочных" межотсечных переборок подводной лодки носит иллюзорный характер, сохраняя взаимосвязь отсеков по проходящим через переборки многочисленным трубопроводам газов и жидкостей, воздуховодам вентиляции и кабельным трассам (силовым, управления, связи и др.), что зачастую приводит к невозможности локализации повреждений и пожаров на борту, потере управления отсеками и распространением повреждений в соседние отсеки. Такие ситуации неминуемо оканчиваются катастрофами, см. Букань С.П. По следам подводных катастроф. М.: Гильдия мастеров "Русь" - 1992.The existing dismemberment of the habitat in a robust hull through the use of "durable" intersection bulkheads of a submarine is illusory, preserving the interconnection of compartments through numerous gas and liquid pipelines passing through the bulkheads, ventilation ducts, and cable routes (power, control, communications, etc.), which often leads to the inability to localize damage and fires on board, loss of control of compartments and the spread of damage to neighboring compartments. Such situations inevitably end in disasters, see S. Bukan. In the wake of underwater disasters. M .: Guild of Masters "Rus" - 1992.

Технические средства управления, связи, жизнеобеспечения, пожаротушения и электроснабжения показали свою несостоятельность из-за слабой инженерной защиты и отсутствия надежного локального (отсечного) резерва этих средств, не рационального построения организации при борьбе с авариями, а также опасного непосредственного контакта энергоемкого оборудования с экипажем.The technical means of control, communication, life support, fire fighting and power supply have shown their failure due to poor engineering protection and the lack of a reliable local (cut-off) reserve of these funds, the rational organization of the organization in dealing with accidents, and the dangerous direct contact of energy-intensive equipment with the crew.

Эти результаты (обеспечение безопасности экипажа) достигаются тем, что в атомной подводной лодке, содержащей прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами и спасательную камеру, пристыкованную к атомной подводной лодке, прочный корпус выполнен из отдельных жестко связанных между собой капсул с разделением их на капсулы для обитания экипажа и капсулы с энергетическими и другими потенциально опасными установками и системами, причем капсулы прикреплены к общей силовой килевой ферме, а спасательная камера выполнена в виде самоходной и управляемой подводной лодки, в которой размещен главный пункт управления атомной подводной лодкой и которая используется для спасения всего экипажа при аварии атомной подводной лодки, при этом капсулы сообщены между собой переходными люками с герметичными закрытиями и через соединительный блок и разъемный шлюз для прохода в спасательную камеру.These results (ensuring crew safety) are achieved by the fact that in a nuclear submarine containing a robust hull, covering its light hull, tanks between these hulls and a rescue chamber docked to the nuclear submarine, the robust hull is made of separate rigidly interconnected capsules with dividing them into capsules for crew accommodation and capsules with energy and other potentially dangerous installations and systems, the capsules being attached to a common power keel farm, and the rescue chamber made in the form of a self-propelled and guided submarine, in which the main control center of the nuclear submarine is located and which is used to save the entire crew in the event of an atomic submarine accident, while the capsules are interconnected by passage hatches with hermetic closures and through the connecting block and detachable gateway for passage to the rescue chamber.

Кроме того, на атомной подводной лодке установлены реакторы, имеющие ответвления первого контура на термоэлектрические генераторы с естественной циркуляцией теплоносителя.In addition, reactors are installed on a nuclear submarine having branches of the first circuit to thermoelectric generators with natural coolant circulation.

Кроме того, каждая капсула снабжена автономными системами пожаротушения и живучести, а обитаемые капсулы имеют еще и автономные системы жизнеобеспечения и связи.In addition, each capsule is equipped with autonomous fire extinguishing and survivability systems, and habitable capsules also have autonomous life support and communication systems.

Помимо повышения безопасности экипажа в капсулах, дистанционированных от капсул с энергетическими и другими опасными установками и системами, значительный функциональный эффект предлагаемой атомной подводной лодки (АПЛ) обеспечивается применением дополнительных термоэлектрических генераторов (ТЭГ), работающих со штатными реакторами ядерной энергетической установки (ЯЭУ) АПЛ (см. описание к патенту RU 2151083 С1). Это позволяет отказаться от аварийных дизель-генераторов и сократить емкость аккумуляторной батареи (резервной). Мощность ТЭГ ориентировочно на два порядка ниже, чем штатного турбогенератора, и выбирается из условий обеспечения бесшумного плавания АПЛ на малых ходах (3-7 узлов) в подводном рейсе с одновременным экономным снабжением электроэнергией основных бортовых систем управления, жизнеобеспечения, живучести и связи АПЛ, в том числе при ремонтах и/или авариях на борту без ограничения по времени пребывания в подводном положении.In addition to improving the safety of the crew in capsules spaced from capsules with energy and other hazardous installations and systems, a significant functional effect of the proposed nuclear submarine (NPS) is provided by the use of additional thermoelectric generators (TEGs) working with standard reactors of a nuclear power plant (NPP) NPS ( see the description of patent RU 2151083 C1). This allows you to abandon emergency diesel generators and reduce the capacity of the battery (backup). The power of the TEG is approximately two orders of magnitude lower than that of a standard turbo-generator, and is selected from the conditions for ensuring silent submarine navigation at low speeds (3-7 knots) in an underwater flight with simultaneous economical supply of electricity to the main onboard control systems, life support, survivability and communication of the nuclear submarine, including during repairs and / or accidents on board without limitation on the time spent in the underwater position.

Реальность предложения подтверждается достигнутыми в настоящее время показателями надежности и возможностями дистанционного управления сложных технических систем из удаленного центра с перенесением функций активной безопасности, саморегуляции и автоматического дублирования на локальные необслуживаемые компьютерные устройства, уже давно успешно используемые, например, в наземной ядерной энергетике и в технике пилотируемых космических полетов, авиации (см., например. Отраслевой семинар Минатома "Современные методы и средства диагностики ЯЭУ". Обнинск, 2001, 98 с.), а также опытом создания и эксплуатации автоматизированной АПЛ проекта 705, разработанной СКБ-142 (см. Ильин В.Е. Подводные лодки России. М.: Астраль, 2002 - 287 с., стр.62-71).The reality of the proposal is confirmed by the currently achieved reliability indicators and the capabilities of remote control of complex technical systems from a remote center with the transfer of active safety, self-regulation and automatic duplication functions to local maintenance-free computer devices that have been successfully used for a long time, for example, in terrestrial nuclear power and manned vehicles space flights, aviation (see, for example. Minatom's industry workshop "Modern methods and means of diagnosis Nuclear Power Plant Ostomy ". Obninsk, 2001, 98 pp.), as well as experience in creating and operating an automated nuclear submarine of project 705, developed by SKB-142 (see Ilyin V.E. Submarines of Russia. M .: Astral, 2002 - 287 p. , p. 62-71).

Предлагаемые капсулирование и дистанционное управление саморегулирующимися установками АПЛ из главного пункта управления (ГПУ), размещенного в спасательной камере, позволяют резко сократить численность экипажа АПЛ, оставляя за специалистами только контроль по основным служебным постам. При трехсменной вахте получается 15 человек на борту.The proposed encapsulation and remote control of self-regulating submarine installations from the main control center (GPU) located in the rescue chamber can dramatically reduce the number of submarine crews, leaving only control over the main service posts for specialists. With a three-shift shift, 15 people are obtained on board.

Ряд вспомогательных функций, таких как питание, уборка помещений, медицина, организация досуга и др., будет обеспечиваться подвахтенной сменой. Реальность такого расширения функций подтверждается практикой длительных (более 1 года!) космических пилотируемых полетов. С набором опыта плавания в подобных условиях, можно ожидать дальнейшую интеграцию функций членов экипажа и снижение их численности.A number of auxiliary functions, such as nutrition, cleaning, medicine, leisure activities, etc., will be provided by a shift shift. The reality of this expansion of functions is confirmed by the practice of long (more than 1 year!) Space manned flights. With a set of experience in swimming in such conditions, we can expect further integration of the functions of crew members and a decrease in their numbers.

Известна американская атомная подводная лодка "Тритон" (SSRN-586), имеющая кормовую оконечность (КО), содержащую прочный корпус, гребные валы с гребными винтами, а также главные упорные подшипники и дейдвуды в кормовом отсеке. (Быховский И.А. Атомные суда. Ленинград, 1961 г., стр.121-128, 144, табл.13/3-я строка сверху).Known American nuclear submarine "Triton" (SSRN-586), having a stern end (KO) containing a sturdy hull, propeller shafts with propellers, as well as the main thrust bearings and deadwood in the aft compartment. (Bykhovsky I.A. Nuclear ships. Leningrad, 1961, p. 121-128, 144, table 13/3 line from the top).

Недостатком этой АПЛ является то, что ее КО не приспособлена для размещения в ней дополнительного оборудования контроля и защиты кормовой полусферы как из-за отсутствия необходимой площади для размещения, так и невозможности обеспечить условия для работы аппаратуры обнаружения.The disadvantage of this submarine is that its KO is not adapted to accommodate additional equipment for monitoring and protecting the aft hemisphere, both because of the lack of the necessary space for placement and the inability to provide conditions for the operation of detection equipment.

Известна также российская дизельная ПЛ проекта 877 (Класс "Kilo" -"Варшавянка") (см. Справочник "Военные корабли СССР и России", г.Якутск, изд. 1995 г., стр.44), имеющая КО с кормовым отсеком, через которые насквозь проходит линия вала, а гребной винт расположен кормовее по отношению к кормовым рулям - прототип.Also known is the Russian diesel submarine of project 877 (Class "Kilo" - "Varshavyanka") (see the Handbook "Warships of the USSR and Russia", Yakutsk, ed. 1995, p. 44), which has a KO with a stern compartment, through which the shaft line passes through and the propeller is located aft in relation to the aft steering wheels - a prototype.

Недостатком КО данной ПЛ является конструктивная неприспособленность для размещения в ней дополнительных акустических и неакустических средств контроля за наиболее уязвимой кормовой полусферой пространства за ПЛ, систем подводной радиосвязи с выпускаемой антенной и средств активной и пассивной защиты от телеуправляемого и самонаводящегося оружия противника.The disadvantage of the KO of this submarine is its structural inability to place additional acoustic and non-acoustic means of monitoring the most vulnerable aft hemisphere of space behind the submarine, underwater radio communication systems with the produced antenna, and means of active and passive protection from enemy telecommand and homing weapons.

Далее приведен обзор схем наиболее современных ЖРД и сделан анализ по их адаптации к морским условиям.The following is an overview of the schemes of the most modern rocket engines and an analysis is made of their adaptation to marine conditions.

Известен жидкостный ракетный двигатель по патенту РФ на изобретение №2095607, предназначенный для использования в составе космических разгонных блоков, ступеней ракетоносителей и как маршевый двигатель космических аппаратов, включает в себя камеру сгорания с регенеративным трактом охлаждения, насосы подачи компонентов - горючего и окислителя с турбиной на одном валу, в который введен конденсатор. Выход конденсатора по линии хладагента соединен с входом в камеру сгорания и с входом в тракт регенеративного охлаждения камеры сгорания.Known liquid rocket engine according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2095607, intended for use in space booster blocks, stages of rocket launchers and as the main engine of spacecraft, includes a combustion chamber with a regenerative cooling path, pumps for supplying components - fuel and an oxidizer with a turbine one shaft into which the capacitor is inserted. The condenser outlet through the refrigerant line is connected to the entrance to the combustion chamber and to the entrance to the regenerative cooling path of the combustion chamber.

Недостатком этого двигателя является отсутствие управления вектором тяги.The disadvantage of this engine is the lack of thrust vector control.

Известен жидкостный ракетный двигатель по патенту РФ на изобретение №2187684. Способ работы жидкостного ракетного двигателя заключается в подаче компонентов топлива в камеру сгорания двигателя, газификации одного из компонентов в тракте охлаждения камеры сгорания, подводе его на турбину турбонасосного агрегата с последующим сбросом в форсуночную головку камеры сгорания. Часть расхода одного из компонентов топлива направляют в камеру сгорания, а оставшуюся часть газифицируют и направляют на турбины турбонасосных агрегатов. Отработанный на турбинах газообразный компонент смешивают с жидким компонентом, поступающим в двигатель при давлении, превышающем давление насыщенных паров получаемой смеси.Known liquid rocket engine according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2187684. The method of operation of a liquid-propellant rocket engine is to supply fuel components to the combustion chamber of the engine, gasify one of the components in the cooling path of the combustion chamber, supply it to the turbine of the turbopump unit, and then discharge it into the nozzle head of the combustion chamber. Part of the flow rate of one of the fuel components is directed to the combustion chamber, and the remaining part is gasified and directed to turbines of turbopump units. The gaseous component spent on the turbines is mixed with the liquid component entering the engine at a pressure higher than the saturated vapor pressure of the resulting mixture.

Недостатком этой схемы является то, что тепловой энергии, снимаемой при охлаждении камеры сгорания, может оказаться недостаточно для привода турбонасосного агрегата двигателя очень большой мощности.The disadvantage of this scheme is that the thermal energy removed during cooling of the combustion chamber may not be enough to drive a turbopump engine unit of very high power.

Известен ЖРД по патенту РФ на изобретение №2190114, МПК 7 F02K 9/48, опубл. 27.09.2002 г. Этот ЖРД включает в себя камеру сгорания с трактом регенеративного охлаждения, турбонасосный агрегат ТНА с насосами окислителя и горючего, выходные магистрали которых соединены с головкой камеры сгорания, основную турбину и контур привода основной турбины. В контур привода основной турбины входят последовательно соединенные между собой насос горючего и тракт регенеративного охлаждения камеры сгорания, соединенный с входом в основную турбину. Выход из турбины ТНА соединен с входом второй ступени насоса горючего.Known LRE according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2190114, IPC 7 F02K 9/48, publ. 09/27/2002 This LPRE includes a combustion chamber with a regenerative cooling path, a TNA turbopump unit with oxidizer and fuel pumps, the output lines of which are connected to the head of the combustion chamber, the main turbine and the drive circuit of the main turbine. The main turbine drive circuit includes a fuel pump and a regenerative cooling path of the combustion chamber connected in series with each other and connected to the main turbine inlet. The exit from the turbine TNA is connected to the input of the second stage of the fuel pump.

Этот двигатель имеет существенный недостаток. Перепуск подогретого в тракте регенеративного охлаждения камеры сгорания горючего на вход во вторую ступень насоса горючего приведет к его кавитации. Большинство ЖРД используют такие компоненты топлива, что расход окислителя почти всегда больше расхода горючего. Следовательно, для мощных ЖРД, имеющих большую тягу и большое давление в камере сгорания, эта схема не приемлема, т.к. расхода горючего будет недостаточно для охлаждения камеры сгорания и привода основной турбины. Кроме того, не проработана система запуска ЖРД, система воспламенения компонентов топлива и система выключения ЖРД и его очистки от остатков горючего в тракте регенеративного охлаждения камеры сгорания.This engine has a significant drawback. Bypassing the fuel combustion chamber heated in the regenerative cooling path to the entrance to the second stage of the fuel pump will lead to cavitation. Most LREs use fuel components such that the oxidizer consumption is almost always greater than the fuel consumption. Therefore, for powerful rocket engines with great thrust and high pressure in the combustion chamber, this scheme is not acceptable, because fuel consumption will not be enough to cool the combustion chamber and drive the main turbine. In addition, the LRE launch system, the ignition system of the fuel components and the LRE shutdown system and its cleaning of fuel residues in the regenerative cooling path of the combustion chamber have not been developed.

Известен жидкостный ракетный двигатель по патенту РФ на изобретение №2232915, опубл. 10.09.2003 г., который содержит камеру турбонасосный агрегат, газогенератор, систему запуска, средства для зажигания компонентов топлива и топливные магистрали. Выход насоса окислителя соединен с входом в газогенератор. Выход первой ступени насоса горючего соединен с каналами регенеративного охлаждения камеры и со смесительной головкой. Выход второй ступени насоса горючего соединен с регулятором расхода с электроприводом.Known liquid rocket engine according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2232915, publ. September 10, 2003, which contains a turbo pump unit, a gas generator, a launch system, means for igniting fuel components and fuel lines. The output of the oxidizer pump is connected to the inlet of the gas generator. The output of the first stage of the fuel pump is connected to the channels of regenerative cooling of the chamber and to the mixing head. The output of the second stage of the fuel pump is connected to an electric flow regulator.

Недостаток - двигатель не имеет системы регулирования вектора тяги и управления по крену.The disadvantage is that the engine does not have a thrust vector control system and roll control.

Известен жидкостный ракетный двигатель и ТНА по патенту РФ на изобретение №2161263, прототип ЖРД.Known liquid rocket engine and TNA according to the patent of the Russian Federation for the invention №2161263, prototype rocket engine.

Этот двигатель содержит силовую раму, камеру сгорания, выполненную с возможностью качания в двух плоскостях, газогенератор и турбонасосный агрегат, подстыкованный к газогенератору посредством газовода, содержащий в свою очередь, турбину, насос окислителя, насос горючего и дополнительный насос горючего, газовод, соединяющий выход из турбины с камерой сгорания, и узел качания камеры сгорания ЖРД, установленный между газоводом и камерой сгорания, точнее головкой камеры сгорания. Этот узел выполнен в виде сильфона и кардана, которые совместно обеспечивают качание камеры сгорания и герметизацию подвода газогенераторного газа, имеющего большие давление и температуру. Кроме того, предусмотрена система охлаждения сильфона, так как его работоспособность в столь экстремальных условиях вызывает сомнение.This engine contains a power frame, a combustion chamber made with the possibility of swinging in two planes, a gas generator and a turbopump unit connected to the gas generator by means of a gas duct, which in turn contains a turbine, an oxidizer pump, a fuel pump and an additional fuel pump, a gas duct connecting the outlet from turbines with a combustion chamber, and a rocking assembly of a rocket engine combustion chamber installed between the gas duct and the combustion chamber, more precisely, the head of the combustion chamber. This unit is made in the form of a bellows and a universal joint, which together provide the swing of the combustion chamber and sealing the supply of gas-generating gas, which has high pressure and temperature. In addition, a bellows cooling system is provided, since its performance under such extreme conditions is in doubt.

Турбонасосный агрегат содержит турбину с рабочим колесом и насосы окислителя, горючего и дополнительный насос горючего, установленные соосно насоса.The turbopump assembly comprises a turbine with an impeller and oxidizer pumps, fuel pumps and an additional fuel pump installed coaxially with the pump.

Недостатки этого двигателя и узла подвески камеры сгорания, входящего в его состав: низкая ненадежность узла подвески камеры сгорания ЖРД из-за наличия большого количества деталей, малой прочности тонкостенных сильфонов, работающих при высоких давлении и температуре. Подшипники карданного подвеса, передающие силу тяги камеры сгорания, достигающую 200…1000 тс, также работают при высокой температуре (от 500 до 800°С), при этом смазка выгорает, подшипники разрушаются, управление вектором тяги затрудняется.The disadvantages of this engine and the suspension unit of the combustion chamber included in its composition: low unreliability of the suspension unit of the combustion chamber of the rocket engine due to the presence of a large number of parts, low strength of thin-walled bellows operating at high pressure and temperature. Gimbal bearings, transmitting the thrust of the combustion chamber, reaching 200 ... 1000 tf, also work at high temperatures (from 500 to 800 ° C), while the grease burns out, the bearings are destroyed, the thrust vector control is difficult.

Применение для охлаждения этого узла горючего, предназначенного для подачи в камеру сгорания, не только усложняет конструкцию этого узла и в целом двигателя, но и делает ее работу чрезвычайно опасной, так как при разрыве сильфона горючее и газогенераторный газ, содержащий избыток окислителя войдут в контакт, что неизбежно приведет к пожару в двигательном отсеке ракеты и прекращению подачи горючего в камеру сгорания.The use for cooling this unit of fuel, intended for feeding into the combustion chamber, not only complicates the design of this unit and the engine as a whole, but also makes its work extremely dangerous, since when the bellows breaks, the fuel and gas-generating gas containing excess oxidizer will come into contact, which will inevitably lead to a fire in the engine compartment of the rocket and the cessation of fuel supply to the combustion chamber.

Управление вектором тяги ЖРД выполнено ненадежно, а управление по углам крена (по ракетной терминологии) отсутствует.The thrust vector control of the rocket engine is unreliable, and there is no control over the roll angles (according to rocket terminology).

Задачи создания группы изобретений - значительное повышение скорости движения подводной лодки в режиме атаки из надводного положения и улучшение управления подводной лодкой, на которой двигатель установлен.The tasks of creating a group of inventions are a significant increase in the speed of movement of the submarine in the attack mode from the surface and improve control of the submarine on which the engine is mounted.

Решение указанных задач достигнуто в атомной подводной лодке, содержащей прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами, прочную рубку и спасательную всплывающую камеру, установленную внутри прочного корпуса под прочной рубкой, кормовую оконечность с гребным винтов, со ступицей, установленной на гребном валу, соединенном с электродвигателем, и, по меньшей мере, один ядерный реактор, соединенный трубопроводами контура циркуляции с турбогенератором, который электрическим кабелем соединен с электродвигателем, тем, что согласно изобретению к прочному корпусу прикреплена, по меньшей мере, одна герметичная мотогондола обтекаемой формы с быстросбрасывамой торцовой заглушкой и с жидкостным ракетным двигателем. Внутри прочного корпуса могут быть установлены баки окислителя и горючего, соединенные трубопроводами с каждым жидкостным ракетным двигателем. Внутри прочного корпуса могут быть установлены термоэлектрические генераторы, соединенные трубопроводами контура циркуляции с ядерным реактором. Внутри прочного корпуса может быть установлен катализатор водорода и кислорода, соединенный кабелем с аккумуляторами.The solution to these problems has been achieved in an atomic submarine containing a robust hull covering its light hull, tanks between these hulls, a robust wheelhouse and a rescue pop-up camera installed inside the robust hull under a robust pilothouse, aft tip with propellers, with a hub mounted on the propeller a shaft connected to an electric motor, and at least one nuclear reactor connected by pipelines of the circulation circuit to a turbogenerator, which is connected by an electric cable to the electric motor At the same time, according to the invention, at least one sealed streamlined nacelle with a quick-release end cap and a liquid rocket engine is attached to the sturdy case. Oxidizer and fuel tanks can be installed inside the sturdy case, connected by pipelines to each liquid rocket engine. Thermoelectric generators connected by pipelines of the circulation circuit to a nuclear reactor can be installed inside a robust housing. A hydrogen and oxygen catalyst can be installed inside the rugged case, connected by a cable to the batteries.

Решение указанных задач достигнуто в жидкостном ракетном двигателе морского исполнения, содержащем силовую раму, камеру сгорания, закрепленную на узле подвески к силовой раме, имеющую головку, цилиндрическую часть и сопло, газогенератор и турбонасосный агрегат, содержащий, в свою очередь, турбину, насос окислителя, насос горючего, газовод, соединяющий выход из турбины с головкой камеры сгорания через узел подвески, тем, что согласно изобретению сопла крена сгруппированы в блоки сопел крена попарно и установлены на силовом кольце, установленном на наружной поверхности легкого корпуса в его поперечном сечении, к соплам крена через трехходовые краны газа и горючего присоединены соответственно трубопроводы подачи газогенераторного газа, другие концы которого соединены сначала трубопроводом отбора газа, и трубопроводами горючего, при этом блоки сопел крена закреплены на силовом кольце при помощи двух наклонных тяг.The solution of these problems was achieved in a marine liquid propellant engine containing a power frame, a combustion chamber mounted on the suspension unit to the power frame, having a head, a cylindrical part and a nozzle, a gas generator and a turbopump assembly, which in turn contains a turbine, an oxidizer pump, a fuel pump, a gas duct connecting the outlet of the turbine to the head of the combustion chamber through the suspension unit, in that according to the invention, the nozzle rolls are grouped into blocks of nozzle rolls in pairs and are mounted on the power ring, setting cross-section on the outer surface of the light body, to the roll nozzles through three-way gas and fuel valves are connected respectively gas supply gas pipelines, the other ends of which are connected first by a gas extraction pipe, and fuel pipelines, while the bank of nozzle blocks are fixed to the power ring when using two inclined rods.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1... 11, где:The invention is illustrated in FIG. 1 ... 11, where:

на фиг.1 приведена схема АПЛ,figure 1 shows a diagram of a nuclear submarine,

на фиг.2 приведен вид сверху,figure 2 shows a top view

на фиг.3 приведен второй вариант исполнения системы питания топливом АПЛ,figure 3 shows a second embodiment of a fuel supply system for a nuclear submarine,

на фиг.4 приведена схема электрооборудования для первого варианта,figure 4 shows the electrical circuit for the first embodiment,

на фиг.5 приведена схема электрооборудования для второго варианта,figure 5 shows a diagram of the electrical equipment for the second option,

на фиг.6 приведен разрез А-А, кормовая часть АПЛ,Fig.6 shows a section aa, aft of the nuclear submarine,

на фиг.7 приведена схема кормовой части АПЛ,Fig.7 shows a diagram of the aft submarine,

на фиг.8 приведена схема жидкостного ракетного двигателя,on Fig shows a diagram of a liquid rocket engine,

на фиг.9 приведен вид сверху,figure 9 shows a top view,

на фиг.10 приведена конструкция блока сопел крена,figure 10 shows the design of the block nozzle roll,

на фиг.11 приведен разрез Б-Б фиг.10.figure 11 shows a section bB of figure 10.

Атомная подводная лодка АПЛ (фиг.1…11) содержит прочный корпус 1, охватывающий его легкий корпус 2, цистерны 3 между этими корпусами 1 и 2, прочную рубку 4 и спасательную всплывающую камеру 5, установленную внутри прочного корпуса 1 под прочной рубкой 4, кормовую оконечность 6 с гребным винтом 7 со ступицей 8, установленной на гребном валу 9, соединенном с электродвигателем 10, и, по меньшей мере, один ядерный реактор 11, соединенный трубопроводами контура циркуляции 12 с турбогенератором 13, который электрическим кабелем 14 соединен с аккумуляторами 15, которые электрическим кабелем 16 соединены с электродвигателем 10. При этом к прочному корпусу 1 прикреплена обтекаемым пилоном 17, по меньшей мере, одна герметичная мотогондола 18 обтекаемой формы с быстросбрасывамой торцовой заглушкой 19 и с жидкостным ракетным двигателем морского исполнения 20. Внутри прочного корпуса 1 могут быть установлены баки окислителя 21 и горючего 22, соединенные трубопроводами окислителя 23 и горючего 24 с каждым жидкостным ракетным двигателем морского исполнения 20. Внутри прочного корпуса 1 могут быть установлены термоэлектрические генераторы 25, соединенные трубопроводами контура циркуляции 26 с ядерным реактором 11.The nuclear submarine submarine (Fig. 1 ... 11) contains a solid hull 1, covering it with a light hull 2, tanks 3 between these hulls 1 and 2, a robust wheelhouse 4 and a rescue pop-up camera 5, mounted inside a robust hull 1 under a solid pilothouse 4, the aft end 6 with a propeller 7 with a hub 8 mounted on a propeller shaft 9 connected to an electric motor 10, and at least one nuclear reactor 11 connected by pipelines of the circulation circuit 12 to a turbogenerator 13, which is connected by an electric cable 14 to the batteries 15 to which are connected by an electric cable 16 to the electric motor 10. At the same time, at least one sealed streamlined engine nacelle 18 with a quick-release end cap 19 and with a marine rocket engine 20. is attached to the durable casing 1 with a streamlined pylon 17 inside the strong case 1 can be tanks of oxidizer 21 and fuel 22 are installed, connected by pipelines of oxidizer 23 and fuel 24 to each liquid-propellant rocket engine of marine design 20. Inside the durable housing 1, a therm electric generators 25, connected by pipelines circulation circuit 26 with a nuclear reactor 11.

Возможен вариант исполнения АПЛ, в котором внутри прочного корпуса 1 установлен катализатор водорода и кислорода 27, соединенный кабелем 28 с аккумуляторами 15. Катализатор водорода и кислорода 27 трубопроводами 29 и 30 соединен с ЖРД 20.An embodiment of the nuclear submarine is possible, in which a hydrogen and oxygen catalyst 27 is mounted inside the solid housing 1, connected by a cable 28 to the batteries 15. The hydrogen and oxygen catalyst 27 is connected to the rocket engine 20 by pipelines 29 and 30.

АПЛ содержит палубы 31, переборки 32, разделяющие внутреннюю полость прочного корпуса 1 на отсеки 33. В одном или двух отсеках 33 установлены торпеды 34. На легком корпусе установлен силовой пояс 35 для крепления сопел крена.The nuclear submarine contains decks 31, bulkheads 32, dividing the internal cavity of the sturdy hull 1 into compartments 33. Torpedoes 34 are installed in one or two compartments 33. A power belt 35 is mounted on the lightweight casing for mounting the roll nozzles.

АПЛ может иметь установленные на пилонах 36 контейнеры 37 с быстросбрасываемой заглушкой 38 и быстросбрасываемым обтекателем 39 (например, при помощи пироболтов). Внутри контейнера 37 установлены ракеты 40.The submarine may have containers 37 mounted on pylons 36 with a quick-release plug 38 and a quick-release fairing 39 (for example, using pyro-bolts). Inside the container 37 mounted rockets 40.

Жидкостный ракетный двигатель морского исполнения (фиг.8…11) содержит силовую раму 41, камеру сгорания 42, выполненную с возможностью качания в двух плоскостях, газогенератор 43 и турбонасосный агрегат 44, подстыкованный к газогенератору 43 посредством газовода 45, содержащий, в свою очередь, турбину 46, насос окислителя 47, насос горючего 48. Турбонасосный агрегат 44 может содержать дополнительный насос горючего 49.The marine liquid propellant rocket engine (Figs. 8 ... 11) comprises a power frame 41, a combustion chamber 42 configured to swing in two planes, a gas generator 43 and a turbopump unit 44, coupled to the gas generator 43 by means of a gas duct 45, comprising, in turn, a turbine 46, an oxidizer pump 47, a fuel pump 48. The turbopump unit 44 may include an additional fuel pump 49.

Выход из насоса горючего 48 соединен трубопроводом 50 с входом в дополнительный насос горючего 49 (при его наличии). Камера сгорания 42 содержит головку 51, цилиндрическую часть 52 и сопло 53. Газогенератор 43 закреплен на силовой раме 41 при помощи шарнира 54, а ТНА 44 при помощи двух шарнирных тяг 55. Между газоводом 45 и камерой сгорания 42, точнее ее головкой 51, установлен узел подвески 56 камеры сгорания 42. Он обеспечивает качание камеры сгорания 42 в двух плоскостях относительно точки «О» для управления вектором тяги R.The outlet of the fuel pump 48 is connected by a pipe 50 to the inlet of the additional fuel pump 49 (if any). The combustion chamber 42 contains a head 51, a cylindrical part 52 and a nozzle 53. The gas generator 43 is mounted on the power frame 41 using a hinge 54, and the TNA 44 with two hinged rods 55. Between the gas duct 45 and the combustion chamber 42, more precisely, its head 51 is installed the suspension assembly 56 of the combustion chamber 42. It provides the swing of the combustion chamber 42 in two planes relative to the point "O" to control the thrust vector R.

Для этого жидкостно-ракетный двигатель морского исполнения содержит два привода 57, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях камеры сгорания 42, выполненных, например, в виде гидроцилиндров 58, прикрепленных к силовой раме 41, и имеющих штоки 59. На камере сгорания 42, например на ее цилиндрической части 52, выполнено основное силовое кольцо 60, к которому шарнирно прикреплены штоки 59 приводов 57. Приводы 57 служат для управления АПЛ по углам тангажа и рыскания.For this, a marine-made liquid-rocket engine contains two drives 57 mounted in mutually perpendicular planes of the combustion chamber 42, made, for example, in the form of hydraulic cylinders 58, attached to the power frame 41, and having rods 59. On the combustion chamber 42, for example, on its of the cylindrical part 52, the main power ring 60 is made, to which the rods 59 of the actuators 57 are pivotally attached. The actuators 57 serve to control the nuclear submarines at pitch and yaw angles.

Возможная пневмогидравлическая схема ЖРД приведена на фиг.8 и содержит трубопровод горючего 61, подсоединенный одним концом к выходу из насоса горючего 48, содержащим пускоотсечной клапан 62 и сильфон 63, выход этого трубопровода соединен с главным коллектором 64 камеры сгорания 42. Выход из насоса окислителя 47 трубопроводом окислителя 65, содержащим пускоотсечной клапан окислителя 66, соединен с газогенератором 43. Также выход из дополнительного насоса горючего 49 трубопроводом горючего 67, содержащим пускоотсечной клапан горючего 68, соединен с газогенератором 43. На газогенераторе 43 и на камере сгорания 42 установлены, по меньшей мере, по одному запальному устройству 69.A possible pneumohydraulic scheme of the liquid propellant rocket engine is shown in Fig. 8 and contains a fuel pipe 61 connected at one end to the outlet of the fuel pump 48, containing a start-off valve 62 and a bellows 63, the output of this pipe being connected to the main manifold 64 of the combustion chamber 42. The output from the oxidizer pump 47 the oxidizer pipe 65 containing the start-off valve of the oxidizer 66 is connected to the gas generator 43. Also, the outlet of the additional fuel pump 49 the fuel pipe 67 containing the start-off valve of the fuel 68 is connected to a gas generator 43. At least one ignition device 69 is installed on the gas generator 43 and on the combustion chamber 42.

Двигатель оборудован блоком управления 70, который электрическими связями 71 соединен с запальными устройствами 69 и с пускоотсечными клапанами 62, 66 и 68.The engine is equipped with a control unit 70, which is connected by electrical connections 71 to the ignition devices 69 and to the shut-off valves 62, 66 and 68.

Особенностью двигателя (фиг.1 и 2) является то, что ТНА 44 жестко закреплен на силовой раме 41 при помощи не менее чем трех шарнирных тяг 55, а камера сгорания 42 имеет возможность поворачиваться относительно точки «О».A feature of the engine (FIGS. 1 and 2) is that the TNA 44 is rigidly fixed to the power frame 41 using at least three articulated rods 55, and the combustion chamber 42 has the ability to rotate relative to the point “O”.

Узел подвески 66 камеры сгорания 42 ЖРД содержит две части: неподвижную 72 и подвижную 73. Неподвижная часть 72 жестко соединена с газоводом 45, а подвижная часть 73 жестко соединена с головкой 51 камеры сгорания 42, за счет того, что обе части образуют сферическое шарнирное соединение 74, выполненное пустотелым, внутри при этом неподвижная часть 72.The suspension assembly 66 of the combustion chamber 42 of the LRE contains two parts: the stationary 72 and the movable 73. The fixed part 72 is rigidly connected to the gas duct 45, and the movable part 73 is rigidly connected to the head 51 of the combustion chamber 42, due to the fact that both parts form a spherical joint 74, made hollow, while the stationary part 72 is inside.

Система управления по углу крена (фиг.9 и 11) содержит один блок сопел крена 75, содержащий по два сопла крена 76. Блоки сопел крена 75 установлены на силовом кольце 35. Силовое кольцо 35 установлено и закреплено на легком корпусе 2 (фиг.2). Это силовое кольцо 35 служит для передачи крутящего момента от сопел крена 76 на легкий корпус 2, для этого каждый блок сопел крена 75 присоединен к силовому кольцу 35 при помощи кронштейнов 77. К соплам крена 76 подведены трубопроводы подачи газогенераторного газа 78, другие концы которого соединены с трубопроводом отбора газа 79 и далее - с газоводом 45. В блоке 75 сопел крена 76 между ними установлены трехходовой кран газа 80, который трубопроводом отбора газа 79 соединен с трубопроводом подачи газогенераторного газа 78, и трехходовой кран горючего 81, к которому подсоединен трубопровод горючего 82, идущий от главного коллектора 64. На трехходовых кранах 80 и 81 установлен общий привод 83 на каждом блоке. Таким образом, каждые два сопла крена 76, трехходовые краны 80 и 81 и привод 83 образуют один узел: блок сопел крена 75. Сопла крена 76 (фиг.10 и 11) выполнены с двумя стенками 84 и 85 и коллекторами 86 для прохода охлаждающего горючего. В каждом сопле крена 85 установлены форсунки горючего 87, окислителя 88 и запальное устройство 89).The roll angle control system (FIGS. 9 and 11) contains one block of roll nozzles 75, containing two roll nozzles 76. The blocks of roll nozzles 75 are mounted on the power ring 35. The power ring 35 is mounted and mounted on the lightweight housing 2 (FIG. 2 ) This power ring 35 is used to transmit torque from the nozzles of the roll 76 to the light body 2, for this each block of nozzles of the roll 75 is connected to the power ring 35 by means of brackets 77. Gas supply gas supply pipes 78 are connected to the nozzles of the roll 76, the other ends of which are connected with a gas withdrawal pipe 79 and then with a gas duct 45. In the block 75 of the nozzles of the roll 76, a three-way gas valve 80 is installed between them, which is connected by a gas extraction pipe 79 to the gas supply gas supply pipe 78, and a three-way fuel valve 81, to to which a fuel pipe 82 is connected, coming from the main manifold 64. On three-way valves 80 and 81, a common drive 83 is installed on each block. Thus, every two roll nozzles 76, three-way valves 80 and 81 and the drive 83 form one assembly: a block of nozzles of a roll 75. The nozzles of a roll 76 (FIGS. 10 and 11) are made with two walls 84 and 85 and manifolds 86 for cooling fuel passage . In each nozzle of the roll 85, fuel nozzles 87, oxidizing agent 88 and ignition device 89) are installed.

АПЛ первого варианта исполнения работает следующим образом (фиг.1, 2 и 4). Запускают ядерный реактор 11 и теплоноситель по трубопроводам циркуляции 12 подается в турбогенератор 13. Турбогенератор 13 вырабатывает электрический ток, который по электрическому кабелю 14 подается в аккумулятор 15, из которого по электрическому кабелю 16 подается в электродвигатель 10. Электродвигатель 10 через гребной вал 9 приводит во вращение ступицу 8 с гребными винтами 7. Подводная лодка движется в подводном положении. Одновременно часть теплоносителя по трубопроводам контура циркуляции 26 поступает в термоэлектрические генераторы 25, которые дополнительно вырабатывают электрическую энергию, например в режиме «полета» АПЛ или при отказе турбогенератора 13.The submarine of the first embodiment works as follows (Figs. 1, 2, and 4). The nuclear reactor 11 is started and the coolant is circulated through the circulation pipes 12 to the turbogenerator 13. The turbogenerator 13 generates an electric current, which is supplied via the electric cable 14 to the battery 15, from which the electric cable 16 is supplied to the electric motor 10. The electric motor 10 leads through the propeller shaft 9 to rotation of the hub 8 with propellers 7. The submarine moves in an underwater position. At the same time, part of the coolant through the pipelines of the circulation circuit 26 enters thermoelectric generators 25, which additionally generate electric energy, for example, in the “flight” mode of a nuclear submarine or in case of a failure of a turbogenerator 13.

Для значительного ускорения движения АПЛ в режиме атаки она переводится в надводное положение. Потом запускают ЖРД морского применения 20. ЖРД морского применения 20 запускается следующим образом.To significantly accelerate the movement of the submarine in attack mode, it is transferred to the surface position. Then launch the LRE of marine use 20. LRE of the marine use 20 is launched as follows.

В исходном положении все клапаны двигателя закрыты. При запуске ЖРД на горючем с блока управления 70 по электрическим каналам связи 71 подается команда на ракетные клапаны окислителя и горючего (ракетные клапаны на фиг.1 не показаны). После заливки насосов окислителя 47 и горючего 48 открывают пускоотсечные клапаны 62, 66 и 56, установленные за насосом окислителя 47, после насоса горючего 48 и после дополнительного насоса горючего 49. Окислитель и горючее поступают в газогенератор 43, где воспламеняются при помощи запальника 69. Газогенераторный газ и горючее подается в камеру сгорания 42. Горючее охлаждает камеру сгорания 42, проходя через зазор, между оболочками ее сопла 53 и цилиндрической части 52, образующими регенеративный тракт охлаждения (фиг.1), выходит во внутреннюю полость камеры сгорания 42 для дожигания газогенераторного газа, идущего из газогенератора 43. Воспламенение этих компонентов осуществляется также запальным устройством 69, установленным на камере сгорания 42.In the initial position, all engine valves are closed. When starting a liquid propellant liquid propellant rocket engine from a control unit 70, an instruction is sent to the oxidizer and fuel rocket valves via electric communication channels 71 (rocket valves are not shown in FIG. 1). After filling the oxidizer pumps 47 and fuel 48, the start-off valves 62, 66 and 56 are installed, installed behind the oxidizer pump 47, after the fuel pump 48 and after the additional fuel pump 49. The oxidizing agent and fuel enter the gas generator 43, where they are ignited using the ignitor 69. Gas generator gas and fuel is supplied to the combustion chamber 42. The fuel cools the combustion chamber 42, passing through the gap, between the shells of its nozzle 53 and the cylindrical part 52 forming the regenerative cooling path (Fig. 1), enters the internal cavity amers combustion gas generator 42 for post-combustion gas coming from the gasifier 43. The ignition of these components is also carried ignition device 69 mounted on the combustion chamber 42.

После запуска турбонасосного агрегата 44 газогенераторный газ подается из газогенератора 43 в турбину 46, раскручивается ротор ТНА (на фиг.8…11 не показано), давление на выходах насосов 47, 48 и 49 возрастает. Далее по газоводу 45 и через узел подвески 56 газогенераторный газ подается в головку 51 камеры сгорания 42. Часть газогенераторного газа отбирается по трубопроводу отбора газа 79 и далее по трубопроводам 78 и через трехходовые краны поступает в блоки сопел крена 75.After starting the turbopump unit 44, the gas-generating gas is supplied from the gas-generator 43 to the turbine 46, the TNA rotor is untwisted (not shown in FIGS. 8 ... 11), and the pressure at the pump outlets 47, 48 and 49 increases. Further, through the gas duct 45 and through the suspension unit 56, the gas-generating gas is supplied to the head 51 of the combustion chamber 42. A part of the gas-generating gas is taken through the gas sampling pipe 79 and then through the pipelines 78 and through three-way valves it enters the nozzle blocks of the bank 75.

Для управления вектором тяги R при помощи привода 57, воздействуя штоком 59 на силовое кольцо 60, поворачивают камеру сгорания 42 относительно точки «О» на угол 5…7°. При этом направление вектора тяги R1 отклоняется относительно первоначального положения R1 продольной оси симметрии камеры сгорания 42 и относительно атомной подводной лодки, на которой этот двигатель установлен.To control the thrust vector R using the drive 57, acting on the rod 59 of the power ring 60, rotate the combustion chamber 42 relative to the point "O" at an angle of 5 ... 7 °. In this case, the direction of the thrust vector R1 deviates relative to the initial position R1 of the longitudinal axis of symmetry of the combustion chamber 42 and relative to the atomic submarine on which this engine is mounted.

Для управления атомной подводной лодкой, на которой установлен жидкостный ракетный двигатель 20, подают команду с блока управления 70 на общие приводы 83, при этом включается по одному соплу крена 75 из каждой пары и их реактивная тяга создает крутящий момент, который через силовое кольцо 76 и через четыре наклонные тяги 77 передается сначала на сопло 53, потом на силовую раму 41 и далее на прочный корпус 1 атомной подводной лодки.To control a nuclear submarine on which a liquid-propellant rocket engine 20 is mounted, a command is sent from the control unit 70 to the common drives 83, while one roll nozzle 75 from each pair is turned on and their jet thrust generates a torque that through the power ring 76 and through four inclined thrusts 77 it is transmitted first to the nozzle 53, then to the power frame 41 and then to the solid hull 1 of the nuclear submarine.

Работа АПЛ второго варианта в режиме полета осуществляется следующим образом (фиг.3 и 5). Включают катализатор водорода и кислорода 27, который начинает разлагать воду на кислород и водород. Кислород и водород по трубопроводам 29 и 30 подается в ЖРД морского применения 20. Преимущество этого варианта - отсутствие баков окислителя и горючего и необходимости постоянно транспортировать большой запас этих компонентов ракетного топлива в подводном режиме работы.The operation of the submarine of the second embodiment in flight mode is as follows (Fig.3 and 5). A hydrogen and oxygen catalyst 27 is included, which begins to decompose water into oxygen and hydrogen. Oxygen and hydrogen are supplied through pipelines 29 and 30 to the marine rocket engine 20. The advantage of this option is the absence of oxidizer and fuel tanks and the need to constantly transport a large supply of these rocket fuel components underwater.

АПЛ атакует цели в надводном положении в движении АПЛ в режиме «ракеты», со скоростью М=0,5…1,0, что делает ее неуязвимой и позволяет выпустить торпеды 34 и ракеты 40 из надводного положения. Учитывая, что торпеды 34 уже имеют начальную скорость М=0,5…1,0, уклониться от торпедной атаки невозможно. Ракеты 40 могут применяться не только для решения оперативно-тактических задач, но и для решения стратегических задач, т е. стрельбы из нейтральных вод на расстояние 3000…5000 км. При этом АПЛ остается неуязвимой, и если ее местонахождение будет обнаружено, то из-за большой скорости АПЛ в надводном положении и небольшого отрезка времени пребывания в надводном положении от 10 до 60 сек, она не может быть поражена После выпуска торпед 34 и ракет 20 АПЛ уходит в подводное положение. Возможна повторная атака.The submarine attacks targets in the surface in the movement of the submarine in the "rocket" mode, with a speed of M = 0.5 ... 1.0, which makes it invulnerable and allows the launch of torpedoes 34 and 40 missiles from the surface. Given that torpedoes 34 already have an initial velocity of M = 0.5 ... 1.0, it is impossible to avoid a torpedo attack. Missiles 40 can be used not only for solving operational-tactical tasks, but also for solving strategic tasks, that is, firing from neutral waters at a distance of 3000 ... 5000 km. At the same time, the nuclear submarine remains invulnerable, and if its location is detected, then due to the high speed of the nuclear submarine in the surface position and the short period of time in the surface position from 10 to 60 seconds, it cannot be hit after the release of torpedoes 34 and 20 nuclear submarines goes underwater. Repeated attack is possible.

Применение изобретения позволило следующее.The application of the invention allowed the following.

1. Обеспечить кратковременное значительное увеличение скорости движения АПЛ в надводном положении и даже ее полет со скоростью М=0,5…1,0 в режиме атаки для запуска торпед и ракет в надводном положении для обеспечения надежности запуска и точности попадания при неуязвимости АПЛ для средств обороны противника.1. To provide a short-term significant increase in the speed of the nuclear submarine in the above-water position and even its flight at a speed of M = 0.5 ... 1.0 in the attack mode to launch torpedoes and missiles in the above-water position to ensure reliable launch and accuracy when the submarine is invulnerable to weapons enemy defense.

2. Обеспечить надежное управление вектором тяги ЖРД и управление атомной подводной лодки по углу крена (по ракетной терминологии) за счет применения двух блоков сопел крена, содержащих по два оппозитно установленных сопла крена, и их рационального крепления на двигателе на кольцевом коллекторе и применения четырех наклонных тяг, обеспечивающих передачу вращающего момента на сопло двигателя и далее - на силовую раму при минимальном весе элементов конструкции, передающих момент вращения.2. To ensure reliable thrust vector control of the rocket engine and the control of the atomic submarine according to the roll angle (according to rocket terminology) through the use of two blocks of roll nozzles containing two opposite mounted roll nozzles, and their rational mounting on the engine on the annular manifold and the use of four inclined rods providing transmission of torque to the engine nozzle and further to the power frame with a minimum weight of structural elements transmitting the torque.

3. Значительно повысить надежность работы системы управления ракетой по крену за счет применения двух трехходовых кранов: газа и горючего и общего привода для них. Такая конструкция предотвращает невключение одного из сопел крена, например, вследствие отказа пускоотсечного клапана горючего.3. Significantly increase the reliability of the rocket control system by roll through the use of two three-way valves: gas and fuel and a common drive for them. This design prevents the inclusion of one of the nozzles of the roll, for example, due to a failure of the start-off fuel valve.

Claims (5)

1. Атомная подводная лодка, содержащая прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами, прочную рубку и спасательную всплывающую камеру, установленную внутри прочного корпуса под прочной рубкой, кормовую оконечность с гребным винтов, со ступицей, установленной на гребном валу, соединенном с электродвигателем и, по меньшей мере, один ядерный реактор, соединенный трубопроводами контура циркуляции с турбогенератором, который электрическим кабелем соединен с аккумуляторами и с электродвигателем, отличающаяся тем, что к прочному корпусу прикреплена, по меньшей мере, одна герметичная мотогондола обтекаемой формы с быстросбрасываемой торцовой заглушкой и с жидкостным ракетным двигателем.1. Nuclear submarine containing a sturdy hull, covering its light hull, tanks between these hulls, a robust wheelhouse and a rescue pop-up camera installed inside a robust hull under a robust pilothouse, aft end with propellers, with a hub mounted on a propeller shaft connected with an electric motor and at least one nuclear reactor connected by pipelines of the circulation circuit to a turbogenerator, which is connected by electrical cable to the batteries and to the electric motor, characterized in that at least one sealed streamlined nacelle with a quick-release end cap and a liquid rocket engine is attached to the sturdy case. 2. Атомная подводная лодка по п.1, отличающаяся тем, что внутри прочного корпуса установлены баки окислителя и горючего, соединенные трубопроводами с каждым жидкостным ракетным двигателем.2. The nuclear submarine according to claim 1, characterized in that oxidizer and fuel tanks are installed inside the durable hull, connected by pipelines to each liquid rocket engine. 3. Атомная подводная лодка по п.1, отличающаяся тем, что внутри прочного корпуса установлены термоэлектрические генераторы, соединенные трубопроводами контура циркуляции с ядерным реактором.3. The nuclear submarine according to claim 1, characterized in that thermoelectric generators are installed inside the solid hull, connected by pipelines of the circulation circuit to a nuclear reactor. 4. Атомная подводная лодка по п.1, отличающаяся тем, что внутри прочного корпуса установлен катализатор водорода и кислорода, соединенный кабелем с аккумуляторами.4. The nuclear submarine according to claim 1, characterized in that a hydrogen and oxygen catalyst is mounted inside the sturdy hull, connected by a cable to the batteries. 5. Жидкостный ракетный двигатель морского исполнения, содержащий силовую раму, камеру сгорания, закрепленную на узле подвески к силовой раме, имеющую головку, цилиндрическую часть и сопло, газогенератор и турбонасосный агрегат, содержащий, в свою очередь, турбину, насос окислителя, насос горючего, газовод, соединяющий выход из турбины с головкой камеры сгорания через узел подвески, отличающийся тем, что сопла крена сгруппированы в блоки сопел крена попарно и установлены на силовом кольце, установленном на наружной поверхности легкого корпуса в его поперечном сечении, к соплам крена через трехходовые краны газа и горючего присоединены, соответственно, трубопровод подачи газогенераторного газа, другой конец которого соединен сначала с трубопроводом отбора газа, и трубопровод горючего, при этом блоки сопел крена закреплены на силовом кольце при помощи двух наклонных тяг. 5. A marine liquid propellant rocket engine comprising a power frame, a combustion chamber fixed to a suspension unit to a power frame, having a head, a cylindrical part and a nozzle, a gas generator and a turbopump unit, comprising, in turn, a turbine, an oxidizer pump, a fuel pump, a gas duct connecting the exit of the turbine to the head of the combustion chamber through the suspension unit, characterized in that the nozzle rolls are grouped into blocks of nozzle rolls in pairs and are mounted on a power ring mounted on the outer surface of the light body a whisker in its cross section, to the roll nozzles through three-way gas and fuel valves, respectively, are a gas supply gas supply pipe, the other end of which is connected first to a gas extraction pipe, and a fuel pipe, while the bank nozzle blocks are fixed to the power ring with two inclined rods.
RU2011152352/11A 2011-12-21 2011-12-21 Nuclear submarine and marine-version rocket engine RU2466056C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152352/11A RU2466056C1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Nuclear submarine and marine-version rocket engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152352/11A RU2466056C1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Nuclear submarine and marine-version rocket engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466056C1 true RU2466056C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152352/11A RU2466056C1 (en) 2011-12-21 2011-12-21 Nuclear submarine and marine-version rocket engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466056C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501705C1 (en) * 2012-12-11 2013-12-20 Николай Борисович Болотин Submarine and submarine propulsion system
RU2506198C1 (en) * 2012-12-17 2014-02-10 Николай Борисович Болотин Nuclear submarine
RU2507107C1 (en) * 2012-12-17 2014-02-20 Николай Борисович Болотин Modular nuclear submarine
CN105292413A (en) * 2015-10-13 2016-02-03 杜善骥 Mute nuclear submarine
CN105329428A (en) * 2015-11-12 2016-02-17 杜善骥 Injection machine and steam jet pump boosting mute nuclear-powered submarine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093411C1 (en) * 1992-01-30 1997-10-20 Юрий Борисович Кашеваров Submarine
RU25488U1 (en) * 2001-08-01 2002-10-10 46 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации HOLLOW SUBMARINE
RU27917U1 (en) * 2001-06-06 2003-02-27 46 Цнии Мо Рф SUBMARINE ON A SUBSET REACTIVE SKI
RU2412370C1 (en) * 2009-12-14 2011-02-20 Николай Борисович Болотин Liquid propellant rocket engine with controlled vector of thrust and unit of combustion chamber suspension
RU2413862C1 (en) * 2009-12-14 2011-03-10 Николай Борисович Болотин Liquid propellant rocket engine (lpre)
RU2413863C1 (en) * 2009-12-14 2011-03-10 Николай Борисович Болотин Liquid propellant rocket engine (lpre) and its combustion chamber suspension assembly
RU2420669C1 (en) * 2010-05-18 2011-06-10 Сергей Евгеньевич Варламов Liquid propellant engine with controlled thrust vector, and nozzle block of roll

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093411C1 (en) * 1992-01-30 1997-10-20 Юрий Борисович Кашеваров Submarine
RU27917U1 (en) * 2001-06-06 2003-02-27 46 Цнии Мо Рф SUBMARINE ON A SUBSET REACTIVE SKI
RU25488U1 (en) * 2001-08-01 2002-10-10 46 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации HOLLOW SUBMARINE
RU2412370C1 (en) * 2009-12-14 2011-02-20 Николай Борисович Болотин Liquid propellant rocket engine with controlled vector of thrust and unit of combustion chamber suspension
RU2413862C1 (en) * 2009-12-14 2011-03-10 Николай Борисович Болотин Liquid propellant rocket engine (lpre)
RU2413863C1 (en) * 2009-12-14 2011-03-10 Николай Борисович Болотин Liquid propellant rocket engine (lpre) and its combustion chamber suspension assembly
RU2420669C1 (en) * 2010-05-18 2011-06-10 Сергей Евгеньевич Варламов Liquid propellant engine with controlled thrust vector, and nozzle block of roll

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501705C1 (en) * 2012-12-11 2013-12-20 Николай Борисович Болотин Submarine and submarine propulsion system
RU2506198C1 (en) * 2012-12-17 2014-02-10 Николай Борисович Болотин Nuclear submarine
RU2507107C1 (en) * 2012-12-17 2014-02-20 Николай Борисович Болотин Modular nuclear submarine
CN105292413A (en) * 2015-10-13 2016-02-03 杜善骥 Mute nuclear submarine
CN105329428A (en) * 2015-11-12 2016-02-17 杜善骥 Injection machine and steam jet pump boosting mute nuclear-powered submarine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2494004C1 (en) Nuclear submarine
RU2466056C1 (en) Nuclear submarine and marine-version rocket engine
US5417597A (en) Vessel with machinery modules outside watertight hull
US2937824A (en) Bi-medium rocket-torpedo missile
RU2488517C1 (en) Nuclear submarine and marine-version liquid-propellant rocket engine
RU2338659C1 (en) Sea platform to launch rockets
RU2481233C1 (en) Atomic submarine and marine-version gas turbine engine
CN104709453A (en) Jet-propelled unmanned submarine
RU2501705C1 (en) Submarine and submarine propulsion system
Ragheb Nuclear marine propulsion
US3555826A (en) Inverse hybrid rocket
RU2507107C1 (en) Modular nuclear submarine
Fontenoy Submarines: An Illustrated History of Their Impact
RU2819164C1 (en) Nuclear submarine
Koerner Recent developments in aircraft emergency power
RU2502631C1 (en) Submarine and submarine propulsion system
Bodkin et al. The Design of the Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator (LOFTID) Reentry Vehicle (RV)
US5737962A (en) Steam delivery system for static testing of gas driven torpedoes
RU2506198C1 (en) Nuclear submarine
RU2477448C1 (en) Universal torpedo
RU2222459C1 (en) Nuclear submarine
RU2476708C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2552570C1 (en) Underwater aircraft carrier
RU2476709C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2466292C1 (en) Liquid-propellant engine