RU2517993C1 - Способ реализации тяги ракетного двигателя - Google Patents
Способ реализации тяги ракетного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517993C1 RU2517993C1 RU2012147367/06A RU2012147367A RU2517993C1 RU 2517993 C1 RU2517993 C1 RU 2517993C1 RU 2012147367/06 A RU2012147367/06 A RU 2012147367/06A RU 2012147367 A RU2012147367 A RU 2012147367A RU 2517993 C1 RU2517993 C1 RU 2517993C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tanks
- rpc
- fuel
- srt
- gasification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для отделяющихся частей (ОЧ) ступеней ракет космического назначения (РКН) для увода на орбиты утилизации или в указанные районы падения. Способ реализации тяги ракетного двигателя, основанный на газификации жидких компонентов ракетного топлива (КРТ) и подаче их в камеру сгорания, при этом после останова маршевого жидкостного ракетного двигателя включают систему газификации КРТ, в шары-баллоны с дополнительными КРТ подают газ наддува и посредством окислительного и восстановительного газогенераторов в зависимости от конкретного топлива в баках осуществляют подачу теплоносителей в баки с остатками КРТ. Изобретение обеспечивает повышение энергетической эффективности ЖРД и экологической безопасности, а также расширение тактико-технических характеристик РКН. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для отделяющихся частей (ОЧ) ступеней ракет космического назначения (РКН) после выключения маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), в условиях невесомости, для увода на орбиты утилизации или в указанные районы падения на поверхности Земли.
Известен способ запуска ракетного двигателя малой тяги, включающий подачу горючего и окислителя в зону смешения компонентов (в газовой фазе окислитель и в жидкой - горючее) с последующей закруткой и воспламенением образовавшейся топливной смеси (Жидкостный ракетный двигатель малой тяги и способ запуска жидкостного ракетного двигателя малой тяги (Патент RU 2183761)), однако данное изобретение не применимо для увода ОЧ ступеней РКН на орбиты утилизации, а также в условиях:
- при газифицированном состоянии обоих компонентов ракетного топлива (КРТ);
- при малой разнице давлений на входе и в камере сгорания.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ реализации тяги в ЖРД РД-270 схеме «газ-газ», далее ГзРД, и описанный на стр.418-423 в кн. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования: Добровольский М.В. Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Д.А. Ягодникова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.
Способ включает в себя подачу газифицированных КРТ в камеру сгорания, обеспечение полного сгорания КРТ, обеспечение двигателя.
Непосредственное использование этого способа заключается в следующем: система газификации (СГ) реализована на основе подачи КРТ в два раздельных газогенератора (ГГ) для горючего и окислителя соответственно, в которых осуществляется их газификация при давлениях порядка 25 МПа.
Основным недостатком способа-прототипа является обеспечение сплошности топлива в окрестности заборного устройства.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности использования невырабатываемых остатков КРТ, находящихся в баках, после выключения маршевого ЖРД.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе реализации тяги ЖРД, основанном на газификации жидких КРТ и подаче их в камеру сгорания, вводят следующие действия: после останова маршевого ЖРД включают систему газификации КРТ, в шары-баллоны с дополнительными КРТ подают газ наддува и посредством окислительного и восстановительного газогенераторов в зависимости от конкретного топлива в баках осуществляют подачу теплоносителей (ТН) в баки с остатками КРТ.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема реализации тяги ГзРД.
Устройство для реализации этой схемы содержит: 1 - баки с горючим с окислителем 2 для СГ, 3 - ГГ для газификации КРТ в баках окислителя и горючего, 4 - газ для СГ, 5 - ГзРД, 6 - приводы камер ГзРД, 7 - смесительный коллектор для ГзРД.
Предложенный способ реализации тяги ГзРД осуществляется следующим образом:
1. Предварительно выбирают параметры подачи ТН в баки (массовый секундный расход и циклограмму подачи, углы ввода, количество точек ввода и их расположение для каждого бака).
2. Выбирают составы ТН для каждого КРТ и параметры их подачи в топливные баки из условия обеспечения, максимального значения характеристической скорости, приобретаемой ОЧ, при сгорании газифицированных продуктов, подаваемых из каждого бака (ТН + остатки газов наддува + испарившийся КРТ), в ГзРД, и ограничений, определяемых прочностью баков, в которых происходит газификация остатков КРТ.
В таблице 1 представлены в качестве примера возможные варианты ГГ (КРТ, подаваемый с избытком, имеет символ ↑), топливные пары для СГ и газифицируемые остатки КРТ.
Таблица 1 | ||||
Возможные топливные пары, типы газогенераторов | ||||
Газифицируемые остатки КРТ | а) схема с подачей ТН в бак с горючим | б) схема с раздельной подачей ТН в баки окислителя и горючего | ||
Используемый ГГ | Топлива для ГГ | Используемый ГГ | Топлива для ГГ | |
АТ + НДМГ | ЖГГ | АТ ↑ + НДМГ | ЖГГ | AT ↑ + НДМГ |
ЖГГ | АТ + НДМГ ↑ | |||
Керосин + O2 | ЖГГ | Керосин + O2 ↑ | ЖГГ | Керосин ↑ + O2 |
ЖГГ | H2O2 | |||
H2+O2 | ТГГ | Пороховой заряд | ТГГ | Пороховой заряд |
ЖГГ | H2O2 |
3. После останова маршевого ЖРД включается система газификации КРТ.
4. В шары-баллоны с дополнительными КРТ 1, 2 поступает газ надува из шаров-баллонов 4.
5. Посредством восстановительного или окислительного ГГ 3 (зависит от конкретного топлива в каждом баке) осуществляется подача ТН в соответствующие баки с остатками жидкого КРТ.
Теоретически запас характеристической скорости, который может быть реализован с помощью ГзРД на основе невырабатываемых остатков КРТ для ОЧ ступеней РКН, находится в диапазоне 500-900 м/с.
Преимущества предлагаемого способа заключаются:
1. В повышении энергетической эффективности ЖРД за счет реализации энергетических ресурсов, заключенных в невырабатываемых остатках КРТ в топливных баках.
2. В повышении экологической безопасности ракетно-космической деятельности за счет очистки топливных баков от остатков топлива, что позволяет:
- избежать возможности взрыва ОЧ с жидкими остатками КРТ в баках на орбитах;
- устранить возможности проливов остатков топлива в районах падения ОЧ.
3. В реализации возможности маневра ступени после выполнения ее миссии, что в свою очередь позволяет:
- обеспечить спуск ОЧ с орбиты;
- снизить зависимость от привязки к конкретным районам падения при выборе схемы выведения и расчета программ выведения, что позволяет повысить массу выводимого полезного груза и расширить диапазон выводимых орбит;
- снизить площади районов падения ОЧ нижних ступеней РКН;
- смещать районы падения ОЧ ступеней РКН.
Claims (1)
- Способ реализации тяги ракетного двигателя, основанный на газификации жидких компонентов ракетного топлива (КРТ) и подаче их в камеру сгорания, отличающийся тем, что после останова маршевого жидкостного ракетного двигателя включают систему газификации КРТ, в шары-баллоны с дополнительными КРТ подают газ наддува и посредством окислительного и восстановительного газогенераторов в зависимости от конкретного топлива в баках осуществляют подачу теплоносителей в баки с остатками КРТ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012147367/06A RU2517993C1 (ru) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Способ реализации тяги ракетного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012147367/06A RU2517993C1 (ru) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Способ реализации тяги ракетного двигателя |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012147367A RU2012147367A (ru) | 2014-05-20 |
RU2517993C1 true RU2517993C1 (ru) | 2014-06-10 |
Family
ID=50695389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012147367/06A RU2517993C1 (ru) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Способ реализации тяги ракетного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2517993C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614271C2 (ru) * | 2015-09-15 | 2017-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Способ реализации тяги ракетного двигателя и устройство для его реализации |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3534686A (en) * | 1968-10-04 | 1970-10-20 | Nasa | Payload/burned-out motor case separation system |
US6880326B2 (en) * | 1998-07-22 | 2005-04-19 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High regression rate hybrid rocket propellants and method of selecting |
RU2406856C2 (ru) * | 2008-06-11 | 2010-12-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Способ увода отделившейся части ракеты-носителя с орбиты полезной нагрузки и двигательная установка для его осуществления |
-
2012
- 2012-11-07 RU RU2012147367/06A patent/RU2517993C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3534686A (en) * | 1968-10-04 | 1970-10-20 | Nasa | Payload/burned-out motor case separation system |
US6880326B2 (en) * | 1998-07-22 | 2005-04-19 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High regression rate hybrid rocket propellants and method of selecting |
RU2406856C2 (ru) * | 2008-06-11 | 2010-12-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Способ увода отделившейся части ракеты-носителя с орбиты полезной нагрузки и двигательная установка для его осуществления |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДОБРОВОЛЬСКИЙ М.В. Жидкостные ракетные двгатели", Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2005, с.418-420. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614271C2 (ru) * | 2015-09-15 | 2017-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Способ реализации тяги ракетного двигателя и устройство для его реализации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012147367A (ru) | 2014-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2445491C2 (ru) | Двигательная установка ракеты с нечувствительным снаряжением и с множественными режимами работы и способ ее действия | |
Sutton | History of liquid-propellant rocket engines in Russia, formerly the Soviet Union | |
Calabro | Overview on hybrid propulsion | |
CN111720239B (zh) | 一种深度变推多次起动液体火箭动力系统 | |
Bussing | A rotary valved multiple pulse detonation engine | |
RU2545615C1 (ru) | Турбонасосный агрегат жидкостного ракетного двигателя | |
RU2517993C1 (ru) | Способ реализации тяги ракетного двигателя | |
RU2562826C1 (ru) | Способ повышения эффективности ракеты космического назначения с маршевым жрд | |
RU2532321C2 (ru) | Одноступенчатая ракета-носитель легкого класса | |
US20070144140A1 (en) | High propellant mass fraction hybrid rocket propulsion | |
US3230701A (en) | Two step reaction propulsion method | |
US20160032867A1 (en) | Stable hybrid rocket technology | |
Siebenhaar et al. | The role of the strutjet engine in new global and space markets | |
RU2654235C1 (ru) | Способ газификации невырабатываемых остатков жидкого кислорода и керосина в баках ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации | |
RU2542623C1 (ru) | Способ работы кислородно-керосиновых жидкостных ракетных двигателей (жрд) и ракетная двигательная установка | |
US20150267615A1 (en) | Alternative fuel rocket augmentation device | |
RU2614271C2 (ru) | Способ реализации тяги ракетного двигателя и устройство для его реализации | |
Wernimont | Hydrogen Peroxide catalyst beds: lighter and better than liquid injectors | |
RU2539315C1 (ru) | Турбонасосный агрегат жидкостного ракетного двигателя | |
ESTEY et al. | The opportunity for hybrid rocket motors in commercial space | |
Ray et al. | Hydrogen based compounds as energetic catalysts for liquid rocket engines: Implications and Applications | |
RU2809266C1 (ru) | Жидкостная ракетная двигательная установка | |
WO2013158195A2 (en) | In-tank propellant mixing | |
RU2574192C1 (ru) | Агрегат подачи топлива жидкостного ракетного двигателя | |
KR101167558B1 (ko) | 친환경 추력기 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171108 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180719 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191108 |