RU2640941C2 - Missile upper stage - Google Patents
Missile upper stage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640941C2 RU2640941C2 RU2016120236A RU2016120236A RU2640941C2 RU 2640941 C2 RU2640941 C2 RU 2640941C2 RU 2016120236 A RU2016120236 A RU 2016120236A RU 2016120236 A RU2016120236 A RU 2016120236A RU 2640941 C2 RU2640941 C2 RU 2640941C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cryogenic
- truncated cone
- tank
- oxidizer
- level sensor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к средствам выведения аппаратов космического назначения на заданные орбиты.The invention relates to rocket and space technology, and in particular to means for launching spacecraft into predetermined orbits.
Применение в ракетно-космической системе разгонного блока, в состав которого входит криогенный бак, заправляемый жидким криогенным топливом, может привести к возникновению проблемы, которая связана с процессами, проходящими в криогенном баке окислителя. А именно, в космическом пространстве между запусками маршевого двигателя ракетного разгонного блока наступает невесомость, и криогенное топливо за счет капиллярных сил распределяется по периферии криогенного бака окислителя, образуя в центральной его части газовый сфероид. При создании перегрузки перед последним запуском маршевого двигателя ракетного разгонного блока криогенное топливо перемещается в район дополнительных придонных перегородок и заборного устройства, в результате чего происходит сепарация газового криогенного топлива, успокоение жидкости, и жидкость в районе заборного устройства становится кондиционной для запуска маршевого двигателя. Но при создании предпусковой перегрузки с внутрибаковых устройств, расположенных в верхней части криогенного бака окислителя, криогенное топливо в виде капель, образованных в невесомости и имеющих достаточно большой объем, падает на сформированную поверхность криогенного топлива в области заборного устройства, вызывая повторную его газификацию, что может привести к отказу при запуске или работе маршевого двигателя.The use of a booster block in a space-rocket system, which includes a cryogenic tank refueled with liquid cryogenic fuel, can lead to a problem that is associated with the processes that take place in the cryogenic tank of the oxidizer. Namely, in outer space, between the launches of the main engine of the rocket booster block, zero gravity occurs, and cryogenic fuel due to capillary forces is distributed around the periphery of the oxidizer cryogenic tank, forming a gas spheroid in its central part. When an overload is created before the last launch of the main engine of the rocket booster block, cryogenic fuel moves to the area of additional bottom partitions and the intake device, as a result of which gas cryogenic fuel is separated, the fluid calms down, and the liquid in the area of the intake device becomes conditioned to start the main engine. But when creating a pre-start overload from in-tank devices located in the upper part of the oxidizer’s cryogenic tank, cryogenic fuel in the form of droplets formed in zero gravity and having a sufficiently large volume falls onto the formed surface of the cryogenic fuel in the area of the intake device, causing it to re-gasify, which may lead to failure when starting or operating the main engine.
Известен ракетный разгонный блок RU 2412088 С1 (B64G 1/22 (2006.01), опубликован 20.02.2011 г.), криогенный бак окислителя которого содержит основные продольные и дополнительные придонные перегородки, заборное устройство штангу датчика уровня криогенного топлива и маршевый двигатель-прототип.Known rocket booster block RU 2412088 C1 (B64G 1/22 (2006.01), published 02/20/2011), the cryogenic oxidizer tank of which contains the main longitudinal and additional bottom partitions, the intake device, the cryogenic fuel level sensor rod and the main engine prototype.
Недостатком прототипа является следующее.The disadvantage of the prototype is the following.
При создании предпусковой перегрузки возможна повторная газификация криогенного топлива при падении его с внутрибаковых устройств в виде капель, образованных в невесомости и имеющих достаточно большой объем, на сформированную поверхность криогенного топлива в область заборного устройства криогенного бака окислителя.When creating a prestarting overload, it is possible to re-gasify cryogenic fuel when it falls from in-tank devices in the form of droplets formed in zero gravity and having a sufficiently large volume onto the formed surface of cryogenic fuel in the region of the intake device of the cryogenic oxidizer tank.
Задачей изобретения является создание разгонного блока, обеспечивающего высокую надежность при запуске маршевого двигателя и последующей его работе.The objective of the invention is the creation of an accelerating unit that provides high reliability when starting the main engine and its subsequent operation.
Техническим результатом предложенного изобретения является устранение повторной газификации криогенного топлива в криогенном баке окислителя при попадании криогенного топлива виде капель, образованных в невесомости и имеющих достаточно большой объем и падающих с внутрибаковых устройств, расположенных в верхней части криогенного бака окислителя, на сформированную поверхность криогенного топлива в зону захвата газовых включений заборного устройства криогенного бака окислителя и, как следствие, обеспечение надежного запуска маршевого двигателя и последующей его работы.The technical result of the proposed invention is the elimination of re-gasification of cryogenic fuel in the cryogenic tank of the oxidizer when cryogenic fuel gets in the form of droplets formed in zero gravity and having a sufficiently large volume and falling from the tank devices located in the upper part of the cryogenic tank of the oxidizer onto the formed surface of the cryogenic fuel in the zone capture of gas inclusions of the intake device of the cryogenic oxidizer tank and, as a result, ensuring reliable launch of marshes engine and its subsequent operation.
Технический результат достигается тем, что в ракетном разгонном блоке, содержащем криогенный бак окислителя с дополнительными придонными перегородками, заборным устройством, штангой датчика уровня криогенного топлива, маршевый двигатель, криогенный бак окислителя снабжен каплеотражателем, состоящим из внутреннего усеченного конуса с дном в малом основании, при этом большее основание его обращено к верхнему днищу криогенного бака окислителя, и внешнего усеченного конуса, большее основание которого обращено к нижнему днищу криогенного бака окислителя, причем меньшим основанием внешний усеченный конус плавно сопряжен с большим основанием внутреннего усеченного конуса, в сопряжении внутреннего усеченного конуса с внешним усеченным конусом выполнены отверстия, равномерно распределенные по окружности сопряжения, в дне внутреннего усеченного конуса каплеотражателя выполнено центральное отверстие, через которое проходит штанга датчика уровня криогенного топлива, при этом каплеотражатель закреплен на штанге датчика уровня криогенного топлива над дополнительными придонными перегородками.The technical result is achieved in that in a rocket booster block containing a cryogenic oxidizer tank with additional bottom baffles, a suction device, a rod of a cryogenic fuel level sensor, the main engine, the cryogenic oxidizer tank is equipped with a droplet deflector, consisting of an internal truncated cone with a bottom in a small base, this, its larger base faces the upper bottom of the cryogenic oxidizer tank, and the outer truncated cone, the larger base of which faces the lower bottom of the cryogenic about the oxidizer tank, with the smaller base the outer truncated cone smoothly mating with the large base of the inner truncated cone, in the pairing of the inner truncated cone with the outer truncated cone, holes are made evenly distributed around the mating circumference, a central hole is made in the bottom of the inner truncated cone of the droplet deflector through which passes the cryogenic fuel level sensor rod, while the droplet deflector is mounted on the cryogenic fuel level sensor rod over additional idon partitions.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображен общий вид ракетного разгонного блока, на фиг. 2 изображен криогенный бак окислителя ракетного разгонного блока, где:In FIG. 1 is a perspective view of a rocket booster unit; FIG. 2 shows a cryogenic tank of an oxidizer of a rocket booster block, where:
1. криогенный бак окислителя;1. cryogenic oxidizer tank;
2. дополнительные придонные перегородки;2. additional bottom baffles;
3. заборное устройство;3. intake device;
4. штанга датчика уровня криогенного топлива;4. rod cryogenic fuel level sensor;
5. маршевый двигатель;5. marching engine;
6. каплеотражатель;6. droplet reflector;
7. внутренний усеченный конус;7. inner truncated cone;
8. дно;8. bottom;
9. верхнее днище;9. the upper bottom;
10. внешний усеченный конус;10. outer truncated cone;
11. нижнее днище;11. bottom bottom;
12. отверстия;12. holes;
13. зона захвата газовых включений;13. capture zone of gas inclusions;
14. полость каплеотражателя;14. cavity reflector;
15. газовая полость криогенного бака окислителя;15. gas cavity of the cryogenic oxidizer tank;
16. придонная часть.16. bottom part.
В предложенном ракетном разгонном блоке (фиг. 1), содержащем криогенный бак окислителя 1 с дополнительными придонными перегородками 2, заборным устройством 3, штангой датчика уровня криогенного топлива 4, маршевый двигатель 5, криогенный бак окислителя 1 снабжен каплеотражателем 6, состоящим из внутреннего усеченного конуса 7 с дном 8 в малом основании, при этом открытое большее основание его обращено к верхнему днищу 9 криогенного бака окислителя 1, и внешнего усеченного конуса 10, открытое большее основание которого обращено к нижнему днищу 11 криогенного бака окислителя 1, причем меньшим основанием внешний усеченный конус 10 плавно сопряжен с открытым большим основанием внутреннего усеченного конуса 7, в сопряжении внутреннего усеченного конуса 7 с внешним усеченным конусом 10 выполнены отверстия 12, равномерно распределенные по окружности сопряжения, в дне 8 внутреннего усеченного конуса 7 каплеотражателя 6 выполнено центральное отверстие, через которое проходит штанга датчика уровня криогенного топлива 4, при этом каплеотражатель 6 закреплен на штанге датчика уровня криогенного топлива 4 над дополнительными придонными перегородками 2.In the proposed rocket booster block (Fig. 1) containing a
Конусность внешнего усеченного конуса 10 и диаметр каплеотражателя 6 должны обеспечивать отражение падающих капель криогенного топлива за пределы зоны захвата газовых включений 13 при повторной загазованности криогенного топлива, при этом зона захвата газовых включений 13 определяется величиной осевой перегрузки на момент запуска маршевого двигателя 5, расходом криогенного топлива, конструкцией заборного устройства 3, размером газовых включений и пр.The taper of the outer
При заправке криогенным топливом криогенного бака окислителя 1 при прохождении уровня криогенного топлива каплеотражателя 6 в его полости 14 возможно скапливание газового криогенного топлива. С помощью отверстий 12 в каплеотражателе 6 обеспечивается перепуск газового криогенного топлива из полости каплеотражателя 14 в газовую полость криогенного бака окислителя 15.When refueling the cryogenic tank of
Предложенный ракетный разгонный блок функционирует следующим образом.The proposed rocket booster block operates as follows.
После отделения ракетного разгонного блока от предыдущей ступени ракеты космического назначения, после многократных запусков маршевого двигателя 5 и перед последним запуском маршевого двигателя 5 уровень топлива в криогенном баке окислителя 1 находится в его придонной части 16.After the separation of the rocket booster block from the previous stage of the space rocket, after repeated launches of the
При выключении маршевого двигателя 5 в космических условиях наступает практическая невесомость. Под действием капиллярных сил и смачивания возникает движение криогенного топлива по внутренним поверхностям оболочки криогенного бака окислителя 1 и его внутрибаковым устройствам. В результате этого в центре криогенного бака окислителя 1 образуется газовый сфероид, а криогенное топливо находится на поверхностях внутрибаковых устройств и на оболочке криогенного бака окислителя 1.When turning off the
При создании предпусковой перегрузки обеспечивается частичное осаждение криогенного топлива в сторону заборного устройства 3. При включении маршевого двигателя 5 криогенное топливо стекает в придонную часть 16 криогенного бака окислителя 1.When creating prestarting overload, partial deposition of cryogenic fuel is provided towards the
С внутрибаковых устройств, расположенных в центральной части криогенного бака окислителя 1, капли криогенного топлива падают на каплеотражатель 6 и с его помощью отбрасываются в придонную часть 16 криогенного бака окислителя 1 за пределы зоны захвата газовых включений 13, обеспечивая требуемую кондицию криогенного компонента по газосодержанию на входе в маршевый двигатель 5, его надежный запуск и последующую его работу.From intrabank devices located in the central part of the cryogenic tank of
Создание в криогенном баке окислителя 1 ракетного разгонного блока устройства в виде каплеотражателя 6 исключает попадание криогенного топлива в виде капель, образованных в невесомости и падающих с внутрибаковых устройств в зону захвата газовых включений 13 заборного устройства 3 криогенного бака окислителя 1, и, как следствие, обеспечивает надежный запуск маршевого двигателя 5 и последующей его работы. Кроме того, отверстия 12, выполненные в верхней части каплеотражателя 6, позволяют избежать накопления газового криогенного компонента в полости каплеотражателя 14, находящейся вблизи зоны захвата газовых включений 13.The creation in the cryogenic tank of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120236A RU2640941C2 (en) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Missile upper stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016120236A RU2640941C2 (en) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Missile upper stage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016120236A RU2016120236A (en) | 2017-11-30 |
RU2640941C2 true RU2640941C2 (en) | 2018-01-12 |
Family
ID=60580629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016120236A RU2640941C2 (en) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Missile upper stage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2640941C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4896848A (en) * | 1984-08-29 | 1990-01-30 | Scott Science And Technology | Satelite transfer vehicle |
RU2247063C2 (en) * | 2003-01-08 | 2005-02-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Rocket cryogenic stage (versions) |
RU2412088C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-02-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Rocket booster |
-
2016
- 2016-05-25 RU RU2016120236A patent/RU2640941C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4896848A (en) * | 1984-08-29 | 1990-01-30 | Scott Science And Technology | Satelite transfer vehicle |
RU2247063C2 (en) * | 2003-01-08 | 2005-02-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Rocket cryogenic stage (versions) |
RU2412088C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-02-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Rocket booster |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016120236A (en) | 2017-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8202357B2 (en) | Bubble trap for a fuel tank in a spacecraft | |
JP5145062B2 (en) | Tank for storing cryogenic liquids and storable fuel | |
JP5463078B2 (en) | Tank for storing cryogenic or storable liquid fuel | |
US11680544B1 (en) | Vapor retention device | |
JPH04222606A (en) | Device for degassing oil | |
RU2640941C2 (en) | Missile upper stage | |
US7328571B2 (en) | Semi-axisymmetric scramjet flowpath with conformal nozzle | |
FR2987032A1 (en) | SMALL PRECISION AMMUNITION EMPLOYMENT SYSTEM ON AIRCRAFT | |
RU2636188C2 (en) | Discharge method and bleed manifold of helicopter fuel pipeline | |
US8938972B2 (en) | Engine apparatus and method for reducing a side load on a flying object | |
RU2017146502A (en) | Multistage rocket and head way of separating waste parts | |
RU2551831C1 (en) | Missile unit of jet-propelled projectile | |
RU2088787C1 (en) | Multistage rocket | |
RU2547963C1 (en) | Method of aircraft start (versions) | |
EA008152B1 (en) | Payload launching system | |
RU2633973C1 (en) | Solid fuel jet engine with single changeable thrust vector | |
FR2635180A1 (en) | CONTROL, CONTROL AND PROPULSION ASSEMBLY, PARTICULARLY FOR BALLISTIC OBJECTS | |
RU2714416C2 (en) | Deployment rotary rocket engine using spring | |
RU2548282C1 (en) | Rocket cryogenic upper stage | |
RU2728878C1 (en) | Transport-launching container | |
RU2709641C1 (en) | Fuel compartment of aircraft with deformable flow tank | |
RU2719801C1 (en) | Controlled bullet | |
RU2242697C1 (en) | Rocket in launching pack | |
RU2480706C2 (en) | Nuclear bomb | |
RU2007102442A (en) | MOBILE AIRCRAFT ROCKET SPACE SYSTEM |