RU2657137C2 - Fuel tank and its intake device - Google Patents
Fuel tank and its intake device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657137C2 RU2657137C2 RU2016137327A RU2016137327A RU2657137C2 RU 2657137 C2 RU2657137 C2 RU 2657137C2 RU 2016137327 A RU2016137327 A RU 2016137327A RU 2016137327 A RU2016137327 A RU 2016137327A RU 2657137 C2 RU2657137 C2 RU 2657137C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- intake device
- fuel tank
- fuel
- support ring
- housing
- Prior art date
Links
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 107
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 20
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 100
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dimethyhydrazine Chemical compound CN(C)N RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 230000005486 microgravity Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 102200068707 rs281865211 Human genes 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к космической технике, а именно к конструкции топливных баков космических аппаратов и их заборных устройств, предназначенных для хранения и подачи жидкого топлива в ракетные двигатели и снабженных капиллярными элементами для отделения жидкой фазы топлива от газа наддува.The claimed group of inventions relates to space technology, namely, to the design of the fuel tanks of spacecraft and their intake devices designed to store and supply liquid fuel to rocket engines and equipped with capillary elements for separating the liquid phase of the fuel from the boost gas.
Из уровня техники известны принципиальные схемы топливных баков и их заборных устройств, снабженных капиллярными элементами управления положением топлива и его забором (см., например, Н.М. Беляев, «Расчет пневмогидравлических систем ракет», «Машиностроение», М., 1983, стр. 115, рис. 8.2, 8.3, стр. 121, рис. 8.12, 8.13; В.Н. Челомей, «Пневмогидравлические системы двигательных установок с жидкостными ракетными двигателями», изд. «Машиностроение», 1978, стр. 23-24, рис. 2.4 г, стр. 76, рис. 4.6б; «Конструкция управляемых баллистических ракет», под ред. A.M. Синюкова, Воениздат, М., 1969, стр. 227-228).The prior art describes the schematic diagrams of fuel tanks and their intake devices equipped with capillary elements for controlling the position of the fuel and its intake (see, for example, N.M. Belyaev, “Calculation of rocket pneumohydraulic systems”, “Mechanical Engineering”, M., 1983, p. 115, Fig. 8.2, 8.3, p. 121, Fig. 8.12, 8.13; V.N. Chelomey, "Pneumohydraulic systems of propulsion systems with liquid rocket engines", publishing house "Engineering", 1978, pp. 23-24 , fig. 2.4 g, p. 76, fig. 4.6b; “Design of guided ballistic missiles”, edited by AM Sinyukov, Military t, M., 1969, pp. 227-228).
Конструктивные схемы топливных баков включают экраны, выполненные в виде сетчатых или перфорированных оболочек с обеспечением возможности отделения жидкой фазы топлива от газа наддува; внутрибаковые перегородки, размещаемые вдоль оболочек баков и удерживающие" топливо у стенок баков; и заборные устройства. Заборные устройства включают воронкогасители, выполняемые в форме тарелей, средства, обеспечивающие безвихревую подачу топлива в выходную магистраль, и средства, обеспечивающие отделение жидкой фазы топлива от газовых включений.Structural schemes of fuel tanks include screens made in the form of mesh or perforated shells with the possibility of separating the liquid phase of the fuel from the boost gas; intrabank partitions placed along the shells of the tanks and holding fuel to the walls of the tanks; and intake devices. Intake devices include funnel-shaped funnels in the form of plates, means for providing a vortex-free fuel supply to the outlet line, and means for separating the liquid phase of the fuel from gas inclusions .
Из патента РФ на полезную модель №7088 (МПК B64G 1/40, опубл. 16.07.1998) известно решение топливного бака для хранения и подачи жидкого топлива в условиях невесомости и его заборного устройства. В соответствии с этим решением топливный бак выполнен в виде сферы и содержит заборное устройство, внутрибаковые ребра, выполненные в виде перфорированных V-образных желобов и проложенные с зазором вдоль оболочки топливного бака, и меридиональные пластины.From the patent of the Russian Federation for utility model No. 7088 (IPC
Заборное устройство в этом решении выполнено в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено с охватом выходной горловины топливного бака, а большее основание перекрыто плоской крышкой в форме круга с диаметром, большим диаметра большего основания конической оболочки заборника топлива. Боковая стенка заборного устройства выполнена из металлической сетки, размер ячеек которой выполнен увеличивающимся при переходе от крышки к выходной горловине бака. Высота конической оболочки заборного устройства в этом решении близка одной трети диаметра бака.The intake device in this solution is made in the form of a truncated cone, the smaller base of which is located to cover the outlet of the fuel tank, and the larger base is covered by a flat cover in the form of a circle with a diameter larger than the diameter of the larger base of the conical shell of the fuel intake. The side wall of the intake device is made of a metal mesh, the cell size of which is made to increase when moving from the lid to the outlet of the tank. The height of the conical shell of the intake device in this solution is close to one third of the diameter of the tank.
В полости бака между боковой стенкой заборного устройства, периферийной частью плоской крышки и оболочкой бака размещены меридиональные пластины.In the cavity of the tank between the side wall of the intake device, the peripheral part of the flat cap and the shell of the tank placed meridional plate.
Рассмотренные решения топливного бака и заборного устройства ориентированы на использование в топливных системах ориентации космических аппаратов, характерной особенностью которых является малый уровень тяг двигателей и, соответственно, невысокие перегрузки (ускорения не более 5⋅10-3g) и небольшой расход топлива (не более 0,03 кг/с) через заборное устройство при работе двигателей ориентации. При использовании этого решения в топливных системах с двигателями большей тяги и, соответственно, большими расходами топлива и большими перегрузками при работе двигателя в конце выработки топлива из бака возможен прорыв газового пузыря к сливному штуцеру в условиях не до конца выработанного топлива.The considered solutions of the fuel tank and the intake device are focused on the use of spacecraft in the fuel orientation systems, a characteristic feature of which is a low level of engine thrusts and, accordingly, low overloads (accelerations of not more than 5⋅10 -3 g) and low fuel consumption (not more than 0 , 03 kg / s) through the intake device during operation of orientation engines. When using this solution in fuel systems with higher thrust engines and, consequently, high fuel consumption and large overloads when the engine is running at the end of the fuel production from the tank, a gas bubble can break through to the drain fitting under conditions of not fully developed fuel.
Это объясняется тем, что при работе двигателей космического аппарата удерживаемое в клиновых пространствах между меридиональными пластинами топливо под действием перегрузки начинает проседать к нижней части бака. При этом если уровень топлива, собранного в нижней части бака, становится меньше высоты конической оболочки заборного устройства, то верхняя часть заборника выходит из жидкости. При этом сетчатый экран начинает работать также и на удержание столба жидкости в заборнике. Однако при превышении суммарной величины гидростатического и гидродинамического перепада давлений жидкости величины капиллярной удерживающей способности сетчатого экрана может произойти прорыв газа внутрь заборного устройства.This is due to the fact that during the operation of the spacecraft engines the fuel held in the wedge spaces between the meridional plates under the influence of overload begins to sag to the bottom of the tank. Moreover, if the level of fuel collected in the lower part of the tank becomes less than the height of the conical shell of the intake device, then the upper part of the intake leaves the liquid. At the same time, the mesh screen also starts to hold the liquid column in the intake. However, if the total value of the hydrostatic and hydrodynamic differential pressure of the liquid is exceeded, the capillary holding capacity of the mesh screen can cause a gas breakthrough inside the intake device.
Из патента Японии 4586300 (МПК B64G 1/40, дата подачи 18.05.2001) известно решение топливного бака, которое содержит заборное устройство, размещенное в выходной горловине топливного бака и соединенное с выходной магистралью, контейнер - «ловушку» топлива, размещенную внутри бака, и внутрибаковые перегородки. Заборное устройство этого топливного бака содержит опорное кольцо, соединенное с оболочкой бака, и цилиндрическую оболочку, размещенную внутри контейнера и закрепленную на опорном кольце.From Japanese patent 4586300 (IPC
Контейнер содержит первую и вторую оболочки, выполненные в виде сферических поясов, большие основания которых соединены друг с другом через проставку, размещенную изолированно от оболочки бака. Первая оболочка контейнера размещена вблизи днища бака, при этом ее меньшее основание соединено с опорным кольцом заборного устройства, причем зазор между первой оболочкой контейнера и оболочкой бака выполнен уменьшающимся при переходе к месту соединения оболочек.The container contains the first and second shells made in the form of spherical belts, the large bases of which are connected to each other through a spacer placed isolated from the tank shell. The first shell of the container is placed near the bottom of the tank, while its smaller base is connected to the support ring of the intake device, and the gap between the first shell of the container and the shell of the tank is reduced when moving to the junction of the shells.
Вторая оболочка контейнера выполнена глухой, а первая оболочка снабжена прорезями и выполнена с обеспечением возможности перетекания топлива через прорези во внутреннюю полость контейнера.The second shell of the container is made blank, and the first shell is provided with slots and is configured to allow fuel to flow through the slots into the inner cavity of the container.
В меридиональных плоскостях бака снаружи контейнера размещены внутрибаковые перегородки, пропущенные с зазором вдоль оболочки бака и с заходом их нижних частей в полость между оболочкой бака и первой оболочкой контейнера.In the meridional planes of the tank, outside the container, there are inside tank partitions passed with a gap along the tank shell and with their lower parts entering the cavity between the tank shell and the first container shell.
Боковая стенка цилиндрической оболочки заборного устройства выполнена с обеспечением возможности отделения жидкой фазы топлива от газовых включений. Верхний торец цилиндрической оболочки заборного устройства снабжен крышкой, выполненной из металлической сетки.The side wall of the cylindrical shell of the intake device is configured to separate the liquid phase of the fuel from gas inclusions. The upper end of the cylindrical shell of the intake device is equipped with a cover made of metal mesh.
Внутри контейнера топливного бака расположены меридиональные пластины, практически полностью перекрывающие поперечное сечение контейнера-ловушки.Inside the fuel tank container there are meridional plates almost completely overlapping the cross section of the trap container.
Сетка, расположенная в верхнем торце боковой стенки оболочки заборного устройства и перекрывающая проем второй оболочки контейнера, обеспечивая выпуск захваченного газа в контейнере и заборнике топлива, делает полость заборника топлива менее защищенной от газовых пузырей, что ведет к снижению надежности работы заборного устройства и топливного бака в целом. Размещенные в меридиональных сечениях внутренней полости контейнера меридиональные пластины обладают невысокой капиллярной способностью, что обуславливает невысокую их способность подтягивать топливо из периферийных частей накопителя к заборнику топлива. Это определяет невысокую надежность этого топливного бака и, следовательно, большие объемы невырабатываемых остатков топлива.The grid located at the upper end of the side wall of the shell of the intake device and overlapping the opening of the second shell of the container, providing the release of trapped gas in the container and the fuel intake, makes the cavity of the fuel intake less protected from gas bubbles, which reduces the reliability of the intake device and the fuel tank in whole. The meridional plates located in the meridional sections of the inner cavity of the container have a low capillary ability, which leads to their low ability to pull fuel from the peripheral parts of the drive to the fuel intake. This determines the low reliability of this fuel tank and, therefore, large volumes of undeveloped fuel residues.
Кроме того, так как площадь проходного сечения прорезей первой оболочки контейнера ограничена по величине, то и массовый расход топлива ограничен по величине, что ограничивает использование этого технического решения, например, в межпланетных космических аппаратах, осуществляющих орбитальные маневры в поле тяготения планет назначения.In addition, since the cross-sectional area of the slots of the first container shell is limited in magnitude, the mass fuel consumption is limited in magnitude, which limits the use of this technical solution, for example, in interplanetary spacecraft performing orbital maneuvers in the gravitational field of the target planets.
Ближайшим аналогом заявляемого решения топливного бака является техническое решение, известное из патента США №5901557 (МПК F17C 3/10, НКИ 62/45.1, опубл. 11.05.1999). Технической проблемой, решаемой этим решением топливного бака, является разработка эффективного устройства, обеспечивающего надежное удержание жидкости около заборника топлива топливного бака в условиях микрогравитации. Кроме того, другой технической проблемой, решаемой этим изобретением, является обеспечение теплового режима криогенного компонента топлива в топливном баке, что актуально для топливных баков верхних ступеней ракет - носителей и разгонных блоков.The closest analogue of the proposed solution to the fuel tank is a technical solution known from US patent No. 5901557 (IPC
Топливный бак, который в наиболее предпочтительном варианте выполнения этого изобретения выполнен в виде сферы, содержит заборное и фазоразделительные устройства.The fuel tank, which in the most preferred embodiment of this invention is made in the form of a sphere, contains an intake and phase separation devices.
Заборное устройство этого решения содержит опорное кольцо, торцы которого соединены с оболочкой бака. Корпус заборного устройства выполнен в виде оболочки вращения и размещен внутри фазоразделительного устройства. Нижний торец корпуса выполнен открытым и соединен с опорным кольцом, а верхний торец перекрыт крышкой. Боковая стенка корпуса заборного устройства выполнена из материала, обеспечивающего возможность отделения жидкой фазы топлива в баке от газа наддува. Кроме того, заборное устройство снабжено накопителем топлива - «отстойником», расположенным вне топливного бака и соединенным с опорным кольцом заборного устройства.The intake device of this solution contains a support ring, the ends of which are connected to the tank shell. The housing of the intake device is made in the form of a shell of rotation and is placed inside the phase separation device. The lower end of the housing is made open and connected to the support ring, and the upper end is covered by a lid. The side wall of the casing of the intake device is made of material that provides the ability to separate the liquid phase of the fuel in the tank from the boost gas. In addition, the intake device is equipped with a fuel accumulator - a "sump" located outside the fuel tank and connected to the support ring of the intake device.
Фазоразделительное устройство этого решения топливного бака содержит экран, выполненный в виде конической оболочки из материала, обеспечивающего возможность отделения жидкой фазы топлива в баке от газа наддува. Экран фазоразделительного устройства соединен с проставкой, которая без зазора закреплена на оболочке бака. Верхняя часть экрана в этом решении соединена с продольной трубкой, пропущенной вдоль продольной оси топливного бака.The phase separation device of this solution of the fuel tank contains a screen made in the form of a conical shell of material that provides the ability to separate the liquid phase of the fuel in the tank from the boost gas. The screen of the phase separation device is connected to a spacer, which, without a gap, is fixed to the tank shell. The upper part of the screen in this solution is connected to a longitudinal tube passed along the longitudinal axis of the fuel tank.
Кроме указанных элементов топливный бак этого технического решения содержит внутрибаковые перегородки, каждая из которых выполнена с контуром, составленным из двух отрезков, соединенных друг с другом под тупым углом, свободные концы которых замкнуты плавной кривой. Внутрибаковые перегородки равномерно размещены в меридиональных плоскостях топливного бака над оболочкой фазоразделительного устройства, причем одна прямолинейная сторона каждой из перегородок соединена с продольной трубкой, а другая прямолинейная сторона пропущена над экраном фазоразделительного устройства, причем место ее стыка с криволинейной стороной перегородки соединено с проставкой. В наиболее предпочтительном варианте выполнения рассматриваемого изобретения топливный бак включает 20 внутрибаковых перегородок.In addition to these elements, the fuel tank of this technical solution contains inner tank partitions, each of which is made with a circuit composed of two segments connected to each other at an obtuse angle, the free ends of which are closed by a smooth curve. Intra-tank partitions are evenly placed in the meridional planes of the fuel tank above the shell of the phase separation device, with one rectilinear side of each of the partitions connected to the longitudinal tube, and the other rectilinear side skipped over the screen of the phase separation device, and its junction with the curved side of the partition is connected to the spacer. In a most preferred embodiment of the invention, the fuel tank includes 20 internal tank walls.
Кроме указанных элементов, рассматриваемое решение топливного бака содержит четыре дугообразные канала прямоугольного сечения, протянутые вдоль днища топливного бака от экрана фазоразделительного устройства до боковой стенки заборника топлива с зазором относительно оболочки бака. Стенки указанных каналов выполнены из материала, обеспечивающего возможность отделения жидкой фазы топлива в баке от газа наддува.In addition to these elements, the fuel tank solution under consideration contains four arcuate channels of rectangular cross-section extending along the bottom of the fuel tank from the screen of the phase separation device to the side wall of the fuel intake with a gap relative to the tank shell. The walls of these channels are made of material providing the ability to separate the liquid phase of the fuel in the tank from the boost gas.
Помимо этого, для обеспечения теплового режима топлива в баке топливный бак содержит элементы пассивной термодинамической системы, использование которых актуально только в топливных баках с криогенными компонентами.In addition, to ensure the thermal regime of fuel in the tank, the fuel tank contains elements of a passive thermodynamic system, the use of which is relevant only in fuel tanks with cryogenic components.
Элементы топливного бака - коническая оболочка и каналы фазоразделительного устройства и боковая стенка заборного устройства, в рассматриваемом решении топливного бака выполнены из мелкоячеистой металлической сетки. При этом стенки экрана и каналов фазоразделительного устройства и боковая стенка заборного устройства в этом решении топливного бака выполнены гофрированными - со складками в отношении 4:1, что позволяет увеличить площадь смачиваемой поверхности элементов и уменьшить скорость течения жидкости сквозь эти элементы и, тем самым, уменьшить гидравлические потери. При этом коническая оболочка фазоразделительного устройства снабжена поддерживающим каркасом, включающим продольные элементы, расположенные вдоль направления образующей конической оболочки экрана, и поперечные элементы.The fuel tank elements — a conical shell and channels of the phase separation device and the side wall of the intake device — in the fuel tank solution under consideration are made of a fine-mesh metal mesh. In this case, the walls of the screen and channels of the phase separation device and the side wall of the intake device in this solution of the fuel tank are corrugated - with folds in the ratio 4: 1, which allows to increase the area of the wetted surface of the elements and reduce the flow rate of the liquid through these elements and, thereby, reduce hydraulic losses. In this case, the conical shell of the phase separation device is equipped with a supporting frame, including longitudinal elements located along the direction of the generatrix of the conical shell of the screen, and transverse elements.
Рассмотренное решение топливного бака имеет следующие недостатки.The fuel tank solution considered has the following disadvantages.
Материалом фазоразделительных элементов ближайшего аналога является моносетка, недостатком которой является значительное отклонение размеров ячеек сетки от номинального размера, что в основном определяется увеличенными размерами ячеек в местах пересечения утка с основой и дефектами тканого полотна сетки, которые выражаются в отклонении реальных размеров ячеек сетки от номинального значения. Это ведет к ухудшению сепарирующих характеристик фазоразделительных элементов и обуславливает необходимость увеличения сепарирующих площадей фазоразделительных элементов, что, отчасти, и доказывается применением гофрированных сетчатых элементов в рассматриваемом техническом решении.The material of the phase separation elements of the closest analogue is a monogrid, the drawback of which is a significant deviation of the mesh cell sizes from the nominal size, which is mainly determined by the increased cell sizes at the intersection of the weft with the warp and defects in the woven mesh web, which are expressed in the deviation of the actual mesh cell sizes from the nominal value . This leads to a deterioration of the separating characteristics of the phase-separating elements and necessitates an increase in the separating areas of the phase-separating elements, which, in part, is proved by the use of corrugated mesh elements in the considered technical solution.
С другой стороны фазоразделительные элементы рассматриваемого технического решения топливного бака, выполненные из сетки, даже гофрированной, со складками, не обладают достаточной жесткостью. Нежесткий фильтроэлемент - моносетка, при воздействии вибрации или ударных нагрузок, словно листок бумаги, «стряхивает» с себя смачивающую жидкость, открывая проход газу через экран к заборному устройству и далее в топливную магистраль. При этом повышение жесткости конической оболочки фазоразделительного устройства этого решения за счет включения в его конструкцию каркаса из продольных и поперечных элементов ведет к увеличению массы топливного бака. С другой стороны под действием вибрации и перегрузок элементы сетки трутся друг об друга, что может служить причиной загрязнения топлива металлическими частицами, попадание которых в двигатель недопустимо.On the other hand, the phase separation elements of the considered technical solution of the fuel tank, made of mesh, even corrugated, with folds, do not have sufficient rigidity. A non-rigid filter element is a monogrid, when exposed to vibration or shock loads, like a piece of paper, “shakes” the wetting liquid from itself, opening the gas passage through the screen to the intake device and then to the fuel line. Moreover, increasing the rigidity of the conical shell of the phase separation device of this solution due to the inclusion of a frame of longitudinal and transverse elements in its design leads to an increase in the mass of the fuel tank. On the other hand, under the influence of vibration and overloads, the mesh elements rub against each other, which can cause contamination of the fuel with metal particles, the ingress of which into the engine is unacceptable.
Основной задачей, решаемой дугообразными каналами, пропущенными вдоль оболочки днища топливного бака и снабженными стенками, выполненными из мелкоячеистой сетки, на заключительных этапах выработки топлива является подтягивание топлива, которое под действием боковых перегрузок оказалось сконцентрированным в периферийных частях внутреннего объема фазоразделительного устройства, к заборнику топлива. Однако из-за относительно небольшой площади поверхности каналов в сравнении с площадью днища бака под экраном фазоразделительного устройства и небольшого их числа влияние дугообразных каналов на отвод жидкой фазы топлива в заборное устройство невелик: возможны ситуации, когда жидкий компонент топлива будет под действием боковых перегрузок «плескаться» внутри полости под коническим экраном фазоразделительного устройства, при этом газовый пузырь может прорваться к заборнику топлива, что снижает надежность работы фазоразделительного устройства и, тем самым, увеличивает массу невырабатываемых остатков топлива.The main task solved by arched channels running along the shell of the bottom of the fuel tank and provided with walls made of a fine mesh at the final stages of fuel production is pulling up the fuel, which under the influence of lateral overloads was concentrated in the peripheral parts of the internal volume of the phase separation device, to the fuel intake. However, due to the relatively small surface area of the channels in comparison with the tank bottom area under the screen of the phase separation device and their small number, the influence of the arcuate channels on the removal of the liquid phase of the fuel into the intake device is small: situations are possible where the liquid component of the fuel will “splash” under the influence of lateral overloads "Inside the cavity under the conical screen of the phase separation device, while the gas bubble can burst to the fuel intake, which reduces the reliability of the phase separation devices and, thereby, increases the mass of undeveloped fuel residues.
Внутрибаковые перегородки рассматриваемого изобретения, соединенные с продольной трубкой, экраном фазоразделительного устройства и проставкой и практически изолированные от оболочки топливного бака, предотвращая закрутку и колебания топлива и вытеснение газового пузыря от фазоразделительного устройства, не оказывают существенного влияния на перемещение жидкого топлива от стенок бака к экрану фазоразделительного устройства.Intra-tank partitions of the considered invention, connected to a longitudinal tube, a screen of a phase separation device and a spacer and practically isolated from the shell of the fuel tank, preventing swirling and vibrations of the fuel and displacement of the gas bubble from the phase separation device, do not significantly affect the movement of liquid fuel from the walls of the tank to the screen of the phase separation devices.
Указанные обстоятельства обуславливают невысокую надежность топливного бака и значительную массу невырабатываемых остатков топлива в топливном баке, что актуально для использования топливного бака в космических аппаратах с длительным сроком активной работы.These circumstances determine the low reliability of the fuel tank and the significant mass of undeveloped fuel residues in the fuel tank, which is important for the use of the fuel tank in spacecraft with a long period of active work.
Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением является снижение массы невырабатываемых остатков топлива в баке в сочетании с повышением надежности работы в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок и снижением массы топливного бака.The technical problem solved by the claimed invention is to reduce the mass of undeveloped fuel residues in the tank in combination with increased reliability under conditions of exposure to vibration and shock loads and reduced mass of the fuel tank.
Заявляемым решением техническая проблема решается следующим образом.The claimed solution to a technical problem is solved as follows.
Как и ближайший аналог, топливный бак содержит заборное и фазоразделительное устройства и внутрибаковые перегородки.Like the closest analogue, the fuel tank contains an intake and phase separation device and internal tank partitions.
Заборное устройство включает корпус, снабженный опорным кольцом и цилиндрической боковой стенкой, нижняя часть которой соединена с опорным кольцом, а верхний торец стенки перекрыт крышкой.The intake device includes a housing provided with a support ring and a cylindrical side wall, the lower part of which is connected to the support ring, and the upper end of the wall is covered by a lid.
В соответствии с заявляемым решением, кроме того, корпус заборного устройства снабжен шпангоутом с профилем Т-образной формы, полка которого встык соединена с оболочкой топливного бака, боковыми продольными стойками, равномерно размещенными вокруг боковой стенки корпуса, и внешним продольным стержнем, закрепленным на крышке соосно корпусу топливного бака. В соответствии с заявляемым решением опорное кольцо закреплено на шпангоуте.In accordance with the claimed solution, in addition, the body of the intake device is equipped with a frame with a T-shaped profile, the flange of which is butt-connected to the shell of the fuel tank, side longitudinal struts evenly spaced around the side wall of the housing, and an external longitudinal shaft fixed coaxially to the cover fuel tank housing. In accordance with the claimed decision, the support ring is mounted on the frame.
Фазоразделительное устройство содержит два экрана, выполненные в виде усеченных конусов и соединенные друг с другом большими основаниями через проставку, размещенную с зазором относительно оболочки топливного бака, и меридиональные пластины, расположенные между экранами фазоразделительного устройства и закрепленные на проставке фазоразделительного устройства и боковых продольных стойках корпуса заборного устройства.The phase separation device contains two screens made in the form of truncated cones and connected to each other by large bases through a spacer placed with a gap relative to the fuel tank shell, and meridional plates located between the screens of the phase separation device and mounted on the spacer of the phase separation device and side longitudinal racks of the intake housing devices.
Меньшее основание первого экрана соединено с опорным кольцом, а меньшее основание второго экрана закреплено на внешнем продольном стержне заборного устройства.The smaller base of the first screen is connected to the support ring, and the smaller base of the second screen is fixed to the outer longitudinal rod of the intake device.
В соответствии с заявляемым решением боковая стенка корпуса заборного устройства, меридиональные пластины и экраны фазоразделительного устройства выполнены из пористого сетчатого материала.In accordance with the claimed solution, the side wall of the casing of the intake device, the meridional plates and screens of the phase separation device are made of porous mesh material.
Уменьшение невырабатываемых остатков топлива при использовании заявляемого решения достигается за счет использования сочетания следующих приемов.The reduction of undeveloped fuel residues when using the proposed solution is achieved through the use of a combination of the following techniques.
1. Выполнение элементов фазоразделительного устройства из пористого сетчатого материала позволяет значительно уменьшить величину отклонения эффективного размера ячеек пористой среды от номинального размера пор исходных сеток. Исследования авторов показывают, что величина эффективного размера ячеек пористого сетчатого материала не превышает 5% в партии материала, что позволяет по сравнению с применением моносеток уменьшить площадь фазоразделительных сепарирующих элементов топливного бака.1. The implementation of the elements of the phase separation device from a porous mesh material can significantly reduce the deviation of the effective cell size of the porous medium from the nominal pore size of the original mesh. The authors' studies show that the effective cell size of the porous mesh material does not exceed 5% in the batch of material, which makes it possible to reduce the area of phase-separating separating elements of the fuel tank in comparison with the use of mono-grids.
2. Кроме того, характерным свойством пористых сетчатых материалов является объемная пористость структуры - наличие извилистых пор, допускающих течение топлива, не только в нормальном, но и в тангенциальном направлении. Это порождает свойство «залечиваемости» места прорыва газового пузыря через фазоразделительный материал: газовый пузырь, проходя через толщу фазоразделительного элемента в нормальном направлении, начинает испытывать капиллярное давление с боков по тангенциальному направлению, которое стремится перерезать этот пузырь поперек, препятствуя тем самым лавинообразному прорыву газовой фазы, как в случае моносетки, через фазоразделительную поверхность.2. In addition, a characteristic property of porous mesh materials is the bulk porosity of the structure — the presence of tortuous pores that allow the flow of fuel, not only in the normal, but also in the tangential direction. This gives rise to a “healing” property of the place where the gas bubble breaks through the phase-separating material: the gas bubble, passing through the thickness of the phase-separating element in the normal direction, begins to experience capillary pressure from the sides along the tangential direction, which tends to cut the bubble across, thereby preventing an avalanche-like breakthrough of the gas phase , as in the case of a monogrid, through a phase separation surface.
3. Кроме того, пористый сетчатый материал обладает в сравнении с моносетками большей жесткостью, так как элементы пористого сетчатого материала прочно соединены друг с другом и представляют собой жесткую объемную структуру, которая, воспринимая вибрационные и ударные нагрузки, не деформируется, что повышает капиллярную удерживающую способность элементов фазоразделительного устройства. Не работая на истирание при воздействии вибрации и, следовательно, не являясь источником загрязнения компонентов топлива механическими частицами, пористый сетчатый материал не является причиной выхода из строя агрегатов автоматики двигательной установки и двигателей от металлических частиц.3. In addition, the porous mesh material has greater rigidity in comparison with mono-grids, since the elements of the porous mesh material are firmly connected to each other and represent a rigid volumetric structure, which, perceiving vibration and shock loads, is not deformed, which increases capillary holding capacity elements of a phase separation device. Without working for abrasion when exposed to vibration and, therefore, not being a source of contamination of the fuel components by mechanical particles, the porous mesh material is not a cause of failure of the automation components of the propulsion system and engines from metal particles.
4. Введение в заявляемом решении в фазоразделительное устройство меридиональных пластин, выполненных из пористого сетчатого материала и закрепленных между проставкой и боковой продольной стойкой корпуса заборного устройства, исключая свободное перемещение топлива внутри фазоразделительного устройства на последних этапах выработки топлива из топливного бака под действием боковых перегрузок и подтягивая остатки топлива в фазоразделительном устройстве к боковой стенке заборного устройства по всей ее высоте, обеспечивает сохранение работоспособности заборного устройства на заключительных этапах выработки топлива и, тем самым, повышает надежность работы топливного бака.4. The introduction in the claimed solution to the phase separation device of meridional plates made of porous mesh material and secured between the spacer and the lateral longitudinal rack of the intake housing, excluding the free movement of fuel inside the phase separation device at the last stages of fuel generation from the fuel tank under the influence of lateral overloads and pulling fuel residues in the phase separation device to the side wall of the intake device over its entire height, ensures conservation the operability of the intake device in the final stages of fuel production and, thereby, increases the reliability of the fuel tank.
5. Соединение первого экрана с опорным кольцом заборного устройства и соединение оболочки бака встык с планкой шпангоута заборного устройства позволяют образовать в топливном баке вблизи его днища сужающуюся к опорному кольцу полость в виде клина, а размещение проставки фазоразделительного устройства с зазором относительно оболочки бака делает эту полость сообщающейся с полостью топливного бака над фазоразделительным устройством. Клиновой эффект в сужающейся полости позволяет в конце выработки топлива подтянуть остатки топлива к заборнику топлива.5. The connection of the first screen with the support ring of the intake device and the joint of the tank shell end-to-end with the frame of the fence of the intake device form a wedge tapering to the support ring in the fuel tank near its bottom, and the placement of the spacer of the phase separation device with a gap relative to the tank shell makes this cavity communicating with the cavity of the fuel tank above the phase separation device. The wedge effect in the tapering cavity allows you to pull the remaining fuel to the fuel intake at the end of the fuel production.
Кроме того, высокие жесткостные характеристики фазоразделительных элементов топливного бака и заборного устройства, выполненных из пористого сетчатого материала, позволяя выполнить элементы фазоразделительного устройства и заборного устройства без дополнительного силового каркаса, дополнительно уменьшают массу топливного бака.In addition, the high stiffness characteristics of the phase separation elements of the fuel tank and the intake device made of porous mesh material, allowing elements of the phase separation device and the intake device to be made without an additional power frame, further reduce the weight of the fuel tank.
Техническим результатом использования указанных приемов является возможность уменьшения массы невырабатываемых остатков топлива до 0,5% и менее в сочетании с повышением надежности работы в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок и снижением массы топливного бака.The technical result of using these techniques is the ability to reduce the mass of undeveloped fuel residues to 0.5% or less in combination with increased reliability under exposure to vibration and shock loads and a decrease in the mass of the fuel tank.
Выполнение внутрибаковых перегородок в соответствии с заявляемым решением из соединенных друг с другом продольных частей, размещенных с зазором вдоль оболочки бака, и поперечных частей, размещенных вдоль второго экрана фазоразделительного устройства, позволяя за счет капиллярных сил перемещать топливо из верхней части топливного бака к фазоразделительному устройству и вдоль его второго экрана из его периферийной части к центральной части, также способствует дополнительному уменьшению невырабатываемых остатков топлива.The implementation of the inner tank partitions in accordance with the claimed solution of the longitudinal parts connected to each other, placed with a gap along the tank shell, and the transverse parts placed along the second screen of the phase separation device, allowing due to capillary forces to move the fuel from the top of the fuel tank to the phase separation device and along its second screen from its peripheral part to the central part, also contributes to an additional reduction of undeveloped fuel residues.
Кроме этого, в заявляемом решении топливный бак может быть снабжен дополнительными внутрибаковыми перегородками, пропущенными вдоль второго экрана фазоразделительного устройства и закрепленными на внешнем продольном стержне и оболочке топливного бака. Введение в конструкцию топливного бака дополнительных внутрибаковых перегородок позволяет уменьшить угловое расстояние между перегородками до 30 угловых градусов и менее, что делает топливный бак пригодным для использования с широким спектром высококипящих ракетных топлив, а отсутствие в дополнительных внутрибаковых перегородках продольных частей, пропущенных вдоль оболочки топливного бака, позволяет дополнительно уменьшить массу топливного бака.In addition, in the claimed solution, the fuel tank can be equipped with additional internal tank partitions, passed along the second screen of the phase separation device and mounted on the outer longitudinal rod and the shell of the fuel tank. The introduction of additional internal tank partitions into the fuel tank design allows reducing the angular distance between the partitions to 30 angular degrees or less, which makes the fuel tank suitable for use with a wide range of high-boiling rocket fuels, and the absence of longitudinal parts missing from the additional internal tank partitions along the fuel tank shell allows you to further reduce the weight of the fuel tank.
Общую площадь экранов фазоразделительного устройства наиболее предпочтительно выбрать превышающей не менее чем в 40 раз площадь поперечного сечения корпуса заборного устройства, что обеспечивая гарантированное заполнение топливом внутренней полости фазоразделительного устройства, позволяет повысить расход топлива через заборное устройство до 0,5…1 кг/с.It is most preferable to choose the total area of the screens of the phase separation device to exceed at least 40 times the cross-sectional area of the intake device housing, which ensures guaranteed filling of the internal cavity of the phase separation device with fuel, which allows increasing fuel consumption through the intake device to 0.5 ... 1 kg / s.
Помимо прочего оболочка топливного бака может быть выполнена в виде сферы, при этом ее диаметр целесообразно выбрать, превышающим высоту корпуса заборного устройства не менее чем в 10 раз. Это исключает возможность прорыва газового пузыря в конце выработки топлива из бака к сливному штуцеру при воздействии ускорений на уровне (10-2…10-1)g, создаваемых двигателями коррекции космического аппарата.Among other things, the shell of the fuel tank can be made in the form of a sphere, while its diameter is advisable to choose, exceeding the height of the casing of the intake device at least 10 times. This eliminates the possibility of a breakthrough of the gas bubble at the end out of fuel from the tank to a drain fitting at the impact acceleration level (10 ... 10 -2 -1) g, the correction generated by the spacecraft engines.
Кроме того, в заявляемом решении меньшее основание второго экрана целесообразно закрепить на внешнем продольном стержне заборного устройства резьбовым соединением, выполненным с обеспечением возможности регулирования положения второго экрана вдоль продольной оси. Это, позволяя в процессе сборки регулировать положение меньшего основания второго экрана вдоль продольной оси, позволяет уменьшить конструктивные и технологические требования к точности выполнения экранов, что упрощает сборку конструкции при соблюдении требований к жесткости экранов.In addition, in the claimed solution, the smaller base of the second screen, it is advisable to fix on the outer longitudinal rod of the intake device threaded connection made with the possibility of regulating the position of the second screen along the longitudinal axis. This allows you to adjust the position of the smaller base of the second screen along the longitudinal axis during the assembly process, which reduces the structural and technological requirements for the accuracy of the screens, which simplifies the assembly of the structure while observing the requirements for the stiffness of the screens.
Помимо прочего, в заявляемом решении угол между оболочкой первого экрана фазоразделительного устройства и касательной к оболочке бака в месте соединения первого экрана с торцом заборника топлива наиболее предпочтительно выбрать не превышающим 30 угловых градусов, что при использовании в качестве топлива несимметричного диметилгидразина, азотной кислоты, гидразина и других высококипящих компонентов ракетного топлива является достаточным для обеспечения выталкивания с помощью капиллярных сил газового пузыря, попавшего в сужающуюся полость между первым экраном и оболочкой бака, на периферию фазоразделительного устройства.Among other things, in the claimed solution, the angle between the shell of the first screen of the phase separation device and the tangent to the shell of the tank at the junction of the first screen with the end of the fuel intake is most preferable to choose not exceeding 30 degrees, which when using asymmetric dimethylhydrazine, nitric acid, hydrazine and other high-boiling propellant components is sufficient to ensure the expulsion by capillary forces of a gas bubble trapped in a tapering the cavity between the first screen and the shell of the tank, on the periphery of the phase separation device.
В заявляемом решении боковую стенку заборного устройства, экраны и меридиональные пластины фазоразделительного устройства наиболее предпочтительно выполнить из подвергнутых термовакуумной сварке под давлением брикетов, составленных из наложенных друг на друга металлических сеток и металлических лент, размещенных между сетками и пропущенных вдоль краев сеток, что, обеспечивая хорошую свариваемость изготовленного таким образом брикета с конструкционными элементами фазоразделительного и заборного устройств, сокращает время сборки, снижает массу и повышает надежность конструкции топливного бака.In the claimed solution, the side wall of the intake device, screens and meridional plates of the phase separation device are most preferably made from thermo-vacuum pressure-welded briquettes composed of superimposed metal grids and metal strips placed between the grids and passed along the edges of the grids, which ensures good the weldability of the briquette made in this way with the structural elements of the phase separation and intake devices, reduces assembly time, reduces weight and improves the reliability of the fuel tank design.
Помимо прочего, крышку корпуса заборного устройства целесообразно выполнить с диаметром, превышающим диаметр боковой стенки корпуса. Боковые стойки наиболее предпочтительно разместить равномерно вокруг боковой стенки корпуса и закрепить их на опорном кольце и периферийной части крышки, что также дополнительно уменьшает массу топливного бака.Among other things, the housing cover of the intake device, it is advisable to perform with a diameter greater than the diameter of the side wall of the housing. It is most preferable to place the side posts evenly around the side wall of the housing and fix them on the support ring and the peripheral part of the cap, which also further reduces the weight of the fuel tank.
В качестве ближайшего аналога заявляемого заборного устройства выбрано техническое решение заборного устройства, известного из патента США №6014987 (МПК B64D 37/20, НКИ 137/540, опубл. 18.01.2000). В соответствии с этим техническим решением заборное устройство содержит корпус, снабженный опорным кольцом, боковой стенкой, выполненной в виде цилиндра, и крышкой, перекрывающей верхний торец боковой стенки. Кроме этого, корпус в заявляемом решении заборного устройства содержит каркас, составленный из продольных, диагональных и поперечных опорных полос небольшой ширины. В заявляемом решении выход заборного устройства соединен с внутренним объемом накопителя топлива, который в свою очередь соединен с выходной магистралью топлива. При этом опорное кольцо рассматриваемого решения выполнено из двух кольцевых силовых элементов, выполненных сечениями в форме уголков: одной полкой каждый из уголков закреплен на оболочке накопителя топлива, а между двумя другими полками уголков закреплены нижние части цилиндрической боковой стенки и каркаса заборного устройства. Крышка корпуса рассматриваемого решения снабжена верхним опорным кольцом, закрепленным на каркасе. Боковая стенка корпуса и осевой проем крышки выполнены из капиллярных материалов с фильтрующими свойствами. Из-за того, что капиллярный материал, используемый в конструкции боковой стенки и крышки корпуса, не обладает достаточной жесткостью, продольные и диагональные полосы каркаса рассматриваемого решения поддерживают боковую стенку, а поперечные полосы - крышку корпуса и предохраняют их от деформаций и потери устойчивости от перепада давления на корпусе заборного устройства. Заборное устройство, кроме того, снабжено радиальными пластинами, выполненными в форме прямоугольников и закрепленными внутри корпуса на продольных и поперечных полосах каркаса и, кроме того, встык соединенных друг с другом вблизи продольной оси топливного бака. Радиальные пластины заборного корпуса снабжены перфорацией. Решая техническую задачу недопущения попадания внутрь заборного устройства загрязнений и недопущения образования завихрений на выходе из заборника топлива, из-за нераскрытия в указанном патенте свойств и характеристик капиллярного материала с фильтровальными свойствами элементов - крышки и боковой стенки корпуса, использовать это техническое решение в целях сепарации топлива от газовых включений довольно проблематично. Кроме того, каркас корпуса этого решения, составленный из продольных и поперечных полос, в сочетании с креплением радиальных пластин друг с другом встык вблизи продольной оси топливного бака, не обладая высокой жесткостью по восприятию инерционных нагрузок, имеет значительную массу. Помимо прочего, конструктивное выполнение в рассматриваемом патенте узла стыка заборника топлива с накопителем, конструктивно изолированным от узла стыка накопителя топлива с оболочкой топливного бака, также влечет увеличение массы заборного устройства. При этом стык корпуса заборного устройства с оболочкой накопителя, лишенный специальных средств герметизации, может не обеспечить непопадание газовых включений во внутренний объем накопителя, что также снижает надежность заборного устройства.As the closest analogue of the claimed intake device, the technical solution of the intake device known from US Pat. No. 6,014,987 (IPC B64D 37/20, NKI 137/540, publ. 18.01.2000) was selected. In accordance with this technical solution, the intake device comprises a housing provided with a support ring, a side wall made in the form of a cylinder, and a lid overlapping the upper end of the side wall. In addition, the housing in the claimed solution of the intake device contains a frame composed of longitudinal, diagonal and transverse support strips of small width. In the claimed solution, the outlet of the intake device is connected to the internal volume of the fuel accumulator, which in turn is connected to the output fuel line. In this case, the support ring of the solution in question is made of two annular power elements made by sections in the shape of corners: with one shelf, each of the corners is fixed on the shell of the fuel accumulator, and between the two other corners of the corners the lower parts of the cylindrical side wall and the frame of the intake device are fixed. The housing cover of the solution in question is provided with an upper support ring fixed to the frame. The side wall of the housing and the axial opening of the cover are made of capillary materials with filtering properties. Due to the fact that the capillary material used in the construction of the side wall and the housing cover does not have sufficient rigidity, the longitudinal and diagonal stripes of the frame of the solution in question support the side wall, and the transverse stripes - the housing cover and protect them from deformation and loss of stability from differential pressure on the body of the intake device. The intake device, in addition, is equipped with radial plates made in the form of rectangles and fixed inside the housing on the longitudinal and transverse stripes of the frame and, in addition, end-to-end connected to each other near the longitudinal axis of the fuel tank. Radial plates of the intake housing are provided with perforations. Solving the technical problem of preventing ingress of contaminants into the intake device and preventing the formation of eddies at the exit of the fuel intake, due to the non-disclosure in the said patent of the properties and characteristics of the capillary material with filtering properties of the elements - the cover and side wall of the housing, use this technical solution in order to separate the fuel from gas inclusions is quite problematic. In addition, the housing frame of this solution, composed of longitudinal and transverse stripes, in combination with fastening the radial plates to each other end-to-end near the longitudinal axis of the fuel tank, without high rigidity in perceiving inertial loads, has a significant mass. Among other things, the constructive implementation in the patent in question of the junction of the junction of the fuel intake with the drive structurally isolated from the junction of the junction of the fuel intake with the fuel tank shell also entails an increase in the mass of the intake device. In this case, the junction of the body of the intake device with the drive shell, devoid of special sealing means, may not ensure that gas inclusions do not enter the internal volume of the drive, which also reduces the reliability of the intake device.
Технической проблемой, решаемой заявляемым техническим решением заборного устройства, является снижение массы заборного устройства в сочетании с решением проблемы по уменьшению массы невырабатываемых остатков топлива.The technical problem solved by the claimed technical solution of the intake device is to reduce the mass of the intake device in combination with the solution to the problem of reducing the mass of undeveloped fuel residues.
Техническая проблема решается следующим образом.The technical problem is solved as follows.
Заборное устройство топливного бака содержит корпус, включающий шпангоут, опорное кольцо, цилиндрическую боковую стенку, крышку, Кроме того, заборное устройство содержит рассекатель и внутренний продольный стержень.The fuel tank intake device comprises a housing including a frame, a support ring, a cylindrical side wall, a cover. In addition, the intake device includes a divider and an inner longitudinal rod.
Опорное кольцо в заявляемом решении снабжено цилиндрическим ребром небольшой высоты, пропущенным вдоль верхней поверхности опорного кольца вблизи его середины. Цилиндрическая боковая стенка выполнена из пористого сетчатого материала, ее нижняя часть закреплена на внешней поверхности указанного ребра опорного кольца, а верхний торец перекрыт крышкой,The support ring in the claimed solution is equipped with a cylindrical rib of small height, skipped along the upper surface of the support ring near its middle. The cylindrical side wall is made of porous mesh material, its lower part is fixed on the outer surface of the indicated rib of the support ring, and the upper end is covered by a lid,
Внутренний продольный стержень размещен внутри корпуса соосно ему и соединен с крышкой.The inner longitudinal rod is placed inside the housing aligned with it and connected to the cover.
Рассекатель заборного устройства снабжен радиальными пластинами, равномерно расположенными вокруг внутреннего продольного стержня и выполненными со скосом, направленным навстречу направлению потока топлива. При этом радиальные пластины рассекателя соединены с внутренним продольным стержнем и внутренней поверхностью упомянутого ребра опорного кольца корпуса.The divider of the intake device is equipped with radial plates evenly spaced around the inner longitudinal rod and made with a bevel directed towards the direction of fuel flow. In this case, the radial plates of the divider are connected to the inner longitudinal rod and the inner surface of the said rib of the support ring of the housing.
Шпангоут заборного устройства выполнен с профилем Т-образной формы, при этом опорное кольцо закреплено на планке шпангоута, а торец планки шпангоута встык соединен с оболочкой топливного бака.The frame of the intake device is made with a profile of a T-shape, while the support ring is fixed to the frame of the frame, and the end of the frame of the frame is end-to-end connected to the shell of the fuel tank.
Снижение массы заборного устройства в заявляемом решении достигается за счет сочетания использования следующих приемов:The reduction in mass of the intake device in the claimed solution is achieved through a combination of the use of the following techniques:
- наличия цилиндрической боковой стенки корпуса, выполненной из пористого сетчатого материала, обладающего высокой жесткостью, и соединенной с крышкой и опорным кольцом;- the presence of a cylindrical side wall of the housing, made of a porous mesh material having high rigidity, and connected to the lid and the support ring;
- наличия внутреннего продольного стержня, верхний конец которого соединен с крышкой, а на его теле закреплены радиальные пластины, в свою очередь соединенные с опорным кольцом;- the presence of an internal longitudinal rod, the upper end of which is connected to the lid, and radial plates are fixed on its body, which in turn are connected to the support ring;
- использования в конструкции заборного устройства шпангоута с профилем Т-образного формы, на полке которого закреплено опорное кольцо, а торец полки соединен с оболочкой топливного бака.- use in the design of the intake device of the frame with a T-shaped profile, on the shelf of which a support ring is fixed, and the end face of the shelf is connected to the shell of the fuel tank.
Это позволяет сформировать в конструкции заборного устройства жесткий каркас, позволяющий передавать возникающие продольные и поперечные нагрузки от топлива и двумя путями, как через боковую стенку корпуса, так и через внутренний продольный стержень и радиальные пластины, передать их на опорное кольцо и далее через планку шпангоута на оболочку бака.This allows you to form a rigid frame in the design of the intake device, which allows you to transfer the emerging longitudinal and transverse loads from the fuel in two ways, both through the side wall of the housing, and through the inner longitudinal rod and radial plates, transfer them to the support ring and then through the frame bar to tank shell.
Кроме того, выполнение боковой стенки корпуса из пористого сетчатого материала, для которого характерна высокая жесткость в сравнении с другими капиллярными материалами, например, с одинарными сетками, позволяет исключить необходимость наличия в конструкции корпуса элементов, поддерживающих боковую стенку корпуса с внутренней стороны, что также уменьшает массу заборного устройства.In addition, the implementation of the side wall of the casing of a porous mesh material, which is characterized by high rigidity in comparison with other capillary materials, for example, with single meshes, eliminates the need for the design of the casing of elements supporting the side wall of the casing from the inside, which also reduces weight of the intake device.
Кроме этого, выполнение боковой стенки корпуса из пористого сетчатого материала, для которого характерно небольшое отклонение эффективного размера ячеек пористой среды от номинального размера пор и объемная пористость структуры, позволяет уменьшить массу невырабатываемых остатков топлива.In addition, the implementation of the side wall of the housing of a porous mesh material, which is characterized by a small deviation of the effective cell size of the porous medium from the nominal pore size and volumetric porosity of the structure, allows to reduce the mass of non-produced fuel residues.
Равномерное расположение радиальных пластин вокруг внутреннего продольного стержня и выполнение их со скосом, направленным навстречу потоку топлива, позволяет не только обеспечить безвихревое течение топлива внутри корпуса заборного устройства, но и удерживать в верхней части заборного устройства газовый пузырь при нулевых и малых расчетных расходах компонентов топлива на заключительном этапе работы топливного бака, обеспечивая наиболее полную выработку жидкого компонента.The uniform arrangement of the radial plates around the inner longitudinal rod and their execution with a bevel directed towards the fuel flow allows not only to ensure a vortex-free flow of fuel inside the body of the intake device, but also to hold a gas bubble in the upper part of the intake device at zero and low estimated costs of the fuel components at the final stage of the fuel tank, providing the most complete production of the liquid component.
Техническим результатом решения технической проблемы является уменьшение массы заборного устройства на 6…9 процентов в сочетании с увеличением полноты выработки компонента из топливного бака.The technical result of solving the technical problem is to reduce the mass of the intake device by 6 ... 9 percent in combination with an increase in the completeness of the production of the component from the fuel tank.
Дополнительно уменьшить массу заборного устройства можно за счет выполнения накопителя топлива в форме цилиндра и соединения торца накопителя со стенкой шпангоута заборного устройства, что обеспечивает совмещение в одном конструктивном узле крепление через Т-образный шпангоут как корпуса заборного устройства, так и накопителя и их соединение с оболочкой топливного бака.It is possible to further reduce the weight of the intake device by making the fuel accumulator in the form of a cylinder and connecting the end of the drive to the wall of the fence of the intake device, which ensures that the mount of the intake device body and the drive and their connection to the shell are connected via a T-shaped frame fuel tank.
Выполнение опорного кольца, радиальных пластин рассекателя и внутреннего продольного стержня в виде единой детали позволяет, помимо прочего, уменьшить время изготовления и время сборки заборного устройства.The implementation of the support ring, radial plates of the divider and the inner longitudinal rod in the form of a single part allows, among other things, to reduce the manufacturing time and assembly time of the intake device.
Боковая стенка корпуса может быть выполнена из брикета, составленного из наложенных друг на друга металлических сеток и подвергнутых термовакуумной сварке под давлением, причем между металлическими сетками брикета боковой стенки корпуса могут быть размещены металлические ленты, пропущенные вдоль краев сеток, что улучшая качество сварного шва, повышает надежность работы заборного устройства.The side wall of the housing can be made of a briquette composed of superimposed metal grids and subjected to thermal vacuum welding under pressure, and metal strips passing along the edges of the grids can be placed between the metal grids of the briquette of the side wall of the housing, which improves the quality of the weld, increases reliability of the intake device.
Помимо прочего, шпангоут корпуса заборного устройства может быть снабжен кольцевой канавкой, а опорное кольцо - дополнительным кольцевым ребром. При этом на дне канавки может быть помещена герметизирующая прокладка, а дополнительное кольцевое ребро выполнено с обеспечением возможности введения в кольцевую канавку шпангоута и сжатия герметизирующей прокладки. Это обеспечивает герметизацию стыка шпангоута и опорного кольца, что, не допуская просачивания газовых включений во внутреннюю полость заборного устройства, повышает надежность работы заборного устройства.Among other things, the frame of the body of the intake device may be provided with an annular groove, and the support ring with an additional annular rib. At the same time, a sealing gasket can be placed at the bottom of the groove, and an additional annular rib is made with the possibility of introducing a frame into the annular groove and compressing the sealing gasket. This provides sealing of the junction of the frame and the support ring, which, avoiding the leakage of gas inclusions into the internal cavity of the intake device, increases the reliability of the intake device.
Кроме того, заборное устройство может быть дополнительно снабжено внешним продольным стержнем, размещенным соосно корпусу и закрепленным на крышке вне корпуса заборного устройства. Помимо прочего, крышку корпуса наиболее предпочтительно выполнить с диаметром, превышающим диаметр боковой стенки корпуса, а корпус заборного устройства дополнительно снабдить боковыми стойками, размещенными вокруг боковой стенки корпуса и закрепленными на опорном кольце и периферийной части крышки.In addition, the intake device may be further provided with an external longitudinal rod placed coaxially with the housing and mounted on the lid outside the housing of the intake device. Among other things, the housing cover is most preferably made with a diameter exceeding the diameter of the side wall of the housing, and the housing of the intake device is further provided with side posts placed around the side wall of the housing and mounted on the support ring and the peripheral part of the cover.
Введение в конструкцию заборного устройства внешнего продольного стержня и боковых стоек обеспечивает возможность дополнительно закрепить на корпусе заборного устройства конструктивные элементы, размещенные внутри топливного бака, например, внутрибаковые перегородки, и передать от них на корпус заборного устройства инерционные нагрузки и, тем самым, обеспечить возможность уменьшить массу топливного бака в целом.The introduction of an external longitudinal rod and side racks into the design of the intake device makes it possible to additionally fix structural elements located inside the fuel tank, for example, internal tank partitions, on the intake device body and transfer inertial loads from them to the intake device body and, thus, provide an opportunity to reduce the mass of the fuel tank as a whole.
Заявляемые решения топливного бака и заборного устройства иллюстрируются следующими материалами:The inventive solutions of the fuel tank and intake device are illustrated by the following materials:
фиг. 1 -заборное устройство, продольный разрез (разрез А-А с фиг. 2);FIG. 1 - intake device, longitudinal section (section AA from Fig. 2);
фиг. 2 - заборное устройство, вид сверху, крышка и боковые стойки условно не показаны;FIG. 2 - intake device, top view, cover and side racks are conventionally not shown;
фиг. 3 - опорное кольцо, рассекатель и внутренний продольный стержень заборного устройства (фрагмент разреза Б-Б с фиг. 2);FIG. 3 - support ring, divider and inner longitudinal rod of the intake device (fragment of section BB from Fig. 2);
фиг. 4 - опорное кольцо (выноска Г с фиг. 3) в сборе с боковой стенкой заборного устройства и первым экраном топливного бака;FIG. 4 - support ring (callout G with Fig. 3) assembled with the side wall of the intake device and the first screen of the fuel tank;
фиг. 5 - крышка, продольный разрез (разрез В-В с фиг. 6);FIG. 5 - cover, longitudinal section (section BB of FIG. 6);
фиг. 6 - крышка, вид сверху;FIG. 6 - cover, top view;
фиг. 7 - боковая стойка заборного устройства в сборе с меридиональной пластиной фазоразделительного устройства;FIG. 7 - a side stand of the intake device assembly with the meridional plate of the phase separation device;
фиг. 8 - поперечное сечение боковой стойки заборного устройства в сборе с меридиональной пластиной фазоразделительного устройства (сечение Е-Е с фиг. 7);FIG. 8 is a cross section of a side strut of an intake device assembled with a meridional plate of a phase separation device (section EE from FIG. 7);
фиг. 9 - частичный продольный разрез топливного бака (фазоразделительное устройство показано в неразрезанном виде);FIG. 9 is a partial longitudinal section of the fuel tank (phase separation device is shown in uncut form);
фиг. 10- поперечный разрез топливного бака (разрез К-К с фиг. 9);FIG. 10 is a transverse section of the fuel tank (section KK with Fig. 9);
фиг. 11 - продольный разрез топливного бака с разрезанными фазоразделительным и заборным устройствами (разрез О-О с фиг. 10);FIG. 11 is a longitudinal section of a fuel tank with cut phase separation and intake devices (section O-O with Fig. 10);
фиг. 12 - конструктивная схема фазоразделительного устройства в сборе с заборным устройством (продольный разрез);FIG. 12 is a structural diagram of a phase separation device assembly with a suction device (longitudinal section);
фиг. 13 - узел стыка заборного и фазоразделительных устройств (выноска П с фиг. 12);FIG. 13 - the junction of the intake and phase separation devices (callout P with Fig. 12);
фиг. 14 - узел стыка поперечных частей внутрибаковых перегородок с внешним продольным стержнем фазоразделительного устройства (вид М с фиг. 9);FIG. 14 - the junction of the transverse parts of the inner partitions with the external longitudinal rod of the phase separation device (type M from Fig. 9);
фиг. 15 - узел стыка поперечных частей внутрибаковых перегородок с внешним продольным стержнем (разрез Н-Н с фиг. 14);FIG. 15 - junction of the transverse parts of the inner partitions with an external longitudinal rod (section H-N with Fig. 14);
фиг. 16 - фотография изготовленных фазоразделительного устройства в сборе с заборным устройством (второй экран фазоразделительного устройства снят);FIG. 16 is a photograph of the made phase separation device assembled with the intake device (the second screen of the phase separation device is removed);
фиг. 17-25 - схемы взаимного положения жидкой и газообразной фаз в баке в условиях невесомости и при воздействии перегрузки (g) на различных этапах выработки топлива.FIG. 17-25 are diagrams of the relative positions of the liquid and gaseous phases in the tank under zero gravity and under the influence of overload (g) at various stages of fuel generation.
Без ограничения общности при последующем изложении условимся терминами «внешний», «наружный», «внутренний» обозначать элементы, расположенные в поперечной плоскости дальше или ближе от продольной оси 1 заборного устройства или от продольной оси 2 топливного бака в радиальном направлении, или поверхности, ориентированные в сторону от продольной оси 1 заборного устройства или продольной оси 2 топливного бака. Кроме того, термины «выше», «ниже», «сверху», «снизу», «верхний торец», «нижний торец», «верхняя сторона», «нижняя сторона» условимся трактовать в соответствии с расположением элементов относительно положительного направления продольной оси 1 заборного устройства или продольной оси 2 топливного бака. Заявляемое заборное устройство выполнено следующим образом.Without loss of generality, in the following presentation, we will agree with the terms “external”, “external”, “internal” to denote elements located in the transverse plane farther or closer from the
Заборное устройство топливного бака 10 (см. фиг. 1, 9) содержит корпус, включающий шпангоут 20, опорное кольцо 30, цилиндрическую боковую стенку 40, крышку 50, внутренний продольный стержень 70 и рассекатель с радиальными пластинами 80.The fuel tank intake device 10 (see FIGS. 1, 9) comprises a housing including a
Шпангоут 20 заборного устройства выполнен с профилем Т -образной формы (см. фиг. 13), состоящим из полки 21 и стенки 22. В соответствии с заявляемым решением внешний торец полки 21 шпангоута 20 встык соединен с оболочкой 11 топливного бака. В наиболее предпочтительном варианте выполнения заборного устройства полка 21 шпангоута снабжена кольцевой канавкой 23 (см. фиг. 13).The
Опорное кольцо 30 заборного устройства (см. фиг. 1, 13) размещено на полке 21 шпангоута 20 и в наиболее предпочтительном варианте выполнения соединено со шпангоутом 20 разъемным 31, например, болтовым соединением. При этом на периферийных частях опорного кольца 30 и шпангоута 20, прилегающих к внутренним торцам опорного кольца и полки шпангоута, целесообразно выполнить соосные отверстия. Как показано на фиг. 2, места крепления 33 опорного кольца 30 к шпангоуту 20 могут быть выполнены в виде наплывов на внутреннем торце опорного кольца 30.The
В соответствии с заявляемым решением опорное кольцо снабжено цилиндрическим ребром 32 небольшой высоты (см. фиг. 3, 4), пропущенным по верхней поверхности опорного кольца 30 вблизи его середины.In accordance with the claimed solution, the support ring is provided with a
Кроме того, в наиболее предпочтительном варианте выполнения заборного устройства на нижней поверхности опорного кольца может быть выполнено дополнительное кольцевое ребро 35, выполненное с обеспечением возможности введения в упомянутую кольцевую канавку 23 шпангоута заборного устройства (см. фиг. 13). При этом на донышке кольцевой канавки 23 целесообразно поместить герметизирующую прокладку 36, выполненную, например, из фторопласта (см. фиг. 13). Затяжка разъемного соединения 31 в ходе соединения опорного кольца со шпангоутом при сборке заборного устройства обеспечивает деформацию прокладки 36 и герметизацию стыка шпангоута и опорного кольца.In addition, in the most preferred embodiment of the intake device, an additional
Боковая стенка 40 корпуса выполнена в форме цилиндра из пористого сетчатого материала - материла, полученного путем термовакуумной сварки под давлением исходного брикета из наложенных друг на друга металлических сеток. Наиболее предпочтительно при этом между металлическими сетками брикетов разместить металлические ленты и пропустить их вдоль краев сеток.The
Нижняя часть боковой стенки 40 корпуса - часть стенки, примыкающая к ее нижнему торцу, закреплена на внешней поверхности указанного ребра 32, что может быть выполнено сваркой (см. фиг. 4).The lower part of the
Верхний торец боковой стенки 40 корпуса перекрыт крышкой 50, выполненной в форме круга (см. фиг. 5, 6). В наиболее предпочтительном варианте выполнения заборного устройства диаметр крышки может быть выбран, превышающим величину диаметра боковой стенки 40 корпуса. Кроме того, крышку 50 целесообразно снабдить цилиндрическим ребром 51 и сваркой соединить внешнюю поверхность ребра 51 с верхней частью боковой стенки корпуса 40 (см. фиг. 5).The upper end of the
Кроме того, крышку 50 целесообразно снабдить переходником 52, выполненным в форме цилиндра, соосного корпусу, разместив его верхнюю часть над крышкой, а нижнюю часть под крышкой - во внутреннем объеме корпуса заборного устройства, как показано на фиг. 1, 5, 12.In addition, it is advisable to provide the
Кроме того, заборное устройство может быть снабжено боковыми стойками 60 (см. фиг. 1, 7, 8, 12, 13, 16). Боковые стойки 60 могут быть выполнены в форме стержней и равномерно размещены вокруг боковой стенки 40 корпуса. Боковые стойки 60 целесообразно закрепить на опорном кольце и на периферийной части крышки. При этом на опорном кольце целесообразно выполнить отверстия 39 и разместить в них утоненные концы 61 стоек 60. Верхние концы 62 стоек могут быть закреплены сваркой в отверстиях 53, выполненных на наплывах 54 на периферийной части крышки 50 (см. фиг. 5, 6). На боковых стойках 60 могут быть закреплены элементы, размещенные внутри топливного бака.In addition, the intake device may be provided with side racks 60 (see Fig. 1, 7, 8, 12, 13, 16). Side racks 60 can be made in the form of rods and evenly placed around the
Внутренний продольный стержень 70 (см. фиг. 1, 3, 12) расположен внутри корпуса заборного устройства ему соосно и соединен с крышкой. При этом верхняя часть внутреннего продольного стержня 70 соединена с переходником 52 крышки резьбовым соединением: верхняя часть внутреннего стержня снабжена отверстием с внутренней резьбой, а переходник 52 крышки 50 снабжен наружной резьбой, переходник ввернут в отверстие верхней части внутреннего продольного стержня 70. Нижнюю часть внутреннего продольного стержня целесообразно выполнить полой, что уменьшает массу заборного устройства.The inner longitudinal shaft 70 (see Figs. 1, 3, 12) is located inside the body of the intake device coaxially with it and connected to the cover. In this case, the upper part of the inner
Кроме того, заборное устройство может быть дополнительно снабжено внешним продольным стержнем 71 (см. фиг. 1), размещенным соосно корпусу заборного устройства и закрепленным на переходнике 52 крышки вне корпуса заборного устройства. Это позволяет закрепить на внешнем продольном стержне конструктивные элементы, размещенные внутри топливного бака, например, внутрибаковые перегородки, что обеспечивает возможность передачи от них на корпус заборного устройства инерционные нагрузки и, тем самым, обеспечить возможность уменьшения массы топливного бака в целом.In addition, the intake device may be further provided with an external longitudinal shaft 71 (see FIG. 1) placed coaxially with the intake device body and mounted on the
Заявляемое техническое решение заборного устройства снабжено рассекателем (см. фиг. 1, 2, 3), содержащим радиальные пластины 80, расположенные в продольных плоскостях равномерно вокруг внутреннего продольного стержня 70 (см. фиг. 2). В соответствии с заявляемым решением радиальные пластины 80 выполнены со скосом, направленным навстречу потоку 82 топлива (см. фиг. 1, 3). В наиболее предпочтительном варианте выполнения заборного устройства каждая из радиальных пластин выполнена в форме, близкой форме прямоугольной трапеции, при этом ее первая 83 - меньшая боковая сторона каждой из радиальных пластин, плавно соединена с внутренним продольным стержнем 70, как показано на фиг. 2, а ее вторая 84 боковая сторона ориентирована под острым углом α (см. фиг. 3) к продольной оси 1 заборного устройства. Величину угла скоса α наиболее предпочтительно выбрать не превосходящей угла в 30 угловых градусов. Область 86 радиальной пластины, прилегающая к вершине трапеции на пересечении ее второй боковой 84 стороны и большего основания 85, плавно соединена с ребром 32 опорного кольца, как показано на фиг. 2, через наплыв 81.The claimed technical solution of the intake device is equipped with a divider (see Fig. 1, 2, 3), containing
Наиболее целесообразно опорное кольцо 30, радиальные пластины 80 рассекателя и внутренний продольный стержень 71 заборного устройства в соответствии с заявляемым решением выполнить в виде единой детали, что может быть выполнено с использованием известных методов механического производства на металлообрабатывающих станках. Это позволяет уменьшить массу заборного устройства и дополнительно сократить время сборки заборного устройства.The most
Кроме того, заборное устройство топливного бака дополнительно может быть снабжено накопителем 90 топлива, выполненным в форме цилиндра и соединенным с выходной магистралью 91. Верхний торец накопителя 90 соединен со стенкой 22 шпангоута 20 заборного устройства.In addition, the fuel tank intake device may additionally be provided with a
Заявляемый топливный бак устроен следующим образом.The inventive fuel tank is arranged as follows.
Топливный бак 10 (см. фиг. 9-16) содержит оболочку 11, заборное и фазоразделительное 100 устройства и внутрибаковые перегородки. В наиболее предпочтительном варианте выполнения топливный бак 10, как показано на фиг. 9, может быть выполнен в виде сферы, хотя заявляемое устройство топливного бака может быть использовано и в топливных баках других форм, например, в цилиндрических топливных баках со сферическими днищами.The fuel tank 10 (see Fig. 9-16) contains a
Заборное устройство в заявляемом топливном баке наиболее предпочтительно выполнить в соответствии с раскрытым выше заборным устройством. Заборное устройство при этом включает корпус, снабженный шпангоутом 20, опорным кольцом 30, цилиндрической боковой стенкой 40, крышкой 50, боковыми продольными стойками 60 и внешним продольным стержнем 71 (см. фиг. 1, 4, 7, 8, 13). В наиболее предпочтительном варианте выполнения изобретения продольную ось 1 корпуса заборного устройства целесообразно разместить вдоль продольной оси 2 топливного бака 10.The intake device in the inventive fuel tank is most preferably performed in accordance with the intake device disclosed above. In this case, the intake device includes a housing provided with a
Шпангоут 20 выполнен с профилем Т-образной формы, планка которого встык соединена с оболочкой 11 топливного бака. Опорное кольцо 30 закреплено на шпангоуте. Боковая стенка 40 корпуса выполнена в форме цилиндра, ее нижняя часть соединена с опорным кольцом 30, а верхний торец перекрыт крышкой 50.The
Крышку корпуса заборного устройства наиболее предпочтительно выполнить с диаметром, превышающим диаметр боковой стенки корпуса, как показано на фиг. 5.The housing cover of the intake device is most preferably made with a diameter greater than the diameter of the side wall of the housing, as shown in FIG. 5.
Внешний продольный стержень 71 (см. фиг. 1, 12, 16) расположен снаружи корпуса заборного устройства вдоль продольной оси 2 топливного бака и соединен с крышкой, при этом крышка может быть снабжена переходником 52, выполненным в форме цилиндра небольшой высоты и расположенным на крышке вдоль продольной оси 2 топливного бака. Нижняя часть внешнего продольного стержня 71 соединена с переходником 52 крышки резьбовым соединением: нижняя часть внешнего продольного стержня снабжена наружной резьбой, а верхняя часть переходника 52 крышки 50 снабжена внутренней резьбой, внешний продольный стержень при этом ввернут в отверстие верхней части переходника 52.The outer longitudinal rod 71 (see Fig. 1, 12, 16) is located outside the intake device body along the
Боковые продольные стойки 60 размещены равномерно вокруг боковой стенки корпуса вдоль продольной оси 2 топливного бака и ориентированы вдоль продольной оси 2 топливного бака. Боковые продольные стойки 60 закреплены на крышке 50 и опорном кольце 30 заборного устройства.The lateral
В соответствии с заявляемым решением фазоразделительное устройство 100 (см. фиг. 9-13, 16) содержит первый 101 и второй 102 экраны, выполненные в виде усеченных конусов и соединенных друг с другом большими основаниями через проставку 103. Проставка 103 помещена с зазором относительно оболочки топливного бака, как показано на фиг. 11. Проставка 103 может быть выполнена из двух кольцевых элементов, например, квадратного сечения, соединенных цилиндрической стенкой небольшой высоты.In accordance with the claimed solution, the phase separation device 100 (see Figs. 9-13, 16) contains the first 101 and second 102 screens made in the form of truncated cones and connected to each other by large bases through a
Первый экран 101 расположен вблизи днища топливного бака, при этом его меньшее основание соединено с опорным кольцом 30 заборного устройства (см. фиг. 13). Соединение первого экрана 101 фазоразделительного устройства с опорным кольцом 30 корпуса заборного устройства может быть выполнено сваркой, при этом опорное кольцо 30 для обеспечения сварки может быть снабжено наклонной площадкой 38 (см. фиг. 4). Относительно оболочки 11 топливного бака первый экран 101 в соответствии с заявляемым решением размещен с образованием сужающейся к опорному кольцу полости 104 (см. фиг. 13), что достигается выполнением соединения оболочки 11 топливного бака встык с торцом планки шпангоута 20 в сочетании с выполнением соединения первого экрана 101 с опорным кольцом 30, закрепленным на полке шпангоута 20. При этом угол θ (см. фиг. 13) между первым экраном 101 фазоразделительного устройства и касательной к оболочке 11 бака в месте соединения первого экрана 101 с опорным кольцом наиболее предпочтительно выбрать, не превышающим 30 угловых градусов.The
Меньшее основание второго экрана 102 в соответствии с заявляемым решение закреплено на внешнем продольном стержне 71 заборного устройства (см. фиг. 12), для чего внешний продольный стержень 71 может быть снабжен кольцом 72, при этом к периферийной части кольца 72 может быть приварена оболочка второго экрана 102. При этом резьбовое соединение внешнего продольного стержня 71 заборного устройства с переходником 52 крышки обеспечивает возможность регулирования положения второго экрана вдоль продольной оси бака.The smaller base of the
Кроме того, фазоразделительное устройство содержит меридиональные пластины 110, выполненные из пористого сетчатого материала. Меридиональные пластины ПО расположены между экранами 101 и 102 фазоразделительного устройства с зазором относительно них, практически полостью перекрывая по высоте меридиональные продольные сечения фазоразделительного устройста. Меридиональные пластины 110 закреплены на проставке 103 фазоразделительного устройства и боковых продольных стойках 60 корпуса заборного устройства.In addition, the phase separation device comprises
Соединение меридиональных пластин 110 с проставкой 103 и с боковыми продольными стойками 60 наиболее предпочтительно выполнить сваркой, при этом, в частности, продольные стойки 60 могут быть выполнены сечением в форме полукруга, как показано на фиг. 8, включающего площадку 63 под сварку с пористым сетчатым материалом второго экрана.The connection of the
В соответствии с заявляемыми решениями как меридиональные пластины, первый и второй экраны фазоразделительного устройства, так и боковая стенка заборного устройства выполнены из пористого сетчатого материала - материала, полученного путем термовакуумной сварки под давлением исходного брикета из наложенных друг на друга металлических сеток (см., например, Синельников Ю.И., Пористые сетчатые материалы, изд. «Металлургия», М., 1983, стр. 16-17; Белов С.В., Пористые проницаемые материалы, справочник, М., «Металлургия», 1987, стр. 234-260; Зейгарник Ю.А., Испытания пористого сетчатого материала в качестве оболочки лопаток высокотемпературных газовых турбин, Москва, ОИВТ РАН, 2010, стр. 8-13). Исходный брикет может быть составлен из тканых металлических сеток с ячейками микронных размеров, выполненных, например, в соответствии с техническими условиями ТУ 14-4-507-99. Взаимное положение металлических сеток в брикете относительно друг друга может быть выбрано в соответствии с решениями, раскрытыми, например, в авторских свидетельствах СССР №1551397 и 1768236, патенте РФ 2006353, патенте США 3907513. В соответствии с заявляемым решением указанные элементы могут быть изготовлены из сеток с размерами ячеек от 1 до 600 мкм.In accordance with the claimed solutions, both the meridional plates, the first and second screens of the phase separation device, and the side wall of the intake device are made of porous mesh material - a material obtained by thermal vacuum welding under pressure of the initial briquette from superimposed metal grids (see, for example , Sinelnikov Yu.I., Porous mesh materials, publishing house “Metallurgy”, M., 1983, pp. 16-17; Belov SV, Porous permeable materials, reference book, M., “Metallurgy”, 1987, pp. 234-260; Zeigarnik Yu.A., Isp Tanya porous mesh material as the sheath blades high-temperature gas turbines, Moscow, JIHT Sciences, 2010, p. 8-13). The initial briquette can be composed of woven metal grids with micron-sized cells, made, for example, in accordance with the technical specifications TU 14-4-507-99. The relative position of the metal grids in the briquette relative to each other can be selected in accordance with the solutions disclosed, for example, in USSR author's certificates No. 1551397 and 1768236, RF patent 2006353, US patent 3907513. In accordance with the claimed solution, these elements can be made of grids with mesh sizes from 1 to 600 microns.
Для обеспечения качественного выполнения сварных соединений боковой стенки корпуса с ребром 32 опорного кольца и ребром 51 крышки корпуса заборного устройства, экранов и меридиональных пластин с опорным кольцом 32, проставкой 103, кольцом 72 внешнего продольного стержня 71, и продольными боковыми стойками 60 брикет из наложенных друг на друга металлических сеток целесообразно дополнить металлическими лентами, размещенными между сетками и пропущенными вдоль краев сеток. Металлические ленты, проложенные между сетками вдоль их краев и сваренные вместе с сетками в одном брикете, улучшая качество сварных швов в местах сварки как боковой стенки с опорным кольцом и крышкой заборного устройства, так и меридиональных пластин и экранов с проставкой, опорным кольцом и кольцом внешнего продольного стержня, повышают надежность работы заборного устройства и сокращают время изготовления как заборного устройства, так и топливного бака.To ensure high-quality welded joints of the side wall of the body with the
Упомянутые внутрибаковые перегородки топливного бака 10 размещены в меридиональных плоскостях топливного бака. Каждая из меридиональных перегородок выполнена из соединенных друг с другом продольной 12 и поперечной 13 частей (см. фиг. 9).Said inner tank baffles of the
Продольные 12 части перегородок расположены с зазором вдоль оболочки бака и могут быть закреплены на внутренней поверхности бака, например, с помощью бобышек. Концы продольных частей 12 внутрибаковых перегородок целесообразно соединить друг с другом поперечными силовыми элементами 15. Продольные части внутрибаковых перегородок перемещают топливо, осевшее на оболочке бака, к фазоразделительному устройству и демпфируют колебания жидкости при эволюциях аппарата, как правило, для этого необходимо от 3 до 6 внутрибаковых перегородок.The longitudinal 12 parts of the partitions are located with a gap along the shell of the tank and can be fixed on the inner surface of the tank, for example, using bosses. It is advisable to connect the ends of the
Поперечные части 13 внутрибаковых перегородок выполнены в виде четырехугольников и пропущены вдоль второго экрана фазоразделительного устройства. Одна сторона каждой из поперечных 13 перегородок соединена с продольной 12 перегородкой, а противоположная ей сторона закреплена на внешнем продольном стержне 71 заборного устройства.The
Кроме указанных внутрибаковых перегородок, топливный бак может быть снабжен дополнительными внутрибаковыми перегородками 17, которые наиболее предпочтительно разместить между указанными выше внутрибаковыми перегородками (см. фиг. 10). Как и указанные выше внутрибаковые перегородки, дополнительные внутрибаковые перегородки 17 размещены в меридиональных плоскостях топливного бака, могут быть выполнены в виде четырехугольников и пропущены вдоль второго экрана фазоразделительного устройства. Одна сторона дополнительных внутрибаковых перегородок 17 закреплена на внешнем продольном стержне 71 заборного устройства, а другая сторона - на оболочке топливного бака.In addition to these inside tank partitions, the fuel tank may be provided with additional
Поперечные части 13 внутрибаковых перегородок и дополнительные внутрибаковые перегородки 17 за счет клинового эффекта подтягивают топливо с периферии второго экрана фазоразделительного устройства к заборному устройству. Как показано на фиг. 10, введение в конструкцию топливного бака шести дополнительных внутрибаковых перегородок позволяет уменьшить угловое расстояние между перегородками до 30 угловых градусов, что делает топливный бак пригодным для использования с широким спектром высококипящих ракетных топлив, а отсутствие в дополнительных внутрибаковых перегородках продольных частей, пропущенных вдоль оболочки топливного бака, позволяет дополнительно уменьшить массу топливного бака. В зависимости от выбранной надежности фазоразделительного устройства и свойств компонента топлива совокупное число внутрибаковых перегородок, снабженных поперечными частями, и дополнительных внутрибаковых перегородок составляет от 12 до 24 штук.The
Узел соединения поперечных 13 частей внутрибаковых перегородок и дополнительных внутрибаковых перегородок 17 с внешним продольным стержнем 71 (см. фиг. 14, 15) может содержать соединительный элемент 16, выполненный в виде втулки, снабженной продольными стенками. Втулка насажена на внешний продольный стержень 71 и закреплена на нем разъемным соединением. Продольные стенки равномерно размещены вокруг втулки и соединены, например, болтовыми соединениями, с поперечными частями 13 внутрибаковых перегородок и, в случае необходимости, с дополнительными внутрибаковыми перегородками 17.The junction of the transverse 13 parts of the inside partitions and additional
К числу меридиональных пластин в фазоразделительном устройстве подход такой же, как и к числу совокупности внутрибаковых перегородок и дополнительных внутрибаковых перегородок над вторым экраном фазоразделительного устройства. Меридиональные пластины удерживают жидкость в пространстве между двумя экранами на окончательной стадии выработки топлива из бака, когда газовая фаза уже заходит внутрь фазоразделительного устройства. Кроме того пластины создают направленное опорожнение внутреннего объема фазоразделительного устройства - от периферии к центру, что способствует достижению высокой степени выработки топлива. Также они играют демпфирующую роль в отношении топлива, удерживаемого внутри фазоразделительного устройства между двумя экранами, что также способствует за счет сохранения направленного опорожнения внутреннего объема поддержанию высокой степени выработки топлива.The approach to the number of meridional plates in the phase separation device is the same as to the number of the combination of internal tank partitions and additional internal tank partitions above the second screen of the phase separation device. The meridional plates hold the liquid in the space between the two screens at the final stage of fuel generation from the tank, when the gas phase already enters the phase separation device. In addition, the plates create a directed emptying of the internal volume of the phase separation device from the periphery to the center, which helps to achieve a high degree of fuel production. They also play a damping role with respect to the fuel held inside the phase separation device between the two screens, which also helps to maintain a high degree of fuel production by maintaining directed emptying of the internal volume.
В наиболее предпочтительном варианте выполнения топливный бак и его заборное устройство ориентировано для использования в составе межпланетных космических аппаратов. Полет межпланетных космических аппаратов включает этап перелета к планете назначения и маневров в ее гравитационном поле, сопровождаемый включениями двигателей большой тяги с массовым расходом топлива на уровне 0,4…1 кг/с и с перегрузками на уровне (10-2…10-1)g, и заключительный этап работы на орбите искусственного спутника планеты, сопровождаемый работой двигателей ориентации малой тяги с малым расходом топлива и перегрузками, не превосходящими 5*10-3 g.In the most preferred embodiment, the fuel tank and its intake device are oriented for use in interplanetary spacecraft. Flight interplanetary spacecraft comprises the step of the planet trip destination and its maneuvers in a gravitational field, followed by a high thrust engines inclusions with a mass flow rate of fuel at 0.4 ... 1 kg / s and at the level of congestion (10 ... 10 -2 -1) g, and the final stage of orbiting an artificial satellite of the planet, accompanied by the operation of small thrust orientation engines with low fuel consumption and overloads not exceeding 5 * 10 -3 g.
При использовании топливного бака и заборного устройства в межпланетных космических аппаратах оболочку топливного бака наиболее предпочтительно выполнить в виде сферы, причем ее диаметр целесообразно выбрать, превышающим высоту корпуса заборного устройства (h, см. фиг. 1), не менее чем в 10 раз. Это исключает возможность прорыва газового пузыря в конце выработки топлива из бака к сливному штуцеру при воздействии ускорений на уровне (10-2…10-1)g, создаваемых двигателями коррекции космического аппарата на этапе межпланетного перелета и орбитального маневрирования в поле ее тяготения.When using a fuel tank and a suction device in interplanetary spacecraft, the shell of the fuel tank is most preferably made in the form of a sphere, and it is advisable to choose its diameter exceeding the height of the body of the suction device (h, see Fig. 1) by at least 10 times. This eliminates the possibility of a gas bubble breaking at the end of the fuel production from the tank to the drain fitting under the influence of accelerations at the level of (10 -2 ... 10 -1 ) g created by the spacecraft correction engines at the stage of interplanetary flight and orbital maneuvering in the gravitational field.
Кроме того, при использовании топливного бака в составе межпланетных космических аппаратов общую площадь экранов фазоразделительного устройства наиболее предпочтительно выбрать превышающую не менее чем в 40 раз площадь поперечного сечения корпуса заборного устройства - площадь, определяемую внутренним диаметром d (см. фиг. 2) боковой стенки корпуса. Это, обеспечивая гарантированное заполнение топливом внутренней полости фазоразделительного устройства, позволяет повысить расход топлива через заборное устройство до 0,5…1 кг/с, что достаточно для работы двигательных установок, как межпланетных космических аппаратов, так и широкого спектра космических аппаратов иного назначения.In addition, when using a fuel tank as part of interplanetary spacecraft, the total area of the screens of the phase separation device is most preferable to choose at least 40 times the cross-sectional area of the body of the intake device — the area determined by the inner diameter d (see Fig. 2) of the side wall of the body . This, ensuring guaranteed filling of the internal cavity of the phase separation device with fuel, allows increasing fuel consumption through the intake device to 0.5 ... 1 kg / s, which is enough for the operation of propulsion systems, both interplanetary spacecraft and a wide range of spacecraft for other purposes.
Основные элементы заборного устройства и топливного бака могут быть изготовлены из алюминиевого сплава АМг-6М известными методами механической обработки. Боковая стенка корпуса заборного устройства, экраны и меридиональные пластины фазоразделительного устройства выполняются из сеток из нержавеющей стали, подвергнутых термовакуумной сварке под давлением. Рассекатель, внутренний продольный стержень и опорное кольцо заборного устройства выполняются зацело в виде единой детали, после чего на полученную деталь устанавливается крышка корпуса, к которой приваривается боковая стенка. Крышка корпуса комплектуется внешним продольным стержнем.The main elements of the intake device and fuel tank can be made of aluminum alloy AMg-6M by known methods of machining. The side wall of the body of the intake device, screens and meridional plates of the phase separation device are made of stainless steel nets subjected to thermal vacuum welding under pressure. The divider, the inner longitudinal rod and the support ring of the intake device are made integrally in the form of a single part, after which the housing cover is mounted on the received part, to which the side wall is welded. The housing cover is equipped with an external longitudinal shaft.
Экраны фазоразделительного устройства свариваются с проставкой, а меридиональные пластины - с боковыми стойками, которые закрепляются на опорном кольце и крышке. После чего производится крепление фазоразделительного устройства к заборному устройству, в ходе которого путем регулирования положения места крепления второго экрана к внешнему продольному стержню вдоль продольной оси производится натяжение оболочек экранов.The screens of the phase separation device are welded with a spacer, and the meridional plates with side racks, which are fixed on the support ring and the cover. After that, the phase separation device is attached to the intake device, during which the shells of the screens are tensioned by adjusting the position of the second screen to the external longitudinal rod along the longitudinal axis.
После этого проводится сварка шпангоута заборного устройства с оболочкой днища топливного бака и установка на шпангоут опорного кольца заборного устройства.After that, the frame of the intake device with the shell of the bottom of the fuel tank is welded and the support ring of the intake device is mounted on the frame.
После установки продольных частей внутрибаковых перегородок на оболочке днища топливного бака втулка с продольными стенками и поперечными частями внутрибаковых перегородок устанавливается на внешний продольный стержень, поперечные части внутрибаковых перегородок соединяются с продольными частями, а свободные концы продольных частей внутрибаковых перегородок скрепляются с поперечными силовыми элементами.After installing the longitudinal parts of the inner tank partitions on the shell of the bottom of the fuel tank, the sleeve with the longitudinal walls and the transverse parts of the inner tank partitions is mounted on the outer longitudinal rod, the transverse parts of the inner tank partitions are connected to the longitudinal parts, and the free ends of the longitudinal parts of the inner tank partitions are fastened to the transverse power elements.
После этого нижняя полусфера топливного бака соединяется с верхней полусферой бака.After that, the lower hemisphere of the fuel tank is connected to the upper hemisphere of the tank.
В процессе космического полета, когда топливный бак заполнен топливом и « газовая подушка», состоящая из газа наддува, занимает от 5 до 50% объема топливного бака, жидкость полностью окружает фазоразделительное устройство, т.к. внутрибаковые перегородки собирают топливо и не дают газовому пузырю подойти вплотную ко второму экрану фазоразделительного устройства (см. фиг. 17). При этом фазоразделительное устройство затоплено в жидкости.During the space flight, when the fuel tank is filled with fuel and the “gas cushion”, consisting of boost gas, occupies from 5 to 50% of the volume of the fuel tank, the liquid completely surrounds the phase separation device, because the internal tank walls collect fuel and prevent the gas bubble from coming close to the second screen of the phase separation device (see FIG. 17). In this case, the phase separation device is flooded in the liquid.
При работающих двигателях большой тяги, когда действующее ускорения может достигать величины 10-1 g, топливо переориентируется в направлении действующей перегрузки и граница раздела газ-жидкость приобретает плоский вид. По мере выработки топлива она движется плоскопараллельно в направлении фазоразделительного устройства. Фазоразделительное устройство затоплено в жидкости и работает как гидравлическое сопротивление по отношению к жидкому компоненту (см. фиг. 18). Мелкие пузыри газа оседают на поверхности фазоразделительного экрана, не проникая внутрь, т.к. гидравлическое сопротивление фазоразделительного устройства и в этом случае остается по величине меньше значения капиллярной удерживающей способности первого экрана.With working engines of high thrust, when the effective acceleration can reach 10 -1 g, the fuel reorients in the direction of the current overload and the gas-liquid interface takes on a flat look. As the fuel is developed, it moves plane-parallel in the direction of the phase separation device. The phase separation device is flooded in a liquid and acts as a hydraulic resistance with respect to the liquid component (see FIG. 18). Small bubbles of gas settle on the surface of the phase separation screen without penetrating inside, because the hydraulic resistance of the phase separation device in this case also remains smaller than the capillary holding capacity of the first screen.
При степени заполнения бака топливом от 50 до 20% положение жидкости и газа в топливной полости на пассивных участках существования аппарата можно представить на фиг. 19, где показано, что фазоразделительное устройство окружено жидкостью, которая также располагается по внутренней поверхности бака слоем незначительной толщины. При действующей от работающих двигателей перегрузке (см. фиг. 20) жидкость собирается в нижней части бака в виде шарового сегмента с плоской границей раздела. При этом граница раздела «газ-жидкость» может полностью закрыть первый экран фазоразделительного устройства без проникновения газа внутрь этого устройства. Это объясняется конструктивными параметрами экрана (размерами), определяющими низкое гидравлическое сопротивление первого фазоразделительного экрана и хорошей способностью пористого сетчатого материала оставаться в смоченном состоянии при нахождении границы раздела на капиллярной поверхности.With the degree of filling the tank with fuel from 50 to 20%, the position of the liquid and gas in the fuel cavity in the passive sections of the apparatus can be represented in FIG. 19, where it is shown that the phase separation device is surrounded by a liquid, which is also located on the inner surface of the tank with a layer of small thickness. When overload is applied from operating engines (see Fig. 20), the liquid collects in the lower part of the tank in the form of a spherical segment with a flat interface. At the same time, the gas-liquid interface can completely close the first screen of the phase separation device without gas penetrating inside this device. This is explained by the design parameters of the screen (dimensions), which determine the low hydraulic resistance of the first phase separation screen and the good ability of the porous mesh material to remain in a wet state when the interface is located on the capillary surface.
При степени заполнения бака от 20% и менее в условиях действия малой гравитации (пассивный участок полета КА) жидкость находится в фазоразделительном устройстве и на внутренней поверхности бака (см. рис. 21). Стадии выработки топлива из бака на заключительных этапах выработки топлива показаны на фиг. 22-25. Искривление границы раздела «газ - жидкость» внутри фазоразделительного устройства обусловлено наличием меридиональных пластин, разделяющих внутреннее пространство на большое количество мелких полостей, в которых капиллярные силы проявляются заметнее, чем в остальном пространстве, и которые способствуют направленному опорожнению внутренней полости фазоразделительного устройства.When the degree of filling of the tank is 20% or less under the conditions of low gravity (passive portion of the spacecraft flight), the liquid is in the phase separation device and on the inner surface of the tank (see Fig. 21). The stages of fuel generation from the tank in the final stages of fuel generation are shown in FIG. 22-25. The curvature of the gas-liquid interface inside the phase separation device is due to the presence of meridional plates dividing the internal space into a large number of small cavities, in which capillary forces are more pronounced than in the rest of the space, and which contribute to the directed emptying of the internal cavity of the phase separation device.
Заявленный топливный бак и его заборное устройство могут быть изготовлены на предприятиях ракетно-космической промышленности.The claimed fuel tank and its intake device can be manufactured at the enterprises of the rocket and space industry.
Claims (33)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137327A RU2657137C2 (en) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Fuel tank and its intake device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137327A RU2657137C2 (en) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Fuel tank and its intake device |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016137327A3 RU2016137327A3 (en) | 2018-03-26 |
| RU2016137327A RU2016137327A (en) | 2018-03-26 |
| RU2657137C2 true RU2657137C2 (en) | 2018-06-08 |
Family
ID=61708219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016137327A RU2657137C2 (en) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Fuel tank and its intake device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657137C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4743278A (en) * | 1986-06-16 | 1988-05-10 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Passive propellant management system |
| RU7088U1 (en) * | 1994-12-26 | 1998-07-16 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | FUEL TANK FOR STORAGE AND SUBMISSION OF LIQUID FUEL UNDER WEIGHTLESS CONDITIONS |
| US5901557A (en) * | 1996-10-04 | 1999-05-11 | Mcdonnell Douglas Corporation | Passive low gravity cryogenic storage vessel |
| US6014987A (en) * | 1998-05-11 | 2000-01-18 | Lockheed Martin Corporation | Anti-vortex baffle assembly with filter for a tank |
| RU2165871C1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Device for separation of liquid and gas under weightlessness conditions |
-
2016
- 2016-09-19 RU RU2016137327A patent/RU2657137C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4743278A (en) * | 1986-06-16 | 1988-05-10 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Passive propellant management system |
| RU7088U1 (en) * | 1994-12-26 | 1998-07-16 | Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина | FUEL TANK FOR STORAGE AND SUBMISSION OF LIQUID FUEL UNDER WEIGHTLESS CONDITIONS |
| US5901557A (en) * | 1996-10-04 | 1999-05-11 | Mcdonnell Douglas Corporation | Passive low gravity cryogenic storage vessel |
| US6014987A (en) * | 1998-05-11 | 2000-01-18 | Lockheed Martin Corporation | Anti-vortex baffle assembly with filter for a tank |
| RU2165871C1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Device for separation of liquid and gas under weightlessness conditions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016137327A3 (en) | 2018-03-26 |
| RU2016137327A (en) | 2018-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7034648B2 (en) | Additional manufactured reinforcement structure | |
| US20100264275A1 (en) | Bubble trap for a fuel tank in a spacecraft | |
| RU2581295C1 (en) | Disposable fuel supply system | |
| CA2764605C (en) | A separator for a gas/liquid flow | |
| CN105346733B (en) | Celestial body lander tank propellant management device and preparation method thereof | |
| US7320726B2 (en) | Hydrogen storage apparatus | |
| US9108144B2 (en) | Tank for separating liquid from gas under weightless conditions | |
| US20030196705A1 (en) | Variable-gravity anti-vortex and vapor-ingestion-suppression device | |
| US10994238B2 (en) | Radial flow adsorption vessel comprising flexible screen | |
| EP3260378B1 (en) | Propellant tank for spacecraft, and spacecraft | |
| RU2657137C2 (en) | Fuel tank and its intake device | |
| US5334239A (en) | Passive gas separator and accumulator device | |
| EP2749338A1 (en) | Filter, in particular for a rotary | |
| EP3357573B1 (en) | Filler packing | |
| EP2054126B1 (en) | Explosion suppressor | |
| RU2340516C1 (en) | Upper-stage rocket and strong ring (2 versions) | |
| US20160379724A1 (en) | Part including vibration mitigation device(s), nuclear reactor pressure vessel assembly including the part, and methods of manufacturing thereof | |
| JP6283410B2 (en) | COOLER, COOLING DEVICE USING SAME, AND METHOD OF COOLING HEAT GENERATOR | |
| RU2661631C1 (en) | Carrier rocket transfer compartment and its supporting frame | |
| RU2293665C1 (en) | Fuel tank | |
| RU7088U1 (en) | FUEL TANK FOR STORAGE AND SUBMISSION OF LIQUID FUEL UNDER WEIGHTLESS CONDITIONS | |
| RU46736U1 (en) | ROCKER TANK UNIT | |
| NO331853B1 (en) | Cross-shaped assembly for use in a tank | |
| JPS6099891A (en) | Method of forming toroidal type tank and support structure of toroidal type tank-torus | |
| KR102563410B1 (en) | Liquid fuel tank |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210311 Effective date: 20210311 |