RU2685161C1 - System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit - Google Patents

System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit Download PDF

Info

Publication number
RU2685161C1
RU2685161C1 RU2018126494A RU2018126494A RU2685161C1 RU 2685161 C1 RU2685161 C1 RU 2685161C1 RU 2018126494 A RU2018126494 A RU 2018126494A RU 2018126494 A RU2018126494 A RU 2018126494A RU 2685161 C1 RU2685161 C1 RU 2685161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
fuel consumption
rocket
fiber
oxidizer
Prior art date
Application number
RU2018126494A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сильвестр Сергеевич Курдов
Original Assignee
Сильвестр Сергеевич Курдов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сильвестр Сергеевич Курдов filed Critical Сильвестр Сергеевич Курдов
Priority to RU2018126494A priority Critical patent/RU2685161C1/en
Priority to PCT/RU2018/000615 priority patent/WO2020017990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685161C1 publication Critical patent/RU2685161C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44—Feeding propellants
    • F02K9/56—Control

Abstract

FIELD: rocket equipment.SUBSTANCE: invention relates to rocket engineering and specifically to a fuel consumption control system. System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion system includes sensors of second fuel consumption: oxidizer and fuel, connected through amplifying-conversion device with on-board central computer, made with possibility to supply control signal to control unit of throttles drives, and fiber-optic level gauges connected with onboard central computer. At that, fiber-optic level gauges contain cylindrical pipe with distributed sensor located in it and communicating with controlled fuel tank, wherein the distributed sensor consists of an optical fiber, an optical reflectometer and an actuating element – a float of magnetic material, inside which three rollers are installed.EFFECT: invention provides higher accuracy of determining level of fuel components in tanks of carrier rocket, which increases power characteristics of propulsion system of carrier rocket.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к системе управления расходом топлива.The invention relates to the field of rocket technology, namely to the control system of fuel consumption.

Так, из уровня техники известна система подачи ракетного топлива в ракетный двигатель, включающая первый бак, второй бак, первую систему питания, соединенную с первым баком, и вторую систему питания, соединенную со вторым баком, датчики давления и температуры, в двух баках, передающие показания в контрольное устройство, которое управляет клапанами (патент РФ № 2641802, F02K9/44, F02K9/46, F02K9/50, F02K9/60, опубликованный 22.01.2018).Thus, in the prior art, a system for supplying rocket fuel to a rocket engine is known, comprising a first tank, a second tank, a first power system connected to the first tank, and a second power system connected to the second tank, pressure and temperature sensors in two tanks transmitting readings to the control device that controls the valves (RF Patent No. 2641802, F02K9 / 44, F02K9 / 46, F02K9 / 50, F02K9 / 60, published 01.22.2018).

В качестве наиболее близкого аналога принята комбинированная система управления расходованием компонентов топлива, содержащая датчики секундных расходов компонентов топлива, установленные в магистралях подачи, вычислительное устройство, обрабатывающее сигналы с датчиков секундных расходов и формирующее команды на дроссель регулирования соотношения секундных расходов компонентов топлива, и упомянутый дроссель с блоком управления (патент РФ № 2492122, B64G 1/24, F02K 9/56, опубликованный 10.09.2013). As the closest analogue, a combined fuel consumption control system has been adopted, containing sensors for fuel component seconds installed in supply lines, a computing device that processes signals from sensors for second expenses and generates commands to control the throttle for adjusting the ratio of seconds for fuel components and control unit (RF patent No. 2492122, B64G 1/24, F02K 9/56, published 09/10/2013).

Недостатком известного решения является недостаточная точность определения уровня компонентов топлива в баках ракеты-носителя, особенно при выходе одного из средств измерения из строя, остатки незабора топлива, а также невозможность контроля заправки и расходования топлива в режиме реального времени.A disadvantage of the known solution is the lack of accuracy in determining the level of the components of the fuel in the tanks of the launch vehicle, especially when one of the measuring devices fails, residual fuel failure, as well as the impossibility of monitoring refueling and fuel consumption in real time.

Технической проблемой заявленного изобретения является создание системы комбинированного управления расходованием топлива на основе волоконно-оптических линий связи для ракетных двигательных установок с возможностью снижения уровня гарантийных запасов компонентов топлива, что приводит к увеличению массы полезного груза на заданной орбите; повышения точности определения уровня компонентов топлива в баках ракеты-носителя, что приводит к увеличению энергетических характеристик двигательной установки ракеты-носителя; обеспечивающей минимизацию остатков топлива до предельных значений в баках ракет; а также контроля заправки и расходования топлива в режиме реального времени.The technical problem of the claimed invention is the creation of a system of combined control of fuel consumption on the basis of fiber-optic communication lines for rocket propulsion systems with the possibility of reducing the level of guarantee stocks of fuel components, which leads to an increase in the mass of payload in a given orbit; improving the accuracy of determining the level of fuel components in the launch vehicle tanks, which leads to an increase in the energy characteristics of the launch vehicle propulsion system; minimizing fuel residues to the limit values in the missile tanks; and also control of refueling and fuel consumption in real time.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении точности определения уровня компонентов топлива в баках ракеты-носителя, что приводит к увеличению энергетических характеристик двигательной установки ракеты-носителя.The technical result achieved in the implementation of this invention is to improve the accuracy of determining the level of the components of the fuel in the tanks of the launch vehicle, which leads to an increase in the energy characteristics of the propulsion system of the launch vehicle.

Указанный технический результат достигается в системе комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки, содержащей датчики секундных расходов топлива: окислителя и горючего, связанные через усилительно-преобразовательное устройство с бортовой центральной вычислительной машиной, выполненной с возможностью подачи управляющего сигнала на блок управления приводами дросселей, и связанными с бортовой центральной вычислительной машиной волоконно-оптическими уровнемерами, которые содержат цилиндрическую трубу с расположенным в ней распределенным датчиком и сообщающуюся с контролируемым топливным баком, при этом распределенный датчик состоит из оптического волокна, оптического рефлектометра и воздействующего элемента - поплавка из магнитного материала, внутри которого установлены три ролика.This technical result is achieved in a combined fuel management system for a rocket propulsion system containing second fuel consumption sensors: an oxidizer and a fuel, connected through an amplifier-converter device to an onboard central computer, configured to supply a control signal to the throttle actuator control unit, and fiber optic level meters connected to an onboard central computer that contain a cylinder ical distributed sensor tube and communicating with the controlled fuel tank disposed therein, wherein the distributed sensor comprises an optical fiber, the OTDR and the actuating element - the float of magnetic material, inside of which three rollers are installed.

Благодаря заявленному изобретению обеспечивается повышение точности определения уровня компонентов топлива в баках ракеты-носителя, что приводит к увеличению энергетических характеристик двигательной установки ракеты-носителя.Thanks to the claimed invention, an increase in the accuracy of determining the level of the components of the fuel in the tanks of the launch vehicle is ensured, which leads to an increase in the energy characteristics of the propulsion system of the launch vehicle.

Благодаря наличию датчиков секундных расходов топлива: окислителя и горючего, связанных через усилительно-преобразовательное устройство с бортовой центральной вычислительной машиной получают прямую информацию о расходе окислителя и горючего. На основе полученных данных с датчиков секундных расходов топлива: окислителя и горючего бортовая центральная вычислительная машина сравнивает параметры данных сигналов и выдает управляющий сигнал на блок управления приводами дросселей, который через приводы дросселей изменяет расходную характеристику жидкостного ракетного двигателя.Due to the presence of sensors of fuel consumption per second: an oxidizer and fuel, connected via an amplifier-converter device with an onboard central computer, they receive direct information about the consumption of an oxidizer and fuel. Based on the data obtained from the sensors of fuel consumption per second: an oxidizer and fuel, the on-board central computer compares the parameters of these signals and outputs a control signal to the throttle actuators control unit, which through the drives of the throttles changes the flow characteristic of the rocket engine.

Благодаря наличию связанных с бортовой центральной вычислительной машиной волоконно-оптических уровнемеров, где каждый волоконно-оптический уровнемер содержит цилиндрическую трубу, сообщающуюся с контролируемым топливным баком, расположенный в цилиндрической трубе распределенный датчик, состоящий из оптического волокна, оптического рефлектометра и воздействующего элемента - поплавка из магнитного материала, внутри которого установлены три ролика, обеспечивается повышение точности определения уровня окислителя и горючего в топливных баках ракеты-носителя, поскольку к сигналу на оптическое волокно от механического воздействия роликов, установленных внутри поплавка, добавляется сигнал взаимодействии поплавка, корпус которого выполнен из магнитного материала, с оптоволокном, вследствие чего оптический рефлектометр определяет местоположение постоянного магнита (поплавка).Due to the presence of fiber-optic level gauges connected with the on-board central computer, where each fiber-optic level gauge contains a cylindrical tube connected to a controlled fuel tank, a distributed sensor in the cylindrical tube consisting of an optical fiber, an optical reflectometer and an acting element - a float from a magnetic the material, inside which there are three rollers, improves the accuracy of determining the level of oxidizer and fuel in the fuel In addition to the signal to the optical fiber from the mechanical action of the rollers installed inside the float, the signal of the interaction of the float, the body of which is made of magnetic material, with the optical fiber is added to the signal on the optical fiber, resulting in the optical reflectometer determining the location of the permanent magnet (float).

Таким образом, благодаря совместному использованию волоконно-оптического уровнемера в топливном баке с окислителем и топливном баке с горючим, а также датчиков секундных расходов топлива: окислителя и горючего, связанных с бортовой центральной вычислительной машиной, обеспечивается повышение точности определения уровня компонентов топлива (окислителя и горючего) в баках ракеты-носителя, что приводит к увеличению энергетических характеристик двигательной установки ракеты-носителя.Thus, due to the combined use of a fiber-optic level gauge in a fuel tank with an oxidizer and a fuel tank with fuel, as well as sensors of second fuel consumption: an oxidizer and fuel associated with the onboard central computer, the accuracy of determining the level of the fuel components (oxidizer and fuel) is improved. ) in the tanks of the launch vehicle, which leads to an increase in the energy characteristics of the propulsion system of the launch vehicle.

В частности, оптический рефлектометр состоит из импульсного полупроводникового лазера, приемника и разветвителя.In particular, an optical reflectometer consists of a pulsed semiconductor laser, a receiver, and a splitter.

В частности, система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки может содержать датчики измерения температуры окислителя и горючего, которые позволяют применять ее для криогенных топлив.In particular, the combined fuel management system for a rocket propulsion system may contain sensors for measuring the temperature of the oxidizer and fuel, which allow it to be used for cryogenic fuels.

Далее сущность изобретения поясняется следующими чертежами.Further, the invention is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 показана блок-схема предлагаемой системы комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки с указанием подключения одного из волоконно-оптических уровнемеров.Figure 1 shows the block diagram of the proposed system of combined control of fuel consumption for a rocket propulsion system with an indication of the connection of one of the fiber-optic level gauges.

На фиг.2 – конструктивное выполнение волоконно-оптического уровнемера.Figure 2 - constructive implementation of a fiber-optic level gauge.

Согласно фигуре 1 система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки содержит установленные в магистралях топливных трубопроводов (магистралях подачи горючего и окислителя из топливных баков хранения в камеру сгорания) датчик секундных расходов окислителя (ДРО) 1 и датчик секундных расходов горючего (ДРГ) 2. ДРО и ДРГ представляют собой тахометры. Упомянутые датчики секундных расходов компонентов топлива (окислителя и горючего) связаны, например, посредством проводной связи с усилительно-преобразовательным устройством (далее УПДР) 3, которое преобразует сигналы с упомянутых датчиков в цифровые коды Uо и Uг, соответствующие измеренной величине секундных расходов компонентов топлива. УПДР 3 соединено, например, посредством проводной связи с бортовой центральной вычислительной машиной (далее БЦВМ) 4. БЦВМ связан с блоком управления приводами дросселей (далее БУПД) 5 и выдает на него управляющий сигнал U для изменения расходной характеристики жидкостного ракетного двигателя (далее ЖРД). Для повышения точности определения уровня компонентов топлива в баках окислителя и горючего ракеты расположен волоконно-оптический уровнемер.According to FIG. 1, the combined fuel management system for a rocket propulsion system contains sensors of oxidant consumption (DRO) 1 and sensor for second consumption of fuel (DRG) 2, installed in the mains of fuel pipelines (mains of fuel supply and oxidizer from the fuel storage tanks to the combustion chamber). DRO and DRG are tachometers. The said sensors of the second consumption of fuel components (oxidizer and fuel) are connected, for example, by wired connection with an amplifier-converter device (hereinafter DPR) 3, which converts the signals from said sensors into digital codes U о and U g corresponding to the measured value of the second consumption of components fuel. DFC 3 is connected, for example, by wired communication with an on-board central computer (hereinafter referred to as CVM) 4. The onboard computer is connected to a control unit for throttle actuators (hereinafter referred to BUPD) 5 and outputs a control signal U to change the flow characteristics of a liquid propellant rocket engine . To improve the accuracy of determining the level of the components of the fuel in the tanks of the oxidizer and fuel rocket is fiber optic level gauge.

Волоконно-оптический уровнемер (фиг.2) содержит цилиндрическую трубу, сообщающуюся с топливным баком хранения окислителя (если рассматривать волоконно-оптический уровнемер, расположенный в топливным баком хранения окислителя) или горючего (если рассматривать волоконно-оптический уровнемер, расположенный в топливным баком хранения горючего) – далее контролируемым топливным баком, расположенный в цилиндрической трубе распределенный датчик, состоящий из оптического волокна (в частности, одномодового стандартного телекоммуникационного волокна), оптического рефлектометра и воздействующего элемента - поплавка из магнитного материала, внутри которого установлены три ролика. Волоконно-оптические уровнемеры связаны с бортовой центральной вычислительной машиной. Цилиндрическая трубка 15 уровнемера представляет собой сосуд, сообщающийся с контролируемым топливным баком 11 и позволяет коррелировать погрешности уровня измеряемой жидкости (горючего, окислителя), вызванные изменением траектории полета ракета-носителей функционалом рабочей циклограммы. В трубке 15 натянуто оптическое волокно 13, соединенное одним концом с оптическим рефлектометром 12, вынесенным за пределы топливного бака (в приборный отсек) и защищенным от жидкости в топливном баке гермопроходником 16. Вдоль оптического волокна 13, вслед за уходящей из трубки 15 уровнемера жидкостью, перемещается поплавок 14, выполненный из магнитного материала, внутри которого расположены ролики, которые искривляют оптическое волокно. Данные искривления (микро-изгибы) фиксирует оптический рефлектометр 12. Также, помимо физического воздействия на оптическое волокно, оптический рефлектометр 12 регистрирует воздействие магнитного поля, оказываемого корпусом поплавка 14 на оптическое волокно. Природа данного взаимодействия обоснована так называемым «магнитооптическим эффектом», сущность которого заключается в том, что круговое двулучепреломление, появляющееся в присутствии магнитного поля, поворачивает плоскость поляризации линейно поляризованного излучения на определенный угол. Так как поплавок 14 перемещается вместе с жидкостью, то искривление оптического волокна осуществляется строго по ходу перемещения жидкости, вдоль натянутого оптического волокна, в результате чего мы получаем линейную картину отображения уровня зеркала жидкости в каждом баке ракета-носителей.Fiber optic level gauge (figure 2) contains a cylindrical tube connected to the oxidizer fuel storage tank (if we consider a fiber optic level gauge located in the oxidizer storage fuel tank) or fuel (if we consider a fiber optic level gauge located in the fuel storage fuel tank ) - further controlled fuel tank, located in a cylindrical tube distributed sensor consisting of optical fiber (in particular, single-mode standard telecommunications o fiber), an optical reflectometer and an acting element - a float made of magnetic material, inside which there are three rollers. Fiber optic level gauges are connected to an onboard central computer. The cylindrical tube 15 of the level gauge is a vessel that communicates with the controlled fuel tank 11 and allows you to correlate the error level of the measured liquid (fuel, oxidizer) caused by a change in the flight path of the launch vehicles by the functionality of the operating cyclogram. In the tube 15, the optical fiber 13 is connected, connected at one end to an optical reflectometer 12 placed outside the fuel tank (into the instrument compartment) and sealed through the pressure gauge 16 protected from the liquid in the fuel tank. Following the level gauge fluid leaving the tube 15, moves the float 14, made of magnetic material, inside of which are located the rollers, which bend the optical fiber. These curvatures (micro-bends) captures the optical reflectometer 12. Also, in addition to the physical impact on the optical fiber, the optical reflectometer 12 records the effect of the magnetic field exerted by the body of the float 14 on the optical fiber. The nature of this interaction is substantiated by the so-called “magneto-optical effect”, the essence of which lies in the fact that circular birefringence that appears in the presence of a magnetic field rotates the plane of polarization of linearly polarized radiation by a certain angle. Since the float 14 moves with the liquid, the curvature of the optical fiber is carried out strictly along the direction of movement of the liquid, along the stretched optical fiber, with the result that we get a linear picture of the display of the level of the liquid mirror in each tank of launch vehicles.

Использование волоконно-оптического уровнемера позволяет увеличить количество контролируемых воздействующих факторов на систему комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки, благодаря чему повышается ее эффективность. Рефлектограмма механического воздействия поплавка на оптическое волокно и рефлектограмма магнито-оптического взаимодействия, – имеет гораздо большую точность измерения и надежность, в сравнении, как с традиционными дискретными уровнемерами соответствующих систем.The use of a fiber-optic level gauge allows you to increase the number of controlled influencing factors on the system of combined control of fuel consumption for rocket propulsion, thereby increasing its efficiency. The reflectogram of the mechanical effect of the float on the optical fiber and the reflectogram of the magneto-optical interaction, has much greater measurement accuracy and reliability, in comparison, as with traditional discrete level gauges of the respective systems.

Оптический рефлектометр 12 определяет локальный уровень компонентов топлива в топливном баке и состоит из блока управления 6, полупроводникового импульсного лазера 7, приемника 8 и разветвителя 9, которые обеспечивают проведение измерений параметров оптического волокна 13 (см. фиг. 1). Блок управления 6 рефлектометра связан с БЦВМ 4 посредством, например, проводов. Полупроводниковый импульсный лазер 7 представляет собой лазерный светодиод, который формирует короткие зондирующие импульсы необходимой длительности. Разветвитель 9 направляет излучение полупроводникового импульсного лазера 7 к оптическому волокну 13, а обратный отраженный поток света от оптического волокна 13 к приемнику 8. Приемник 8 может представлять собой фотоприемник, который точно измеряет уровни и задержки по времени всех отражений, появляющихся по мере прохождения зондирующего светового импульса вдоль волокна 13. Optical reflectometer 12 determines the local level of the fuel components in the fuel tank and consists of a control unit 6, a semiconductor pulsed laser 7, a receiver 8 and a splitter 9, which provide measurements of the parameters of the optical fiber 13 (see Fig. 1). The control unit 6 of the reflectometer is connected to the onboard computer 4 by means of, for example, wires. Semiconductor pulsed laser 7 is a laser LED, which forms short probing pulses of the required duration. The splitter 9 directs the radiation of the semiconductor pulsed laser 7 to the optical fiber 13, and the reverse reflected light from the optical fiber 13 to the receiver 8. The receiver 8 can be a photodetector that accurately measures the levels and delays in time of all reflections that appear as the probing light passes impulse along fiber 13.

Система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки может содержать датчики измерения температуры окислителя и горючего, расположенные в топливном баке.The combined fuel management system for a rocket propulsion system may contain sensors for measuring the temperature of the oxidizer and fuel located in the fuel tank.

Система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки работает следующим образом.The system of combined control of fuel consumption for rocket propulsion works as follows.

Блок управления 6 каждого оптического рефлектометра формирует управляющий сигнал на полупроводниковый импульсный лазер 7, который создает световой импульс, распространяющийся по оптическому волокну 13. Световой импульс проходит разветвитель 9, который рассеивает часть излучения на приемник 8. Приемник 8 передает сигнал на блок управления 6 оптического рефлектометра 12. Блок управления 6, анализируя интенсивность светового сигнала и площадь светового пятна, определяет источник воздействия (физическая деформация волоконно-оптических линий связи 13 и воздействие магнитооптического эффекта). Далее каждый блок управления 6 посылает два синхронизированных по частоте с электрическими импульсами сигнала Un и UMO на БЦВМ 4. Параллельно от датчиков расхода окислителя (ДРО) 1 и горючего (ДРГ) 2 сигналы поступают в усилительно-преобразовательное устройство 3, в котором сигналы усиливаются, преобразуются в цифровой код и отправляются в БЦВМ 4. БЦВМ 4, получив сигналы от разных источников: датчиков расхода топлива 1, 2 в магистралях топливных трубопроводов и волоконно-оптических уровнемеров, проводит вычисления по специальному алгоритму, который выдает оптимизированную картину расхода с учетом показателей разных источников. Далее БЦВМ 4 формирует управляющий сигнал U на приводы дросселей 10 регулирования соотношения секундных расходов компонентов топлива и посылает этот сигнал в блок управления приводами дросселей (БУПД) 5. Привода дросселей 10 изменяют расходную характеристику ЖРД путем изменения положение заслонок в каждой магистрали топливных трубопроводов, соединяющих топливные баки хранения горючего и окислителя с камерой сгорания топлива, соответственно выданному сигналу α.The control unit 6 of each optical reflectometer generates a control signal to the semiconductor pulsed laser 7, which creates a light pulse propagating through the optical fiber 13. The light pulse passes the splitter 9, which scatters part of the radiation to the receiver 8. The receiver 8 transmits a signal to the control unit 6 of the optical reflectometer 12. The control unit 6, analyzing the intensity of the light signal and the area of the light spot, determines the source of impact (physical deformation of fiber-optic lines communication 13 and the effect of the magneto-optical effect). Next, each control unit 6 sends two synchronized in frequency with electric pulses of the signal Un and U MO to the onboard computer 4. In parallel, from the flow sensors of the oxidizer (DRO) 1 and fuel (DRG) 2, the signals arrive at amplifying device 3, in which the signals are amplified are converted into a digital code and sent to the onboard computer 4. The onboard computer 4, receiving signals from different sources: fuel consumption sensors 1, 2 in the highways of fuel pipelines and fiber optic level gauges, performs calculations using a special algorithm that This gives an optimized picture of consumption, taking into account the performance of different sources. Next, the on-board computer 4 generates a control signal U to drive the throttles 10 controlling the ratio of the second consumption of fuel components and sends this signal to the throttle actuators control unit (BHD) 5. The drive of the throttles 10 changes the flow characteristics of the liquid propellant rotor by changing the position of the valves in each fuel line fuel storage tanks and oxidizer with a combustion chamber of the fuel, respectively, issued by the signal α.

Таким образом, данная система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки позволяет снизить уровень гарантийных запасов компонентов топлива, что приводит к увеличению массы полезного груза на заданной орбите, и увеличить точность определения уровня компонентов топлива в баках ракеты-носителя, что приводит к увеличению энергетических характеристик двигательной установки ракеты-носителя, за счет формирования выходного сигнала на основании сразу двух независимых друг от друга источников информации: рефлектограмм, полученных за счет механического воздействия поплавковой системы с оптическим кабелем, усиленной магнито-оптическим эффектом Фарадея, и показателей секундных расходомеров в магистралях трубопровода ЖРДУ.Thus, this system of combined management of fuel consumption for a rocket propulsion system reduces the level of guaranteed fuel component stocks, which leads to an increase in the mass of the payload in a given orbit, and to increase the accuracy of determining the level of fuel components in the launch vehicle tanks, which leads to an increase in energy the characteristics of the propulsion system of the launch vehicle, due to the formation of the output signal based on two information sources independent of each other at once rmatsii: trace, obtained by the mechanical impact of the float system with an optical cable, enhanced magneto-optical Faraday effect, and flow rates in lines Seconds ZHRDU pipeline.

Предлагаемая система может использоваться не только в ракетно-космической технике, но и в других отраслях промышленно-хозяйственной деятельности, например в труднодоступных местах добычи полезных ископаемых – на глубине, для контроля уровня технологических жидкостей в трубопроводах.The proposed system can be used not only in rocket and space technology, but also in other branches of industrial and economic activity, for example, in hard-to-reach places of mining, at depth, to control the level of process fluids in pipelines.

Claims (3)

1. Система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки, содержащая датчики секундных расходов окислителя и горючего, связанные через усилительно-преобразовательное устройство с бортовой центральной вычислительной машиной, выполненной с возможностью подачи управляющего сигнала на блок управления приводами дросселей, отличающаяся тем, что снабжена связанными с бортовой центральной вычислительной машиной волоконно-оптическими уровнемерами, которые содержат цилиндрическую трубу с расположенным в ней распределенным датчиком и сообщающуюся с контролируемым топливным баком, при этом распределенный датчик состоит из оптического волокна, оптического рефлектометра и воздействующего элемента - поплавка из магнитного материала, внутри которого установлены три ролика.1. A combined fuel management system for a rocket propulsion system, comprising sensors of oxidizer and fuel consumption per second, connected through an amplifier-converter device to an onboard central computer, configured to supply a control signal to a throttle actuator control unit, characterized in that it is connected with an on-board central computer fiber optic level gauges that contain a cylindrical tube with a distributed sensor in it and communicating with a controlled fuel tank, while the distributed sensor consists of an optical fiber, an optical reflectometer and an acting element - a float of magnetic material, inside which there are three rollers. 2. Система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки по п.1, отличающаяся тем, что оптический рефлектометр состоит из импульсного полупроводникового лазера, приемника и разветвителя.2. The system of combined control of fuel consumption for a rocket propulsion system according to claim 1, characterized in that the optical reflectometer consists of a pulsed semiconductor laser, a receiver and a splitter. 3. Система комбинированного управления расходованием топлива для ракетной двигательной установки по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчики измерения температуры окислителя и горючего.3. The system of combined control of fuel consumption for a rocket propulsion system according to claim 1, characterized in that it further comprises sensors for measuring the temperature of the oxidizer and fuel.
RU2018126494A 2018-07-18 2018-07-18 System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit RU2685161C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126494A RU2685161C1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit
PCT/RU2018/000615 WO2020017990A1 (en) 2018-07-18 2018-09-18 System of combined control of propellant consumption for a rocket propulsion unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126494A RU2685161C1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685161C1 true RU2685161C1 (en) 2019-04-16

Family

ID=66168562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018126494A RU2685161C1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2685161C1 (en)
WO (1) WO2020017990A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719799C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-23 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Signal feeder for separation of starting stage of vertically launching aircraft

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU102363B1 (en) * 2020-12-30 2022-08-17 Silvestr Sergeevich Kurdov Combined fuel consumption control system for a rocket engine installation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2524938A1 (en) * 1982-04-08 1983-10-14 Centre Nat Etd Spatiales METHOD FOR REGULATING THE MIXING RATIO OF PROPERGOLS FOR A LIQUID PROPERGOLS ENGINE BY MEASURING FLOW RATES AND REGULATORS FOR ITS IMPLEMENTATION
US4424679A (en) * 1981-09-10 1984-01-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Constant thrust hybrid rocket motor
RU2085755C1 (en) * 1993-06-23 1997-07-27 Научно-производственное объединение "Энергомаш" им.акад.В.П.Глушко Method of control of liquid-propellant rocket engine and device for realization of this method
RU2492122C2 (en) * 2011-06-28 2013-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Combined method of controlling rocket engine fuel consumption with multiple initiation and combined system of fuel consumption control
RU2622677C1 (en) * 2016-07-05 2017-06-19 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Rps fuel component management system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424679A (en) * 1981-09-10 1984-01-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Constant thrust hybrid rocket motor
FR2524938A1 (en) * 1982-04-08 1983-10-14 Centre Nat Etd Spatiales METHOD FOR REGULATING THE MIXING RATIO OF PROPERGOLS FOR A LIQUID PROPERGOLS ENGINE BY MEASURING FLOW RATES AND REGULATORS FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2085755C1 (en) * 1993-06-23 1997-07-27 Научно-производственное объединение "Энергомаш" им.акад.В.П.Глушко Method of control of liquid-propellant rocket engine and device for realization of this method
RU2492122C2 (en) * 2011-06-28 2013-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Combined method of controlling rocket engine fuel consumption with multiple initiation and combined system of fuel consumption control
RU2622677C1 (en) * 2016-07-05 2017-06-19 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Rps fuel component management system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719799C1 (en) * 2019-06-28 2020-04-23 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Signal feeder for separation of starting stage of vertically launching aircraft

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020017990A1 (en) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2685161C1 (en) System for combined control of fuel consumption for rocket propulsion unit
Pitt et al. Optical-fibre sensors
EP0303221B1 (en) Liquid level indicator using laser beam
CN103292874B (en) Method and device for online verification and realtime self-calibration of radar liquid level meter
CN112649069B (en) Liquid level detection system based on strain optical fiber sensor
US11181406B2 (en) Ultrasonic mass fuel flow meter
KR20120052219A (en) Fiber optic liquid level detector
CN102636151A (en) Laser range finder and range finding method thereof
US20240085229A1 (en) Ultrasonic Mass Fuel Flow Meter
US20230066926A1 (en) Ultrasonic mass fuel flow meter
JPS60216216A (en) Optical conversion means
CN110132160B (en) Bridge deflection measuring method adopting optical fiber light source
CN103644953A (en) Transparent liquid level measurement method and realizing device for transparent liquid level measurement
JPH04215020A (en) Optical fiber fuel and liquid gage
CN108844498A (en) Twin-laser artillery barrel bore Linearity surveying equipment
RU178116U1 (en) FIBER OPTICAL LEVEL METER
LU102363B1 (en) Combined fuel consumption control system for a rocket engine installation
CN202649466U (en) Laser range finder
Pitt et al. Optical-fibre sensors
US7929144B1 (en) Optical system and method for gas detection and monitoring
Kazemi et al. Fiber optic cryogenic liquid level detection system for space applications
JPS61145403A (en) Optical detector
RU206351U1 (en) FIBER OPTICAL SENSOR TEST PATTERN
Taylor et al. High precision non-contacting optical level gauge
Fang et al. An Optical Periscope Technique for Measuring Cryogenic Liquid Level Height in Adverse Environment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200719