РАКЕТНЫЙ БЛОК Российский патент 2004 года по МПК B64G1/00 B64G1/40 

Изобретение относится к ракетной технике, а точнее к ракетным блокам ракет-носителей.

Известны ракетные блоки, имеющие двигательную установку с маршевым двигателем и топливными баками, приборный отсек (см., например, книгу "Ракеты-носители". /Под. ред. С.О.Осипова. - М.: Воениздат, 1981 г., с. 32-38).

Недостатками известных ракетных блоков являются их недостаточно плотная компоновка и значительные продольные габариты.

Известен ракетный блок (разгонный блок), содержащий двигательную установку с маршевым двигателем и топливными баками горючего и окислителя с общим разделительным днищем, имеющим стыковочные узлы с замками для соединения с одной стороны в нижней части с ракетой-носителем, а с другой стороны в верхней части с приборным отсеком и полезным грузом (см., например, патент РФ №2156723, кл. B 64 G 1/14, от 03.11.99 г.).

Однако данный ракетный блок также имеет довольно низкую плотность компоновки и значительную массу.

Задачей данного изобретения является создание ракетного блока с техническим результатом в виде уменьшения массы и повышения плотности компоновки за счет применения новой силовой схемы передачи нагрузки.

Данная задача решается тем, что в ракетном блоке, содержащем двигательную установку с маршевым двигателем, приборный отсек и топливные баки горючего и окислителя с общим разделительным днищем, соединенные с одной стороны, в верхней части, с полезным грузом, а с другой стороны, в нижней части, через стыковочные узлы с ракетой-носителем, в соответствии с изобретением общее разделительное днище выполнено в виде конической обечайки, передающей нагрузку от полезного груза на ракету-носитель и от ракеты-носителя на полезный груз, с верхним внутренним шпангоутом и нижним наружным шпангоутом на концах днища, объединяющего оба бака, причем топливные баки соединены с полезным грузом с помощью стыковочного узла на верхнем внутреннем шпангоуте общего разделительного днища через переходную систему, а с ракетой-носителем - через стыковочные узлы нижнего наружного шпангоута общего разделительного днища.

Ракетный блок, изображенный на чертеже, содержит двигательную установку с маршевым двигателем 1 и топливные баки 2 окислителя и горючего, монтируемые на ракете-носителе 3. Топливные баки имеют общее разделительное днище 4 со стыковочными узлами для соединения с одной стороны, в нижней части, с ракетой-носителем 3 через нижний наружный шпангоут 5 топливных баков 2 и с другой стороны, в верхней части, через верхний внутренний шпангоут 6 топливных баков с приборным отсеком 7 и через переходную систему 8 с полезным грузом 9. Приборный отсек располагается на приборной раме, которая крепится также к переходной системе. В зависимости от состава приборов приборный отсек может быть герметичным или негерметичным. Топливные баки объединены в единый блок - топливный отсек с общим разделительным днищем. Разделительное днище выполнено в виде конической обечайки и является силовым элементом конструкции, работающим на передачу нагрузок от полезного груза на ракету-носитель и от ракеты-носителя на полезный груз, а другие стенки бака не работают на эти нагрузки.

Нижний (внутренний) бак образован двумя днищами, где верхнее днище является разделительным и представляет собой силовой несущий конус. Двигательная установка расположена в нише нижнего (внутреннего) бака, что также повышает плотность компоновки разгонного блока.

Наружный (верхний) топливный бак представляет из себя торовый бак с внутренней стенкой - общим разделительным днищем в виде конуса - и боковой, несиловой, разгруженной от усилий полезного груза цилиндрической обечайкой, а также верхним днищем. Поэтому боковая, несиловая стенка может быть выполнена более тонкой и легкой по сравнению с обычными силовыми стенками баков традиционной конструкции.

Стенки приборного отсека (в случае если он герметичный) и приборная рама разгружены и не передают нагружение от полезного груза на топливные баки.

Таким образом, технический результат, заключающийся в уменьшении массы и увеличении плотности компоновки, по сравнению с конструкциями ракетных блоков, имеющих топливные баки с совмещенными днищами, достигается за счет применения новой силовой схемы, где совмещаются в одном элементе конструкции (общее разделительное коническое днище) функции:

- разделение компонентов топлива;

- передача внешнего силового нагружения;

- выполнение функций стенки нижнего бака (внутреннего бака) и наружного (внешнего) бака.

При этом при передаче нагружения от полезного груза на стенки ракето-носителя в изобретении реализуются подходы:

- передача усилий по кратчайшему пути;

- максимальное использование элементов конструкции;

- минимальное количество элементов.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкциях баковых отсеков верхних ступеней ракет-носителей. Предложенный ракетный блок содержит двигательную установку, приборный отсек и топливные баки с общим разделительным днищем. Баки соединены с одной стороны, в верхней части, с полезным грузом, а с другой стороны, в нижней части, через стыковочные узлы - с ракетой-носителем. Общее разделительное днище выполнено в виде конической обечайки, передающей нагрузку между полезным грузом и ракетой-носителем. Обечайка имеет верхний внутренний и нижний наружный шпангоуты на концах указанного днища. Топливные баки соединены с полезным грузом при помощи стыковочного узла на верхнем внутреннем шпангоуте общего разделительного днища через переходную систему. С ракетой-носителем данные баки соединены через стыковочные узлы нижнего наружного шпангоута. Технический результат изобретения состоит в уменьшении массы ракетного блока и повышении плотности его компоновки за счет предложенной силовой схемы передачи нагрузок. 1 ил.

1. Ракетный блок, содержащий двигательную установку с маршевым двигателем, приборный отсек и топливные баки горючего и окислителя с общим разделительным днищем, соединенные с одной стороны, в верхней части, с полезным грузом, а с другой стороны, в нижней части, через стыковочные узлы - с ракетой-носителем, отличающийся тем, что общее разделительное днище выполнено в виде конической обечайки, передающей нагрузку между полезным грузом и ракетой-носителем, с верхним внутренним шпангоутом и нижним наружным шпангоутом на концах указанного днища, причем топливные баки соединены с полезным грузом при помощи стыковочного узла на указанном верхнем внутреннем шпангоуте через переходную систему, а с ракетой-носителем - через стыковочные узлы указанного нижнего наружного шпангоута.