СПОСОБ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ПРИБОРНОГО ОТСЕКА РАЗГОННОГО БЛОКА КОСМИЧЕСКОЙ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ И БОРТОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК B64G1/50 G05D23/00 F24F5/00 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к бортовой системе термостатирования (БСТ) объектов космической головной части (КГЧ) ракеты-носителя (РН), и предназначено для термостатирования приборного отсека (ПО) разгонного блока (РБ) КГЧ, состоящей из последовательно соединенных и газодинамически взаимосвязанных блока полезного груза (БПГ) и разгонного блока (РБ), разделенных перегородкой, с размещенными в них полезным грузом (ПГ) и ПО, в период предстартовой подготовки РН.

Известен способ термостатирования объектов, например приборов системы управления, размещаемых в отсеке головного блока (ГБ) РН, включающий вдув термостатирующей среды (ТС) в ГБ, ее перетекание по длине ГБ с последующим истечением из него, при котором обеспечивают допустимую эксплуатационную температуру объектов в период предстартовой подготовки [I].

Недостаток этого технического решения - не обеспечивает упорядоченное течение ТС в отсеке ГБ. Кроме того, вдув ТС в ГБ осуществляют с температурой и расходом ТС на входе в отсек, соответствующими температуре в наиболее теплонапряженных точках объекта термостатирования (ОТ) [2], что приводит к неоптимальным эксплуатационным температурам нагрева объектов.

К тому же исключается использование способа для термостатирования ПО КГЧ, состоящей из системы газодинамически взаимосвязанных БПГ и РБ, поскольку не учитывают влияние нагретой в процессе работы приборов ПГ в БПГ ТС на тепловое нагружение ПО в РБ.

Известен способ термостатирования ПО КГЧ РН, состоящей из последовательно соединенных БПГ и РБ, разделенных перегородкой, с размещенными в них соответственно ПГ и ПО тороидальной формы, включающий вдув ТС в БПГ и одновременно в РБ, перетекание ТС по длине БПГ и РБ с последующим истечением из РБ [3].

При этом вдув ТС в БПГ и РБ и перетекание ТС из БПГ в РБ осуществляют в осевом направлении. Причем вдув ТС в БПГ и РБ осуществляют с расходом и температурой, также как и в аналоге, соответствующими температуре в наиболее теплонапряженных точках ПГ и ПО [2].

Приведенное техническое решение разработано по теме "Морской старт" и обеспечивает эксплуатационные тепловые режимы ПГ и ПО в период предстартовой подготовки КГЧ.

Техническое решение [3] принято авторами за прототип способа.

Недостаток этого технического решения заключается в том, что вдув ТС в БПГ и РБ и перетекание ее из БПГ в РБ осуществляют в параллельном оси симметрии КГЧ направлении, что приводит к излишнему тепловому нагружению ПО перетекаемой в РБ из БПГ ТС в процессе работы приборов ПГ в БПГ и также не обеспечивает оптимальные эксплуатационные температуры нагрева объектов вследствие вдува ТС в БПГ и РБ с расходом и температурой, соответствующими температуре в наиболее теплонапряженных точках ПГ и ПО.

Известно устройство для термостатирования объектов, размещенных в отсеке ГБ, содержащее отверстие вдува ТС, выполненное в оболочке ГБ и сообщенное магистралью питания ТС с воздушной системой обеспечения теплового режима (ВСОТР) объектов, обеспечивающей заданные параметры вдува на входе в отсек ГБ, а также отверстия истечения ТС, выполненные в оболочке отсека ГБ [4].

Недостатком этого технического решения является несовершенство конструкции устройства, обусловленное отсутствием устройства вдува (УВ), что приводит к неупорядоченному перетеканию ТС в отсеке ГБ, и как следствие, к низкой эффективности охлаждения объектов.

Наиболее близким аналогом является воздушная БСТ КГЧ, состоящей из последовательно соединенных БПГ и РБ, разделенных перегородкой, с размещенными в них ПГ и ПО тороидальной формы [3].

Согласно этому техническому решению, БСТ содержит отверстия вдува ТС с клапанами, выполненные в оболочках БПГ и РБ, отверстия перетекания ТС с клапанами, выполненные в разделительной перегородке, отверстия истечения ТС с клапанами, выполненные в оболочке РБ.

Клапаны отверстий - одностороннего действия и выполнены в виде подпружиненных крышек. БСТ содержит также УВ ТС, размещенное в БПГ и выполненное в виде распылителя, и в РБ, выполненное в виде раздаточного коллектора. Коллектор соединен магистралью подвода ТС с отверстием вдува ТС в РБ и в нем выполнены отверстия истечения ТС, обеспечивающие обтекание ПО в осевом направлении [3].

Техническое решение [3] разработано по теме «Морской старт», по сравнению с аналогом обеспечивает эксплуатационные тепловые режимы ПГ и ПО в период предстартовой подготовки КГЧ, принято авторами за прототип устройства.

Недостаток этого технического решения - существенный вес конструкции УВ за счет распылителя, раздаточного коллектора и магистралей подвода ТС к распылителю и коллектору, предназначенных для охлаждения ПГ и ПО, размещенных в БПГ и РБ, что приводит к потере в массе ПГ, выводимого РН на орбиту искусственного спутника Земли (ОИСЗ).

Задачей изобретения является создание БСТ для КГЧ РН, состоящей из последовательно соединенных и газодинамически взаимосвязанных БПГ и РБ, разделенных перегородкой, с размещенными в них ПГ и ПО тороидальной формы, обеспечивающей требуемые для охлаждения ПО эксплуатационные тепловые режимы ПО в период предстартовой подготовки КГЧ, в условиях нагрева ПО от внутреннего (работа приборов ПО) и внешнего (работа приборов ПГ) источников нагрева с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Данная задача решается за счет того, что в способе термостатирования ПО РБ КГЧ РН, состоящей из последовательно соединенных БПГ и РБ, разделенных перегородкой, с размещенными в них ПГ и ПО тороидальной формы, включающем вдув ТС в БПГ и одновременно в РБ, ее перетекание из БПГ в РБ с последующим истечением из, по крайней мере, РБ, согласно изобретению, вдув ТС в РБ осуществляют со стороны его боковой поверхности симметрично и под углом к вертикальной плоскости, проходящей через плоскость симметрии ПО, совмещенную с плоскостью симметрии КГЧ, в тангенциальном к боковой поверхности ПО направлении, а перетекание ТС из БПГ в РБ осуществляют в направлении вдуваемой в РБ ТС, причем при вдуве и перетекании ТС с ПО снимается количество тепла, большее или равное количеству тепла, выделяемого в процессе эксплуатации ПО в период предстартовой подготовки КГЧ.

Данная задача решается (вариант 1) за счет того, что в БСТ ПО РБ КГЧ РН, состоящей из последовательно соединенных БПГ и РБ, разделенных перегородкой, с размещенными в них ПГ и ПО тороидальной формы, содержащей отверстия вдува ТС, выполненные в оболочках БПГ и РБ, отверстия перетекания ТС, выполненные в разделительной перегородке, устройства вдува ТС в БПГ и РБ, отверстия истечения ТС, выполненные, по крайней мере в оболочке РБ, клапаны одностороннего действия отверстий, шарнирно установленные в оболочках БПГ, РБ и перегородке, согласно изобретению, устройство вдува ТС в РБ выполнено в виде дозвукового диффузора с изогнутыми патрубками, по крайней мере двумя, при этом входное сечение диффузора сообщено с отверстием вдува, выполненным в оболочке РБ, а выходные сечения патрубков диффузора расположены в зазоре между ПО и оболочкой РБ симметрично плоскости симметрии КГЧ, проходящей через отверстие вдува ТС таким образом, что касательная к оси каждого патрубка диффузора в его выходном сечении направлена по касательной к поверхности ПО, причем клапаны отверстий перегородки установлены с возможностью открытия симметрично относительно этой же плоскости, а их шарниры закреплены к перегородке со стороны отверстия вдува так, что оси их поворота совпадают с радиальными к оси симметрии КГЧ направлениями.

Данная задача решается также (вариант 2) за счет того, что в БСТ ПО РБ КГЧ РН, состоящей из последовательно соединенных БПГ и РБ, разделенных перегородкой, с размещенными в них ПГ и ПО тороидальной формы, содержащей отверстия вдува ТС, выполненные в оболочках БПГ и РБ, устройства вдува ТС в БПГ и РБ, отверстия истечения ТС, выполненные, по крайней мере в оболочке РБ, клапаны одностороннего действия отверстий, шарнирно установленные в оболочках БПГ и РБ, согласно изобретению, устройство вдува ТС в РБ выполнено в виде дозвукового диффузора с изогнутыми патрубками, по крайней мере двумя, при этом входное сечение диффузора сообщено с отверстием вдува, выполненным в оболочке РБ, а выходные сечения патрубков диффузора расположены в зазоре между ПО и оболочкой РБ симметрично плоскости симметрии КГЧ, проходящей через отверстие вдува ТС таким образом, что касательная к оси каждого патрубка диффузора в его выходном сечении направлена по касательной к поверхности ПО, причем часть разделительной перегородки, по крайней мере ее центральная часть, выполнена из облегченного проницаемого материала.

Техническим результатом изобретения является уменьшение веса конструкции БСТ КГЧ РН за счет исключения в РБ раздаточного коллектора и магистрали подвода ТС к нему при улучшении теплообмена на поверхности ПО РБ в период предстартовой подготовки КГЧ.

Сущность изобретения иллюстрируется схемами и графиками, поясняющими работу БСТ КГЧ РН.

На фиг.1 и 2 приведены основные элементы БСТ КГЧ, выполненной соответственно в вариантах 1 и 2, с размещенными в КГЧ ПГ (условно показан в габаритах) и ПО тороидальной формы. БСТ показана с открытыми клапанами и присоединенными магистралями питания ТС ВСОТР.

На фиг.3 приведен фрагмент ПО РБ с диффузором, на фиг.4 приведен общий вид диффузора в изометрии.

На фиг.5 показана схема ориентации касательной к оси патрубка диффузора в одном из его выходных сечений относительно ПО.

На фиг.6 приведена схема сечений ПО РБ и дана их координатная привязка, а на фиг.7 и 8 приведены зависимости скорости V и температуры Т вблизи поверхности ПО от координаты ϕ в его сечениях.

На фиг.9 для вариантов 1 и 2 по сравнению с исходным вариантом (прототипом) приведены зависимости относительного количества тепла (далее - количества тепла) q, снимаемого с поверхности ПО, от температуры Т_по поверхности ПО при воздействии ТС.

На этих фигурах:

1 - блок полезного груза (БПГ);

2 - разгонный блок (РБ);

3 - перегородка;

4 - оболочка БПГ;

5 - оболочка РБ;

6 - полезный груз (ПГ);

7 - приборный отсек (ПО);

8, 9 - отверстия вдува;

10, 11 - клапаны отверстий вдува;

12 - отверстия перетекания;

13 - клапаны отверстий перетекания;

14, 15 - устройства вдува (УВ);

16 - отверстия истечения;

17 - клапаны отверстий истечения;

18 - входное сечение диффузора;

19 - выходные сечения патрубков диффузора;

20 - элемент разделительной перегородки;

21, 22 - магистрали питания ТС;

23 - агрегаты двигательной установки.

24 - ось симметрии;

25 - вертикальная плоскость;

26 - горизонтальная плоскость;

27 - касательная к оси патрубка в его выходном сечении;

28 - проекция касательной к оси патрубка в его выходном сечении на вертикальную плоскость;

29 - проекция касательной к оси патрубка в его выходном сечении на горизонтальную плоскость;

30 - оболочка ПО;

31 - приборы;

32 - шарниры клапанов.

БСТ, выполненная в вариантах 1 и 2 (фиг.1 и 2), КГЧ, состоящей из последовательно соединенных БПГ 1 и РБ 2, разделенных перегородкой 3 и размещенных в них соответственно ПГ 6 и ПО 7 тороидальной формы, содержит отверстия вдува 8, 9 ТС, выполненные в оболочке БПГ 4 и оболочке РБ 5, отверстия истечения 16 ТС, выполненные в оболочке РБ 5. Отверстия вдува 8, 9 снабжены клапанами отверстий вдува 10, 11, отверстия истечения 16 - клапанами отверстий истечения 17. Клапаны отверстий вдува 10, 11 и клапаны отверстий истечения 17 - одностороннего действия и выполнены в виде подпружиненных крышек, шарнирно соединенных соответственно с оболочкой БПГ 4 и оболочкой РБ 5.

БСТ содержит также УВ 14 в БПГ 1 и УВ 15 в РБ 2.

УВ 15 в РБ 2 выполнено в виде дозвукового диффузора с изогнутыми патрубками. Входное сечение диффузора 18 сообщено с отверстием вдува 9 оболочки РБ 5. Выходные сечения патрубков диффузора 19 установлены в зазоре между ПО 7 и оболочкой РБ 5 симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии ПО 7 и ось симметрии отверстия вдува 9 ТС (фиг.1 и 2, узел I).

Выбор формы УВ 15 в виде дозвукового диффузора с расширяющимся каналом обусловлен необходимостью уменьшения скоростей ТС в выходных сечениях патрубков диффузора 19 до величин, при которых нагрузки на элементы теплозащиты 30 ПО 7 не превышают полетных.

Выполнение диффузора с криволинейными патрубками и его размещение в зазоре между ПО 7 и оболочкой РБ 5 в окрестности отверстия вдува 9 ТС (фиг.3) минимизирует размеры диффузора и предопределяет возможность обтекания ПО 7 ТС преимущественно в поперечном к оси симметрии КГЧ направлении.

Касательные к осям патрубков в его выходных сечениях 27 направлены по касательным к торовой поверхности ПО 7 и под заданным углом к вертикальной плоскости 25, проходящей через ось симметрии 24 ПО 7 и ось симметрии отверстия вдува 9 ТС, и совпадают с вектором скорости ТС в выходных сечениях патрубков диффузора 19. При этом проекция касательной на эту плоскость образует с осью симметрии 24 угол α, а ее проекция на горизонтальную плоскость 26 - угол γ (фиг.5).

БСТ, выполненная в варианте 1 (фиг.1), кроме того, содержит отверстия перетекания 12, выполненные в разделительной перегородке 3, снабженные клапанами отверстий перетекания 13. Клапаны отверстий перетекания 13 - одностороннего действия, выполнены в виде подпружиненных крышек и установлены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии ОТ и ось симметрии отверстия вдува 9 ТС, а их шарниры 32 закреплены к перегородке со стороны отверстия вдува так, что оси их поворота совпадают с радиальными к оси симметрии направлениями с возможностью открытия их симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии ОТ и ось симметрии отверстия вдува 9 ТС (вид по стрелке А).

Тем самым клапаны в рабочем положении обеспечивают перетекание ТС, нагретой приборами ПГ 6, из БПГ 1 в РБ 2 в направлении вдува ТС в РБ 2.

В БСТ, выполненной в варианте 2 (фиг.2), отверстия перетекания 12 разделительной перегородки 3 с клапанами отверстий перетекания 13 исключают, а часть разделительной перегородки, по крайней мере центральный элемент разделительной перегородки 20, выполняют из облегченного проницаемого материала (вид по стрелке А), например парашютной ткани.

Тем самым, также, как и в варианте 1, благодаря эжектирующему свойству вдуваемой диффузором ТС обеспечивают изменение направления перетекаемой в РБ 2 и нагретой приборами ПГ 6 в БПГ 1 среды в направлении вдува ТС в РБ 2.

Таким образом, для вариантов 1 и 2 БСТ за счет исключения раздаточного коллектора и магистрали подвода ТС к коллектору (прототип) в РБ 2 уменьшают вес конструкции БСТ, а для варианта 2, кроме того, - также за счет снижения веса перегородки.

Термостатирование ПО 7 осуществляют следующим образом.

В течение времени предстартовой подготовки КГЧ РН, при котором осуществляют проверку работы аппаратуры ПГ 6 и ПО 7 РБ, происходит нагрев этих объектов. Для обеспечения допустимого нагрева объектов реализуют вдув ТС с эксплуатационными расходами через отверстия вдува 8 и 9 ТС в БПГ 1 и РБ 2. При этом предварительно открывают подпружиненные клапаны отверстий вдува 10 и 11 и сообщают отверстия вдува 8 и 9 с магистралями питания ТС 21, 22.

Через зазоры в БПГ 1 ТС перетекает к отверстиям перетекания 12 разделительной перегородки 3 с клапанами отверстий перетекания 13 (вариант 1) либо к разделительной перегородке 3, элемент 20 которой выполнен из облегченного проницаемого материала (вариант 2). Под действием перепада давлений в БПГ 1 и РБ 2 ТС, нагретая в процессе работы приборов ПГ 6 в БПГ 1, перетекает в РБ 2 и изменяет направление течения в нем.

Для реализации поставленной задачи вдув ТС в РБ 2 осуществляют в тангенциальном к поверхности ПО 7 направлении с растеканием ТС по ее поверхности, а перетекание ТС из БПГ 1 в РБ 2 через перегородку 3 осуществляют с изменением направления ее течения в сторону течения вдуваемой диффузором в РБ2 ТС (в отличие от осевого направления течения ТС в прототипе).

Такое направление касательной обусловлено необходимостью максимально равномерного (с необходимой точностью с учетом флуктуации ТС) обтекания ПО 7 с требуемой скоростью V и температурой Т вблизи его поверхности, обеспечивающих охлаждение поверхности ПО 7.

В варианте 1 изменение направления течения перетекаемой ТС достигается тем, что шарниры клапанов 32 отверстий перетекания 13 закреплены к перегородке 3 со стороны отверстия вдува 9 так, что оси их поворота совпадают с радиальными к оси симметрии направлениями. Это дает возможность открытия их симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось симметрии ПО 7 и ось симметрии отверстия вдува 9 ТС (фиг.1).

В варианте 2 изменение направления течения перетекаемой ТС достигается за счет уменьшения скорости перетекания ТС через элемент разделительной перегородки 20, выполненный из облегченного проницаемого материала, что способствует эжекции перетекаемой ТС в направлении вдуваемой в РБ 2 диффузором ТС (фиг.2).

Далее через зазор между оболочкой РБ 2 и ПО 7 и агрегатами двигательной установки 23 ТС перетекает к отверстиям истечения 16 в оболочке РБ 5, выполненными вблизи основания РБ 2, через которые стравливается в атмосферу, преодолевая сопротивление подпружиненных клапанов отверстий истечения 17.

Проведенный математический анализ показал, что основная масса ТС, вдуваемая диффузором и охлаждающая ПО 7, обтекает преимущественно верхнюю и внутреннюю часть торовой поверхности ПО 7 и оттесняет более вялую, потерявшую часть кинетической энергии и нагретую приборами ПГ 6 в БПГ 1 ТС в направлении вдуваемой в РБ 2 ТС. Частично перемешивается с ней, и через зазоры с оболочкой РБ 2 и агрегатами двигательной установки 23 перетекает к отверстиям истечения 16 ТС. Другая часть вдуваемой диффузором ТС, обтекая боковую и нижнюю торовую поверхность ПО 7, также перетекает через зазоры к основанию РБ 2. Здесь ТС перемешивается с основной ее массой и истекает наружу через отверстия истечения 16.

Перед стартом РН термостатирование ПГ 6 и ПО 7 КГЧ прекращают. Магистрали питания ТС 21, 22 отводят. Подпружиненные клапаны отверстий вдува 10 и 11 и клапаны отверстий истечения 17 перекрывают отверстия вдува 8, 9 и отверстия истечения 16. Отверстия перетекания 12 разделительной перегородки 3 с клапанами отверстий перетекания 13 начинают работать в режиме обеспечения эксплуатационных в замкнутых объемах КГЧ давлений на активном участке.

Критерием эффективности термостатирования ПО 7 является количество тепла q, снимаемого с поверхности оболочки ПО 30 от температуры ее поверхности Т_по по сравнению с количеством тепла q_вн, выделяемого в процессе работы его приборов: q >

q_вн.

Количество тепла q, снимаемого с поверхности оболочки ПО 30, является функцией скорости V и температуры Т на поверхности ПО 7 и может быть определено по известной методике [5] с точностью до размерного коэффициента [6] по результатам анализа V и Т на поверхности ПО 7 по формуле

q=K·K₁·V^0,5·(T_от-T)·S,

где q - количество тепла, снимаемого с объектов при обтекании ТС;

V - осредненная скорость ТС вблизи поверхности объекта;

Т - осредненная температура ТС вблизи поверхности объекта;

Т_от - температура поверхности объекта;

S - площадь поверхности объекта;

К - размерный коэффициент;

K₁ - коэффициент теплового сопротивления теплоизоляции объекта.

Количество тепла, выделяемого в процессе работы приборов объекта q_вн, определяют по известному из паспортных данных потреблению электроэнергии приборами 31, размещенными в ПО 7.

На фиг.7 и 8 для варианта 1 иллюстрируется изменение V и Т в сечениях ПО 7 (фиг.6), полученное по результатам математического моделирования обтекания ПО 7 при ориентации вектора скорости ТС в выходном сечении патрубка, соответствующим углам α=30° и γ=45° (фиг.5).

Из фиг.7 видно, что вдув ТС именно в тангенциальном к поверхности ПО 7 направлении обеспечивает достаточно равномерное (с требуемой точностью) изменение скоростей (V=2÷10 м/сек) обтекания поверхности ПО 7, а из фиг.8 следует, что при этом обеспечивается и достаточно равномерная температура Т ТС вблизи его поверхности (Т=12,5÷13,5°).

На фиг.9 приведены зависимости количества тепла q, снимаемого с поверхности ПО 7, от температуры поверхности Т_по для заданных параметров ТС на входе в БПГ 1 и РБ 2, одинаковых с прототипом, при определении которых использовались данные, приведенные на фиг.7 и 8, где

q₁, q₂ - соответственно для вариантов 1 и 2;

q₃ - для прототипа (вариант с коллектором).

Из сопоставления этих зависимостей следует, что для вариантов 1 и 2 при заданном q_вн обеспечивается более интенсивное охлаждение поверхности ПО 7 по сравнению с прототипом (T_по1<Т_по2<Т_по3).

Математическое моделирование обтекания ПО 7 показало также, что достигнутый результат обеспечивается при изменении углов α, лежащих в диапазоне, по крайней мере, от 30 до 60° при угле γ=45°.

Таким образом, улучшают теплообмен на поверхности ПО 7, осуществляя его более интенсивное охлаждение, что приводит наряду с уменьшением веса конструкции БСТ к выполнению поставленной задачи - созданию БСТ КГЧ РН с улучшеннными эксплуатационными характеристиками.

Проведенный анализ термостатирования ПО КГЧ показал, что при вдуве ТС в БПГ и РБ со штатньми расходами и температурой ТС на входе в БПГ и РБ обеспечивается эксплуатационная температура нагрева ПО, меньшая по сравнению с прототипом (Т_по<20°С), в режиме всего периода (5-10 час) предстартовой подготовки КГЧ (фиг.9). При этом за счет исключения магистрали подвода и раздаточного коллектора ТС в РБ обеспечивается увеличение веса ПГ, выводимого РН на ОИСЗ, на ˜15 и ˜ 20 кг соответственно для варианта 1 и 2.

В настоящее время техническое предложение проработано для реализации на КГЧ по теме "Морской старт".

Литература

1. Космодром. Под ред. проф. А.П.Вольского, ВИ МО СССР, М., 1977, стр.210-212.

2. Там же, стр.204.

3. Руководство пользователя, SEA LAVNCH, March 26, 1966, Д688-10009-1, стр.5-2, 5-3, фиг.5.2.3-1.

4. Космодром. Под ред. проф. А.П.Вольского, ВИ МО СССР, М., 1977, стр.211, рис.6.2.

5. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике. Под ред. проф. В.К.Кошкина, М.: Машиностроение, 1975, стр.28.

6. Там же, стр.309.

Изобретения относятся к способам и средствам термостатирования приборных отсеков ракет-носителей. Согласно предлагаемому способу, осуществляют одновременный вдув термостатирующей среды в блок полезного груза и в разгонный блок. Вдув термостатирующей среды в разгонный блок осуществляют со стороны его боковой поверхности симметрично и под углом к вертикальной плоскости, проходящей через плоскость симметрии приборного отсека, в тангенциальном к боковой поверхности приборного отсека направлении. Перетекание термостатирующей среды из блока полезного груза в разгонный блок осуществляют в направлении вдуваемой в разгонный блок термостатирующей среды. В каждом из вариантов исполнения предлагаемой системы устройство вдува термостатирующей среды в разгонный блок выполнено в виде дозвукового диффузора с, по крайней мере, двумя изогнутыми патрубками. Входное сечение диффузора сообщено с отверстием вдува, выполненным в оболочке разгонного блока. Выходные сечения патрубков диффузора расположены в зазоре между приборным отсеком и оболочкой разгонного блока симметрично плоскости симметрии космической головной части. Касательная к оси каждого патрубка диффузора в его выходном сечении направлена по касательной к поверхности приборного отсека. По первому варианту исполнения системы в перегородке, разделяющей блок полезного груза и разгонный блок, выполнены отверстия перетекания термостатирующей среды. В отверстиях шарнирно установлены клапаны с возможностью открытия симметрично относительно плоскости симметрии космической головной части. Шарниры клапанов закреплены к перегородке со стороны отверстия вдува так, что оси их поворота совпадают с радиальными к оси симметрии космической головной части направлениями. По второму варианту исполнения системы, по крайней мере, центральная часть разделительной перегородки выполнена из облегченного проницаемого материала. Техническим результатом изобретений является улучшение теплообмена на поверхности приборного отсека и уменьшение веса конструкции бортовой системы термостатирования. 3 н.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ термостатирования приборного отсека разгонного блока космической головной части ракеты-носителя, состоящей из последовательно соединенных блока полезного груза и разгонного блока, разделенных перегородкой, с размещенными в них полезным грузом и приборным отсеком тороидальной формы, включающий вдув термостатирующей среды в блок полезного груза и одновременно в разгонный блок, ее перетекание из блока полезного груза в разгонный блок с последующим истечением из, по крайней мере, разгонного блока, отличающийся тем, что вдув термостатирующей среды в разгонный блок осуществляют со стороны его боковой поверхности симметрично и под углом к вертикальной плоскости, проходящей через плоскость симметрии приборного отсека, совмещенную с плоскостью симметрии космической головной части, в тангенциальном к боковой поверхности приборного отсека направлении, а перетекание термостатирующей среды из блока полезного груза в разгонный блок осуществляют в направлении вдуваемой в разгонный блок термостатирующей среды, причем при вдуве и перетекании термостатирующей среды с приборного отсека снимают количество тепла, большее или равное количеству тепла, выделяемого в процессе эксплуатации приборного отсека в период предстартовой подготовки космической головной части.2. Бортовая система термостатирования приборного отсека разгонного блока космической головной части ракеты-носителя, состоящей из последовательно соединенных блока полезного груза и разгонного блока, разделенных перегородкой, с размещенными в них полезным грузом и приборным отсеком тороидальной формы, содержащая отверстия вдува термостатирующей среды, выполненные в оболочках блока полезного груза и разгонного блока, отверстия перетекания термостатирующей среды, выполненные в разделительной перегородке, устройства вдува термостатирующей среды в блок полезного груза и разгонный блок, отверстия истечения термостатирующей среды, выполненные, по крайней мере, в оболочке разгонного блока, клапаны одностороннего действия отверстий, шарнирно установленные в оболочках блока полезного груза, разгонного блока и перегородке, отличающаяся тем, что устройство вдува термостатирующей среды в разгонный блок выполнено в виде дозвукового диффузора с, по крайней мере, двумя изогнутыми патрубками, при этом входное сечение диффузора сообщено с отверстием вдува, выполненным в оболочке разгонного блока, а выходные сечения патрубков диффузора расположены в зазоре между приборным отсеком и оболочкой разгонного блока симметрично плоскости симметрии космической головной части, проходящей через отверстие вдува термостатирующей среды таким образом, что касательная к оси каждого патрубка диффузора в его выходном сечении направлена по касательной к поверхности приборного отсека, причем клапаны отверстий перегородки установлены с возможностью открытия симметрично относительно этой же плоскости, а их шарниры закреплены к перегородке со стороны отверстия вдува так, что оси их поворота совпадают с радиальными к оси симметрии космической головной части направлениями.3. Бортовая система термостатирования приборного отсека разгонного блока космической головной части ракеты-носителя, состоящей из последовательно соединенных блока полезного груза и разгонного блока, разделенных перегородкой, с размещенными в них полезным грузом и приборным отсеком тороидальной формы, содержащая отверстия вдува термостатирующей среды, выполненные в оболочках блока полезного груза и разгонного блока, устройства вдува термостатирующей среды в блок полезного груза и разгонный блок, отверстия истечения термостатирующей среды, выполненные, по крайней мере, в оболочке разгонного блока, клапаны одностороннего действия отверстий, шарнирно установленные в оболочках блока полезного груза и разгонного блока, отличающаяся тем, что устройство вдува термостатирующей среды в разгонный блок выполнено в виде дозвукового диффузора с, по крайней мере, двумя изогнутыми патрубками, при этом входное сечение диффузора сообщено с отверстием вдува, выполненным в оболочке разгонного блока, а выходные сечения патрубков диффузора расположены в зазоре между приборным отсеком и оболочкой разгонного блока симметрично плоскости симметрии космической головной части, проходящей через отверстие вдува термостатирующей среды таким образом, что касательная к оси каждого патрубка диффузора в его выходном сечении направлена по касательной к поверхности приборного отсека, причем, по крайней мере, центральная часть разделительной перегородки выполнена из облегченного проницаемого материала.