ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА РАКЕТНОГО БЛОКА Российский патент 2006 года по МПК B64G1/40 F02K9/42 

Изобретение относится к ракетно-космической технике.

Известна двигательная установка ракетного блока, содержащая топливный бак окислителя, заполненный низкокипящим компонентом, топливный бак горючего, заполненный высококипящим компонентом, маршевый двигатель, исполнительные органы двигательной установки, источник газа, используемый для нужд двигательной установки («Ракеты-носители». /Под ред. Проф. С.О.Осипова, Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва - 1981 г., стр.202, 203, 213, 214, 223-225), которая принята за прототип.

Недостатком прототипа является то, что не используется возможность увеличения объема газа в источнике газа (в баллонах высокого давления) за счет его нагрева и тем самым не реализуется возможность улучшения массовых характеристик двигательной установки ракетного блока за счет уменьшения первоначального запаса газа, необходимого для работы исполнительных органов этой установки.

Задачей предложенной двигательной установки ракетного блока является улучшение ее массовых характеристик.

Задача решается за счет того, что в двигательную установку ракетного блока, содержащую топливный бак окислителя, заполненный низкокипящим компонентом, топливный бак горючего, заполненный высококипящим компонентом, маршевый двигатель, исполнительные органы двигательной установки, баллоны высокого давления с газом, установленные в топливном баке окислителя, введены трубопроводы, установленные с помощью кронштейнов на топливном баке горючего и образующие с последним теплообменное устройство, при этом входы трубопроводов сообщены с выходами баллонов высокого давления, а их выходы - с исполнительными органами двигательной установки.

На чертеже схематично изображена двигательная установка ракетного блока с теплообменным устройством на примере использования этого устройства в системе наддува топливных баков и в системе управления исполнительными органами двигательной установки, где:

1 - топливный бак окислителя, заполненный низкокипящим компонентом;

2 - топливный бак горючего, заполненный высококипящим компонентом;

3 - баллоны высокого давления с газом;

4 - маршевый двигатель;

5 - трубопроводы;

6 - кронштейны;

7 - исполнительные органы.

В двигательную установку ракетного блока, содержащую топливный бак окислителя, заполненный низкокипящим компонентом, 1, топливный бак горючего, заполненный высококипящим компонентом, 2, маршевый двигатель 4, исполнительные органы 7 двигательной установки, баллоны высокого давления с газом 3, установленные в топливном баке окислителя 1, введены трубопроводы 5, установленные с помощью кронштейнов на топливном баке горючего 2 (например, керосином) и образующие с последним теплообменное устройство, при этом входы трубопроводов 5 сообщены с выходами баллонов высокого давления 3 (например, погруженными в заполненный низкокипящим компонентом топливный бак 1), а их выходы - с исполнительными органами 7 двигательной установки (например, с клапанами, с редукторами, управляющими работой двигательной установки).

Трубопроводы 5 получают тепло непосредственно от топливного бака горючего, заполненного высококипящим компонентом, 2, имеющим запас тепла за счет большого объема высококипящего топлива, и конструкции топливного бака.

Кронштейны 6 могут быть выполнены из материала с низкой теплопроводностью, не допускающего местного переохлаждения компонента в местах крепления трубопроводов 5, по которым идет холодный газ из баллонов высокого давления 3.

В процессе работы двигательной установки, после запуска маршевого двигателя 4, газ, поступая из баллонов высокого давления 3 в трубопроводы 5, имеющие необходимую и достаточную протяженность, нагревается за счет излучения тепла от топливного бака, заполненного высококипящим компонентом 2 и обладающего большим запасом тепла, увеличивается в объеме, используется исполнительными органами 7 (например, клапанами) двигательной установки.

Применение такого теплообменного устройства позволяет иметь в составе двигательной установки ракетного блока запасы газа в баллонах высокого давления 3 (и сами баллоны высокого давления 3) меньшего объема и, соответственно, меньшей массы, в результате чего уменьшается масса ракетного блока.

Например, использование таких теплообменных устройств на ракетных разгонных блоках позволяет снизить массу блока на 0,5-0,7%.

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к двигательным системам ракетных блоков. Двигательная установка ракетного блока содержит топливные баки окислителя и горючего, маршевый двигатель, исполнительные органы и баллоны высокого давления с газом. Топливные баки окислителя и горючего заполнены низкокипящим и высококипящим компонентами соответственно. Газовые баллоны высокого давления установлены в топливном баке окислителя. В состав двигательной установки ракетного блока введены трубопроводы, установленные с помощью кронштейнов на топливном баке горючего и образующие с ним теплообменное устройство. При этом входы трубопроводов сообщены с выходами баллонов высокого давления, а выходы - с исполнительными органами двигательной установки. Изобретение позволяет уменьшить объем и массу газовых баллонов высокого давления и тем самым снизить массу ракетного блока. 1 ил.

Двигательная установка ракетного блока, содержащая топливный бак окислителя, заполненный низкокипящим компонентом, топливный бак горючего, заполненный высококипящим компонентом, маршевый двигатель, исполнительные органы двигательной установки, баллоны высокого давления с газом, установленные в топливном баке окислителя, отличающаяся тем, что в ее состав введены трубопроводы, установленные с помощью кронштейнов на топливном баке горючего и образующие с последним теплообменное устройство, при этом входы трубопроводов сообщены с выходами баллонов высокого давления, а выходы - с исполнительными органами двигательной установки.