СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КРИОГЕННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ТОПЛИВА Российский патент 2012 года по МПК F02K9/96 G01M15/02 

Описание патента на изобретение RU2445503C1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива.

Известен стенд для испытаний ЖРД, содержащий системы подачи компонентов топлива к ЖРД, включающий в себя расходные баки, разделительные емкости, бустерные емкости, топливные магистрали, топливную арматуру, трубопроводы высокого давления (Жуковский А.Е. и др. «Испытания жидкостных ракетных двигателей», М.: Машиностроение, 1981, стр.112-125, рис.44).

Известен стенд для испытания воздушно-реактивных двигателей (Солохин Э.Л. «Испытания авиационных воздушно-реактивных двигателей», М.: Машиностроение, 1975, с.136, фиг.3.19), содержащий подводящий трубопровод, присоединенный трубопровод и динамоплатформу с силоизмерительным устройством.

Известен стенд для испытаний энергоустановок, содержащий системы подачи компонентов топлива, включающие в себя расходные баки, разделительные емкости, бустерные емкости, расходные магистрали с расходомерами, пусковые магистрали с расходомерами, пусковые магистрали, топливную арматуру, магистрали сжатых газов (см. патент РФ №2111373, кл. MПK F02K 9/58, публ. 20.12.1998 - прототип).

Общим недостатком известных устройств является недостаточная эффективность использования компонентов топлива.

Целью предлагаемого технического решения являются устранение указанного недостатка и более эффективное использование компонентов топлива.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива, теплоизолированные расходные емкости, магистральные трубопроводы с системой управления процессов испытаний и контроля параметров, соединяющие накопительные емкости с испытываемой энергоустановкой, согласно изобретению система подачи компонентов топлива, кроме теплоизолированных расходных емкостей, снабжена, как минимум, одной нетеплоизолированной накопительной емкостью высокого давления, снабженной магистральными трубопроводами с клапанами, соединяющими ее с входным и выходным охлаждающим трактом энергоустановки, таким образом, что имеется возможность подачи в нее остатков жидкого компонента после проведения испытаний энергоустановки и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения другого рода испытаний.

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря ей появляется возможность использования для проведения испытаний энергоустановок ранее сбрасываемых в атмосферу после захолаживания остатков компонентов топлива.

Принципиальная схема предлагаемого устройства показана на фиг.1, где:

1. Теплоизолированные расходные емкости.

2. Магистральные трубопроводы подачи криогенного компонента в энергоустановку и накопительные емкости.

3. Система управления и контроля.

4. Испытываемая энергоустановка.

5. Магистральные трубопроводы подачи компонента в накопительные емкости после «захолаживания» энергоустановки.

6. Магистральные трубопроводы подачи остатков компонента в накопительные емкости.

7. Клапаны.

8. Не теплоизолированная накопительная емкость высокого давления.

9. Магистральные трубопроводы подачи газифицированного компонента в энергоустановку.

Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива включает систему подачи топлива, содержащую теплоизолированные расходные емкости 1, магистральные трубопроводы подачи криогенного компонента в энергоустановку и накопительные емкости 2, систему управления процессом испытаний и контроля параметров 3. Теплоизолированные расходные емкости 1 соединены магистральными трубопроводами подачи криогенного компонента в энергоустановку и накопительные емкости 2 с испытываемой энергоустановкой 4.

Кроме того, энергоустановка 4 соединена магистральными трубопроводами 5 подачи компонента в накопительные емкости после «захолаживания» энергоустановки, содержащими клапана 7 с не теплоизолированной накопительной емкостью высокого давления 8.

Подготовка работы стенда заключается в настройке циклограммы работы клапанов таким образом, чтобы осуществлялась возможность подачи в накопительные емкости остатков жидкого компонента после проведения испытаний и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения другого рода испытаний, причем энергия для газификации компонента берется с атмосферного воздуха, т.к. накопительная емкость высокого давления не теплоизолирована.

Предложенный стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива работает следующим образом. Из расходных емкостей 1 криогенные топлива по магистральным трубопроводам 2 по команде из системы управления (циклограмме) 3 поступают в энергоустановку 4 для охлаждения конструкции турбонасосного агрегата до криогенной температуры в целях предотвращения кавитации его во время испытания. Газифицированные в трактах охлаждения после турбонасосного агрегата компоненты топлива после энергоустановки 4 по трубопроводу 5, с установленным в них агрегатами управления 7, поступают в накопительные емкости 8, проходят через них и их предварительно охлаждают для подготовки к более полному приему остатков топлива из расходных емкостей после испытаний. После проведения испытания (например: огневого) по магистральным трубопроводам 6 остатки криогенного топлива из расходных емкостей 1 подаются в накопительные емкости 8. В замкнутом объеме накопительных емкостей при закрытых агрегатах управления 7 компоненты топлива испаряются с одновременным повышением давления за счет подвода тепла из окружающей среды. При достижении заданного уровня давления, газифицированные компоненты топлива подаются по трубопроводу 9 к энергоустановке для проведения другого рода испытаний.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит более эффективно использовать компоненты топлива во время испытаний энергоустановок и повысить тем самым эффективность работы испытательного стенда.

Похожие патенты RU2445503C1

название год авторы номер документа
Стенд для испытаний насосной системы подачи порошкообразного металла в камеру сгорания ракетного двигателя 2021
  • Рылов Валентин Павлович
RU2770072C2
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С НАКОПЛЕНИЕМ ОТРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГАЗА 2015
  • Гурин Владимир Викторович
  • Пригожин Виктор Иванович
  • Путилина Елена Сергеевна
  • Савич Анатолий Романович
RU2611119C1
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЭНЕРГОУСТАНОВОК И СТЕНД ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2016
  • Ильичев Виталий Александрович
  • Игнатов Алексей Сергеевич
  • Мазур Юрий Анатольевич
  • Печенкин Павел Евгеньевич
  • Тимошинова Татьяна Сергеевна
RU2631371C1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СЖИГАНИЯ ПРОДУКТОВ ГАЗИФИКАЦИИ ОСТАТКОВ ЖИДКИХ КОМПОНЕНТОВ РАКЕТНОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2015
  • Трушляков Валерий Иванович
  • Куденцов Владимир Юрьевич
  • Лесняк Иван Юрьевич
  • Лемперт Давид Борисович
  • Зарко Владимир Евгеньевич
RU2588343C1
Энергетическая установка замкнутого цикла системы автономного энергообеспечения специальных объектов 2024
  • Щербаков Андрей Викторович
  • Терехин Андрей Николаевич
  • Харьковский Виталий Владимирович
RU2824694C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КРИОГЕННЫХ НАСОСОВ 2000
  • Покровский Н.В.
  • Сартаков А.Г.
RU2213264C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВЕДЕНИЕМ РАКЕТЫ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 2013
  • Трушляков Валерий Иванович
RU2561418C2
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ МНОГОКРАТНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2011
  • Архангельский Николай Иванович
RU2447313C1
Криогенный жидкостный ракетный двигатель комбинированной схемы (варианты) 2020
  • Иванов Андрей Владимирович
  • Дмитриенко Анатолий Иванович
  • Дроздов Игорь Геннадьевич
  • Шматов Дмитрий Павлович
RU2755848C1
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1995
  • Копылов В.В.
  • Сыровец М.Н.
RU2095608C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 445 503 C1

Реферат патента 2012 года СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КРИОГЕННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ТОПЛИВА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергоустановок с криогенными компонентами топлива. Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива, теплоизолированные расходные емкости, магистральные трубопроводы с системой управления процессов испытаний и контроля параметров, соединяющие накопительные емкости с испытываемой энергоустановкой, при этом система подачи компонентов топлива снабжена, как минимум, одной нетеплоизолированной накопительной емкостью высокого давления, снабженной магистральными трубопроводами с клапанами, соединяющими ее с входными и выходными охлаждающими трактами энергоустановки с возможностью подачи в нее остатков жидкого компонента после проведения испытаний энергоустановки и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения испытаний. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования компонентов топлива. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 445 503 C1

Стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, включающий систему подачи топлива, теплоизолированные расходные емкости, магистральные трубопроводы с системой управления процессов испытаний и контроля параметров, соединяющие накопительные емкости с испытываемой энергоустановкой, отличающийся тем, что система подачи компонентов топлива снабжена как минимум одной нетеплоизолированной накопительной емкостью высокого давления, снабженной магистральными трубопроводами с клапанами, соединяющими ее с входными и выходными охлаждающими трактами энергоустановки с возможностью подачи в нее остатков жидкого компонента после проведения испытаний энергоустановки и подачи этого компонента после его газификации на вход энергоустановки для проведения испытаний.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2445503C1

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 1996
  • Круцких Л.Д.
  • Микиша А.С.
  • Полиенко В.И.
RU2111373C1
ЖУКОВСКИЙ А.Е
и др
Испытание жидкостных ракетных двигателей
- М.: Машиностроение, 1981, с.112-125, рис.44
US 5165229 А, 24.11.1992
DE 3838077 C1, 19.10.1989.

RU 2 445 503 C1

Авторы

Ильичев Виталий Александрович

Пригожин Виктор Иванович

Савич Анатолий Романович

Зарницын Владимир Васильевич

Зюбин Евгений Иванович

Даты

2012-03-20Публикация

2010-10-08Подача