Способ подачи криогенного компонента в ракетный двигатель и система для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК F02K9/42 

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к подаче криогенных компонентов топлива в двигатель ракет-носителей,

Цель изобретения - улучшение весовых характеристик системы подачи.

На чертеже изображена схема системы подачи.

Система подачи дилйвэ представляет собой баллоныЛ со сж.а|ым газом, размещаемые в емкости с.реЬе°х-лажДенным компонентом, Ko dpyioV в .свою очередь, размещают в 6aife 3, заправляемом криогенным компонентом. Емкость 3 имеет заправочную магистраль 4 с клапаном 5, дренажный клапан б, сливную магистраль 7 с перекрывным клапаном 8, которая введена в расходную магистраль топливного бака 9, и магистраль 10 с клапаном 11 для подвода в емкость высокотемпературного газа. Баллоны сообщаются трубопроводами с теплообменником 12, блоком управления расходом газа 13 и газовводом 14.

При полете ракеты минимальное необходимое давление газа в баке, как правило, имеет тенденцию к росту по времени полета в первой половине полного времени работы ступени ракеты-носителя и четко выраженный максимум во второй половине, обычно соответствующий началу дросселирования маршевого двигателя или его выключению.

Именно на участке работы системы, соответствующему максимальному потребному давлению газа в баке 3, осуществляют подачу в расходную магистраль 9 переохлажденного криогенного компонента из емкости 2 открытием клапана 8. Это приведет к снижению температуры компонента на входе в двигатель и к снижению потребного максимального давления газа в баке 3, что, в свою очередь, позволяет уменьшить запасы газа наддува на борту ракеты-носителя, а также снизить вес конструкции бака.

После полного опорожнения емкости 2 клапан 8 закрывают, открывают клапан 11 и

осуществляют продувку емкости 2 от источника высокотемпературного газа при открытом дренажном клапане 6, через который избыточный газ из емкости 2 поступает на

наддув бака 3. Прогрев баллонов позволяет более полно произвести их опорожнение и сократить непроизводительные остатки газа наддува.

Формула и з.о б р е т е н и я

1. Способ подачи криогенного компонента в ракетный двигатель, основанный на захолахшвании в криогенном компоненте баллонов с газом наддува и подачу его в бак для вытеснения компонента на вход в двигатель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, захо- лаживание баллонов с газом наддува осуществляют в изолированной от основной массы части переохлажденного компонента, при этом переохлажденный компонент подают на вход в двигатель при максимальном потребном давлении в баке, а после выработки переохлажденного компонента баллоны с газом подогревают,

2. Система подачи криогенного компонента в ракетный двигатель, содержащая бак с компонентом топлива, размещенные в нем баллоны со сжатым газом, сообщенные через теплообменник и агрегаты автоматики со свободным объемом бака, расходную магистраль бака и источник высокотемпературного газа, отличающаяся тем, что, с целью улучшения массовых характеристик системы, она снабжена установленной в баке дополнительной емкостью с дренажным клапаном для переохлажденного по отношению к заправленному в бак компоненту, . трубопроводом с установленным в нем перекрывным клапаном, сообщающим емкость с расходной магистралью бака, и дополнительной магистралью с установленным в ней клапаном, сообщающей емкость с источником высокотемпературного газа, при этом баллоны со сжатым газом размещены в дополнительной емкости.

Способ и система подачи криогенного компонента топлива в ракетный двигатель. Цель изобретения - повышение эффективности способа и улучшение массовых характеристик системы подачи. Цель достигается размещением баллонов 1 со сжатым газом наддува в емкости 2 с переохлажденным компонентом, размещенной в баке 3. На участке работы системы, соответствующем максимальному потребному давлению в баке 3, подают в расходную магистраль 9 компонент из емкости 2. После опорожнения емкости 2 клапан 8 закрывают, открывают клапан 11 и осуществляют продувку емкости 2 от источника,высокотемпературного газа при открытом дренажном клапане 6, через который избыточный газ из емкости 2 посту-1 лает на наддув бака 3. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.