Способ пожаровзрывопредупреждения в хвостовом отсеке жидкостной ракеты и хвостовой отсек жидкостной ракеты

 

Изобретение относится к ракетной технике , более конкретно к пожаровзрывопредупреждению в хвостовых отсеках жидкостных ракет. Целью изобретения является повышение надежности пожаровзрывопредупреждения в хвостовом отсеке ракеты. Способ включает ввс дение в хвостовой отсек нейтральной среды перед стартом струями нейтрального или тушащего составов на границу раздела натекания паров окислителя и горючего и компонентов топлива и стравливание паров по отдельности во внешнюю среду. Хвостовой отсек

СОК)Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (я)л F 02 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4937519/23 (22) 20.05.91 (46) 07.12.92. Бюл. М 45 (71) Конструкторское бюро "Южное" (72) Ю.А.Митиков, Г.М.Иваницкий и С,Н.Кубанов (56) Конструкция управляемых баллистических ракет. M,: Воениздат, 1969. (54) СПОСОБ ПОЖАРОВЗРЫВОПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ В ХВОСТОВОМ ОТСЕКЕ ЖИДКОСТНОЙ РАКЕТЫ И ХВОСТОВОЙ ОТСЕК

ЖИДКОСТНОЙ РАКЕТЫ

„„. Ж„„1779760 А1 (57) Изобретение относится к ракетной технике. более конкретно к пожаровзрывопредупреждению в хвостовых отсеках жидкостных. ракет. Целью изобретения является повышение надежности пожаровзрывопредупреждения в хвостовом отсеке ракеты. Способ включает введение в хвостовой отсек нейтральной среды перед стартом струями нейтрального или тушащего составов на границу раздела натекания паров окислителя и горючего и компонентов топлива и стравливание паров по отдельности во внешнюю среду. Хвостовой отсек

1779760

20

35

40 жидкостной ракеты содержит нижнее днище топливного бака 1, обечайку 2 с вентиляционными отверстиями 3 в верхней части и донным экраном 4, расположенным под наклоном к продольной оси ракеты, при этом в нижней части экрана выполнен с зазором

Изобретение относится к ракетной технике, более конкретно к пожаровзрывопредупреждению в хвостовых отсеках жидкостных ракет.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому способу и конструкции хвостового отсека являются способ пожаровзрывопредупреждения и хвостовой отсек ступени PH "Энергия" f1).

Данный способ, помимо создания нейтральной среды в хвостовом отсеке перед стартом ракеты, включает введение в отсек нейтрального или тушащего состава в полете, изоляцию. отсека от факела двигательной установки донным экраном, .1

Хвостовой отсек для реализации данного способа состоит из обечайки с вентиляционными отверстиями и донным экраном; расположенным перпендикулярно к продольной оси ракеты, размещенными внутри отсека баллонами с нейтральным или тушащим составом, соединенными через arperaT6l автоматики с коллектором.

Недостатком описанного способа и конструкции является их недостаточная надеж- 2 ность пожаровзрывопредупреждения в хвостовом отсеке.

Целью изобретения является повышение надежности пожаровзрывопредупреждения.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в известном способе внутри хвостового отсека направляют возможные натекания более легких паров компонента в верхнюю часть отсека, а более тяжелых паров в нижнюю часть и стравливают пары по отдельности во внешнюю сре. ду, Далее с целью разделения объемов с возможным натеканием паров окислителя и горючего и компонентов топлива в полете создают между ними границу раздела струями нейтрально о или тушащего составов.

Хвостовой отсек, обеспечивающий осуществление предлагаемого способа, отличается тем, что донный экран установлен 4 под наклоном к продольной оси ракеты, при этом в нижней части экрана выполнен с зазором от обечайки теплоиэолированный карман, глубина которого больше его шириот обечайки теплоизолированный карман 5, глубина которого больше его ширины, а над входом в карман установлен с зазором конфузор 6, соединенный патрубком 7 с одним из вентиляционных отверстий. 2 с. и 1 з.п.флы, 1 ил. ны, а над входом в карман установлен с зазором конфузор, соединенный патрубком с одним из вентиляционных отверстий, а разъемные соединения трактов двигателя и системы питания по одному из компонентов топлива заключены в полузамкнутые кожухи.

На чертеже схематично приведен хвостовой отсек.

Хвостовой отсек состоит из нижнего днища бака 1, обечайки 2 с вентиляционными отверстиями 3, донного экрана 4, расположенного под наклоном к продольной оси ракеты, в нижней части которого с зазором от обечайки выполнен теплоизолированный карман 5, глубина которого больше ширины, а над входом в карман установлен с зазором конфузор 6, соединенный патрубком 7 с одним из вентиляционных отверстий 3; Внутри хвостового отсека установлены баллоны

8 с нейтральным газом или тушащим составом, соединенные через агрегаты 9 автоматики с коллектором 10, а разьемные соединения трактов 11 по одному из компонентов топлива заключены в полузамкнутые кожухи 12.

В полете при нарушении герметичности разъемных соединений (наиболее вероятное место дефекта) компонент под давлением начинает распыляться в отсек.

Необходимо отметить, что большинство используемых в настоящее время окислителей и горючих имеют существенно разнящиеся плотности паров — AT и НДМГ, кислород и керосин, кислород и водород. Поэтому, направляя с помощью полузамкнутых кожухов

12 пары: более тяжелые вниз, более легкие вверх {или пары одного из них), помимо изоляции стыков друг от друга уменьшается вероятность образования взрывоопасной среды в объеме хвостового отсека из-за перемешивания паров окислителя с парами горючего. Более легкие пары истекают преимущественно через верхнее вентиляционное отверстие. Более тяжелые пары вдоль наклонного донного экрана 4 стекают в нижнюю часть отсека, откуда с помощью конфузора 6 пары удаляются по патрубку 7 в вентиляционное отверстие, не смешиваясь

1779760 при этом с парами другого компонента. Учитывая, что на донный экран может оседать и мелкодисперсная жидкая фаза, для ее сбора и уменьшения поверхности ее испарения предусмотрен теплоизолированный карман

5, глубина которого больше ширины. Карман целесообразно располагать с небольшим зазором от обечайки, т,к. к последней в полете подводится большой аэродинамический тепловой поток, который может вызвать кипение компонента в кармане при прохождении ракетой плотных слоев атмосферы. Для изоляции жидкой пленки компонента на донном экране от тяжелого пара противоположного компонента может служить газовая завеса нейтрального газа, создаваемая верхней струей коллектором 7, Кроме того, с помощью завесы можно изолировать и стыки друг от друга, присекать нежелательные направления движения паров.

Необходимо отметить, что предложенный способ пожаротушения, как и все остальные, ориентирован на борьбу с возможными утечками компонентов, величина которых незначительная и составляет доли процента от номинального секундного расхода компонентов через насосы. При большей величине утечек все равно произойдет невыполнение задачи ступенью ракеты из-за нехватки компонента топлива.

Таким образом предлагаемые способ и устройство позволяют с минимальными затратами повысить надежность пожаровзрывопредупреждения за счет разнесения паров компонентов при их утечках в разные зоны хвостового отсека и раздельного сброса их в вентиляционные отверстия.

Формула изобретения

1. Способ пожаровзрывопредупреждения в хвостовом отсеке; жидкостной ракеты, включающий создание нейтральной среды в хвостовом отсеке перед стартом, введение в него нейтрального или тушащего состава в полете, изоляцию отсека от факела двигательной установки, сообщение верхней части хвостового отсека с внешней средой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пожаровзрывопредупреждения, внутри хвостового отсека направляют возможные натекания более легких паров компонента в верхнюю часть отсека, а более тяжелых паров — в нижнюю часть и стравливают пары по отдельности во внешнюю среду.

2.Способ поп1, отлича ющийся тем, что, с целью разделения объемов с возможным натеканием паров окислителя и rope era и компонентов топлива, в полете создают между ними границу разделения

15 струями нейтрального,или тушащего соста20 вов.

3. Хвостовой отсек жидкостной ракеты, содержащий нижнее днище топливного бака, обечайку с вентиляционным отверстием в верхней части и донным экраном, с размещенными внутри отсека баллонами с нейтральным или тушащим составом, соединенными через агрегаты автоматики с коллектором, о-т л и ч а ю шийся тем, что, 25

30 с целью повышения надежности пожаровзрывопредупреждения, донный экран установлен под наклоном к продольной оси ракеты, при этом в. нижней части экрана выполнен с зазором от обечайки теплоизо-, лированный карман, глубина которого больше его ширины, а над входом в карман

35 установлен с зазором конфузор, соединенный патрубком с одним из вентиляционных отверстий, а разъемные соединения трактов по одному из компонентов топлива заклю40 чены в полузамкнутые кожухи. /

Составитель Г.Иваницкий

Редактор В.Трубченко Техред М,Моргентал Корректор Л.Филь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4420 Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5