Устройство подачи воды для снижения акустического воздействия на ракету-носитель и охлаждения газовой струи ракетного двигателя

Изобретение относится к устройствам в составе пусковых установок стартовых комплексов, обеспечивающим снижение акустического воздействия на ракету-носитель и охлаждение газовой струи ее ракетного двигателя при старте. Предлагаемое устройство содержит водовод замкнутой формы с патрубками для подвода и щелями для подачи воды. Внутренняя полость водовода разделена перегородкой на две изолированные камеры с индивидуальными патрубками для подвода воды. Указанные щели выполнены на верхней торцевой поверхности одной камеры и на нижней торцевой поверхности другой камеры, обеспечивая образование вокруг газовой струи ракетного двигателя полой водяной завесы. Водовод может иметь прямоугольное сечение и устанавливаться на опорных стойках стартового сооружения. В предпочтительном варианте исполнения щели образуют кольцевой контур так, что каждая последующая щель перекрывает предыдущую не менее чем на половину длины последней. Технический результат изобретения состоит в повышении интенсивности охлаждения газовой струи ракетного двигателя и снижении акустического воздействия на ракету-носитель и ее полезный груз. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, именно к устройствам в составе пусковых установок стартовых комплексов, обеспечивающих охлаждение газовой струи ракетного двигателя ракеты-носителя на стартовом участке ее траектории.

Известна система охлаждения газовой струи двигателя ракеты-носителя, включающая патрубки с щелевыми насадками, используемые в космическом стартовом комплексе (см. патент №2099255, МПК: B64G 5/00, F42B 15/00).

Известна также система охлаждения газовой струи двигателя ракеты-носителя, включающая трубопроводы, проложенные от емкости с водой к патрубкам с щелевыми насадками, установленными на пусковом столе, через водоводы которых вода подается для охлаждения газоотражателя (см. "Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники", инженерное пособие, общая ред.: д.т.н., профессор И.В.Бармин, Москва, 2005 г.).

Обе системы предназначены для защиты газоотражателя и покрытия газохода от воздействия высокотемпературной газовой струи и защиты хвостовой части ракеты космического назначения, начиная с момента запуска ракетного двигателя. При этом патрубки с щелевыми насадками подают воду непосредственно в газовую струю.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известных устройств, относится снижение влияния подаваемой воды на акустическое излучение газовой струи ракетного двигателя после начала движения ракеты-носителя на стартовом участке ее траектории.

Технической задачей, решаемой изобретением, является увеличение интенсивности охлаждения газовой струи ракетного двигателя и снижение акустического воздействия на ракету-носитель и ее полезный груз за счет уменьшения акустического излучения газовой струи ракетного двигателя на стартовом участке траектории ракеты-носителя при пуске.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве подачи воды для снижения акустического воздействия на ракету-носитель и охлаждения газовой струи ракетного двигателя, содержащее водовод замкнутой формы с патрубками для подвода воды и щелями для подачи воды, причем внутренняя полость водовода разделена перегородкой на две изолированные камеры с индивидуальными патрубками для подвода воды, а указанные щели выполнены на верхней торцевой поверхности одной камеры и на нижней торцевой поверхности другой камеры, обеспечивая образование вокруг газовой струи ракетного двигателя полой водяной завесы.

Кроме того, устройство, в котором водовод имеет прямоугольное сечение.

Кроме этого устройство, в котором водовод выполнен с возможностью установки на опорных стойках стартового сооружения.

Кроме того, устройство, в котором щели образуют кольцевой контур так, что каждая последующая щель перекрывает предыдущую не менее чем на половину длины последней.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, в заявленном изобретении не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;

- замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;

- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На чертежах представлена схема осуществления заявленного способа, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - сечение по Б - Б на фиг.1 по водяной завесе.

Предложенное устройство содержит водовод 1 замкнутой формы прямоугольного сечения, который установлен на стартовом сооружении 2 соосно газовой струе 3 ракетного двигателя 4 на опорных стойках 5. Внутренняя полость водовода 1 разделена перегородкой 6 на две изолированные друг от друга камеры 7 и 8 с индивидуальными патрубками 9 подачи воды. На верхней 10 и нижней 11 торцевых поверхностях камер 7 и 8 выполнены равнорасположенные щели истечения 12 длиной L, образующие замкнутый контур 13 (например, кольцевой), при этом каждая последующая щель истечения расположена под углом α к предыдущей, в зависимости от количества щелей, образующих замкнутый контур, и перекрывает предыдущую щель по длине (размер l) не менее чем на половину длины щели истечения L.

Заявленное изобретение - устройство работает следующим образом.

Вода, подаваемая под давлением в водовод 1 по патрубкам 9, заполняет камеры 7, 8 и истекает из щелей 12 водовода 1, образуя вокруг газовой струи 3 ракетного двигателя 4 и ракеты-носителя 13 полую водяную завесу 14 в виде замкнутой совокупности плоских водяных пленок.

За счет взаимодействия водяной завесы 14 с газовой струей ракетного двигателя 4 происходит снижение ее акустического излучения и, следовательно, снижение акустического воздействия на ракету-носитель и ее полезный груз.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, например в некоторых областях машиностроения, именно в ракетно-космической технике, где использование данного технического решения наиболее целесообразно;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом и зависимых пунктах нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средства, воплощающие заявленное изобретение при его осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

1. Устройство подачи воды для снижения акустического воздействия на ракету-носитель и охлаждения газовой струи ракетного двигателя, содержащее водовод замкнутой формы с патрубками для подвода воды и щелями для подачи воды, причем внутренняя полость водовода разделена перегородкой на две изолированные камеры с индивидуальными патрубками для подвода воды, а указанные щели выполнены на верхней торцевой поверхности одной камеры и на нижней торцевой поверхности другой камеры, обеспечивая образование вокруг газовой струи ракетного двигателя полой водяной завесы.

2. Устройство по п.1, в котором водовод имеет прямоугольное сечение.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором водовод выполнен с возможностью установки на опорных стойках стартового сооружения.

4. Устройство по п.1 или 2, в котором щели образуют кольцевой контур так, что каждая последующая щель перекрывает предыдущую не менее чем на половину длины последней.