Устройство обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения и способ его эксплуатации

Изобретения относятся к управлению параметрами среды внутри изделий ракетно-космической техники. Устройство содержит побудитель расхода, подающий газовый компонент, с фильтром на его входе, газоводы и термостатирующие элементы. В головном обтекателе (ГО) выполнены два люка, расположенные в его верхней и нижней частях. На них с внутренней стороны установлены рассекатели, в корпусе каждого из которых выполнены окна. Во внутренней полости рассекателей установлены пластины, с помощью которых газовый компонент направляется к окнам. Рассекатель в верхней части ГО имеет три окна, оси двух из которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части (КГЧ). Ось третьего окна направлена параллельно оси КГЧ в сторону ракетного разгонного блока. Рассекатель в нижней части ГО имеет два окна, оси которых направлены аналогично двум окнам в верхней части ГО. С наружной стороны ГО к патрубкам подсоединены газоводы наземного устройства для подачи газового компонента в КГЧ. В способе газовый компонент подают одновременно в указанные рассекатели. Пластины и окна в верхней части ГО обеспечивают направление потоков газового компонента в пространстве под ГО в трех направлениях: двух - по бортам ГО в противоположные стороны, а третьем - в сторону ракетного разгонного блока. Пластины и окна в нижней части ГО обеспечивают поток газового компонента в двух направлениях, аналогичных указанным верхним двум. Выброс газового компонента из КГЧ производят через люки, расположенные на среднем и нижнем переходниках ракетного разгонного блока. Техническим результатом изобретений является обеспечение наряду с тепловым режимом высокой степени чистоты как составных частей, расположенных под обтекателем, так и внутренней полости ракетного разгонного блока. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к ракетно-космической технике.

К современным космическим аппаратам, головным обтекателям, ракетным разгонным блокам и другим составным частям ракет космического назначения предъявляются высокие требования по обеспечению чистоты поверхностей этих узлов.

Это вызвано тем, что в составе космических аппаратов применяются высокоточные электронные приборы, оптическая аппаратура, солнечные батареи и другие элементы, которые изготавливаются в условиях повышенных требований промышленной чистоты и требуют высокой надежности выполнения поставленных перед ними задач.

Поэтому к изготовлению, сборке, испытаниям и эксплуатации составных частей головного бока и самого головного бока предъявляются повышенные требования по обеспечению чистоты.

Известен способ обеспечения теплового режима и чистоты головного блока (космической головной части) в составе ракеты космического назначения и устройство для осуществления способа по патенту №2276651.

Головной блок (космическая головная часть) по патенту №2276651 состоит из головного обтекателя, космического аппарата, переходной системы и ракетного разгонного блока, причем ракетный разгонный блок расположен под обтекателем, подача газового компонента производится через верхний люк головного обтекателя, а выход газового компонента - через нижний люк, расположенный в нижней части головного обтекателя на уровне нижнего переходника ракетного разгонного блока.

Зачастую космическая головная часть состоит из головного обтекателя, переходной системы, космического аппарата и ракетного разгонного блока, который находится вне головного обтекателя, причем головной обтекатель стыкуется к ракетному разгонному блоку, а внутренние полости головного обтекателя и ракетного разгонного блока сообщаются между собой (см. журнал «Новости космонавтики», том 15, №10, август 2005 г.).

Способ и устройство по патенту №2276651 не позволяют обеспечить тепловой режим и чистоту ракетного разгонного блока, т.к. он расположен вне подобтекательного пространства космической головной части.

Поэтому в этом варианте обеспечение теплового режима и чистоты всех составных частей космической головной части требует иного подхода в решении задачи.

Способ и устройство по патенту №2276651 выбраны за прототип.

Задачей предложенного устройства и способа его эксплуатации является обеспечение повышенного качества чистоты как составных частей, расположенных в подобтекательном пространстве, так и внутренней полости ракетного разгонного блока, с одновременным обеспечением теплового режима космической головной части в составе ракеты космического назначения.

Задача решается за счет того, что в устройстве обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения с головным обтекателем, установленным на ракетный разгонный блок, содержащем фильтр, очищающий поступающий на вход побудителя расхода газовый компонент, побудитель расхода, подающий газовый компонент, газоводы, термостатирующие элементы устройства, обеспечивающие поддержание теплового режима, в головном обтекателе выполнены два люка, расположенные в его верхней и нижней частях, на оба люка с внутренней стороны головного обтекателя установлены рассекатели, в корпусе каждого рассекателя выполнены окна, во внутренней полости рассекателей установлены пластины, с помощью которых газовый компонент направляется к окнам; рассекатель люка, расположенный в верхней части головного обтекателя, имеет три окна, оси двух из которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части, а ось третьего окна направлена параллельно оси космической головной части в сторону ракетного разгонного блока; рассекатель люка, расположенный в нижней части головного обтекателя, имеет два окна, оси которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части; с наружной стороны головного обтекателя к патрубкам подсоединены газоводы наземного устройства для подачи газового компонента в космическую головную часть.

Задача решается за счет того, что в способе обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения с головным обтекателем, установленным на ракетный разгонный блок, включающий подачу газового компонента в космическую головную часть с последующим выбросом газового компонента из нее, газовый компонент подают одновременно в рассекатели, установленные на люках головного обтекателя, пластины и окна рассекателя люка, расположенного в верхней части головного обтекателя, обеспечивают направление потоков газового компонента в подобтекательном пространстве в трех направлениях: два направления - по бортам головного обтекателя в противоположные стороны и третье направление - в сторону ракетного разгонного блока, а пластины и окна рассекателя люка, расположенного в нижней части головного обтекателя, обеспечивают направление потоков газового компонента по бортам головного обтекателя в противоположные стороны, выброс газового компонента из космической головной части производят через люки, расположенные на среднем и нижнем переходниках ракетного разгонного блока.

На фиг.1, 2 и 3 схематично представлено устройство для обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части с головным обтекателем, установленным на ракетный разгонный блок.

1. космический аппарат;

2. подобтекательное пространство;

3. рассекатели;

4. люки;

5. нижний переходник;

6. ракетный разгонный блок;

7. фильтр;

8. побудитель расхода;

9. газоводы;

10. термостатирующие элементы устройства;

11. головной обтекатель;

12. направления потоков;

13. средний переходник;

14. окна;

15. пластины;

16. оси;

17. ось космической головной части.

В устройстве обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения с головным обтекателем 11, установленным на ракетный разгонный блок 6, содержащем фильтр 7, очищающий поступающий на вход побудителя расхода 8 газовый компонент, побудитель расхода 8, подающий газовый компонент, газоводы 9, термостатирующие элементы устройства 10, обеспечивающие поддержание теплового режима, в головном обтекателе 11 выполнены два люка 4, расположенные в его верхней и нижней частях, на оба люка 4 с внутренней стороны головного обтекателя 11 установлены рассекатели 3, в корпусе каждого рассекателя 3 выполнены окна 14, во внутренней полости рассекателей 3 установлены пластины 15, с помощью которых газовый компонент направляется к окнам 14.

Рассекатель 3 люка 4, расположенный в верхней части головного обтекателя 11, имеет три окна 14, оси 16 двух из которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части 17, а ось 16 третьего окна 14 направлена параллельно оси космической головной части 17 в сторону ракетного разгонного блока 6.

Рассекатель 3 люка 4, расположенный в нижней части головного обтекателя 11, имеет два окна 14, оси 16 которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части 17; с наружной стороны головного обтекателя 11 к рассекателям 3 подсоединены газоводы 9 для подачи газового компонента в космическую головную часть.

Люк 4, расположенный в верхней части головного обтекателя 11, размещают максимально приближенным к верхней зоне космического аппарата 1, а люк 4, расположенный в нижней части головного обтекателя 11, - в зоне сопряжения космического аппарата 1 и ракетного разгонного блока 6. Выход газового компонента организован через люки 4 сброса газового компонента среднего 13 и нижнего переходника 5 ракетного разгонного блока 6.

Крышки люков 4 подачи и выброса газового компонента выполнены самозахлопывающимися, которые закрываются после отвода газоводов 9 наземных устройств от ракеты космического назначения.

Рассекатели 3 с пластинами 15 и окнами 14 обеспечивают необходимое заданное направление потоков 12 газового компонента с тем, чтобы исключить направленное действие газового компонента на элементы конструкции космического аппарата 1 (например, теплоизоляция, оптические элементы, солнечные батареи и т.п.).

Рассекатели 3 введены в состав головного обтекателя 11, а газоводы 9, фильтр 7, побудитель расхода 8 и термостатирующие элементы устройства 10 используются на время обеспечения чистоты и теплового режима космической головной части при подготовке ракеты космического назначения к пуску до отвода наземных устройств.

Устройство обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения с головным обтекателем 11, установленным на ракетный разгонный блок 6, содержащее фильтр 7, очищающий поступающий на вход побудителя расхода 8 газовый компонент, побудитель расхода 8, подающий газовый компонент, газоводы 9, термостатирующие элементы устройства 10, обеспечивающие поддержание теплового режима, работает следующим образом.

С помощью побудителя расхода 8 одновременно в рассекатели 3 люков 4, расположенных в верхней и в нижней части головного обтекателя 11, подают газовый компонент, очищенный фильтром 7 и с температурой, полученной с помощью термостатирующих элементов устройства 10 (например, электроподогревателей или охладителей). Газовый компонент через газоводы 9 наземных устройств поступает в рассекатели 3 люков 4 головного обтекателя 11, при этом за счет обеспечения в космической головной части избыточного давления исключается проникновение загрязненного атмосферного воздуха в космическую головную часть при подготовке ракеты космического назначения к пуску и выбрасывается из люков 4 сброса газового компонента среднего 13 и нижнего 5 переходников ракетного разгонного блока 6.

В способе обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения с головным обтекателем 11, установленным на ракетный разгонный блок 6, включающий подачу газового компонента в космическую головную часть с последующим выбросом газового компонента из нее, газовый компонент подают одновременно в рассекатели 3, установленные на люках 4 головного обтекателя 11, пластины 15 и окна 14 рассекателя 3 люка 4, расположенного в верхней части головного обтекателя 11, обеспечивают направление потоков газового компонента в подобтекательном пространстве в трех направлениях: два направления - по бортам головного обтекателя 11 в противоположные стороны и третье направление - в сторону ракетного разгонного блока 6, а пластины 15 и окна 14 рассекателя 3 люка 4, расположенного в нижней части головного обтекателя 11, обеспечивают направление потоков газового компонента по бортам головного обтекателя 11 в противоположные стороны, выброс газового компонента из космической головной части производят через люки 4, расположенные на среднем 13 и нижнем 5 переходниках ракетного разгонного блока 6.

Применение такого устройства и способа его эксплуатации для обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения с головным обтекателем 11, установленным на ракетный разгонный блок 6, позволяет:

- обеспечить повышенное качество чистоты как составных частей, расположенных в подобтекательном пространстве 2, так и во внутренней полости ракетного разгонного блока 6, с одновременным обеспечением теплового режима космической головной части в составе ракеты космического назначения;

- дополнительно решать задачи пожаровзрывобезопасности, влагозащищенности и, в итоге, надежности выведения космических аппаратов 1 при применении соответствующих инертных сухих газов;

- препятствовать проникновению неочищенного атмосферного воздуха в космическую головную часть;

- использовать их при отмене пуска, в этом случае наземные устройства стыкуются к ракете космического назначения, с помощью которых подают газовый компонент, создавая в полости космической головной части необходимый тепловой режим и избыточное давление.

1. Устройство обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения, содержащее фильтр, очищающий поступающий на вход побудителя расхода газовый компонент, побудитель расхода, подающий газовый компонент, газоводы, термостатирующие элементы устройства, обеспечивающие поддержание теплового режима, отличающееся тем, что в головном обтекателе выполнены два люка, расположенные в его верхней и нижней частях, на оба люка с внутренней стороны головного обтекателя установлены рассекатели, в корпусе каждого рассекателя выполнены окна, во внутренней полости рассекателей установлены пластины, с помощью которых газовый компонент направляется к окнам; рассекатель люка, расположенный в верхней части головного обтекателя, имеет три окна, оси двух из которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части, а ось третьего окна направлена параллельно оси космической головной части в сторону ракетного разгонного блока; рассекатель люка, расположенный в нижней части головного обтекателя, имеет два окна, оси которых направлены в противоположные стороны и перпендикулярны оси космической головной части, при этом с наружной стороны головного обтекателя к патрубкам подсоединены газоводы наземного устройства для подачи газового компонента в космическую головную часть.

2. Способ обеспечения теплового режима и чистоты космической головной части в составе ракеты космического назначения, включающий подачу газового компонента в космическую головную часть с последующим выбросом газового компонента из нее, отличающийся тем, что газовый компонент подают одновременно в рассекатели, установленные на люках головного обтекателя, пластины и окна рассекателя люка, расположенного в верхней части головного обтекателя, обеспечивают направление потоков газового компонента в пространстве под обтекателем в трех направлениях: двух - по бортам головного обтекателя, в противоположные стороны и третьем - в сторону ракетного разгонного блока так, что пластины и окна рассекателя люка, расположенного в нижней части головного обтекателя, обеспечивают направление потоков газового компонента по бортам головного обтекателя в противоположные стороны, при этом выброс газового компонента из космической головной части производят через люки, расположенные на среднем и нижнем переходниках ракетного разгонного блока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к наземному заправочному оборудованию ракет-носителей. .

Изобретение относится к области космической техники, а именно к средствам для осуществления запуска космических объектов. .

Изобретение относится к наземным имитационным испытаниям космических аппаратов (КА). .

Изобретение относится к области авиационной ракетно-космической техники. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике. .

Изобретение относится к космической промышленности и может найти применение в области строительства. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к средствам обеспечения термостатирования объектов ракеты-носителя (РН), например полезного груза (ПГ), приборов системы управления (СУ) и других объектов, размещаемых в головном блоке (ГБ), блоке полезного груза (БПГ) космической головной части (КГЧ) и ракетном блоке (РБ) РН, и предназначено для термостатирования этих объектов в период предстартовой подготовки блоков РН.

Изобретение относится к способам и средствам термостатирования космических объектов преимущественно в ходе предстартовой подготовки. .

Изобретение относится к средствам жизнеобеспечения экипажей космических аппаратов, в частности при проведении ими внекорабельной деятельности (ВКД). .

Изобретение относится к космической технике, конкретно к устройствам для дозаправки и способам дозаправки в полете рабочим телом гидравлической магистрали системы терморегулирования пилотируемого космического аппарата, снабженной гидропневматическим компенсатором объемного расширения рабочего тела и размещенной внутри обитаемых отсеков.

Изобретение относится к космической технике, конкретно к устройствам для дефектации и способам дефектации в полете заправленной рабочим телом гидравлической магистрали системы терморегулирования пилотируемого космического объекта, размещенной внутри обитаемого отсека.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может использоваться в условиях образования в полостях головного блока пожаровзрывоопасных газовых смесей, например, при утечках или дренажах компонентов топлива (жидких кислорода и водорода).

Изобретение относится к космической технике, а конкретнее к области проектирования и эксплуатации систем регулирования давления в герметичных камерах (отсеках), используемых для проведения научных экспериментов и осуществления технологических операций, связанных с вакуумированием, на борту космического аппарата (КА).

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может использоваться в условиях образования в полостях головного блока пожаровзрывоопасных газовых смесей, например при утечках или дренажах компонентов топлива (жидких кислорода и водорода).

Изобретение относится к управлению параметрами среды в изделиях ракетно-космической технике при их подготовке на стартовом сооружении и в полете. Устройство включает в себя установленный на переходном отсеке (4) головной обтекатель (ГО) (3) полезной нагрузки (ПН) (1), выводимой ракетой (2) космического назначения. В верхней части ГО (3) закреплен рассекатель (5) подаваемого через транзитную магистраль (6) газового потока. В нижней части ГО (3) выполнен люк (7) для сброса газового компонента. На внутренней поверхности ГО (3) закреплены звукозащитное, влагозащитное и металлическое антистатическое покрытия. В крышке люка (7) выполнено отверстие, а с внутренней ее стороны закреплен плоский решетчатый акустический глушитель. С другой стороны на отверстии крышки (7) закреплен местный обтекатель (в виде накладного дозвукового диффузора). На переходном отсеке (ПО) (4) выполнено дополнительное отверстие с фильтром (сеткой) и с аналогичным местным обтекателем (поз. Г). Полости ПО (4) и ГО (3) сообщены посредством отверстий (поз. Д), выполненных в шпангоуте ПО, и отверстий (22) в адаптере (21). При старте и полете ракеты (2) с ПН (1) уровень акустического воздействия на них снижается благодаря применению указанных защитного покрытия, глушителя и местных обтекателей. Тем самым снижается возможность образования и попадания в полости ГО и на поверхности ПН (в застойные зоны) загрязняющих частиц. Техническим результатом изобретения является обеспечение высокого качества чистоты внутренней полости ГО, в которой размещена ПН. 6 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике

Наверх