Ракетный разгонный блок
Владельцы патента RU 2250861:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" (RU)
Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в составе верхних ступеней ракет-носителей для выведения полезных грузов с опорной орбиты на рабочие. Предлагаемый разгонный блок (РБ) содержит маршевый ракетный двигатель, бак окислителя, тороидальный бак горючего, межбаковый отсек, ферму сопряжения с полезной нагрузкой и ферму сопряжения с ракетой-носителем. Тороидальный бак горючего в поперечном сечении выполнен в форме чечевицы с днищами, переходящими в шпангоуты. Через внешний шпангоут бак состыкован с указанными фермами сопряжения и межбаковым отсеком, образуя с ними силовую схему восприятия внешних инерционных нагрузок. Технический результат изобретения состоит в сокращении общего продольного габарита РБ и уменьшении массы его конструкции, а также увеличении зоны полезного груза под обтекателем ракеты-носителя. 1 ил.
Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции ракетных разгонных блоков, входящих в состав ракет космического назначения, предназначенных для выведения с опорной орбиты на рабочие энергетические орбиты различных космических объектов-полезных грузов.
Известны ракетные блоки по патентам RU 2105702, B 64 G 1/16, 1/40, RU 2165379, B 64 G 1/00, 1/16, 1/40 и RU 2153447, B 64 G 1/40, 1/00, 1/16, имеющие в своем составе бак окислителя, тороидальный бак горючего, корпус и маршевый двигатель.
За прототип предложенного ракетного разгонного блока принят блок по патенту №2165379, МПК6: В 64 G 1/00, 1/16, 1/40, содержащий маршевый двигатель, бак окислителя, тороидальный бак горючего, межбаковый отсек, ферму сопряжения с полезной нагрузкой и ферму сопряжения с ракетой-носителем.
Недостатком прототипа является то, что бак горючего, выполненный в виде полного тора, имея максимальный габарит по высоте, приводит к избыточному размеру блока по длине и сокращает высоту зоны полезного груза под обтекателем в составе космической головной части ракеты.
Задачей предложенного ракетного блока является сокращение общего габарита блока по высоте за счет изменения поперечного сечения бака горючего.
Эта задача достигается тем, что в ракетном разгонном блоке, содержащем маршевый двигатель, бак окислителя, тороидальный бак горючего, межбаковый отсек, ферму сопряжения с полезной нагрузкой и ферму сопряжения с ракетой-носителем, применен тороидальный бак горючего, имеющий в поперечном сечении форму чечевицы.
На чертеже изображен ракетный разгонный блок, где:
1 - бак окислителя;
2 - тороидальный бак горючего;
3 - маршевый двигатель;
4 - межбаковый отсек;
5 - ферма сопряжения с ракетой-носителем;
6 - ферма сопряжения с полезной нагрузкой.
Предложен ракетный разгонный блок, содержащий маршевый двигатель 3, бак окислителя 1, тороидальный бак горючего 2, межбаковый отсек 4 и ферму сопряжения с ракетой-носителем 5, в котором тороидальный бак горючего 2 выполнен в поперечном сечении в форме чечевицы.
Предложенный ракетный разгонный блок функционирует следующим образом.
Внешние инерционные нагрузки, возникающие при эксплуатации блока как в полете, так и при транспортировании, воспринимаются силовой схемой, включающей ферму сопряжения с ракетой-носителем 5, тороидальный бак горючего 2, межбаковый отсек 4 и ферму сопряжения с полезной нагрузкой 6.
Радиальные усилия от бака окислителя 1 и маршевого двигателя 3 воспринимаются верхним шпангоутом межбакового отсека 4.
Применение тороидального бака горючего 2, имеющего в поперечном сечении форму чечевицы с сохранением объема бака за счет изменения его размеров по поперечному сечению блока, позволяет сократить габарит тороидального бака горючего 2 по высоте, соответственно уменьшаются размеры по высоте межбакового отсека 4, фермы сопряжения с ракетой-носителем 5 и блока в целом ~ на 4%, кроме того, на эту же величину возрастает высота зоны полезного груза под обтекателем в составе космической головной части ракеты.
Увеличение массы тороидального бака горючего 2 из-за изменения его формы компенсируется сокращением длины блока и соответственно уменьшением его массы.
Использование чечевичной формы в поперечном сечении тороидального бака горючего 2 позволяет обеспечить с минимальными массовыми затратами переход от шпангоутов к днищам бака, а степень кривизны днищ выбирается расчетным путем для конкретного блока исходя из необходимого объема тороидального бака горючего 2 и условий компоновки блока.
Ракетный разгонный блок, содержащий маршевый двигатель, бак окислителя, тороидальный бак горючего, межбаковый отсек, ферму сопряжения с полезной нагрузкой и ферму сопряжения с ракетой-носителем, отличающийся тем, что тороидальный бак горючего в поперечном сечении выполнен в форме чечевицы с днищами, переходящими в шпангоуты, образуя вместе с указанными фермами сопряжения и межбаковым отсеком силовую схему восприятия внешних инерционных нагрузок.
