Способ обеспечения чистоты головного блока в составе ракеты космического назначения и устройство для осуществления способа
Владельцы патента RU 2279375:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" (RU)
Изобретения относятся к средствам, преимущественно наземным, управления параметрами окружающей среды изделий ракетно-космической техники. Предлагаемый способ включает подачу газового компонента в верхнюю часть головного блока (ГБ) и его выброс из нижней его части. При этом в ГБ создают избыточное давление. Предлагаемое устройство содержит рассекатель потока газового компонента, подаваемого в верхнюю часть ГБ, а также транзитную магистраль для подачи указанного газового компонента через ракету-носитель. Рассекатель закреплен на верхней части головного обтекателя, а в нижней части этого обтекателя выполнен люк сброса газового компонента. Техническим результатом изобретений является обеспечение повышенной чистоты ГБ в составе ракеты-носителя до отвода башни обслуживания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к ракетно-космической технике.
К современным космическим аппаратам (КА), головным обтекателям (ГО), разгонным блокам (РБ) и другим составным частям головных блоков (ГБ) ракет космического назначения (РКН) предъявляются высокие требования по обеспечению чистоты поверхностей этих узлов.
Это вызвано тем, что в составе КА 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 ГБ и самого ГБ предъявляются повышенные требования по обеспечению чистоты.
Известен способ обеспечения теплового режима ГБ РКН путем подачи атмосферного воздуха в нижнюю часть ГБ с помощью стационарных наземных средств и средств башни обслуживания РКН и выбросом воздуха в атмосферу в верхней части ГБ, т.е. система работает по разомкнутому циклу. Подаваемый воздух очищается с помощью фильтров, установленных на входе подачи воздуха в устройство для обеспечения теплового режима ГБ («Космодром», под общ. ред. проф. А.П.Вольского, Военное издательство МО СССР, 1977, стр.208-213).
За прототип предлагаемого изобретения принят способ обеспечения теплового режима.
Недостатком прототипа является то, что способ не предусматривает обеспечение чистоты головного блока и его составных частей в процессе подготовки ракеты космического назначения на стартовой позиции после отвода башни обслуживания.
Прототип устройства не установлен.
Задачей предложенного способа является обеспечение повышенного качества чистоты ГБ в составе РКН после отвода башни обслуживания.
Задача решается за счет того, что в способе обеспечения чистоты ГБ в составе РКН газовый компонент подают в верхнюю часть ГБ, выброс газового компонента производят из нижней части ГБ через люк сброса газового компонента, выполненного в нижней части ГБ, к торцу которого пристыкована ракета-носитель, при этом за счет обеспечения в ГБ избыточного давления исключается проникновение загрязненного атмосферного воздуха в ГБ при подготовки РКН к пуску после отвода башни обслуживания.
Задача решается за счет того, что для реализации способа обеспечения чистоты ГБ РКН в состав ГБ введено устройство, состоящее из рассекателя потока газового компонента, закрепленного на верхней части головного обтекателя, и обеспечивающего внутри ГБ равномерное распределение потока, и транзитной магистрали, соединенной с рассекателем и установленной на головном обтекателе ГБ, через которую транзитом через ракету-носитель с наземных устройств поступает в ГБ газовый компонент, а в нижней части головного обтекателя выполнен люк сброса газового компонента.
На чертеже схематично представлено устройство для обеспечения чистоты ГБ.
1. - головной блок;
2. - космический аппарат;
3. - разгонный блок;
4. - рассекатель;
5. - головной обтекатель;
6. - люк сброса газового компонента;
7. - транзитная магистраль;
8. - ракета-носитель.
В способе обеспечения чистоты головного блока 1 в составе ракеты космического назначения газовый компонент подают в верхнюю часть головного блока 1, выброс газового компонента производят из нижней части головного блока 1 через люк сброса газового компонента 6, выполненного в нижней части головного блока 1, к торцу которого пристыкована ракета-носитель 8, при этом за счет обеспечения в головном блоке 1 избыточного давления исключается проникновение загрязненного атмосферного воздуха в головной блок 1 при подготовки ракеты космического назначения к пуску после отвода башни обслуживания.
В устройство для реализации способа обеспечения чистоты головного блока 1 ракеты космического назначения введены рассекатель 4 потока газового компонента, закрепленный на верхней части головного обтекателя 5, и транзитная магистраль 7, соединенная с рассекателем 4 и установленная на головном обтекателе 5 головного блока 1, а в нижней части головного обтекателя 5 выполнен люк сброса газового компонента 6.
Устройство для реализации способа обеспечения чистоты головного блока 1 ракеты космического назначения, состоящее из рассекателя 4 потока газового компонента, закрепленного на верхней части головного обтекателя 5, и транзитной магистрали 7, соединенной с рассекателем 4 и установленной на головном обтекателе 5 головного блока 1, а в нижней части головного обтекателя 5 выполнен люк сброса газового компонента 6, работает следующим образом.
В верхнюю часть ГБ 1 от наземных устройств транзитом через ракету-носитель 8 подают газовый компонент с помощью транзитного трубопровода 7, подсоединенного к рассекателю 4, и рассекателя 4, обеспечивающего внутри ГБ 1 равномерное распределение потока. Сброс газового компонента ведется через люк 6, а со стороны торцевой части головного блока 1 выход газового компонента закрыт пристыкованной к ГБ 1 ракетой-носителем 8.
Рассекатель 4 предназначен для рассеивания потока газового компонента с тем, чтобы исключить направленное действие газового компонента на элементы конструкции космического аппарата 2 (например, теплоизоляция, оптические элементы, солнечные батареи и т.п.), расположенные в зоне действия потока газового компонента.
При подготовке ракеты космического назначения к пуску, после отвода башни обслуживания, в процессе работы маршевых двигателей первой ступени ракеты-носителя 8, когда загрязнение атмосферного воздуха максимально, за счет избыточного давления внутри ГБ 1 исключается проникновение загрязненного атмосферного воздуха в головной блок 1.
Введение нового способа и устройства для обеспечения чистоты ГБ 1:
- позволяет дополнительно решать задачи пожаровзрывобезопасности, влагозащищенности и, в итоге, надежности выведения космических аппаратов при применении соответствующих инертных сухих газов;
- препятствует проникновению неочищенного атмосферного воздуха в ГБ 1;
- позволяет улучшить массовые характеристики ГБ 1 за счет отказа от конструкций, отделяющих КА от остального пространства под ГО 8, что приводит к увеличению массы полезной нагрузки, примерно, на 5%.
Реализация предлагаемого изобретения возможна на существующих РКН типа «Союз», «Зенит-3 SL» (морской старт), «Протон» и вновь разрабатываемых РКН.
1. Способ обеспечения чистоты головного блока в составе ракеты космического назначения, включающий подачу газового компонента в головной блок и последующий его выброс из головного блока, отличающийся тем, что газовый компонент подают в верхнюю часть головного блока, создают избыточное давление в головном блоке, а выброс газового компонента производят из нижней части головного блока через люк сброса газового компонента, выполненный в нижней части головного блока, к торцу которого пристыкована ракета-носитель.
2. Устройство обеспечения чистоты головного блока в составе ракеты космического назначения, включающего в себя головной обтекатель указанного блока, отличающееся тем, что оно содержит введенный в состав головного блока элемент, состоящий из закрепленного на верхней части головного обтекателя рассекателя потока газового компонента, подаваемого в верхнюю часть головного блока, и транзитной магистрали для подачи указанного газового компонента через ракету-носитель, соединенной с рассекателем и установленной на головном обтекателе, причем в нижней части головного обтекателя выполнен люк сброса газового компонента.
