СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВА ДЛЯ ЗАПРАВКИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ
METHOD OF PREPARING ROCKET FUEL COMPONENTS FOR REFUELING ROCKET PROPULSION SYSTEMS

Предлагаемое изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при подготовке компонентов ракетного топлива, двигательные установки которой работают на высококипящих компонентах.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является стартовый комплекс для предстартовой подготовки и пуска ракеты-носителя с космической головной частью (варианты), содержащий хранилища жидких ракетных горючих, сооружения для заправки и слива компонентов жидких ракетных горючих (патент номер RU 2318706 С1, B64G 5/00, 10.03.2008).
Предлагаемый способ подготовки компонентов топлива (КТ) для заправки двигательных установок ракетной техники включает процесс термостатирования и газонасыщения компонентов топлива, при этом процесс термостатирования и газонасыщения осуществляют в агрегате термостатирования и насыщения (АТН) с использованием заправочной автоцистерны (ЗАЦ) и вспомогательного оборудования путем прокачки компонентов топлива по замкнутому контуру: заправочная автоцистерна - агрегат термостатирования и насыщения - заправочная автоцистерна.
Сущность (задача) способа заключается в обеспечении заданных параметров температуры и газонасыщения компонентов топлива путем прокачки их через агрегат термостатирования и насыщения.
Сущность изобретения поясняется «Схемой подготовки» (Фиг. 1) и «Принципиальной схемой АТН» (Фиг. 2).
Агрегат термостатирования и насыщения представляет собой транспортируемый кузов-фургон с размещенным в нем технологическим оборудованием и органами управления.
В качестве органов управления используются - щит питания, пульт управления, пневматический щит.
В качестве технологического оборудования используются - сливная емкость (поз. 9), струйный насос (поз. 12), электронасосный агрегат (поз. 5), теплообменники Т1 (поз. 6) и Т2 (поз. 11). Все технологическое оборудование соединено между собой трубопроводами (поз. 7) с запорной арматурой (поз. 10).
Теплоноситель от холодильно-нагревательного центра (ХНЦ) (поз. 1) подается на вход агрегата термостатирования и насыщения (АТН) (поз. 2), проходит через теплообменники Т1 и Т2 (поз. 6 и 11) и возвращается в ХНЦ (поз. 1).
Компоненты топлива из заправочной автоцистерны (ЗАЦ) (поз. 3) поступают на вход АТН (поз. 2), где с помощью электронасосного агрегата (поз. 5) прокачиваются через теплообменники Т1 и Т2 (поз. 6, 11), в которых происходит либо их нагрев, либо их охлаждение. После теплообменника Т2 (поз. 11) компоненты топлива поступают в струйный насос (поз. 12), где происходит их газонасыщение одним из двух способов:
- подачей азота из баллона (поз.8) в поток компонента;
- эжектированием азота из азотной подушки ЗАЦ.
Нагретые (охлажденные) и газонасыщенные компоненты топлива возвращаются в ЗАЦ (поз. 3).
После завершения операций термостатирования и газонасыщения остатки компонентов топлива из теплообменников Т1 и Т2 (поз. 6, 11) выдавливаются азотом, поступающим из баллона (поз. 8) в сливную емкость (поз. 9), откуда поступают в ЗАЦ по отдельной магистрали трубопровода.
Пары компонентов топлива из агрегата термостатирования и насыщения (поз. 2) поступают в агрегат термического обезвреживания паров компонентов топлива (поз. 4), в котором происходит их сжигание.
Таким образом, мы видим, что технологическое оборудование обеспечивает термостатирование компонентов топлива, проходящего через теплообменники агрегата (теплоноситель в теплообменники подается от внешнего холодильно-нагревательного центра) и газонасыщение компонентов топлива одним из двух способов:
- путем подачи азота непосредственно в поток жидкости;
- за счет эжектирования азота из азотной подушки емкости ЗАЦ, в которой находится подготавливаемый компонент топлива с помощью струйного насоса агрегата термостатирования и насыщения с поддержанием в азотной подушке емкости соответствующего давления.
В процессе подготовки компоненты топлива прокачиваются по замкнутому контуру: заправочная автоцистерна - агрегат термостатирования и насыщения - заправочная автоцистерна до достижения требуемых параметров температуры и газонасыщения.
Заправочная автоцистерна представляет собой подвижный агрегат, обеспечивающий транспортирование и временное хранение компонентов топлива.
В качестве вспомогательного оборудования используются:
- холодильно-нагревательный центр, обеспечивающий охлаждение и/или нагрев теплоносителя и подачу его с заданным расходом в теплообменники агрегата термостатирования и насыщения (АТН).
- агрегат термического обезвреживания паров компонентов топлива, в котором сжигаются образующиеся во время технологического процесса пары компонентов топлива.
В процессе работ, проводимых по тематике АО «ВПК «НПО машиностроения» (тема «Стрела-С»), был проведен сравнительный анализ предлагаемого способа подготовки компонентов ракетного топлива и используемого в настоящее время.
Выявлено следующее:
Таким образом, предлагаемый способ подготовки компонентов ракетного топлива, обеспечивающий задание параметров температуры и газонасыщения компонентов топлива путем прокачки их через агрегат термостатирования и насыщения и заправочной автоцистерны, является более мобильным, простым в эксплуатации, удобным в работе, менее затратным и более экологически безопасным.