Исследования по извлечению гарантийного запаса топлива в баках отработавшей ступени
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc539Ключевые слова:
launch vehicle, guaranteed fuel reserve, liquid rocket engine, gasification, experimental stand, coolant, modelingАннотация
Жесткое приземление отработанной части перспективных ракет-носителей в отведенные районы падения приводит к развалу конструкции, розливу остатков гарантийного запаса топлива, возникновению пожаров и, как следствие, требует больших затрат на полную ликвидацию техногенных последствий. Остатки гарантийного топлива представляют собой дополнительные запасы компонентов ракетного топлива в ракетных блоках ступени ракет космического назначения (РКН), предназначенные для компенсации возмущающих факторов, действующих в полете на РКН, и характеризуются канцерогенным и мутагенным действием на окружающую среду. В статье рассмотрен вопрос извлечения невыработанных остатков гарантийного топлива. Для исследования процесса извлечения разработаны экспериментальный стенд и программа проведения экспериментов. Целью исследования является проведение сравнительного анализа результатов математического и физического моделирования. По результатам физического эксперимента представлена математическая модель и результаты сравнительного анализа двух типов моделей: были сравнены между собой расчетные температуры ТН на входе в ЭМУ (по первому закону термодинамики и уравнениям Навье-Стокса) и измеренных температур ТН на входе в ЭМУ при проведении экспериментов. Полученные результаты позволили использовать остатки гарантийного запаса топлива для разработки автономной бортовой системы спуска отработанной части перспективных ракет-носителей, обеспечивающий управляемый спуск.
Библиографические ссылки
(1). «NASASpaceflight.com» Electronic resource, 11 Jan (2017) Space X, Air Force assess more landing pads, Dragon processing at LZ-1 [Space X, Air Force otcenivayut dopolnitelnyie posadochnyie ploshadki, obrabotka Dragon на LZ-1]. https://www.nasaspaceflight.com/2017/01/spacex-air-force-landing-padsdragon-lz-1/ (In Russian)
(2). “Spacenews” Electronic resource, 03 Jan (2016) Space X Reports No Damage to Falcon 9 First Stage After Landing [Space X soobshayet obotsutsvii povrezhdenii pervoy stupeny Falcon 9 posle prizemlenyia]. https://spacenews.com/spacex-reports-no-damage-to-falcon-9-firststage-after-landing/ (In Russian)
(3). “RIA Novosti” Electronic resource, 24 Nov (2015) Blue Origin announces the first successful landing of a «reusable» rocket [Blue Origin zayavlyaet o pervoy uspeshnoy posadke “mnogorazovoy rakety”]. https://ria.ru/20151124/1327546517.html. (In Russian)
(4). “State Rocket Center named after Academician V.P. Makeev»” Electronic resource, 18 Jan (2012) Rocket and space developments: RN «ROSSIYANKA» [Raketno–kosmicheskie razrabotki: RN «Rossianka»]: https://web.archive.org/web/20120104202726/http://makeyev.ru/rocspace/rossiyanka (In Russian)
(5). Medvedeva AA (2018) Astronautics and rocket science [Kosmonavtika i raketostroeniye] 3:111-121. (In Russian)
(6). Kuznetsov II, Kuznetsov YuL, Mukhamedzhanov MZh, Ukraintsev DS, Shokhov GV (2016) Astronautics and rocket science [Kosmonavtika i raketostroeniye] 3(88):83-92. (In Russian)
(7). Kuznetsov YuL, Ukraintsev DS (2016) Bulletin of the Samara State Aerospace University named after Academician S.P. Korolev [Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta imeni akademika S.P. Korolova] 15(1):73-80. (In Russian)
(8). Odintsov PV (2009) Development of a methodology for selecting design parameters of on-board systems for gasification of liquid fuel residues of missile launch vehicles [Razrabotka metodiki vybora proyektnykh parametrov bortovykh sistem gazifikatsii zhidkikh ostatkov topliva raketnykh sredstv vyvedeniya]. Dissertation for the degree of candidate of technical sciences, Omsk, Russia. P.128. (In Russian)
(9). Shalay VV (2000) Theoretical Foundations and Methodology of Processes of Thermal Decontamination of Fuel Residues in Separated Parts of Missiles [Teoreticheskiye osnovy i metodologiya protsessov termicheskogo obezvrezhivaniya ostatkov topliva v otdelivshikhsya chastyakh raket]. Dissertation for the degree of doctorate of technical sciences, Omsk, Russia. P.493. (In Russian)
(10). Baranov DA, Makarov YuN, Trushlyakov VI, Shatrov YaT (2015) Astronautics and rocket science 50(84):76-82 (In Russian)
(11). Trushlyakov VI, Suymenbaev BT, Sevoyan VA, Ermoldina GT, Suymenbaeva ZhB, Bapyshev AM (2019) Methodology of experimental studies of obtaining steam-gas mixtures for controlling the movement of spent stages of launch vehicles during descent from the launch trajectories [Metodologiya eksperimental’nykh issledovaniy polucheniya parogazovykh smesey dlya upravleniya dvizheniyem otrabotavshikh stupeney raket-nositeley pri spuske s trayektoriy vyvedeniya]. IV International Scientific and Practical Conference «Computer Science and Applied Mathematics», dedicated to the 70th anniversary of Professors Biyarov T.N., Waldemar Vuytsik and 60 anniversary of Professor Amirgaliev E.N. Almaty, Kazakhstan. (In Russian)
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
