close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335438

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 438
(13)
C1
(51) МПК
B64G 1/50 (2006.01)
B64G 5/00 (2006.01)
F25B 29/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006142577/11, 01.12.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
01.12.2006
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
Адрес дл переписки:
121059, Москва, Бережковска наб., 22, ФГУП
"КБОМ им. В.П. Бармина"
(54) СПОСОБ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ ВОЗДУХОМ
2 3 3 5 4 3 8
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс преимущественно к
оборудованию и функционированию наземных
стартовых комплексов. Предлагаема система
термостатировани содержит трубопровод подачи
сжатого воздуха (1), управл емое устройство
(пневмощит) (3) и редуцирующее устройство (блок
понижени давлени ) (4). Пневмощит включает в
себ две
параллельные
линии
(7)
с
установленными
в
каждой
из
них
электропневмоклапаном
(8),
сигнализатором
давлени (9) и обратным клапаном (10). Блок
понижени давлени включает в себ также две
параллельные линии (16) с установленными в
каждой
из
них
электропневмокланом
(17),
дроссельным клапаном (18), газовым редуктором
(19),
сигнализатором
давлени (21),
предохранительным клапаном (22) и обратным
клапаном (23). Предохранительный клапан (22)
св зан с дренажным трубопроводом (24),
снабженным сигнализатором давлени (25),
электрически
св занным
с
каждым
электропневмоклапаном, и обратным клапаном
(26). Согласно предлагаемому способу, после
заправки ракеты-носител компонентами топлива
сжатый воздух давлением до 40 МПа редуцируют
до давлени 6-10 МПа. При срабатывании
предохранительного клапана одной из линий блока
понижени давлени и/или при фиксации
неисправности в одной из подающих линий
управл емого устройства перекрывают подачу
сжатого газа по данной линии и открывают подачу
по параллельной линии указанных блока и/или
устройства. Техническим результатом изобретени вл етс повышение надежности на этапе
подготовки к пуску и при пуске ракет-носителей с
космической головной частью. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
2 3 3 5 4 3 8
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное унитарное
предпри тие "Конструкторское бюро общего
машиностроени имени В.П. Бармина" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2135910 C1, 27.08.1999. RU 2184912
C2, 10.07.2002. RU 2215951 C2, 10.11.2003. RU
2034032 C1, 30.04.1995. SU 870439 A1,
07.10.1981. US 3564866 A, 23.02.1971. US
3287924 A, 29.11.1966. GB 1198354 A, 15.07.1970.
(72) Автор(ы):
Бармин Игорь Владимирович (RU),
Михальченко Сергей Михайлович (RU),
Сборец Виктор Павлович (RU),
Панков Рудольф Леонидович (RU),
Зверев Алексей Егорович (RU),
Пашков Виктор Ефимович (RU),
Павливкер Анатолий Матвеевич (RU)
C 1
C 1
2 3 3 5 4 3 8
2 3 3 5 4 3 8
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 335 438
(13)
C1
(51) Int. Cl.
B64G 1/50 (2006.01)
B64G 5/00 (2006.01)
F25B 29/00 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006142577/11, 01.12.2006
(24) Effective date for property rights: 01.12.2006
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
(54) METHOD FOR THERMAL CONDITIONING OF SPACEHEAD BY HIGH PRESSURE AIR AND
2 3 3 5 4 3 8
When safety relief valve of one of the lines of
pressure reducing unit is actuated and/or when
failure is detected in one of the feeding lines
of controlled device, compressed air supply over
given line is shut off and supply over parallel
line of specified unit and/or device is opened.
EFFECT: increase of reliability in the launch
preparation phase and during launch of carrier
boosters with spacehead.
2 cl, 1 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: transportation.
SUBSTANCE: suggested thermal conditioning
system contains compressed air feed line (1),
controlled device (pneumatic shield) (3) and
reducing device (pressure reduction unit) (4).
Pneumatic shield includes two parallel lines (7)
with electropneumatic valve (8) installed in each
of it, pressure indicator (9) and one-way valve
(10). Pressure reduction unit also includes two
parallel lines (16) with electropneumatic valve
(17) installed in each of it, gas-pressure
reducer (19), pressure indicator (21), safety
relief valve (22) and one-way valve (23). Safety
relief valve (22) is linked with drain pipeline
(24) which is equipped with pressure indicator
(25)
electrically
connected
with
each
electropneumatic valve and one-way valve (26).
According to suggested method, compressed air
pressure of 40 MPa is reduced to 6-10 MPa after
filling the carrier booster with fuel components.
Страница: 3
EN
C 1
C 1
SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTING
2 3 3 5 4 3 8
(73) Proprietor(s):
Federal'noe gosudarstvennoe unitarnoe
predprijatie "Konstruktorskoe bjuro obshchego
mashinostroenija imeni V.P. Barmina" (RU)
R U
Mail address:
121059, Moskva, Berezhkovskaja nab., 22, FGUP
"KBOM im. V.P. Barmina"
(72) Inventor(s):
Barmin Igor' Vladimirovich (RU),
Mikhal'chenko Sergej Mikhajlovich (RU),
Sborets Viktor Pavlovich (RU),
Pankov Rudol'f Leonidovich (RU),
Zverev Aleksej Egorovich (RU),
Pashkov Viktor Efimovich (RU),
Pavlivker Anatolij Matveevich (RU)
RU 2 335 438 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Предлагаемое изобретение относитс к ракетно-космической технике и может быть
использовано дл обеспечени и автоматического поддержани необходимых режимов
космических объектов в процессе их подготовки на наземных стартовых комплексах.
Известен способ воздушного термостатировани космических объектов,
осуществл емый устройством дл воздушного термостатировани космических объектов
(RU 2184912 С2, 20.07.2000).
Известный способ воздушного термостатировани заключаетс в получении сжатого
воздуха от источника воздухоснабжени , редуцировании, охлаждении, нагревании до
заданных температур и подаче его потребителю. Устройство, осуществл ющее известный
способ, содержит источник воздухоснабжени , трубопровод подачи с фильтром и
управл емой арматурой, соедин ющий источник воздухоснабжени через газовый
редуктор с бортовым разъемным соединением, емкость с жидким азотом, газификатор,
охладитель и электронагреватели.
Однако данные способ и устройство дл воздушного термостатировани космических
объектов не обеспечивают выдачу сжатого воздуха с заданными параметрами.
Способ воздушного термостатировани космических объектов и устройство дл воздушного термостатировани космических объектов (RU 2215951 С1, 10.11.2003),
осуществл ющее известный способ, наиболее близкие по технической сущности и
достигаемому эффекту к за вл емому техническому решению.
Известный способ заключаетс в получении сжатого воздуха от источника
воздухоснабжени , редуцировании, нагревании, охлаждении до заданных температур и
подаче его потребителю. Устройство, осуществл ющее известный способ, содержит
источник воздухоснабжени , трубопровод подачи с фильтром и управл емой арматурой,
соедин ющий источник воздухоснабжени через газовый редуктор с бортовым разъемным
соединением, электронагреватель и охладитель.
Однако известные способ и устройство дл воздушного термостатировани космических
объектов не обеспечивают автоматическую выдачу сжатого воздуха с заданными
параметрами с высокой степенью надежности из-за отсутстви параллельных линий
выдачи и возможности переключени с одной линии на другую в случае выхода газового
редуктора из стро .
Техническим результатом предлагаемого изобретени вл етс повышение надежности
на этапе подготовки к пуску и при пуске ракет-носителей с космической головной частью
со стартовых комплексов.
Требуемый технический результат достигаетс тем, что в способе термостатировани космической головной части воздухом высокого давлени , заключающемс в получении
сжатого воздуха давлением до 40 МПа от источника воздухоснабжени , редуцировании,
нагревании и охлаждении до заданных параметров и подаче его потребителю, после
заправки компонентами топлива, сжатый воздух редуцируют до давлени 6-10 МПа, при
этом, при срабатывании предохранительного клапана одной из линий блока понижени давлени , перекрывают подачу сжатого воздуха по данной линии и открывают подачу по
параллельной линии, а также при фиксации неисправности в одной из подающих линий
управл емого устройства перекрывают подачу сжатого воздуха по данной линии и
открывают подачу по параллельной линии.
Дл осуществлени данного способа термостатировани космической головной части
воздухом высокого давлени предложена система термостатировани космической
головной части воздухом высокого давлени , состо ща из трубопровода подачи сжатого
воздуха с фильтром, управл емым и редуцирующим устройствами, электронагревател и
охладител , управл емое устройство выполнено в виде пневмощита управлени ,
содержащего две параллельные линии, снабженные последовательно установленными
электропневмоклапанами, сигнализаторами давлени и обратными клапанами и
сообщающиес между собой и с трубопроводом подачи сжатого воздуха общими трубами,
одна из которых, расположенна до электропневмоклапанов, снабжена сигнализатором
давлени и манометром, а друга , расположенна после обратных клапанов, - дренажным
Страница: 4
DE
RU 2 335 438 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
вентилем, при этом редуцирующее устройство выполнено в виде блока понижени давлени , состо щего из соединенных с пневмощитом управлени трубопроводом подачи
сжатого воздуха двух параллельных линий с последовательно установленными на каждой
из них электропневмоклапаном, дроссельным клапаном, газовым редуктором с
подсоединенным к нему манометром, сигнализатором давлени , предохранительным
клапаном и обратным клапаном, причем предохранительный клапан св зан с дренажным
трубопроводом, снабженным сигнализатором давлени , электрически св занным с каждым
электропневмоклапаном блока понижени давлени , и обратным клапаном, а указанные
параллельные линии после обратных клапанов объединены в трубопровод подачи сжатого
воздуха с установленными на нем вентилем дл отбора проб, дренажным вентилем, дюзой
и общим запорным вентилем.
Отличительные от прототипа признаки заключаютс в том, что после заправки
компонентами топлива, сжатый воздух редуцируют до давлени 6-10 МПа, при этом, при
срабатывании предохранительного клапана одной из линий блока понижени давлени ,
перекрывают подачу сжатого воздуха по данной линии и открывают подачу по
параллельной линии, а также при фиксации неисправности в одной из подающих линий
управл емого устройства перекрывают подачу сжатого воздуха по данной линии и
открывают подачу по параллельной линии.
Кроме того, управл емое устройство выполнено в виде пневмощита управлени ,
содержащего две параллельные линии, кажда из которых снабжена последовательно
установленными электропневмоклапаном, сигнализатором давлени и обратным клапаном
и сообщаютс между собой и с трубопроводом подачи сжатого воздуха общими трубами,
одна из которых, расположенна до электропневмоклапанов, снабжена сигнализатором
давлени и манометром, а друга , расположенна после обратных клапанов, - дренажным
вентилем, при этом редуцирующее устройство выполнено в виде блока понижени давлени , состо щего из соединенных с пневмощитом управлени трубопроводом подачи
сжатого воздуха двух параллельных линий с последовательно установленными на каждой
из них электропневмоклапаном, дроссельным клапаном, газовым редуктором с
подсоединенным к нему манометром, сигнализатором давлени , предохранительным
клапаном и обратным клапаном, причем предохранительный клапан св зан с дренажным
трубопроводом, снабженным сигнализатором давлени , электрически св занным с каждым
электропневмоклапаном блока понижени давлени , и обратным клапаном, а указанные
параллельные линии после обратных клапанов объединены в общий трубопровод подачи
сжатого воздуха с установленными на нем вентилем дл отбора проб, дренажным
вентилем, дюзой и общим запорным вентилем.
Авторам не известны технические решени с существенными признаками,
приведенными в отличительной части формул.
Система, осуществл юща предлагаемый способ, по сн етс чертежом, где
изображены трубопровод подачи сжатого воздуха, пневмощит управлени (ПЩУ) и блок
понижени давлени (БПД), общий трубопровод подачи сжатого воздуха в космическую
головную часть (КГЧ), нагреватель и охладитель.
Система термостатировани космической головной части воздухом высокого давлени (СТВВД КГЧ) состоит из трубопровода подачи сжатого воздуха 1 с фильтром 2,
управл емого 3 и редуцирующего 4 устройств, электронагревател 5 и охладител 6.
Управл емое устройство 3 выполнено в виде пневмощита управлени (ПЩУ), содержащего
две параллельные линии 7, снабженные последовательно установленными
электропневмоклапанами (ЭПК) 8, сигнализаторами давлени (РД) 9 и обратными
клапанами (ОК) 10 и сообщающиес между собой и с трубопроводом подачи сжатого
воздуха 1 общими трубами 11, 18, одна из которых 11, расположенна до ЭПК 8, снабжена
РД 13 и манометром 14, а друга 18, расположенна после ОК 10, - дренажным вентилем
15. Редуцирующее устройство 4 выполнено в виде блока понижени давлени (БПД),
состо щего из соединенных трубопроводом подачи сжатого воздуха 1 с ПЩУ двух
параллельных линий 16, с последовательно установленными на каждой из них ЭПК 17,
Страница: 5
RU 2 335 438 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
дроссельным клапаном 18, газовым редуктором 19 с подсоединенным к нему манометром
20, сигнализатором давлени 21, предохранительным клапаном (КП) 22 и обратным
клапаном 23. КП 22 св зан с дренажным трубопроводом 24, снабженным РД 25 и ОК 26, а
параллельные линии 16 объединены в трубопровод подачи сжатого воздуха 1 с
установленными на нем вентилем дл отбора проб 27, дренажным вентилем 28, дюзой 29 и
общим запорным вентилем 30.
Конкретный пример реализации предложенных способа и системы термостатировани космической головной части (КГЧ) воздухом высокого давлени рассмотрим при
проведении работ по пуску РН с наземного стартового комплекса.
При подготовке к пуску с наземного стартового комплекса после заправки РН
компонентами топлива начинаетс термостатирование КГЧ, заключающеес в получении
сжатого воздуха высокого давлени , редуцировании его до заданного давлени ,
нагревании и охлаждении до заданных температур и подаче потребителю. Дл чего сжатый
воздух давлением до 40 МПа из единой ресиверной емкости сжатых газов (на черт. не
показана) по трубопроводу подачи 1 через фильтр 2, где происходит его очистка от
различных механических примесей, и по общей трубе 11, параллельным лини м 7
поступает к ЭПК 8. До открыти ЭПК 8 проводитс контроль подачи давлени сжатого
воздуха посредством РД 13 и манометра 14. После открыти ЭПК 8 (при штатной работе
воздух подаетс по одной из параллельных линий; друга предназначена на случай
возможных неисправностей в первой линии) сжатый воздух через ОК 10 по общей трубе 18
и трубопровод подачи сжатого воздуха 1 поступает в БПД 4. Открытие ЭПК 8
подтверждаетс РД 9. В случае отказа (несрабатывани ) в работу включаетс параллельна лини . Сброс сжатого воздуха из ПЩУ 3 производитс через дренажный
вентиль 15. В БПД 4 сжатый воздух по параллельным лини м 16 и после открыти ЭПК 17
через дроссельный клапан 18 поступает в газовый редуктор 19, где редуцируетс до
заданного давлени и далее через ОК 23, дюзу 29, общий запорный вентиль 30,
трубопровод подачи 1 поступает в нагреватель 5 и охладитель 6. Дроссельный клапан 18
защищает газовый редуктор 19 от пневматического удара. Контроль выдаваемого после
редуктора сжатого воздуха осуществл етс РД 21 и манометром 20, подсоединенным к
выходной полости газового редуктора 21. При превышении давлени после газового
редуктора выше заданного («заброс» редуктора) происходит срабатывание КП 22 и РД 25,
который электрически св зан с каждым ЭПК. В данном случае выдаетс электрический
сигнал на закрытие ЭПК 17 и открытие ЭПК другой параллельной линии. Во избежание
перетекани дренируемого воздуха из одного дренажного трубопровода в другой они
разделены ОК 26. В случае невыхода газового редуктора на заданный режим работы
(давление на выходе из газового редуктора ниже заданного), РД 21, электрически
св занное с ЭПК, выдает сигнал на закрытие ЭПК 17 и открытие ЭПК параллельной линии.
Указанна работа проводитс при проведении пуско-наладочных работ, автономных и
комплексных испытаний. В период штатной работы при падении давлени ниже заданного
вопрос о закрытии ЭПК 17 и открытии ЭПК параллельной линии решает руководитель
работы при получении соответствующей информации от АСУ системы и бортовой системы
управлени . Перед началом штатных работ производитс настройка газовых редукторов на
заданное давление при закрытом общем запорном вентиле 30; проводитс отбор проб дл определени степени кондиционности сжатого воздуха посредством вентил 27. Сброс
воздуха из БПД 4 осуществл етс дренажным вентилем 28. Дл обеспечени заданного
расхода на общем трубопроводе подачи сжатого воздуха 1 установлена дюза 29. После
требуемых нагрева и охлаждени сжатый воздух из электронагревател 5 и охладител 6
поступает непосредственно потребителю (КГЧ). Разброс давлени настройки газовых
редукторов (6-10 МПа) выбран с учетом возможности запуска ракет-носителей с различной
КГЧ, кажда из которых требует определенного температурного режима и расхода воздуха
при проведении термостатировани . Перенастройкой газовых редукторов данного БПД
обеспечиваетс любой требуемый расход воздуха без введени дополнительных БПД и с
сохранением диаметра подвод щего трубопровода.
Страница: 6
RU 2 335 438 C1
5
10
При отрыве РН от пускового устройства автоматически прекращаетс подача сжатого
воздуха к КГЧ, дл чего закрываетс ЭПК 8, сигнал о закрытии выдает РД 9. При
прохождении команды АВД (аварийное выключение двигателей) и переносе пуска на
определенный срок штатна работа СТВВД КГЧ продолжаетс .
Таким образом, предлагаемые способ и система термостатировани космической
головной части воздухом высокого давлени обеспечивают высокую степень надежности
при проведении работ на стартовых комплексах при автоматическом поддержании
посто нного заданного давлени выдаваемого сжатого воздуха, благодар введению
параллельных линий подачи с установленными на них элементами
электропневмоавтоматики в пневмощите управлени и блоке понижени давлени .
В насто щее врем разрабатываетс конструкторска рабоча документаци по системе
термостатировани воздухом высокого давлени ракет-носителей (СТВВД КГЧ), которую
предполагаетс использовать на стартовом комплексе «Союз в Гвианском космическом
центре».
15
20
25
30
35
40
45
Формула изобретени 1. Способ термостатировани космической головной части воздухом высокого давлени ,
заключающийс в получении сжатого воздуха давлением до 40 МПа от источника
воздухоснабжени , редуцировании, нагревании и охлаждении до заданных температур и
подаче его потребителю, отличающийс тем, что после заправки ракеты-носител топливными компонентами сжатый воздух редуцируют до давлени 6-10 МПа, причем при
срабатывании предохранительного клапана одной из линий блока понижени давлени перекрывают подачу сжатого газа по данной линии и открывают его подачу по
параллельной линии этого блока, а также при фиксации неисправности в одной из
подающих линий управл емого устройства перекрывают подачу сжатого газа по данной
линии и открывают его подачу по параллельной линии этого устройства.
2. Система термостатировани космической головной части воздухом высокого
давлени , содержаща трубопровод подачи сжатого воздуха с фильтром, управл емым и
редуцирующим устройствами, электронагреватель и охладитель, отличающа с тем, что
управл емое устройство выполнено в виде пневмощита управлени , содержащего две
параллельные линии, снабженные последовательно установленными
электропневмоклапанами, сигнализаторами давлени и обратными клапанами и
сообщающиес между собой и с трубопроводом подачи сжатого воздуха общими трубами,
одна из которых, расположенна до электропневмоклапанов, снабжена сигнализатором
давлени и манометром, а друга , расположенна после обратных клапанов - дренажным
вентилем, при этом редуцирующее устройство выполнено в виде блока понижени давлени , состо щего из соединенных с пневмощитом управлени трубопроводом подачи
сжатого воздуха двух параллельных линий с последовательно установленными в каждой из
них электропневмоклапаном, дроссельным клапаном, газовым редуктором с
подсоединенным к нему манометром, сигнализатором давлени , предохранительным
клапаном и обратным клапаном, причем предохранительный клапан св зан с дренажным
трубопроводом, снабженным сигнализатором давлени , электрически св занным с каждым
электропневмоклапаном блока понижени давлени , и обратным клапаном, а указанные
параллельные линии после обратных клапанов объединены в трубопровод подачи сжатого
воздуха с установленными в нем вентилем дл отбора проб, дренажным вентилем, дюзой и
общим запорным вентилем.
50
Страница: 7
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
134 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа