топливный отсек грузового космического корабля

Формула изобретения

Топливный отсек грузового космического корабля, содержащий корпус с размещенными в нем топливными баками горючего и окислителя, отличающийся тем, что в корпусе выполнены герметичные люки, в которых установлены панели заправки горючего и окислителя, выполненные в виде гермоплат с вмонтированными в них клапанами, сообщенными посредством трубопроводов с соответствующими топливными баками, и снабженные уплотнителями для герметизации, причем каждый люк снабжен наружным съемным защитным фартуком и устройством стыковки систем заправки топливных баков, при этом люки для горючего и окислителя размещены в корпусе со смещением относительно друг друга по высоте и периметру корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к космической технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации космических летательных аппаратов и кораблей.

Известны топливные отсеки грузовых космических кораблей (см., например. Космонавтика. Энциклопедия под редакцией В.П.Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1985, с.304-305), содержащая корпус с размещенными в нем топливными баками горючего и окислителя, снабженными магистралями заправки баков топливом в соответствующие топливные баки, установленные на космической станции типа “Мир”. Заправку топливных баков горючим и окислителем на стартовой позиции производят от наземной системы заправки. Обслуживание заправки топливных баков агрессивными жидкостями (горючего и окислителя) является сложным и сопровождается повышенной опасностью.

Известен также топливный отсек грузового космического корабля (см., например, патент RU №2132804, МПК B 64 G 1/40, 9/00, от 10.07.1999 г.), выбранный в качестве прототипа, и содержащий корпус с размещенными в нем топливными баками горючего и окислителя и соответствующей этим компонентам арматурой. В известном топливном отсеке заправку топливом баков производят посредством трубопроводов, проложенных снаружи корпуса отсека и подключенных непосредственно к соответствующим топливным бакам, что вызывает неудобства как при проведении заправки баков на стартовой позиции, так и при автономных испытаниях системы заправки в составе топливного отсека.

Недостатком прототипа являются сложность обслуживания и повышенная опасность при заправке топливных баков агрессивными жидкостями (горючего и окислителя).

Задачей настоящего изобретения является создание топливного отсека грузового космического корабля, обеспечивающего упрощение обслуживания и повышение безопасности при заправке топливных баков.

Поставленная задача решается тем, что в топливном отсеке грузового космического корабля, содержащем корпус с размещенными в нем топливными баками горючего и окислителя, в отличие от известного, в корпусе выполнены герметичные люки, в которых установлены панели заправки горючего и окислителя, выполненные в виде гермоплат с вмонтированными в них клапанами, сообщенными посредством трубопроводов с соответствующими топливными баками, и снабженные уплотнителями для герметизации, причем каждый люк снабжен наружным съемным защитным фартуком и устройством стыковки систем заправки топливных баков, при этом люки для горючего и окислителя размещены в корпусе со смещением относительно друг друга по высоте и периметру корпуса.

Результат достигается тем, что топливный отсек снабжен отдельными панелями заправки горючего и окислителя, установленными в герметичных люках, размещенных в корпусе со смещением относительно друг друга для исключения возможности смешивания компонентов заправки при отстыковке наземной системы заправки или при аварийной разгерметизации магистралей заправки. Выполнение панелей заправки горючего и окислителя в виде гермоплат с вмонтированными в них клапанами, например, выполненными в виде обратных клапанов, значительно упрощает обслуживание при заправке топливных баков. Наличие съемных защитных фартуков и устройств стыковки упрощает обслуживание и повышает безопасность.

Использование предлагаемого топливного отсека грузового космическое корабля, например, на грузовых космических кораблях типа “Прогресс", позволит дать значительный экономический эффект за счет обеспечения упрощения обслуживания и повышения безопасности при заправке топливных баков.

Суть изобретения поясняется чертежом, на котором топливный отсек изображен в горизонтальном положении.

Предлагаемый топливный отсек грузового космического корабля состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса 1 с размещенными в нем топливными баками горючего 2 и топливными баками окислителя 3. Топливный отсек снабжен панелью заправки горючего 4 и панелью заправки окислителя 5, выполненными в виде гермоплат с вмонтированными в них клапанами 6, 7 и установленными посредством уплотнений 8 для герметизации в герметичных люках 9, 10, выполненных в корпусе 1. Каждый люк 9 и 10 содержит наружный съемный защитный фартук 11 и 12 соответственно и снабжен, например, съемными устройствами стыковки 13, 14 систем заправки топливных баков 2, 3. Клапаны 6, 7 сообщены посредством трубопроводов 15, 16 с запорными клапанами 17, 18 с соответствующими топливными баками горючего 2 и топливными баками окислителя 3, и при этом люк 9 для заправки горючего и люк 10 для заправки окислителя размещены в корпусе 1 со смещением относительно друг друга по высоте и периметру корпуса 1, снабженного оребрением 19 и теплоизоляцией 20.

Клапаны 6, 7 выполнены, например, в виде обратных клапанов и содержат резьбовой штуцер для установки и герметизации устройств стыковки 13, 14, которые снабжены отжимным штоком для открытия (закрытия) обратных клапанов (клапан 6, 7) и регулирующим вентилем, обеспечивающим расход горючего (окислителя) при заправке баков 2, 3.

Работает топливный отсек грузового космического корабля в режиме заправки топливных баков горючим и окислителем следующим образом.

Перед заправкой топливных баков горючего 2 и окислителя 3 посредством с устройств стыковки 13, 14 соединяют соответствующие магистрали наземных систем заправки горючим и окислителем с соответствующими клапанами 6, 7, сообщенными посредством трубопроводов с соответствующими топливными баками горючего 2 и окислителя 3. Заправку топливных баков 2, 3 до заданного количества производят от наземных систем заправки горючего и окислителя одновременно или поочередно в зависимости от режимов, предусмотренных графиком проведения работ на стартовой позиции.

По окончании заправки производят продувку наземных магистралей заправки и отсоединение их от устройств стыковки 13, 14 и съемные защитные фартуки 11, 12 снимают. Посредством устройств стыковки 13, 14 производят открытие и закрытие обратных клапанов (6, 7). Расход (подачу) горючего и окислителя регулируют вентилем, встроенным в устройство стыковки 13 (14). Снабжение каждого люка 9, (10) наружным съемным защитным фартуком 11 (12) позволяет обеспечить защиту корпуса 1 от попадания на него агрессивных жидкостей, капель топлива (горючего, окислителя), а выполнение панелей заправки горючего 4 и окислителя 5 в виде гермоплат с клапанами 6, 7, выполненных, например, в виде обратных клапанов, и установка их в герметичных люках 9, 10, обеспечивают безопасность, свободный доступ к местам стыковки и упрощение при обслуживании во время проведения заправки топливных баков 2, 3, что выполняет поставленную задачу. Кроме того, как показала экспериментальная отработка размещение люков 9, 10 в корпусе 1 со смещением относительно друг друга по высоте не менее чем на 0,5 м и по периметру корпуса не менее чем на 90 (наиболее эффективно расположение диаметрально противоположное) исключает смешивание горючего и окислителя при отстыковке магистралей.