13 / 21
жидкого азота на выполнение операции охлаждения. Наименьшие от-
носительные затраты жидкого азота при охлаждении углеводородного
горючего на один градус составляют 0,009. . . 0,0094 1/K при тепловых
сопротивлениях изоляции емкости системы заправки 0,5. . . 1 м
2
∙
K/Вт,
что подтверждено в ходе эксплуатации системы охлаждения [3].
Использование технологий охлаждения во внешних по отношению
к емкости заправочной системы теплообменниках основано на органи-
зации циркуляции топлива через теплообменники, а в случае приме-
нения технологий охлаждения с промежуточным теплоносителем — и
топлива, и теплоносителя [9–11], что требует включения в систему на-
сосов, при работе которых выделяется тепловая энергия, снижающая
эффективность процессов охлаждения ракетного топлива.
Применение технологий охлаждения КРТ с использованием
жидкого азота и теплообменников, размещенных непосредственно
в емкости системы заправки наземного комплекса, схема которой
приведена на рис. 2, не требует насосов и позволяет осуществлять
режимы охлаждения топлива с большей эффективностью [12].
Температурная подготовка топлива в емкости
1
перед заправкой
в ракетный бак
11
проводится посредством теплообмена с наружной
поверхностью теплообменника
3
. Режим охлаждения топлива осуще-
ствляется подачей жидкого азота из емкости
2
при поступлении в нее
под давлением газообразного азота из хранилища газообразного азо-
та
4
через газовый редуктор
5
. Жидкий азот вводится в нижнюю часть
теплообменника
3
и вследствие теплообмена с топливом переходит в
Рис. 2. Схема системы заправки жидким азотом [12] стартового комплекса с
предварительным охлаждением ракетного топлива во внутреннем простран-
стве емкости–хранилища:
1
и
2
— емкости с топливом и жидким азотом;
3
— теплообменник;
4
— хранили-
ще газообразного азота высокого давления;
5
— газовый редуктор;
6
— насос;
7
—
запорная арматура;
8
— воздухонагреватель;
9
— компрессор;
10
— фильтр;
11
—
топливный бак;
12
— барботер газообразного азота
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 2 19