Инновационная модель применения жидкого азота для охлаждения ракетного топлива в емкостях заправочных систем наземных комплексов

1 / 14

4 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 3
УДК 629.7.085:629.764.7 DOI: 10.18698/0236-3941-2017-3-4-17
ИННОВАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКОГО АЗОТА
ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАКЕТНОГО ТОПЛИВА В ЕМКОСТЯХ
ЗАПРАВОЧНЫХ СИСТЕМ НАЗЕМНЫХ КОМПЛЕКСОВ
А.А. Александров1
И.В. Бармин1, 2
К.И. Денисова1
В.В. Чугунков1
1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
2 Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры,
Москва, Российская Федерация
Аннотация Ключевые слова
Для повышения эффективности двигательных устано-
вок ракет космического назначения перед заправкой
топлива в топливные баки на оборудовании наземных
комплексов должна проводиться температурная подго-
товка топлива. В существующих заправочных системах
для охлаждения ракетного топлива используется
жидкий азот, получаемый из воздуха при производстве
жидкого кислорода на космодромах. Эксплуатация
систем с применением теплообменников и жидкого
азота характеризуется недостаточной эффективностью
и громоздкостью теплообменного оборудования, что
приводит к повышенным затратам жидкого азота для
охлаждения топлива. Приведена инновационная
модель применения жидкого азота для охлаждения
ракетного топлива с использованием теплообменника,
заполненного антифризом и размещенного непосред-
ственно в емкости-хранилище заправочной системы.
Охлаждение топлива осуществляется подачей жидкого
азота в теплообменник с антифризом, а нагрев —
подачей нагретого воздуха. Приведены расчетные
зависимости и результаты анализа процессов охлажде-
ния ракетного топлива с использованием предложен-
ной модели, а также выполнена оценка ее эффективно-
сти по сравнению с другими технологиями
Ракетное топливо, температурная
подготовка, емкость-хранилище,
охлаждение, теплообменник, анти-
фриз, жидкий азот
Поступила в редакцию 18.01.2017
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
Введение. Эффективная работа двигательных установок ракет космического
назначения (РКН) зависит от качества топлива. Поэтому перед заправкой ра-
кетного топлива в топливные баки необходимо подготовить его по различным
параметрам. Процессы подготовки осуществляются на оборудовании наземных
комплексов. Вопросы подготовки ракетного топлива в составе заправочных си-
стем наземных комплексов рассмотрены в работах [1–14].