Перспективные схемы подготовки и осушения воздуха в системах обеспечения температурного режима стартовых ракетных комплексов среднего класса

Аннотация

В связи с ужесточением коммерческой конфронтации на мировом рынке космических услуг и космонавтики ведущие космические агентства проявляют повышенный интерес к экономической оптимизации ценообразования космических пусков, в том числе путем снижения капитальных вложений и удельных затрат. Этот фактор влияет на усиление роли энергоэффективности технологического оборудования стартовых комплексов относительно других его параметров. Рассмотрена схема подготовки и осушения воздуха в воздушных системах обеспечения температурного режима с применением перспективных технологий. Приведена система термостатирования с требуемой точкой росы на выходе менее --30 °С при атмосферном давлении, обеспечивающая работу с ракетой космического назначения среднего класса. Описаны существующие и перспективные методы подготовки и осушения воздуха с соответствующими принципиальными схемами для применения на стартовых комплексах. Научная новизна заключается в интеграции современных технологий, используемых в смежных отраслях промышленности, в конструктивные решения, применяемые при построении архитектуры систем термостатирования стартовых ракетных комплексов

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Крылов П.В., Абросимов Н.А., Черкасов И.А. и др. Перспективные схемы подготовки и осушения воздуха в системах обеспечения температурного режима стартовых ракетных комплексов среднего класса. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2025, № 1 (152), c. 14--36. EDN: UZVMNK

Литература

[1] Матвеева О.П., Чугунков В.В., Семячков Д.А. Системное проектирование наземного технологического оборудования технических и стартовых ракетных комплексов. В кн.: Контроллинг в экономике, организации производства и управлении: шансы и риски цифровой экономики. М., Объединение контроллеров, 2019, с. 158--162. EDN: XTCFJE

[2] Александров А.А., Бармин И.В., Денисов О.Е. и др. Инновационные направления в развитии и эксплуатации наземной космической инфраструктуры технических комплексов космодромов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2018, № 5. EDN: URILKI. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2018-5-1765

[3] Бармин И.В., Козлов В.В., Крылов П.В. и др. Современные тенденции развития мембранных технологий и их применения в системах термостатирования стартовых ракетных комплексов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2022, № 4. EDN: WZKEZF. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2022-4-2172

[4] Баранов Д.А., Еленев В.Д., Смородин А.В. Принципы построения систем и объектов космического ракетного комплекса среднего класса повышенной грузоподъемности. Вестник СГАУ им. академика С.П. Королёва, 2012, № 2, с. 25--34. EDN: OHHLUE

[5] Козлов В.В., Крылов П.В., Пискун Е.С. Анализ перспективных технологических схем подготовки воздуха в системах термостатирования стартовых комплексов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2021, № 9. EDN: MTMAXB.DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2021-9-2111

[6] Кобызев С.В. Методика расчета коэффициентов массоотдачи при осушке углеводородного ракетного топлива. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, № 11, с. 49. EDN: OKIHLT

[7] Kozlov V.V., Shadrin V.S., Podchufarov A.A. Express analysis of technological processes of compression and drying of wet air at the stages of design and operation of compressor stations. AIP Conf. Proc., 2019, vol. 2141, no. 1, art. 030029. EDN: OYNKBC. DOI: http://dx.doi.org/10.1063/1.5122079

[8] Козлов В.В., Шадрин В.С., Подчуфаров А.А. Современные тенденции развития техники осушения сжатого воздуха в компрессорных станциях промышленных предприятий. Тр. XVII Междунар. науч.-техн. конф. по компрессорной технике. Казань, 2017, с. 429--435.

[9] Мордовская А.А. Мембранные технологии и их применение. Сб. IX Междунар. студ. науч. конф. "Студенческий научный форум". М., Академия естествознания, 2017. EDN: XVZKVT

[10] Scott J. Hollow fibers. Manufacture and application. New Jersy, Noyes Data Corp. Park Ridge, 1981.

[11] Emonds S., Roth H., Wessling M. Chemistry in a spinneret --- formation of hollow fiber membranes with a cross-linked polyelectrolyte separation layer. J. Membr. Sc., 2020, vol. 612, no. 4, art. 118325. DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118325

[12] Дытнерский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М., Химия, 1975.

[13] Абдуллин И.Ш., Ибрагимов Р.Г., Парошин В.В. и др. Композиционные мембраны. Вестник Казанского технологического университета, 2012, № 15, с. 67--75. EDN: PESTZX

[14] Козлов В.В., Крылов П.В., Михайлова И.П. и др. Модернизация турбодетандерной установки системы термостатирования стартового комплекса путем применения мембранных блоков осушения воздуха. Компрессорная техника и пневматика, 2022, № 3, с. 42--47. EDN: ASGJES

[15] Козлов В.В. Эффективность работы осушителей сжатого воздуха конденсационного типа. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, спец. вып. "Вакуумные и компрессорные машины и пневмооборудование", с. 132--137.

[16] Кауров И.В., Ткаченко И.С., Салмин В.В. Методика проектирования системы обеспечения теплового режима малых космических аппаратов и верификация математических моделей на основе данных телеметрии. Вестник МАИ, 2021, т. 28,№ 3, с. 113--129. EDN: RURCYO. DOI: https://doi.org/10.34759/vst-2021-3-113-129

[17] Кауров И.В. Методика проектирования системы обеспечения теплового режима малых космических аппаратов и ее верификация на базе опытно-эксплуатационной отработки. Дис. ... канд. техн. наук. Самара, Самарский университет, 2022.

[18] Землянский Б.А., Анфимов Н.А., Балыко Ю.П. и др. Методологические основы научных исследований при обосновании направлений космической деятельности, облика перспективных космических комплексов и систем их научно-технического сопровождения. Т. 4. Методология исследований аэротермодинамики и тепловых режимов в обеспечение разработки изделий ракетно-космической техники. М., Дашков и К, 2016.

[19] Chugunkov V.V., Komlev D.S. Modeling the air flow and heat transfer characteristics in the ground-based complex vehicle cargo compartments during rocket equipment transportation. AIP Conf. Proc., 2021, vol. 2318, no. 1, art. 100001. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0036227

[20] Бармин И.В., Зверев В.А., Украинский А.Ю. и др. Обоснование некоторых основных характеристик стартового оборудования космодромов ХХI века. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, № 3. EDN: RCSAHZ. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2013-3-630