Tartályürítő rendszer

A tartályürítő rendszer (SOB) a folyadéksugárhajtóművek  automatikus vezérlőrendszerének része . Az FSS-t úgy tervezték, hogy biztosítsa az üzemanyag és az oxidálószer egyidejű előállítását a rakétatartályokból , és csökkentse a fel nem használt üzemanyag-tartalékokat. A longitudinális elválasztási séma szerint épített rakéták fokozatain az SOB feladatai közé tartozik az egyidejűleg működő blokkok egyenletes üzemanyaggyártása is, mely esetben tartályürítő és szinkronizáló rendszernek - SOBIS -nak hívják .

A GSS célja

A folyékony sugárhajtóművet a tüzelőanyag-komponensek (üzemanyag és oxidálószer) bizonyos arányú fogyasztására számítják [1] 2-4%-os pontossággal. A valóságban különféle zavarok hatására ez az arány még jobban megváltozhat. Az egyik alkatrész túlsúlya vagy hiánya esetén a motorvezérlő rendszer növelheti a másik komponens ellátását egy adott tolóerő fenntartása érdekében. Emiatt az egyik üzemanyag-alkatrész hamarabb kifogyhat, ami idő előtti leálláshoz vagy akár a motor tönkremeneteléhez vezethet. Az üzemanyag-alkatrészek idő előtti előállításának megelőzése érdekében további ("garancia") mennyiségű üzemanyagot és oxidálószert öntenek a rakétatartályokba. De a motor lejárta után a fel nem használt garantált tartalékok ténylegesen csökkentik a rakéta hasznos teher tömegét. A szükséges garantált tartalékok csökkentése érdekében automatikus rendszereket használnak az LRE-hez szállított üzemanyag-komponensek arányának szabályozására. Ezt a feladatot a tartályürítő rendszer [2] látja el . A kötegelt séma szerint épített hordozórakéták szakaszaiban nemcsak az egyes blokkok alkatrészeinek optimális fogyasztását kell fenntartani, hanem az összes blokkon lévő tartályok szinkron ürítését is, ami megköveteli az üzemanyag-fogyasztás ellenőrzését minden blokkban. blokkokat egyetlen rendszer, az úgynevezett SOBIS (tartály ürítő rendszer és szinkronizálás) [3] .

Az SOB működési elve és típusai

A tartályürítő rendszereket két fő típusra osztják – szintmérőre és térfogatárammérőre, más néven komponensarány-szabályozó rendszerekre (RSC). A többlépcsős hordozórakéta különböző szakaszaiban különböző típusú FSS [4] használható . Az SSS működése elméletileg lehetővé teszi a rakétatartályokban lévő üzemanyag-alkatrészek garantált ellátásának teljes kiküszöbölését, azonban a rendszer működésében bekövetkező elkerülhetetlen véletlenszerű ingadozások miatt továbbra is szükség van kis tartalékok fenntartására. Az FSS működésének logikájában figyelembe kell venni a túllépéseket, hogy a repülés kezdeti szakaszában ne legyen felgyorsult az üzemanyag-komponensek fogyasztása [5] .

Szintmérők

A szintmérő rendszer az üzemanyag- és oxidálószer tartályokban elhelyezett szintérzékelőket használ. Ezek az érzékelők meghatározzák azt az időt, amely szükséges ahhoz, hogy áthaladjon az üzemanyag-komponensek szintjének meghatározott értékén. A mérési adatok alapján meghatározzák, hogy az alkatrészek közül melyiket fogyasztják el idő előtt, és jelet adnak a komponensek motorba áramlását szabályozó fojtószelepek vezérlésére. Több egymást követő mérésnél a komponensek átvételi sebességének eltérése fokozatosan csökken, és mire elhasználódnak, nulla lesz [4] .

SOBIS

A tartályok szinkron ürítésére szolgáló rendszerek meghatározzák ugyanazon alkatrész (üzemanyag vagy oxidálószer) fogyasztásának eltérését a rakétafokozat különböző blokkjaiban, és megváltoztatják az egyes blokkok hajtóművei működési módját úgy, hogy mire lekapcsolják, ennek a komponensnek a szintjei közötti eltérés a különböző blokkon minimális. Így az egyes blokkonkénti SOB és a közös SOBIS rendszer együttes működtetésével az összes blokk tartályaiból az oxidálószer és az üzemanyag egyidejű kiürítése biztosított [4] .

Áramlásmérők

Az SOB áramlásmérő érzékelői folyamatosan mérik az áramlást az egyes alkatrészek tartályaiból. A rendszer kiszámítja a kiadások tényleges arányát és azok eltérését a megadotttól. A mérési eredmények szerint az egyik alkatrész (általában az üzemanyag) áramlási sebességét fojtószeleppel szabályozzák. A modern áramlásmérő rendszerek előre jelzik az üzemanyag-alkatrészek teljes kimerülésének pillanatát, és úgy szabályozzák arányukat, hogy a motor leállításáig maximalizálják a rendelkezésre álló tartalékok felhasználását [2] [4] .

Jegyzetek

  1. Kr.e. Egorychev, Kr.e. Kondrusev. Folyékony rakétahajtóanyagok // Vegyi rakétahajtóművek üzemanyagai. - Samara: SGAU, 2007. - S. 11-19. - ISBN 978-5-7883-0512-7 .
  2. 1 2 A. R. Isbulatov, N. D. Kuznyecova. Üzemanyag-fogyasztás menedzsment rendszer  // Műszaki tudományok Oroszországban és külföldön: a VII. Gyakornok anyagai. tudományos konf. : Gyűjtemény. - M . : Buki-Vedi, 2017. - S. 29-31 . - ISBN 978-5-4465-0943-0 . Archiválva : 2021. május 11.
  3. A.Ya. Andrienko, V.P. Ivanov. Folyékony rakéták energetikai jellemzőinek javítása automatikus vezérléssel. rész II. Fedélzeti üzemanyag-fogyasztás menedzsment rendszerek  // Menedzsment problémái: napló. - 2009. - 2. sz .
  4. 1 2 3 4 Cosmonautics: Encyclopedia, 1985 .
  5. I.I. Shuneiko. Tartályürítő rendszer // Emberi repülések a Holdra, a Saturn V Apollo kialakítása és jellemzői . - VINITI , 1973. - T. 3. - (Rakétatudomány).

Irodalom

  • Tartályürítő rendszer  // Cosmonautics: Encyclopedia / Ch. szerk. V. P. Glushko ; Szerkesztőbizottság: V. P. Barmin , K. D. Busujev , V. S. Verescsetyin és mások. - M .: Szovjet Enciklopédia, 1985. - 356. o .