Системы наддува баков РН

[Штуцер]

Вован пишет:
Системы разные, баллоны разные. Регуляторов нет, а есть жиклеры, которые клапанами включаются или отключаются для регулирования расхода.

Система наддува боковых блоков Энергии такая же?

[Salo]

https://www.safran-group.com/sites/group/files/test_vulcain_2.1.pdf

This is a version of the Ariane 5 Vulcain ® 2 engine especially adapted for the Ariane 6 main stage, to simplify production and to lower costs. To reach these objectives the engine integrates technologies such as a gas generator built using 3D printing, a simplified divergent nozzle, and an oxygen heater for tank pressurization.

[Salo]

А вот ещё экзотика:
http://edge.rit.edu/edge/P07109/public/tank%20pressurization/liquid%20helium%20pressurization.pdf

[Salo]

Там же:

tank pressurization - Directory contents    [TH] Files [/TH]

README tank pressurization.txt	display
crogenic tank pressurant reqs.pdf	display
design data for pressurized gas systems.pdf	display
design guide for pressuirzation system evalutations.pdf	display
heliumpressuretempdata.pdf	display
liquid helium pressurization.pdf	display
pressurization system apollo.pdf	display
pressurization systems.pdf	display
propellant tankpressurization requirements.pdf	display
self pressurization of liquid hydrogren tankage.pdf	display
tank pressurization outflow.pdf	display

[Salo]

Мітіков Ю. О., Дубровський І. Д.
СИСТЕМА НАДДУВАННЯ БАКА ПАРАМИ КИСНЮ З ОЧИЩЕННЯМ ВІД ПРОДУКТІВ ЗГОРЯННЯ
http://nti.khai.edu:57772/csp/nauchportal/Arhiv/AKTT/2017/AKTT617/Mitikov.pdf

Митиков Ю. А., Соловьева Н. М., Крысько Б. А.
АММИАЧНЫЕ СИСТЕМЫ НАДДУВА ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
http://nti.khai.edu:57772/csp/nauchportal/Arhiv/AKTT/2018/AKTT118/Mitikov.pdf

[Старый]

Salo пишет:
НАДДУВАННЯ БАКА ПАРАМИ КИСНЮ

Какой прелестный язык! Не то что какойто там "танк  прешерезейшн бай гэсиес оксиген".

[Salo]

http://www.vmzvrn.ru/press-tsentr/gazeta-impuls/Импульс_05(336) (2).pdf

СЕРГЕЙ КОВАЛЁВ: «КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ — ФУНДАМЕНТ СТАБИЛЬНОСТИ ЗАВОДА»

Врио руководителя филиала АО «ГКНПЦ им.М.В. Хруничева» — директора Воронежского механического завода Сергей Ковалёв рассказал о первоочередных задачах предприятия и заказах на ближайшие годы.

— Сергей Викторович, это Ваше первое интервью для «Импульса» в статусе руководителя ВМЗ. Какие первоочередные задачи ставите перед собой и коллективом?
...
Одно из важнейших направлений — начало серийного выпуска титановых шаробаллонов. Вскоре должны завершиться приемочные испытания и затем ВМЗ обеспечит первые серийные партии ТШБ для ПО «Полет». Это очень перспективная тема с точки зрения производства, тем более, что изделие создано специалистами ВМЗ практически с нуля, в рамках программы мпортозамещения.
Поэтому все, кто задействован в этой работе, должны обеспечить безусловное выполнение сроков и качество продукции. В связи со значимостью этого направления уже сейчас на заводе идет масштабная модернизация оборудования: ожидаем поставку агрегатов и комплектующих для ЭЛУ-10, стенда криогенных испытаний и вакуумной печи. Следует обеспечить 100% готовность к выполнению серийных поставок. !

[Salo]

http://www.krasm.com/Files/3257-Sineva_4-2017.pdf

[Salo]

http://www.vmzvrn.ru/press-tsentr/gazeta-impuls/Импульс_02(323)_small.pdf

ТИТАН  ДОЛЖЕН  БЫТЬ НАДЕЖНЫМ И ТОНКИМ

Патент РФ No 2635210 «Способ изготовления полых деталей полусферической формы из труднодеформируемого титанового сплава ВТ6-С» выдан на изобретение, которое совершенствует способ вытяжки изделий. Изготовление деталей полусферической формы из труднодеформируемого сплава ― трудоемкий процесс, сложность которого заключается в том, чтобы создать изделие одновременно и тонкое, и прочное. Новое техническое решение позволяет обеспечить минимальную толщину донной части полусферы детали ― то есть изготовить изделие с минимальной толщиной «при оптимальной деформации». Способ применяется при изготовлении титановых шаробаллонов.
Патент РФ No 2635990 «Способ штамповки детали полусферической формы из труднодеформируемого титанового сплава ВТ6-С в одном штампе» выдан на сходное изобретение, однако, если в предыдущем случае речь шла о вытяжке деталей, то здесь применяется штамповка. Внедрение этого изобретения также позволяет уменьшить толщину утонения до 8% и не допускает разрушения детали в процессе вытяжки. В результате применения этого способа снизилась трудоемкость механической обработки деталей.
Кроме того, его использование позволило отказаться от дорогостоящих покупных заготовок-штамповок.

[Штуцер]

Шаробаллон 11Ф732 В 1352-0
Рном 320 ати
Рмакс 370 ати
Vо 20,2 л
М 10,530 кг

А сейчас?

[Salo]

zandr пишет:
http://www.khrunichev.com/main.php?id=1&nid=3662

К ЛЁТНЫМ ИСПЫТАНИЯМ ГОТОВЫ
Титановые шаробаллоны и ресиверы, произведенные на Воронежском механическом заводе в рамках импортозамещения (ранее производились на Украине), прошли наземную отработку в КБ «Салют» и готовы для проведения лётных испытаний в составе РН «Ангара».
Плановый объем производства шаробаллонов ВМЗ на 2019 г. составит 208 единиц (176 баллонов объемом 130 л, 6 баллонов объемом 25 л, 26 ресиверов объемом 25 л). Доля ТШБ и ресиверов от общего объема производства спецтехники на ВМЗ составит порядка 15%.
Производство титановых шаробаллонов на Воронежском механическом заводе включено в проект государственной программы оборонно-промышленного комплекса на 2018-2025 гг. с началом бюджетного финансирования в 2019 г. Для того, чтобы обеспечить перспективную потребность в ТШБ и ресиверах ПО «Полет» - филиал «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева» (для РН «Ангара») Воронежский механический завод планирует в рамках инвестиционного проекта провести реконструкцию и создание специализированного отраслевого производства (общей площадью 6340 м²) мощностью не менее 350 ТШБ в год, с применением прогрессивного высокопроизводительного роботизированного оборудования.

[Salo]

https://journal.yuzhnoye.com/index.php/stma/content_2017_2

7. Особенности пневмогидравлической системы подачи при использовании криогенных компонентов топлива кислород-метан
 Михальчишин Р. В., Куда С. А., Головин Д. Ю., Брезгин М. С.
Язык: Русский
 Kosm. teh. Raket. vooruž. 2017 (2); 35-40
 
Аннотация | Полный текст (PDF)

[Salo]

https://journal.yuzhnoye.com/index.php/stma/content_2017_2

4. Повышение энергетики РН путем совершенствования характеристик пневмогидравлических систем двигательных установок
 Логвиненко А. И.
Язык: Русский
 Kosm. teh. Raket. vooruž. 2017 (2); 19-24 
 
Аннотация | Полный текст (PDF)


6. Комплекс мероприятий по повышению энергетических характеристик ракет-носителей
 Волошин М. Л., Куда С. А., Михальчишин Р. В.
Язык: Русский
 Kosm. teh. Raket. vooruž. 2017 (2); 29-34 
 
Аннотация | Полный текст (PDF)
 

8. О методе расчета генераторных систем наддува баков с азотным тетроксидом
 Петренко Р. М.
Язык: Русский
 Kosm. teh. Raket. vooruž. 2017 (2); 41-48
 
Аннотация | Полный текст (PDF)

[Salo]

Ссылки доступны:

Мітіков Ю. О., Дубровський І. Д.
СИСТЕМА НАДДУВАННЯ БАКА ПАРАМИ КИСНЮ З ОЧИЩЕННЯМ ВІД ПРОДУКТІВ ЗГОРЯННЯ
http://nti.khai.edu:57772/csp/nauchportal/Arhiv/AKTT/2017/AKTT617/Mitikov.pdf

Митиков Ю. А., Соловьева Н. М., Крысько Б. А.
АММИАЧНЫЕ СИСТЕМЫ НАДДУВА ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
http://nti.khai.edu:57772/csp/nauchportal/Arhiv/AKTT/2018/AKTT118/Mitikov.pdf

[Копатыч]

Митиков Ю. А., Соловьева Н. М., Крысько Б. А.
АММИАЧНЫЕ СИСТЕМЫ НАДДУВА ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
 http://nti.khai.edu:57772/csp/nauchportal/Arhiv/AKTT/2018/AKTT118/Mitikov.pdf

Восхищаюсь этими ребятами! Это самые что ни на есть "bold- and crazy Russians". Вот это школа!
Пара цитат:
" Для ДУ на компонентах топлива АТ и НДМГ...на  последних  поколениях  днепропетровских МБР был внедрен ряд эффективных СН. Среди них надо особо отметить химнаддув (впрыск одного са-мовоспламеняющегося топлива в бак с другим), высокотемпературный  (ввод  генераторного  газа  в алюминиевый бак с температурой ~ 1300К)и др."

"...интенсивно ведутся работы по нахождению высокоэффективных способов над-дува баков с керосином.  К ним следует отнести...наддув  распыленным жидким  кислородом  с  соблюдением  требований пожаровзрывобезопасности"

"Учитывая  то,  что  температура  самовоспламенения  водорода  в  воздухе  составляет 783К, охлажденными  продуктами  разложения  аммиака* нижеуказанной  температуры  можно  наддувать  и бак  с  кислородом."
(*прим. смесь азота и водорода)

[Старый]

Копатыч написал:
Восхищаюсь этими ребятами! Это самые что ни на есть "bold- and crazy Russians". Вот это школа!

Фигня. Вот если бы они на кислородо-водородной РН (да хоть на Энергии) предложили вместо гелия кислородный бак наддувать водородом - во это были бы настоящие русские!  
 А так - хохлы.  

[Serge V Iz]

В ракетах, где оба компонента газообразные в н.у., нет необходимости так изощряться. А вот идеи наддува керосинового бака продуктами ГГ и т.п. возникают постоянно )

[Старый]

Serge V Iz написал:
В ракетах, где оба компонента газообразные в н.у., нет необходимости так изощряться. 

Так изощряются же. На всех кислородо-водородных РН кислородный бак дуют гелием. Газообразным кислородом не дуют так как считают что он очень тяжёл да ещё и растворяется в себе же.
 Я им предлагаю дуть водородом, говорю что если не делать искру то не йопнет, а они мне: - Йопнет! 

[Salo]

http://korolevspace.ru/sites/default/files/uploads/Abstracts_44_2020_Vol1.pdf
Стр.152-153:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОТРАБОТКА АГРЕГАТА НАДДУВА, ИЗГОТОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ (СЛС)
Е.А. Белов, Н.Г. Иванов, В.Ю. Климов, П.С. Левочкин energo@npoem.ru
АО «НПО Энергомаш имени академика В.П, Глушко»

Представлены результаты опытно-конструкторской работы по созданию перспективного агрегата наддува (АН), изготовленного с применением технологии селективного лазерного сплавления (СЛС) и предназначенного для использования в составе однокамерного жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Рассмотрены конструкция
перспективного АН, содержащего каналы теплоносителей, имеющие сложную конфигурацию, и вопросы отработки технологии изготовления деталей, входящих в состав перспективного АН, из сплава ЭП648ПС, полученного методом СЛС металлопорошковой композиции жаропрочного сплава на никелевой основе ЭП648. Представлены результаты огневых испытаний, подтвердившие высокую эффективность предложенной конструкции АН.

В настоящее время технология СЛС является одной из наиболее динамично развивающихся перспективных технологий формообразования. Данная технология позволяет изготавливать изделия из металла путем сплавления частиц металлического порошка лазерным лучом.
Технология СЛС позволяет изготовить детали сложнейшей геометрической формы, получить которые традиционными методами практически невозможно. Помимо того, применение технологии СЛС существенно сокращает время получения и соответственно отработки всего конечного изделия. Производство может быть начато сразу же после завершения этапа проектирования без изготовления, как правило, дорогостоящей оснастки.
Использование технологии СЛС позволяет повысить коэффициент использования материала и тем самым снизить стоимость производства изделия [1].
Технологию СЛС рациональнее всего использовать при создании узлов и агрегатов, состоящих из большого числа деталей, имеющих сложную геометрическую форму и содержащих большое число паяных и сварных соединений. Одним из таких агрегатов в жидкостном ракетном двигателе (ЖРД) является теплообменник, входящий в состав системы наддува баков ракеты-носителя.
В «НПО Энергомаш» была разработана конструкция перспективного агрегата наддува (АН) однокамерного ЖРД, представляющая собой теплообменник, содержащий каналы теплоносителей, имеющие сложную конфигурацию, и изготавливаемая по технологии СЛС.
Устанавливаемый в настоящее время на однокамерный двигатель АН предназначен для нагрева гелия, используемого для наддува баков окислителя и горючего ракеты-носителя «Ангара» и состоит из двух пластинчато-ребристых теплообменников [2]., АН представляет собой неразъемную паяно-сварную конструкцию, включающую в себя паяный пакет стенок и детали подвода и отвода теплоносителей [3].
К недостаткам данной конструкции АН можно отнести наличие в ней большого количества паяных швов и сложную технологию фрезерования каналов на стенках и крышках паяного пакета, увеличивающую сроки и стоимость изготовления агрегата.
Перспективный АН, изготовленный с применением технологии СЛС, так же, как и используемый в настоящее время АН, состоит из теплообменника наддува бака окислителя, и теплообменника наддува бака горючего и содержит три образованные каналами прямоугольной формы и изолированных друг от друга тракта: тракт генераторного газа и два тракта гелия.
Высокая компактность и эффективность АН достигаются за счет шахматного расположения прямоугольных каналов теплоносителей на участке интенсивного теплообмена. В процессе теплообмена участвуют не только верхняя и нижняя грань каждого канала теплоносителя, но еще и две его боковые стенки [4].
Таким образом, каждый канал одного из трактов АН отдает или принимает больше тепловой энергии, чем аналогичный по размерам канал пластинчато-ребристого теплообменника с плоскими пластинами.
К настоящему времени только использование технологии СЛС позволяет изготовить предложенную конструкцию АН. Данная конструкция АН по сравнению с устанавливаемым в настоящее время на однокамерный ЖРД АН имеет меньшее количество деталей, входящих в его состав (АН состоит из 10 деталей, используемый в настоящее время АН содержит 27 деталей), а также в 1,5 раза меньшую массу. При этом в конструкции перспективного АН отсутствуют паяные соединения.
Проведенные огневые испытания образцов перспективного АН в составе модельной газогенераторной установки подтвердили высокую эффективность предложенной конструкции АН.

Литература
[1] Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2013. 223 с.
[2] Клюева О.Г. Пластинчато-ребристый агрегат наддува однокамерного ЖРД. Ч. 3 // Труды АО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко». 2007. № 25. С. 269–285.
[3] Клюева О.Г. Унифицированный пластинчато-ребристый агрегат наддува однокамерного ЖРД. Часть 4 // Труды АО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко». 2007. № 25. С. 286–01.
[4] Беляев К.В. Пластинчатый теплообменник с шахматным расположением каналов. Патент РФ № 2535187 от 03.06.2013.

[Salo]

"Вестник НПОЛ" 01/2020, стр. 57
Ушаков В.В., Щербаков А.М. Регулируемый наддув ракетного бака
http://www.laspace.ru/upload/iblock/0d2/0d2ea3405d5d3b5416fbff347be2f2ff.pdf