Есть конспект?
Пришлите нам!

Разработана технология более экологичного запуска ракет, с сжиганием почти всех невыработанных остатков компонентов ракетных топлив.


Инженерами Военного Инженерно-космического Университета им. А.Ф.Можайского был разработан способ уничтожения невыработанных остатков жидких компонентов ракетных топлив в отработанных ступенях жидкостных ракет. Это позволит снизить выбросы этих токсичных компонентов с сотен до десятков килограммов, что значительно улучшит экологию регионов, где осуществляются запуски ракет.

Общеизвестно, что подавляющее большинство типов жидких компонентов ракетных топлив (КРТ) являются токсичными веществами, либо веществами, вызывающими длительное загрязнение окружающей среды. Особо актуальным является этот вопрос для районов падения отработанных ступеней ракетах-носителях (РН), так как при ударе о Землю разрушаются их топливные баки, содержащие невыработанные остатки КРТ.

По статистике масса этих остатков для первых ступеней РН легкого класса (например, РН "Космос") составляет около 300 кг по горючему - несимметричному диметилгидразину (НДМГ) и около 1000 кг - по окислителю на основе азотной кислоты (АК). Для первых ступеней тяжелых РН (например, РН "Протон") невыработанный остаток по НДМГ составляет около 1200 кг и по азотному тетраоксиду - около 3600 кг.

Основу невыработанных остатков составляет так называемый гарантийный запас КРТ, необходимый для компенсации среднестатистических отклонений от нормы в работе системы управления РН, среднестатистических отклонений от нормы состояния атмосферы и т.п. Для снижения массы гарантийных запасов либо для изменения режима работы ступени до полной выработки одного из компонентов топлива необходима существенная доработка системы управления РН, что экономически не всегда целесообразно.

Таким образом, проблема загрязнения окружающей среды невыработанными остатками КРТ в районах падения ступеней в обозримом будущем останется актуальной.

Пока же для ликвидации невыработанных остатков жидких КРТ применяется, например, на второй ступени РН "Протон", их рассеивание за пределами верхней границы атмосферы Земли на высотах более 100 км. Однако пока не нашли возможность уничтожать остатки жидких КРТ для первых ступеней РН, которые и производят самое массовое загрязнение.

Инженерами Военного Инженерно-космического Университета им. А.Ф.Можайского был разработан способ уничтожения невыработанных остатков КРТ на этапе спуска ступени (т.е. после ее отключения и до столкновения с Землей) на атмосферном участке траектории спуска.

Данная задача решается путем одновременной подачи невыработанных остатков КРТ в специальную камеру дожигания, размещенную на борту ступени, в нижней ее части, например - в двигательном отсеке, после входа ступени в атмосферу и ее ориентации тяжелым двигательным отсеком навстречу набегающему потоку воздуха. При этом подача остатков КРТ, собравшихся у нижних днищ баков, в камеру дожигания происходит под действием остаточного давления наддува топливных баков и гидростатических сил, обусловленных, в свою очередь, высотой столба жидкости и величиной ускорения торможения.

Гидравлические характеристики системы подачи КРТ в камеру дожигания подбирают такими, чтобы оба компонента поступали с такими же массовыми расходами, как и при их подаче в двигатель, что обеспечивает их практически одновременное окончание. Во избежание блокирования подачи КРТ давлением торможения набегающего потока выхлоп из камеры дожигания специально выведен не в донную часть ракеты.

Данная технология позволяет после выработки остатков КРТ и разрушения топливных баков от удара о Землю в окружающую среду сократить выбросы до частичного попадания только той их части, что осталась в элементах автоматики двигателя, а также той, что осталась в виде пленки смачивания на стенках баков и трубопроводов и в виде пара в газах наддува. Общая масса выбросов в итоге не превысит десятков килограммов, что не сравнимо с современными выбросами, исчисляющимися сотнями килограммов.

Информация для контакта:

197082, Санкт-Петербург, Ждановская ул., 13

Тел.: (812) 235-86-25, 235-86-72

Для корреспонденции: 197082, Санкт-Петербург, П-82, ул. Красного Курсанта, 16, ВИКУ


Dr.BoT© Konspektiruem.ru