Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Методика проектирования базы хранения и подготовки высококипящих компонентов ракетного топлива космодрома «Восточный»

# 11, ноябрь 2014
DOI: 10.7463/1114.0732218
Файл статьи: SE-BMSTU...o398.Pdf (1130.91Кб)
авторы: Денисов О. Е., Золин А. В., Денисова К. И.

УДК 629.7.085; 629.764.7

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Предлагаемый проект базы хранения позволяет упростить и унифицировать объекты наземной инфраструктуры. На базе хранения реализован полный цикл подготовки КРТ по всем параметрам. Другой проблемой, стоящей в настоящее время перед разработчиками комплексов наземного оборудования, является приём крупных партий КРТ от завода-изготовителя. Такие объёмы горючего не могут быть приняты в резервуары стартовых комплексов, что доказывает необходимость создания базы хранения. База решает задачи по приёму компонентов, подготовке по температуре, влагосодержанию (осушке), газосодержанию и выдаче потребителям. Для подготовки используются перспективные технологии с низким энергопотреблением.
Приём горючего со сливоналивного перрона осуществляется через фильтры грубой очистки. Перекачка из транспортных ж/д емкостей идёт с помощью насоса. Принимаемый продукт проходит через газоотделитель для очистки от технологических газовых примесей.
В качестве технологии подготовки по температуре топлива выбрана технология криогенного барботажа кипящим азотом. Для улучшения эффективности криогенного барботажа рекомендуется применять специализированные емкости подготовки. Размеры их обуславливаются железнодорожными габаритами, допустимыми для транспортировки изделий по магистралям Сибири и Дальнего Востока.
В качестве технологии по осушке и подготовки по газосодержанию выбрана предварительная фильтрация топлива с применением вертикальных электроразделителей для экономии места. Камерные вертикальные электроразделители позволяют в 2—3 раза увеличить производительность по обезвоживанию.
В статье приведены расчеты, доказывающие эффективность применения выбранных технологий охлаждения и осушки.
Выдача подготовленных КРТ может производится следующим потребителям:
•    В транспортно-заправочные контейнеры (ТЗК) с последующей транспортировкой на стартовые комплексы железнодорожным или автомобильным способом;
•    В резервуары мобильных заправщиков, по прибытии на старт осуществляющих заправку баков РН;
•    В транспортные емкости для транспортировки на объект вне космодрома;
•    Непосредственно в баки РН по трубопроводу.
Выдача подготовленного компонента непосредственно в баки РН позволяет существенно уменьшить количество оборудования на стартовом комплексе за счёт практически полного отказа от пристартовых хранилищ и систем заправки.
Слив остатков горючего из трубопровода осуществляется через отвод  в сливную емкость, из который горючее может быть направлено в емкости хранения для последующей переподготовки.
Отличия имеющихся на сегодняшний день СК от СК с базой хранения:
 - Каждый СК имеет отдельное пристартовое хранилище;
 - Каждое пристартовое хранилище рассчитано на несколько доз, выдаваемых в баки РН;
 - Каждый СК имеет свои уникальные системы подготовки;
Применение базы хранения:
 - База позволяет принимать и хранить крупные партии ВКРТ для нужд всех СК космодрома;
 - На базе имеются все средства подготовки ВКРТ по всем необходимым параметрам;
 - Выдача ВКРТ с базы может проводится как с применением транспортных емкостей, так и по трубопроводам напрямую в баки РН;
Плюсы:
+ возможность принимать и длительно хранить большие партии ВКРТ
+ сокращение общего количества технологических систем
+ упрощение инфраструктуры космодрома
Минусы:
- снижение показателей надежности за счет отсутствия резервирования технологических систем

Список литературы
  1. Денисов О.Е., Золин А.В., Чугунков В.В. Методика моделирования охлаждения компонентов ракетного топлива с применением жидкого азота и промежуточного теплоносителя // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 3. С. 145-161. DOI:10.7463/0314.0699941
  2. Воробьев Е.В., Денисов О.Е., Кузнецов В.И. Проектирование транспортных средств специального назначения: учеб. пособие / под ред. А.Н. Совы. М.: МАДИ, 2014. 96 с.
  3. Кобызев С.В., Золин А.В., Чугунков В.В. Построение рациональной схемы подготовки углеводородного горючего по температуре и влагосодержанию с использованием жидкого и газообразного азота на стартовом и техническом комплексах космодрома // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 10. С. 147-156. DOI:10.7463/1012.0486647
  4. Александров А.А., Денисов О.Е., Золин А.В., Чугунков В.В. Охлаждение ракетного топлива стартовым оборудованием с применением жидкого азота // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2013. № 4. С. 24-29.
  5. Золин А.В., Чугунков В.В. К выбору технического облика и рациональных параметров систем охлаждения и обезвоживания для хранилищ углеводородного горючего космодромов // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2012. Спец. вып. Работы студентов и молодых ученых МГТУ им. Н.Э. Баумана. С. 39-42.
  6. Караштин В.М., Катков А.Г., Родченко В.В. Основы проектирования систем наземного обеспечения. М.: МАИ, 1998. 311 с.
  7. Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники: инженерное пособие. В 2 т. Т. 2 / под ред. И.В. Бармина. М.: Полиграфик РПК, 2006. 375 с.
  8. Золин А.В., Чугунков В.В. Методика анализа теплообменных процессов компонентов ракетного топлива при выполнении операции заправки топливных баков ракеты на стартовом комплексе // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2012 . № 12. С. 8-12.
  9. Золин А.В., Чугунков В.В. Расчетный анализ тепломассообменных процессов при барботаже углеводородного горючего кипящим азотом // Актуальные проблемы Российской космонавтики: материалы XXХVII академических чтений по космонавтике / Комиссия РАН. М., 2013. С. 386-387.
  10. Золин А.В., Чугунков В.В. Моделирование температурного режима ракетного топлива при заправке баков ракеты-носителя // Актуальные проблемы Российской космонавтики: материалы XXХVI академических чтений по космонавтике / Комиссия РАН. М., 2012. С. 354-355.
  11. Бирюков Г.П., Кобелев В.Н. Основы построения ракетно-космических комплексов. М.: МАТИ, 2000. 293 с.
  12. Уманский С.П. Ракеты-носители. Космодромы / под ред. Ю.Н. Коптева. М.: Рестарт+, 2001. 216 с.
  13. Афанасьев И.Б., Воронцов Д.А. Космонавтика XXI века / под ред. Б.Е. Чертока. М.: РТСофт, 2010. 864 с.
  14. Стромский И.В. Космические порты мира. М.: Машиностроение, 1996. 112 с.
  15.  Транспортные ёмкости и хранилища для водорода // TGKO.ru. Технические газы. Криогенное и газовое оборудование: Информационно-поисковый портал. Режим доступа: http://tgko.ru/krio/vodorod_transportnye_emkosti/ (дата обращения 01.10.2014).
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2019 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)