Tanktømningssystem

Tanktømningssystemet (SOB)  er en del af det automatiske styresystem til en væskestrålemotor . FSS er designet til at sikre samtidig produktion af brændstof og oxidationsmiddel fra rakettankene og reducere ubrugte brændstofreserver. På stadierne af raketter bygget i henhold til den langsgående adskillelsesordning omfatter SOB's opgaver også ensartet produktion af brændstof på samtidigt fungerende blokke, i hvilket tilfælde det kaldes tanktømnings- og synkroniseringssystemet - SOBIS .

Formål med GSS

En flydende jetmotor beregnes for forbruget af brændstofkomponenter (brændstof og oxidationsmiddel) i et vist forhold [1] , opretholdt med en nøjagtighed på 2-4%. I virkeligheden, under indflydelse af forskellige forstyrrelser, kan dette forhold ændre sig endnu mere. Med over- eller mangel på en af ​​komponenterne kan motorstyringssystemet øge forsyningen af ​​den anden for at opretholde en given fremdrift. Som følge heraf kan en af ​​brændstofkomponenterne løbe ud hurtigere, hvilket fører til for tidlig nedlukning eller endda ødelæggelse af motoren. For at forhindre for tidlig produktion af brændstofkomponenter hældes yderligere (“garanti”) mængder brændstof og oxidationsmiddel i rakettankene. Men efter afslutningen af ​​motoren reducerer ubrugte garanterede reserver faktisk massen af ​​rakettens nyttelast . For at reducere de nødvendige garanterede reserver anvendes automatiske systemer til styring af forholdet mellem brændstofkomponenter, der leveres til LRE. Denne opgave udføres af tanktømningssystemet [2] . I stadier af løfteraketter bygget i henhold til et batchskema kræves det ikke kun at opretholde det optimale forbrug af komponenter i hver af blokkene, men også at synkront tømme tankene på alle blokke, hvilket kræver kontrol af brændstofforbruget i alle blokerer af et enkelt system kaldet SOBIS (tanktømningssystem og synkronisering) [3] .

Princippet om drift og typer af SOB

Tanktømningssystemer er opdelt i to hovedtyper - niveaumåler og flowmåler, også kaldet component ratio control systems (RSC). Forskellige typer FSS [4] kan bruges på forskellige stadier af løfteraketter med flere trin . Driften af ​​SSS gør det teoretisk muligt fuldstændigt at eliminere behovet for at have en garanteret forsyning af brændstofkomponenter i rakettankene, men på grund af de uundgåelige tilfældige udsving i driften af ​​systemet forbliver behovet for at opretholde små reserver. I logikken for driften af ​​FSS er det påkrævet at tage højde for tilstedeværelsen af ​​overskud, således at der i den indledende fase af flyvningen ikke er noget accelereret forbrug af brændstofkomponenter [5] .

Niveaumålere

Niveaumålesystemet bruger niveausensorer placeret i brændstof- og oxidationstanken. Disse sensorer bestemmer den tid, der kræves for at passere de specificerede værdier af niveauerne af brændstofkomponenter. Ifølge måledataene bestemmes det, hvilke af komponenterne der forbruges på forhånd, og der gives et signal til at styre de gasspjældsventiler , der regulerer strømmen af ​​komponenter ind i motoren. I flere på hinanden følgende målinger aftager misforholdet i hastigheden for modtagelse af komponenter gradvist, og når de er brugt op bliver de lig med nul [4] .

SOBIS

Systemer til synkron tømning af tanke bestemmer misforholdet i forbruget af den samme komponent (brændstof eller oxidationsmiddel) ved forskellige blokke af raketstadiet og ændrer driftstilstanden for motorerne i individuelle blokke, så de når de slukkes, uoverensstemmelsen i niveauerne af denne komponent på forskellige blokke er minimal. Med den fælles drift af SOB'en ved hver enhed og det fælles SOBIS-system sikres således samtidig udledning af oxidationsmidlet og brændstoffet fra alle enheders tanke [4] .

Flowmålere

Følerne på flowmåleren SOB måler kontinuerligt flowet fra tankene til hver af komponenterne. Systemet beregner det faktiske forhold mellem udgifter og deres afvigelse fra det angivne. Ifølge resultaterne af målinger reguleres strømningshastigheden af ​​en af ​​komponenterne (normalt brændstof) ved hjælp af en gasspjæld. Moderne flowmålesystemer forudsiger tidspunktet for fuldstændig udtømning af brændstofkomponenter og regulerer deres forhold på en sådan måde, at udnyttelsen af ​​de tilgængelige reserver maksimeres på det tidspunkt, hvor motoren slukkes [2] [4] .

Noter

  1. BC Egorychev, BC Kondrusev. Flydende raketdrivmidler // Brændstoffer til kemiske raketmotorer. - Samara: SGAU, 2007. - S. 11-19. - ISBN 978-5-7883-0512-7 .
  2. 1 2 A. R. Ishbulatov, N. D. Kuznetsova. Brændstofforbrugsstyringssystem  // Tekniske videnskaber i Rusland og i udlandet: materialer fra VII Intern. videnskabelig konf. : kollektion. - M . : Buki-Vedi, 2017. - S. 29-31 . - ISBN 978-5-4465-0943-0 . Arkiveret 11. maj 2021.
  3. A.Ya. Andrienko, V.P. Ivanov. Forbedring af flydende raketters energiegenskaber ved hjælp af automatisk kontrol. Del II. Indbyggede brændstofforbrugsstyringssystemer  // Ledelsesproblemer: journal. - 2009. - Nr. 2 .
  4. 1 2 3 4 Cosmonautics: Encyclopedia, 1985 .
  5. I.I. Shuneiko. Tanktømningssystem // Bemandede flyvninger til Månen, design og karakteristika for Saturn V Apollo . - VINITI , 1973. - T. 3. - (Raketvidenskab).

Litteratur

  • Tanktømningssystem  // Cosmonautics: Encyclopedia / Kap. udg. V. P. Glushko ; Redaktion: V. P. Barmin , K. D. Bushuev , V. S. Vereshchetin m.fl. - M . : Soviet Encyclopedia, 1985. - S. 356 .