О возможности создания одноступенчатого разгонно-тормозного блока на основе кислородноуглеводородного двигателя 11Д58М для ракеты космического назначения сверхтяжёлого класса

Соколов Б.А. Тупицын Н.Н. Туманин Е.Н. Крюков И.А. Киселев А.В. Фирстаев Д.С.

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Статья в выпуске: 2 (33), 2021 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты инициативных проектных проработок авторов по возможности создания для ракеты космического назначения сверхтяжёлого класса одноступенчатого кислородно-углеводородного разгоннотормозного блока (РТБ) с двумя жидкостными ракетными двигателями 11Д58М разработки РКК «Энергия», предназначенного для выведения пилотируемых кораблей на орбиту вокруг Луны, а также для выведения сверхтяжёлых аппаратов на геостационарную орбиту (в т. ч. по высокоапогейной схеме перелёта орбитального блока с использованием гравитационного поля Луны). Показано, что рассматриваемый одноступенчатый РТБ будет иметь ряд важных преимуществ как по сравнению с кислородно-водородным одноступенчатым РТБ, так и перед аналогичной по функциям двухступенчатой разгоннотормозной системой орбитального блока в виде тандемной связки кислородно -водородных разгонного и корректирующе-тормозного блоков. Для обеспечения запусков маршевой жидкостной ракетной двигательной установки РТБ предложен новый способ инерционного разделения фаз компонентов топлива в баках в условиях невесомости с помощью предпускового программного сепарирующего разворота орбитального блока относительно его поперечной оси инерции.

ракета космического назначения \ ракета-носитель \ орбитальный блок \ разгонный блок \ межорбитальный буксир \ разгонно-тормозной блок \ сепарирующий разворот \ жидкостная ракетная двигательная установка

Похожие статьи в разделе Техника средств транспорта

Возможные конструкционно-технические решения по созданию кислородно-керосиновых ракет космического назначения тяжёлого и сверхтяжёлого классов
Возможные конструкционно-технические решения по созданию кислородно-керосиновых ракет космического назначения тяжёлого и сверхтяжёлого классов

Каторгин Борис Иванович, Лопота Виталий Александрович, Лвочкин Птр Сергеевич, Чванов Владимир Константинович, Самитов Рашит Махмутович, Соколов Борис Александрович, Филиппов Илья Михайлович, Улыбышев Юрий Петрович, Муртазин Рафаил Фарвазович, Тупицын Николай Николаевич, Крюков Игорь Александрович, Киселев Андрей Валерьевич, Фирстаев Дмитрий Сергеевич

Анализ энергетических возможностей составных углеводородных горючих для кислородных двигателей космических ракетных ступеней
Анализ энергетических возможностей составных углеводородных горючих для кислородных двигателей космических ракетных ступеней

Аверьков Игорь Сергеевич, Демская Иляна Анатольевна, Катков Руслан Эдуардович, Разносчиков Владимир Валентинович, Самсонов Дмитрий Анатольевич, Тупицын Николай Николаевич, Яновский Леонид Самойлович

Короткий адрес: https://sciup.org/143178153

IDS: 143178153   |   УДК: 629.764.016.036.54-63   |   DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2021-2-62-75

On the feasibility of developing a single-stage acceleration/deceleration unit based on the oxygen-hydrocarbon engine 11D58M for a super-heavy launch vehicle

The paper presents results of unsolicited exploratory design studies done by the authors into the feasibility of developing for a super-heavy launch vehicle a single-stage oxygen-hydro carbon acceleration/deceleration unit (ADU) with two liquid-propellant rocket engines 11D58M developed by RSC Energia, intended for insertion of manned spacecraft into lunar orbit, as well as for insertion of super-heavy spacecraft into geostationary orbit (including the orbital module high-apogee transfer profile using lunar gravity assist maneuver). It demonstrates that the single-stage ADU will have a number of important advantages over both a single-stage oxygen-hydrogen ADU and a functionally similar two-stage acceleration/deceleration system of an orbital module in the form of a tandem stack of an oxygen-hydrogen acceleration stage and correction and braking stage. To assure the start-ups of the main liquid propulsion system of the ADU, it proposes a new method for inertial propellant component phase separation in the tanks in zero-gravity environment using a pre-startup pre-programmed ullage separation turn maneuver of the orbital unit about its transverse axis of inertia.

Список литературы О возможности создания одноступенчатого разгонно-тормозного блока на основе кислородноуглеводородного двигателя 11Д58М для ракеты космического назначения сверхтяжёлого класса

  • Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 407с.
  • Луна — шаг к технологиям освоения Солнечной системы / Под науч. ред. В.П. Легостаева и В.А. Лопоты. М.: РКК «Энергия». 2011. 584 с.
  • Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва. 1946-1996. М.: РКК «Энергия», 1996. 670 с.
  • Гневашев А.П., Гордеев В.А., Завадский В.К., Иванов В.П., Каблова Е.Б., Кленовая Л.Г. Минимизация затрат топлива на наддув баков и захолаживание магистралей в системе ПГСП водородной двигательной установки с многоразовым включением / / Альтернативная энергетика и экология. 2008. № 3(59). С. 108-114.
  • Филин В.М. Ракета космического назначения «3енит-35£» для программы «Морской старт» // Космическая техника и технологии. 2014. № 2(5). С. 40-48.
  • Соколов Б.А., Тупицын Н.Н. Исследование возможности создания на базе кислородно-углеводородного двигателя 11Д58М высокоэкономичного многофункционального безгазогенераторного ракетного двигателя с кислородным охлаждением // Космическая техника и технологии. 2019. № 2(25). С. 67-80.
  • Аверин И.Н., Егоров А.М., Тупицын Н.Н. Особенности построения экспериментальной отработки и эксплуатации двигательной установки разгонного блока ДМ-51 комплекса «Морской старт» и пути её дальнейшего совершенствования // Космическая техника и технологии. 2014. № 2(5). С. 62-73.
  • ЖРД 11Д58М с улучшенными характеристиками для разгонного блока ДМ (1969-1973) / Под ред. Б.А. Соколова // Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 2009. Вып 1-2: Жидкостные ракетные двигатели, созданные ОКБ-1 - ЦКБЭМ -НПО «Энергия» - РКК «Энергия» им. С.П. Королёва (1957-2009). С. 49-54.
  • Катков Р.Э., Киселева О.В., Стриженко П.П., Тупицын Н.Н. Экспериментальные исследования струйного насоса-конденсатора в составе бустерного турбонасосного агрегата подачи жидкого кислорода // Космическая техника и технологии. 2017. № 1(16). С. 63-70.
  • Тупицын Н.Н. Анализ возможности осаждения топлива в баках космической двигательной установки после полёта в невесомости с помощью сепарирующего разворота орбитального блока // Космическая техника и технологии. 2021. № 1(32). С. 78-87.
  • Будаев Ю.А., Смоленцев А.А., Соколов Б.А., Туманин Е.Н., Тупицын Н.Н. Особенности двигательных установок на криогенных компонентах топлива разгонных блоков ракет-носителей «Протон», «Зенит» и «Ангара» // Известия РАН. Энергетика. 2016. № 3. С. 102-110.
  • Ивашкин В.В., Тупицын Н.Н. Об использовании гравитационного поля Луны для выведения космического аппарата на стационарную орбиту спутника Земли // Космические исследования. 1971. Т. 9. № 2. С. 163-172.
Еще