Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск

ПОВЫШЕНИЕ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОТРАБОТАВШИХ СТУПЕНЕЙ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ С ЖИДКОСТНЫМИ РАКЕТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.04.30-42

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрена проблема пожаровзрывобезопасности при пусках ракет-носителей (РН) с маршевыми жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) в районах падения нижних отработавших ступеней (ОС) при пусках с космодромов "Байконур" и "Восточный", а также верхних ОС - на орбитах выведения полезных нагрузок. Показано, что в районах падения ОС при пусках с космодрома "Восточный" последствия пожароопасности, создаваемой невыработанными остатками топлива в баках ОС, существенно повышают уровень дисбаланса экосистемы. На основе системного анализа сформулированы предложения по выбору технологий, схемных и проектно-конструкторских решений ОС, направленных на повышение пожаровзрывобезопасности при эксплуатации отработавших ступеней РН с ЖРД. В качестве базовой технологии предложена конвективная газификация невыработанных жидких остатков топлива в баках, которая предусматривает подачу горячих газов (теплоносителей) в топливные баки ОС после выключения ЖРД и использование полученных продуктов газификации невыработанных жидких остатков топлива в баках ОС (испарившиеся остатки топлива + газ наддува + теплоноситель) для стабилизации и ориентации ОС при движении по траектории спуска. Показано, что использование предлагаемых технологий позволит практически обеспечить требования пожаровзрывобез-опасности РН с ЖРД как в районах падения ОС, так и на орбитах.

Об авторах

Я. Т. Шатров
Центральный научно-исследовательский институт машиностроения
Россия


Д. А. Баранов
АО "Ракетно-космический центр "Прогресс"
Россия


Б. Т. Суйменбаев
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. Сатпаева
Россия


В. И. Трушляков
Омский государственный технический университет
Россия


Список литературы

1. Руководство по организации безопасной эксплуатации космических средств российского космического агентства (РОБЭКС-99). - М. : РКА, 1999. - 195 с.

2. Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической те ники на окружающую природную среду : справ. пособие / Под общ. ред. В. В. Адушкина, С. И. Козлова, А. В. Петрова. - М. : Анкил, 2000. - 640 с.

3. Кондратьев А. Д., Кречетов П. П., Королева Т. В. Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации районов падения отделяющихся частей ракет-носителей. - М.: Пеликан, 2007. - 80 с.

4. Шатров Я. Т. Обеспечение экологической безопасности ракетно-космической деятельности : учеб.-метод. пособие. Ч. 2: Экономические и производственные аспекты. Экологический мониторинг. Методические под оды, методики и результаты оценок экологической безопасности средств выведения. - Королев : ЦНИИМаш, 2010. - 222 с.

5. Руссо М. Космическая экология. URL: http://polit.ru/article/2014/07/11/sk_space_debris (дата обращения: 14.02.2016).

6. Anselmo L., Pardini C. Ranking upper stages in low Earth orbit for active removal // ActaAstronautica. - 2016.-Vol. 122. -P. 19-27. DOI: 10.1016/j.actaastro.2016.01.019.

7. СердюкВ. К. Проектирование средств выведения космических аппаратов : учеб. пособие / Под ред. А. А. Медведева. - М. : Машиностроение, 2009. - 504 с.

8. Бахвалов Ю. О., Абросимов Ю. В., Азаров А. В. и др. Новые подходы к вопросам проектирования и экспериментальной отработки космической те ники // Научно-те нические разработки КБ "Салют" 2012-2013 гг. / Под общ. ред. Ю. О. Бахвалова. - М. : Машиностроение, 2014. - Вып. 4. - С. 4-6.

9. Куренков В. И. Основы проектирования ракет-носителей. Выбор основных проектных характеристик и формирование конструктивного облика : учеб. пособие / Под ред. А. Н. Кирилина. - Самара : Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2011. - 458 с.

10. Website of SpaceX. URL: www.spacex.com (дата обращения: 13.02.2016).

11. Чернокульский А. В., Мохов И. И., Школьник И. М. Риск пожароопасности в различных регионах России и его возможные изменения в XXI веке по модельным расчетам. URL: http://www.my-shared.ru/slide/361923 (дата обращения: 17.02.2016).

12. Космодром "Восточный" на карте, планы космодрома. URL: http://vostokdrom.ru/map (дата обращения: 17.02.2016).

13. Кац А. Л., Гусев В. Л., Шабунина Т. А. Методические указания по прогнозированию пожарной опасности в лесах по условиям погоды. - М. : Гидрометеоиздат, 1975. - 16 с.

14. Шерстюков Б. Г. Оценки потенциальной горимости лесов в России по месячным метеорологическим данным. URL: http://downloads.igce.ru/publications/pemem/PEMEM25/14_Sherstyu-kov_B_G.pdf (дата обращения: 14.02.2016).

15. Суйменбаев Б. Т. Экологическая безопасность эксплуатации ракетно-космических комплексов. - Алматы : Гига трейд, 2009. - 240 с.

16. Разработка структуры и подготовка исходных данных для базы данных СЭМК в соответствии с требованиями уполномоченных органов РК и РФ : отчет о НИР / НТЦ "Экон-ЦНИИМаш". - М., 2005.

17. Update of the IADC space debris mitigation guidelines. IADC-11-02. Beijing, May 2014.

18. Гайкович А. И. Основы теории проектирования сложных технических систем. - СПб. : НИЦ МОРИНТЕХ, 2001. - 432 с.

19. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений / Пер. с англ. - М. :Мир, 1969.-440 с.

20. Patera R. P. et al. Controlled deorbit of the Delta IV upper stage for the DMSP-17 mission // Proceedings of the 2nd IAASS Conference "Space Safety in a Global World", 14-16 May 2007. - USA, Chicago, 2007.

21. Ariane-5. Data relating to Fight VA205 by Hugues Lanteri. Kourou, March 2012. URL: http://space-airbusds.com/media/document/flight-va205_atv3.pdf (дата обращения: 15.02.2016).

22. Takase K. et al. Successful demonstration for upper stage controlled re-entry experiment by H-IIB launch vehicle // Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. - 2011. - Vol. 48, No. 4. - P. 11-16.

23. Шатров Я. Т., Баранов Д. А., ТрушляковВ. И., КуденцовВ. Ю. Определение направлений разработки методов, технических решений и средств снижения техногенного воздействия на окружающую среду для реализации на борту космических средств выведения // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева (национального исследовательского университета). - 2011. - № 1(25). - С. 38-48.

24. Трушляков В. И., Лемперт Д. Б., Белькова М. Е. Исследование возможности использования газогенерирующих составов для повышения эффективности жидкостных ракет // Физика горения и взрыва. - 2015. - Т. 51, № 3. - С. 48-54. DOI: 10.15372/FGV20150307.

25. Makarov Yu., Shatrov Ya., Baranov D., Trushlyakov V. Self-contained onboard LV stage disposal system based on energy resources unexpended after space craft orbital insertion // Proceedings of the 65th International Astronautical Congress, 29 September - 3 Ortober 2014. - Canada, Toronto, 2014. - IAC-14.A6.P.28.

26. Пат. 2456217 С2 Российская Федерация. МПКB64G 1/40, B64G 1/24. Способ управления ракетами космического назначения / Трушляков В. И., Куденцов В. Ю., Шатров Я. Т. -№ 2010113169/11; заявл. 05.04.2010; опубл. 20.07.2012, Бюл. № 20.

27. Лемперт Д. Б., Трушляков В. И., Зарко В. Е. Оценка массы пиротехнической смеси для сжигания головного обтекателя космической ракеты // Физика горения и взрыва.-2015.-Т. 51, № 5.- С. 121-125. DOI: 10.15372/FGV20150514.

28. Добровольский М. В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования : учеб. для вузов / Под ред. Д. А. Ягодникова. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. - 488 с.


Для цитирования:


Шатров Я.Т., Баранов Д.А., Суйменбаев Б.Т., Трушляков В.И. ПОВЫШЕНИЕ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОТРАБОТАВШИХ СТУПЕНЕЙ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ С ЖИДКОСТНЫМИ РАКЕТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2016;25(4):30-42. https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.04.30-42

For citation:


Shatrov Y.T., Baranov D.A., Suimenbayev B.T., Trushlyakov V.I. FIRE AND EXPLOSION SAFETY IMPROVEMENT DURING THE LAUNCH VEHICLE WORKED-OFF STAGES WITH LIQUID PROPULSION ENGINE OPERATION. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2016;25(4):30-42. (In Russ.) https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.04.30-42

Просмотров: 38


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)