Оцінка ефектиіності гарячих гелієвих систем наддування баків рушійних установок із киснем

Сухий, КМ, Войт, СМ, Мітіков, ЮО, Спіркін, СВ, Суха, ІВ
Косм. наука технол. 2025, 31 ;(4):03-11
https://doi.org/10.15407/knit2025.04.003
Язык публикации: Англійська
Аннотация: 
Вперше проведено дослідження конструкції та наведено детальне вагове зведення гарячої гелієвої системи наддування баку окиснювача першого ступеня РН, рушійна установка якого використовує компоненти палива киплячий кисень – РГ-1. Як теплоносій теплообмінника розглядався окислювальний генераторний газ. Наведено оцінку ваги цієї системи за іншого поширеного теплоносія – відновного генераторного газу. Показано хорошу збіжність отриманих результатів з відомими за іншими системами наддування.
            Показана ефективність гарячих гелієвих систем наддування при багаторазовому використанні першого ступеня РН. Також є сенс її застосовувати при дворазовому включенні РРД другого ступеня РН. У цих випадках проблеми, що виникають, вирішуються відомими перевіреними рішеннями. Хоча аналіз технічної літератури показує, що інші рішення глибоко й не опрацьовувалися. В інших випадках, враховуючи дорожнечу, конструктивну складність, фактичну низьку надійність, відсутність переваг за вагою, використання гарячих гелієвих СН навряд чи доцільно. У першу чергу це стосується РРД з допалюванням генераторного газу, в яких в теплообміннику використовується як теплоносій окислювальний газ.
         Також відзначено необхідність закладати запаси гелію на борту РН і вводити систему регулювання тиску газу в баку. Це пояснюється великими розкидами опору трактів наддування і температур гелію за теплообмінником на етапі проектування. Підсумок - підвищення розрахункового тиску газу в баку, що призводить до його обтяження на 5-8%. Показано, що запаси гелію легко уточнюються за підсумками перших льотних випробувань, а знизити товщину стінок бака, діаметр гарячих магістралей наддування з температурними компенсаторами, вкрай проблематично.
Ключевые слова: гарячий гелій, ефективність, киплячий кисень, маса системи, рушійна установка, системи наддування, теплоносій