В ОмГТУ разработали способ нейтрализации остатков жидкого топлива в отработавших ступенях ракеты. Их сброс из торового бака может стать безопасным для окружающей среды. Над проектом работал научный коллектив в составе профессора кафедры "Авиа- и ракетостроение" политеха Валерия Трушлякова, старшего преподавателя этой кафедры Владислава Урбанского и инженера-электроника Урала Абдрахимова.
Урал Абдрахимов (слева), Валерий Трушляков (в центре), Владислав Урбанский (справа)
Сейчас отработавшие ступени ракет падают с невыработанными остатками жидкого топлива - прежде всего пероксида водорода (ПВ). Его используют для работы газогенератора ракетного двигателя бокового блока ракеты-носителя типа "Союз-2". По данным учёных, в 70 % случаев падения этих боковых блоков случаются пожары в местах их приземления. Всё потому, что после падения происходит разгерметизация торового бака и остатки невыработанного топлива проливаются, контактируют с элементами конструкции - это приводит к экзотермической реакции.
Политехники предложили метод "пассивации" жидких остатков ПВ путём их вытеснения через специальную сливную магистраль с использованием остаточного давления наддува. Для этого необходимо установить дополнительный клапан и управляющее устройство, которое и будет запускать процесс слива после отделения ракеты от центрального блока и начала её вращения на пассивном участке траектории.
Учёные, чтобы оценить возможности предложенного способа, уже провели его математическое моделирование. Оно показало, что жидкие остатки ПВ устойчиво скапливаются у заборного устройства бака при вращении бокового блока с угловой скоростью 3 радиуса в секунду. При этом 90 % ПВ могут быть эффективно удалены в течение 45 секунд за счёт остаточного давления. Ещё 10 % жидких остатков испаряется и замерзает при снижении давления. Остатки ПВ удаляются безопасно. Таким образом, этот метод позволяет снизить нагрузку на экологию и вероятность пожаров в районах падения отработавших ступеней ракет-носителей.
В беседе с "Омск Здесь" Владислав Урбанский отметил, что заявка на работу поступила от разработчика РН "Союз-2" АО "РКЦ "Прогресс".
Мы поинтересовались у учёного, куда в итоге будет выводиться неотработанное топливо и не нанесёт ли это удар по экологии в глобальном смысле.
- Остатки пероксида водорода сбрасываются в атмосферу на пассивном участке траектории полёта (пока падает) отработавшего бокового ракетного блока РН типа "Союз-2". Это экологически безопасно, так как пероксид водорода разлагается на пары воды и газообразный кислород. Известно о сбросах авиационного керосина самолётами для совершения посадки, который более токсичен, чем пероксид водорода, но опасности для экологии в глобальном плане это не представляет, - пояснил Владислав Урбанский.
Дальше группа учёных политеха готова перейти на следующий этап научно-исследовательских работ уже совместно с сотрудниками "Прогресса".
Фото: предоставлены пресс-службой ОмГТУ
