Подвесной топливный бак вес

Подвесной топливный бак вес

Подвесные топливные баки, предназначенные для увеличения дальности и сбрасываемые в полете по мере необходимости, до 1938 г. в ВВС РККА не применялись. Участие советской техники в боевых акциях в Испании и Китае привело к активизации работ в этой области.

Одним из первых был предложен цилиндрический бак конструктора Запанованного емкостью 150 л, подвешиваемый на специальных узлах под фюзеляжем И—15бис. Эта подвесная емкость снабжалась небольшой ветрянкой, благодаря которой можно было осуществлять подачу топлива к двигателю или его перекачку в основной фюзеляжный бак.

Испытания конструкции Запанованного проходили весной 1939 г. Дальность полета И—15бис при этом увеличилась с 680 км до 1160 км. Достигнутый результат признавали не удовлетворительным, в частности, считалось необходимым обеспечить достижения берегов Японии с советских дальневосточных баз.

Другим предложенным вариантом стали четыре каплеобразных бака емкостью по 50 литров, подвешиваемые на штатные бомбодержатели. Общий объем горючего увеличивался с 320 л до 520 л. Дополнительно вводился второй внутренний маслобак емкостью 25 литров, количество масла при этом возросло до 55 л, что позволило отказаться от использования маслорадиатора.

Испытания системы велись в апреле 1939 г. на И-15бис №3615. Выяснилось, что хотя у земли максимальная скорость самолета снизилась на 20 км/час, обеспечивается вполне приемлемая дальность полета. Была выпущена небольшая серия И—15бис с такими подвесными баками. В дальнейшем перешли на два подвесных бака емкостью по 100 л (ПБЛГ—100). Они применялись, в основном, на И—153.

Цилиндрический подвесной топливный бак конструкции Запанованного емкостью 100 литров в ходе испытаний весной 1939 г. Самолет имеет нестандартную окраску передней части фюзеляжа. В нижней лобовой части цилиндрического подвесного бака имелась небольшая ветрянка для перекачки топлива

И-15бис №3615 с 50-литровыми подвесными баками. НИИ ВВС, апрель 1939 г.

Левый борт И-15бис №3615. На месте патрубка маслорадиатора (сразу за обрезом капота) аккуратная округлая заплата. Поперечные хомутики на межкрыльевой стойке являются креплением наружного термометра, видимого со стороны пилотской кабины

Левый борт И-15бис №3615 со снятой обшивкой. Стрелка указывает на дополнительный масляный бак емкостью 25 литров. Вторая стрелка обозначила патрубок охлаждения маслобака, который в передней части «подныривает» под выхлопной коллектор двигателя

Установка двух 50-литровых подвесных баков на стандартных крыльевых бомбодержателях ДЕР-31

Подвесные топливные баки емкостью 50 литров на И-15бис, оборудованным лыжным шасси со «старого» И-15. Закругленная «заплата» в нижней части капота, частично перекрытая стяжной стальной лентой, и является именно заплатой, поставленной на поврежденный участок обшивки

Каплевидные подвесные баки перед подвеской на стандартные бомбодержатели ДЕР-31

ДИТ (ДИТ-1), заводской №5128 в ходе испытаний летом 1939 г. Окраска передней части самолета, наиболее вероятно, красного цвета

Источник

ru.knowledgr.com

Подвесной топливный бак (ET) Шаттла был компонентом ракеты-носителя Шаттла, которая содержала окислитель топлива и жидкого кислорода жидкого водорода. Во время старта и подъема это поставляло топливо и окислитель под давлением на три Space Shuttle Main Engines (SSME) в орбитальном аппарате. И был выброшен за борт чуть спустя более чем 10 секунд после MECO (Отключенный Основной двигатель), где SSMEs были закрыты, и повторно вошел в атмосферу Земли. В отличие от Твердых Ракетных ускорителей, не были снова использованы подвесные топливные баки. Они разбились перед воздействием в Индийском океане (или Тихий океан в случае траекторий запуска прямой вставки), далеко от морских трасс. Баки не были восстановлены.

Обзор

И самый большой элемент шаттла, и, когда загружено, это является также самым тяжелым. Это состоит из трех главных компонентов:

И «основа» шаттла во время запуска, оказывая структурную поддержку для приложения с твердыми ракетными ускорителями (SRBs) и орбитальным аппаратом. Бак связан с каждым SRB в одной передовой точке крепления (использующий поперечную балку через межбак) и один в кормовой части скобка, и это связано с орбитальным аппаратом в одной передовой сошке приложения и два в кормовой части сошки. В в кормовой части области приложения, есть также umbilicals, которые несут жидкости, газы, электрические сигналы и электроэнергию между баком и орбитальным аппаратом. Электрические сигналы и средства управления между орбитальным аппаратом и двумя твердыми ракетными ускорителями также разбиты через те umbilicals.

Хотя от подвесных топливных баков всегда отказывались, возможно, было возможно снова использовать их в орбите. Планы относительно повторного использования колебались от объединения в космическую станцию как дополнительное пространство проживания или исследования, как топливные баки ракеты для межпланетных миссий (например, Марс), к сырью для вращения вокруг фабрик.

Читайте также:  Удельный вес идеальной жидкости

Другое понятие должно было использовать И в качестве грузового судна для больших полезных грузов. Одно предложение было для основного зеркала 7-метрового телескопа апертуры, который будут нести с баком. Другим понятием было Aft Cargo Carrier (ACC).

Версии

За эти годы НАСА работало, чтобы уменьшить вес И увеличить полную эффективность. Для каждого фунта сокращения веса грузовая способность космического корабля шаттла увеличена почти на один фунт.

Стандартный бак веса

После STS-4 несколько сотен фунтов были устранены, удалив линию антигейзера. Эта линия нашла что-либо подобное кислородной линии подачи, обеспечив путь обращения для жидкого кислорода. Это уменьшает накопление газообразного кислорода в линии подачи во время заправляющего предварительного запуска (погрузка ЖИДКОГО КИСЛОРОДА). После того, как данные о погрузке топлива от наземных испытаний и первых нескольких миссий шаттла были оценены, линия антигейзера была удалена для последующих миссий. Полная длина и диаметр И остаются неизменными. Последний бак SWT, которым управляют на STS-7, весил приблизительно инертный.

Легкий бак

Начинание с миссии STS-6, легкого веса И (LWT), было введено. Этот бак использовался для большинства полетов Шаттла и в последний раз использовался на злополучном Шаттле бедствие Колумбии (STS-107). Хотя баки варьируются немного по весу, каждый взвешенный приблизительно инертный.

Сокращение веса от SWT было достигнуто, устранив части stringers (структурные жесткие подкладки, управляющие длиной водородного бака), используя меньше колец жесткой подкладки и изменив главные структуры в водородном баке. Кроме того, значительные части бака мололись по-другому, чтобы уменьшить толщину, и вес в кормовой части основательных приложений ракетного ускорителя ET был уменьшен при помощи более прочного, еще более легкого и менее дорогого сплава титана.

Супер легкий бак

Супер Легким Баком (SLWT) сначала управляли в 1998 на STS-91 и использовали для всех последующих миссий за двумя исключениями (STS-99 и STS-107). У SLWT был в основном тот же самый дизайн как LWT за исключением того, что это использовало алюминиевый/литиевый сплав (Эл 2195) для значительной части структуры бака. Этот сплав обеспечил значительное сокращение веса бака (

3 175 кг / 7 000 фунтов) по LWT. Хотя все ETs, произведенные после введения SLWT, имели эту конфигурацию, один LWT остался в инвентаре использоваться, если требуется до конца эры шаттла. SLWT обеспечил 50% исполнительного увеличения, требуемого для шаттла достигнуть Международной космической станции. Сокращение веса позволило Орбитальному аппарату нести больше полезного груза к высоко наклоненной Орбите IS.

Технические характеристики

Технические требования SLWT

Бак ЖИДКОГО КИСЛОРОДА

Подрядчик

Подрядчиком для подвесного топливного бака был Lockheed Martin (ранее Мартин Мариетта), Новый Орлеан, Луизиана. Бак был произведен в Сборочном предприятии Michoud, Новый Орлеан, и транспортировался в Космический центр Кеннеди баржей.

Компоненты

Бак жидкого кислорода

Бак ЖИДКОГО КИСЛОРОДА расположен наверху И и имеет форму интегральной кривой, чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление и аэротермодинамическое нагревание. Носовой отсек интегральной кривой увенчан плоским сменным колпаком и носовым обтекателем. Носовой обтекатель состоит из сменного конического собрания, которое служит аэродинамическим подарком для компонентов электрической системы и двигательной установки. Форвард большая часть элемента носового обтекателя функционирует как алюминиевый молниеотвод броска. Объем бака ЖИДКОГО КИСЛОРОДА в 22 фунтах на квадратный дюйм (абсолют на 250 кПа) и (криогенный).

Бак питается в линию подачи диаметра, которая передает жидкий кислород через межбак, затем вне И к в кормовой части правый, И/ОРБИТАЛЬНЫЙ АППАРАТ разъедините пупочный. Линия подачи диаметра разрешает жидкому кислороду течь приблизительно в 2 787 фунтах/с (1 264 кг/с) с SSMEs, работающим в 104%, или разрешает максимальный поток 17 592 девочек/минут (1,1099 м ³/s).

Все грузы кроме аэродинамических грузов переданы от бака ЖИДКОГО КИСЛОРОДА в запертом, совместном с гребнем взаимодействии с межбаком.

Бак ЖИДКОГО КИСЛОРОДА также включает внутренний экран слякоти и экран вихря, чтобы расхолодить жидкую слякоть. Экран вихря установлен по выходу подачи ЖИДКОГО КИСЛОРОДА, чтобы уменьшить жидкий водоворот, следующий из слякоти и предотвратить провокацию газов в поставленном ЖИДКОМ КИСЛОРОДЕ.

Межбак

Межбак И структурная связь, которая присоединяется и к ЖИДКОМУ КИСЛОРОДУ и к бакам ЛЮФТГАНЗЫ. Его первичные функции должны получить и распределить все грузы толчка от SRBs и грузы передачи между баками.

Примыкание к SRB свойственно, детали главная кольцевая структура. Грузы переданы от деталей до главной кольцевой структуры, которая тогда распределяет тангенциальные грузы коже межбака. Две группы кожи межбака, названной группами толчка, распределяют сконцентрированные осевые грузы толчка SRB ЖИДКОМУ КИСЛОРОДУ и бакам ЛЮФТГАНЗЫ и смежным группам межбака кожи. Эти смежные группы составлены из шести stringer-укрепленных групп.

Межбак также функционирует как защитное отделение для жилья эксплуатационная инструментовка.

Бак жидкого водорода

бака ЛЮФТГАНЗЫ также есть экран вихря, чтобы уменьшить водоворот, следующий из слякоти и предотвратить провокацию газов в поставленной ЛЮФТГАНЗЕ. Экран расположен при выходе сифона чуть выше в кормовой части купол бака ЛЮФТГАНЗЫ. Этот выход передает жидкий водород от бака до линии, налево в кормовой части пупочной. Расход линии подачи жидкого водорода составляет 465 фунтов/с (211 кг/с) с SSMEs в 104% или максимальным потоком 47 365 американских девочек/минут (2,988 м ³/s).

Читайте также:  Электронный безмен garin точный вес

Система тепловой защиты

Развитие системы тепловой защиты ETs было проблематично. Аномалии в применении пены были столь частыми, что их рассматривали как различия, не инциденты безопасности. НАСА испытало затруднения, препятствуя тому, чтобы фрагменты пены отделили во время полета для всей истории программы:

В 1995 хлорфторуглерод 11 (CFC-11) начал забираться из большой площади, распыляемой машиной пены в соответствии с запретом Управления по охране окружающей среды на CFCs согласно разделу 610 Закона о чистом воздухе. В его месте гидрохлорфторуглерод, известный, поскольку, HCFC-141b был удостоверен для использования и поэтапно осуществлен в программу шаттла. Остающаяся пена, особенно детализируйте части, распыляемые вручную, продолжите использовать CFC-11 по сей день. Эти области включают проблематичную сошку и скаты ПАЛ, а также некоторые детали и интерфейсы. Для ската сошки в частности «процесс применения пены к той части бака не изменился с 1993». «Новая» пена, содержащая HCFC 141b, сначала использовалась на в кормовой части часть купола И 82 во время полета STS-79 в 1996. Использование HCFC 141b было расширено до области ETs или больших частей бака, начинающегося с И 88, который полетел на STS-86 в 1997.

Во время старта STS-107 16 января 2003, часть изоляции пены отделила от одного из скатов сошки бака и ударила передний край крыла Колумбии Шаттла в нескольких сотнях миль в час. Воздействие, как полагают, повредило одну сравнительно большую укрепленную группу углеродного углерода по переднему краю левого крыла, верило, чтобы быть о размере баскетбола, который тогда позволил перегретому газу входить в надстройку крыла несколько дней спустя во время возвращения. Это привело к разрушению Колумбии и утрате ее команды. Отчет решил, что внешний топливный бак, И 93, «был построен с ОСНОВНЫМ ОБМЕНОМ 250», пена распродажи, пенообразователь которой был CFC-11 а не более новым HCFC 141b.

В 2005 проблема сарая пены не была полностью вылечена; на STS-114 дополнительные камеры, установленные на баке, сделали запись куска пены, отделенной от одного из ее скатов Protuberance Air Load (PAL), которые разработаны, чтобы предотвратить неустойчивый воздушный поток под кабельными подносами бака и линиями герметизации во время подъема. Скаты ПАЛ состоят из вручную распыляемых слоев пены и, более вероятно, станут источником обломков. Тот кусок пены не влиял на орбитальный аппарат.

докладах, изданных параллельный с миссией STS-114, предполагается, что чрезмерная обработка И во время модификации и модернизации, возможно, способствовала потере пены по Возвращению Открытия к миссии Полета. Однако три миссии шаттла (STS-121, STS-115 и STS-116) были с тех пор проведены, все с «приемлемыми» уровнями потери пены. Однако, на STS-118 кусок пены (и/или лед) приблизительно 10 см в диаметре, отделенном от feedline скобки приложения на баке, срикошетили от одного из в кормовой части распорки и ударили нижнюю сторону крыла, повредив две плитки. Повреждение не считали опасным.

Аппаратные средства

Внешние аппаратные средства, И / детали приложения орбитального аппарата, пупочные детали, электрические и система безопасности диапазона, весят.

Вентили и предохранительные клапаны

каждого движущего бака есть вентиль и предохранительный клапан в его передовом конце. Этот клапан двойной функции может быть открыт измельченным вспомогательным оборудованием для функции вентиля во время предварительного запуска и может открыться во время полета, когда незаполненный объем (пустое место), давление бака жидкого водорода достигает 38 фунтов на квадратный дюйм (262 кПа) или давление незаполненного объема бака жидкого кислорода, достигает 25 фунтов на квадратный дюйм (172 кПа).

Резервуар жидкого кислорода содержит отдельный, пиротехнически управляемый, продвигающий клапан вентиля падения в своем передовом конце. В разделении клапан вентиля падения жидкого кислорода открыт, обеспечив импульс помочь в маневре разделения и более надежном управлении аэродинамики входа И.

Каждый два в кормовой части подвесных топливных бака пупочный помощник пластин с соответствующей пластиной на орбитальном аппарате. Пластины помогают поддержать выравнивание среди umbilicals. Физическая сила в пупочных пластинах обеспечена, заперев соответствующие пупочные пластины вместе. Когда орбитальный аппарат, GPCs командуют разделением подвесного топливного бака, болты, разъединен пиротехническими устройствами.

И имеет пять движущих пупочных клапанов, которые взаимодействуют с орбитальным аппаратом umbilicals: два для бака жидкого кислорода и три для бака жидкого водорода. Один из бака жидкого кислорода пупочные клапаны для жидкого кислорода, другого для газообразного кислорода. У пупочного бака жидкого водорода есть два клапана для жидкости и один для газа. Пупочный жидкий водород промежуточного диаметра является рециркуляцией, пупочной используемый только во время последовательности захолаживания жидкого водорода во время предварительного запуска.

Читайте также:  Свс 325 свая вес

Как И заполнено, избыточный газообразный водород выражен посредством пупочных связей по большой трубе диаметра на руке, вытянутой от фиксированной сервисной структуры. Связь для этой трубы между И и сервисная структура сделана в земле пупочной пластине перевозчика (GUCP). Датчики также установлены в GUCP, чтобы измерить Водородные уровни. Обратные отсчеты STS-80, STS-119, STS-127 и STS-133 были остановлены и привели к задержкам нескольких недель более поздних случаев из-за водородных утечек при этой связи. Это требует полного иссушения баков и удаления всего водорода через продувку газом гелия, 20-часовой процесс, прежде чем технический персонал сможет осмотреть и восстановить проблемы.

Кепка, установленная к руке колебания на фиксированной сервисной структуре, покрывает кислородный вентиль бака сверху И во время обратного отсчета и отрекается приблизительно за две минуты, до этого стартуют. Кепка откачивает кислородный пар, который угрожает сформировать большой лед на И, таким образом защищая систему тепловой защиты орбитального аппарата во время запуска.

Датчики

Есть восемь датчиков движущего истощения, четыре каждый для топлива и окислителя. Датчики топливного истощения расположены в основании топливного бака. Датчики окислителя установлены в коллекторе линии подачи жидкого кислорода орбитального аппарата вниз по течению линии подачи, разъединяют. Во время подталкивания SSME орбитальный аппарат компьютеры общего назначения постоянно вычисляют мгновенную массу транспортного средства из-за использования топлива. Обычно, сокращение основного двигателя основано на предопределенной скорости; однако, если какое-либо два из топлива или датчиков окислителя ощутит сухое состояние, то двигатели будут закрыты.

Местоположения датчиков жидкого кислорода позволяют максимальной сумме окислителя потребляться в двигателях, позволяя достаточному количеству времени закрыть двигатели, прежде чем окислитель накачает (высохнувший) cavitate. Кроме того, жидкого водорода загружены свыше требуемого окислителем 6-1 / топливное отношение смеси двигателя. Это гарантирует, что сокращение от датчиков истощения богато топливом; богатые окислителем закрытия двигателя могут вызвать горение и серьезную эрозию компонентов двигателя, потенциально приведя к потере транспортного средства и команды.

Необъясненные, ошибочные чтения от топливных датчиков истощения задержали несколько попыток запуска шаттла, прежде всего STS-122. 2007-12-18 заправляющий тест определил причину ошибок быть ошибкой в телеграфирующем соединителе, а не отказом самих датчиков.

Четыре преобразователя давления, расположенные наверху баков жидкого кислорода и жидкого водорода, контролируют давления незаполненного объема.

И также имеет два электрических umbilicals, которые несут электроэнергию от орбитального аппарата до бака и двух SRBs и предоставляют информацию от SRBs и И к орбитальному аппарату.

И установили внешние камеры в скобках, приложенных к шаттлу наряду с передатчиками, которые могут продолжить посылать видео данные после шаттла и И отделились.

Система безопасности диапазона

Более ранние баки включили систему безопасности диапазона, чтобы рассеять топливо бака при необходимости. Это включало источник питания от батареи, приемник/декодер, антенны и артиллерию. Старт с STS-79 эта система, отключенная, и, был полностью удален для STS-88 и всех последующих полетов.

Будущее использование

В 1990 было предложено, чтобы подвесной топливный бак использовался в качестве лунной среды обитания или в качестве орбитальной станции. Эти предложения должны все же осуществиться.

В то время как и Арес I и Арес V использовали бы измененный Твердый Ракетный ускоритель с пятью сегментами для его первой стадии, тока И будут служить технологией основания для первой стадии Ареса V и второй стадии Ареса I; как сравнение, Арес I вторых стадий держались бы приблизительно ЖИДКОГО КИСЛОРОДА, против И холдинг, больше чем 5 раз та сумма.

Первая стадия Ареса V, которая была бы оснащена пятью RS 68 ракетных двигателей (тот же самый двигатель, используемый на Дельте IV ракет), будет в диаметре, столь же широком как ТАК и стадии S-II на ракете Saturn V. Это использовало бы внутреннее то же самое, И конфигурация (отделите ЛЮФТГАНЗУ и баки ЖИДКОГО КИСЛОРОДА, отделенные структурой межбака), но формировался бы, чтобы непосредственно принять ЛЮФТГАНЗУ, и ЖИДКИЙ КИСЛОРОД заполняется и высушивает, наряду с выражением ЖИДКОГО КИСЛОРОДА на выдвигающейся руке как используемый на Шаттле для ЛЮФТГАНЗЫ (поскольку «кепка круглой шапочки» была бы бесполезна из-за действующего дизайна трехэтапного транспортного средства).

Аппаратные средства, которыми не управляют

И 94 (более старая версия LWT), в настоящее время хранится на транспортере в B103 «через проход» в Сборочном предприятии Michoud в Новом Орлеане, Луизиана. Это будет использоваться для развития и тестов действующей Полученной из шаттла Ракеты-носителя, Системы Запуска в космос.

Три других подвесных топливных бака были в подготовке, когда производство остановилось. И 139 в поздней стадии производства; И 140 и И 141 находятся на ранних стадиях производства.

Источник

Интересные факты и лайфхаки