Класифікація, основні типи конструкцій та призначення капілярних засобів забезпечення суцільності палива

Мінай, ОМ
Косм. наука технол. 2024, 30 ;(1):14-30
https://doi.org/10.15407/knit2024.01.014
Мова публікації: Українська
Анотація: 
Політ космічного літального апарату характеризується чергуванням активних ділянок траєкторії, коли працює рушійна установка, та пасивних ділянок, на яких рідинні компоненти палива в баках знаходяться під впливом мікрогравітації. Внаслідок різноманітних збурюючих факторів (дії: аеродинамічних сил, сонячного вітру, внутрішніх гравітаційнійних сил, прискорення від двигунів системи орієнтації та стабілізації, інш.) ці компоненти палива можуть займати в цих баках будь-яке положення. При цьому, не виключена ситуація, коли газова компонента палива може потрапити до витратної магістралі, що в подальшому може привести до зриву повторного запуску рушійної установки і аварійного завершення місії. Тому майже обов’язковим елементом систем зберігання та живлення рідинними ракетними компонентами палива рушійної установки космічного літального апарату є засоби забезпечення суцільності палива, головним критерієм досконалості яких є величина залишків компонентів палива, що не можливо відпрацювати із-за порушення суцільності рідини на вході у рушійну установку.
       Безпосередньо конструкція засобів забезпечення суцільності палива визначається внутрішньою геометрією бака та характеристиками пневмогідросистеми космічного літального апарату. Істотне ускладнення конструкції засобу забезпечення суцільності палива відбувається за наявності декількох факторів, які присутні при виконанні космічним літальним апаратом польотного завдання: багаторазовий запуск та зупинення рушійної установки, виконання складних маневрів в умовах різноспрямованих зовнішніх силових імпульсів, що якраз притаманне для космічних літальних апаратів багатоцільового призначення. Невизначеність положення та неоднозв’язність границь між газом наддуву і компонентами палива на момент запуску рушійної установки, потребують додаткових способів для запобігання передчасного прориву газу у витратну магістраль з його подальшим потраплянням до рушійної установки.
       За більш ніж п’ять десятиліть були розроблені засоби забезпечення суцільності палива, дія яких заснована на різноманітних принципах. Найбільшого розповсюдження отримали засоби забезпечення суцільності палива капілярного типу. За цей час були вивчені основні фізичні принципи поведінки рідини під дією капілярних сил в умовах невагомості і визначені основні типи конструкцій засобів забезпечення суцільності палива та описано спектр завдань, які вони вирішують. У роботі пропонується класифікація  основних типів конструкцій та призначення капілярних засобів забезпечення суцільності палива.
Ключові слова: жолоби, капілярні засоби забезпечення суцільності палива, капілярні насоси, капілярна утримна здатність., колектори, лопатки, накопичувачі, сітчасті розділювачі фаз