Ученые в Омске разработали способ сделать безопасными отработавшие ступени ракет

Научный коллектив ОмГТУ во главе с профессором Валерием Трушляковым предложил метод "пассивации" жидких остатков ПВ путем их вытеснения через специальную сливную магистраль с использованием остаточного давления наддува

МОСКВА, 29 ноября. /ТАСС/. Специалисты Омского государственного технического университета (ОмГТУ) предложили способ нейтрализации остатков жидкого топлива и безвредного для окружающей среды их сброса из отработавшей ступени ракеты-носителя типа "Союз22". Об этом сообщили в пресс-службе ОмГТУ.

Опасность для экологии, как напомнили ученые, представляют невыработанные остатки жидкого топлива - прежде всего пероксид водорода (ПВ), который используется для работы газогенератора ракетного двигателя бокового блока ракеты-носителя типа "Союз-2". В ракете ПВ хранится в специальном "торовом" баке.

"Известно, что в 70% случаев падения боковых блоков ракет-носителей типа "Союз-2" происходят пожары из-за пролива остатков невыработанного топлива. После падения отработавшего бокового блока ракеты и разгерметизации торового бака жидкие остатки ПВ проливаются и взаимодействуют с элементами конструкции бокового блока ракеты, что приводит к экзотермической реакции разложения жидких остатков ПВ", - отметили в пресс-службе.

Научный коллектив ОмГТУ во главе с профессором Валерием Трушляковым предложил метод "пассивации" жидких остатков ПВ путем их вытеснения через специальную сливную магистраль с использованием остаточного давления наддува. Была предложена система слива жидких остатков ПВ, включающая установку дополнительного клапана и управляющего устройства, которое запускает процесс слива после отделения ракеты от центрального блока и начала ее вращения на пассивном участке траектории. Чтобы оценить возможность реализации предложенного способа пассивации остатков топлива, было проведено математическое моделирование в программном продукте Ansys Fluent.

Моделирование показало, что при вращении бокового блока с угловой скоростью 3 радиуса в секунду жидкие остатки ПВ устойчиво скапливаются у заборного устройства бака. Оценки показали, что основная масса ПВ (около 90%) может быть эффективно удалена за счет остаточного давления в течение 45 секунд. Еще около 10% жидких остатков испаряется и замерзает при снижении давления.

Проведенное исследование подтверждает возможность безопасного удаления остатков ПВ с использованием остаточного давления наддува, что способствует снижению экологического риска и уменьшению вероятности пожаров в районах падения отработавших ступеней ракет-носителей. Разработанная методика может быть применена для улучшения экологической безопасности современных и разрабатываемых перспективных ракет-носителей. Исследования проведены при поддержке гранта Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале "Космонавтика и ракетостроение".