24324-2229

Снижение техногенного воздействия
в районах падения ракет космического назначения
Студент кафедры «Авиа- и ракетостроения»
Белоусова С.И.
2015
План доклада:
1. Решаемая проблема;
2. Область исследования;
3. Цель;
4.Существующие методы нейтрализации;
5. Перспективные методы нейтрализации;
6. Заключение;
7. Библиографический список;
2/15
Решаемая проблема:
Cнижение техногенного воздействия пусков РКН на
окружающую среду на основе газификации остатков
компонентов ракетного топлива с последующим их
сжиганием
Область исследования:
РКН с ЖРД на токсичных компонентах ракетного топлива
3 /15
Объект исследования:
При падении баков ступеней РКН остатки ракетного топлива
рассеиваются в воздухе, образуя ядовитый смог, который
постепенно загрязняет всеми компонентами ракетного
топлива окружающую среду вдоль трасс полета ракет. Так
же возможны проливы ракетного топлива на почвогрунты и
их проникновения в грунтовые воды, что приводит к
техногенному воздействию.
Применение токсичных компонентов ракетного топлива, в
первую очередь несимметричного диметилгидразина
(НДМГ), на ряде эксплуатируемых космических средств
выведения привело к необходимости разработки наиболее
эффективного метода нейтрализации компонентов
ракетного топлива (КРТ) и детоксикации экосистем в
районах эксплуатации ракетно-космической техники.
Всероссийский студенческий форум
2014
4/15
Существующие методы нейтрализации
в целом можно разбить на следующие
группы:









Химические методы нейтрализации;
Биохимическое окисление;
Радиационный метод;
Электрохимическое окисление;
Адсорбционный метод;
Термический метод;
Каталитическое обезвреживание паров
НДМГ;
Абсорбция паров НДМГ;
Разбавление проливов НДМГ водой до
уровня ПДК
5/15
Задачи:
1.) Проведение информационно-патентных
исследований.
2.) Возможность адаптации разработанного в ОмГТУ
метода
снижения техногенного воздействия РКН с
ЖРД на окружающую среду.
3.) Разработка метода на основе использования методов
газификации остатков топлива на фрагментах
конструкции РКН и проливов в почвогрунтах.
4.) Разработка системы очистки внутренних поверхностей
топливного отсека;
Цель:
1.)Снижение затрат на послепусковые работы в районах
падения ступеней ракет с маршевыми жидкостными
ракетными двигателями.
2.)Разработка технологии, обладающей единым подходом
очистки: топливных баков, почвогрунтов после падения
отделяющихся частей РКН в районы падения
6/15
Для разработки технологической очистки топливного бака
необходимо учитывать модели загрязнения. Для этого
рассмотрим системы очистки топливных баков, и выделим на
каждом этапе жизненного цикла модель загрязнения.
На заводе: жировые пятна, стружка, пыль
На старте космодрома, ТК (при заправке, ремонте) : остатки
токсичного ракетного топлива
Районы падения: проливы КРТ
7/16
ФОК-615
В качестве базовых методов,
принятых за основу разработки
предлагаемой технологии, взяты
методы нейтрализации, основанные
на воздействии жидкости (газа) с
заданными физико-химическими
свойствами совместно с
дополнительной подачей
акустической энергии на токсичные
вещества и внутренние поверхности
топливных отсеков. Например,
разработки Омского КБ “Полёт”,
проведённые в конце 80-ых годов
прошлого века в в/ч 15644 по
нейтрализации топливных баков
ракет после слива горючего НДМГ и
образующихся при этом сточных вод,
основаны на ультразвуковом
воздействии.
8/15
На базе ОмГТУ научно-образовательным
центром “Космическая экология ” была разработана
система газификации невыработанных остатков
топлива
Активная бортовая система спуска:
1 Жидкостной ракетный двигатель;
2 Бак горючего;
3 Газогенератор бака горючего с акустическим
излучателем;
4 Жидкие остатки горючего;
5 Бак окислителя;
6 Жидкие остатки окислителя;
7 Газогенератор бака окислителя с акустическим
излучателем;
8 Специальный газовый ракетный двигатель.
Предлагаемый метод показал высокую
эффективность детоксикации фрагментов
внутренних поверхностей топливных баков на
модельных испытаниях при существенно меньших
энергетических,ресурсных и трудовых затратах
9/15
Близкой по методическому подходу является
способ очистки дисперсного материала от
нефтепродуктов, основанный на подаче очищаемого
материала в реакционную зону узла обработки и
нагрева в среде водяного пара при массовом
соотношении «водяной пар - нефтепродукты» не
менее, чем 1/15 до температуры 250 – 6000 С, а
образующуюся пароуглеводородную смесь
охлаждают в холодильнике-конденсаторе до
температуры конденсации, превышающей
температуру конденсации паров воды
10/15
Утилизация остатков топлива на упавших ступенях ракет
1- система формирования теплоносителя,
2 – акустические излучатели Гартмана,
3 – система утилизации продуктов газификации;
4 – магистрали подачи теплоносителей и
газифицированных продуктов;
5 – внешняя газонепроницаемая оболочка
(палатка).
12/15
Утилизация проливов топлива на почвогрунтах
1- система формирования теплоносителя,
2 – акустические излучатели Гартмана,
3 – система утилизации продуктов
газификации;
4 – магистрали подачи теплоносителей и
газифицированных продуктов;
5 – внешняя газонепроницаемая оболочка
(палатка).
11/15
1. Исследование находится на стадии НИР
2. Существует ряд технологий нейтрализации токсичного
ракетного топлива, ни одна из технологий не выбрана в
качестве приоритетной.
3. Разработка активной бортовой системы спуска,
обеспечивающая снижение остатков топлива в баках
4. Использование метода газификации жидкостей с
использованием акустического воздействия
5. Вопрос разработки мобильных, применимых в
труднодоступных местах, экономичных, экологических
методов детоксикации остается актуальным
13/15










1. Шатров Я. Т. Обеспечение экологической безопасности ракетно-космической
деятельности / Я. Т.Шатров.- Королев ; М. : ЦНИИмаш,
2010.-261с.
2. Трушляков В.И., Шатров Я.Т., Шалай В.В. Снижение техногенного воздействия
ракетных средств выведения на жидких токсичных компонентах ракетного топлива на
окружающую среду: монография/под ред. В.И, Трушлякова. Омск: из-во ОмГТУ, 2004.
220 с.
3. Пат. 2359876 РФ. Способ очистки отделяющейся части ракеты от жидких токсичных
остатков компонентов ракетного топлива и устройство для его осуществления / В. И.
Трушляков, В. Ю. Куденцов, П. В. Одинцов, В. В. Шалай, М. В. Шукшин; опубл.
27.06.2009
4. Трушляков В.И., В.Ю. Куденцов Газификация жидких остатков ракетного топлива в
условиях малой гравитации/ Полёт. – 2011. №3 – С.33-40.
5. Пат. 2173223 РФ Способ очистки дисперсного материала от нефтепродуктов и
устройство для его осуществления. Патент B09 C1/06, E01 H12/00, E02 B 14/04. ОмГТУ,
заяв. №99117474/13 от 10.08.1999/ Трушляков В.И., Доронин В.П., Шалай В.В.,
Сальников В.С., Блинов В.Н., Карнаухов Н.А.; опуб. 10.09.2001 Бюл. №25
6. Пат. 122919 РФ. Техническое средство для детоксикации почв, загрязненных
НДМГ / Е.Г. Писенко, А.П. Киселев, Н.Б. Захарова, А.В. Соловьев; опубл. 20.12.2012
7. Пат. 2424020 РФ. Способ детоксикации несимметричного диметилгидразина в
почве и грунте / И.А. Родин, А.Д. Смоленков, О.А. Шпигун, М.В. Попик; опубл.
20.07.2011
8. Пат. 95110478 РФ. Способ обезвреживания грунта и почвы от токсичных
органических веществ / Н.А. Кручинин, Н.И. Нехорошев; опубл. 20.06.1997
9. Пат. 2253520 РФ. Способ обезвреживания технологических проливов
жидкостей, содержащих 1,1-диметилгидразин / Д.А. Манышев, О.В. Попов, В.М.
Островская, Н.В. Давидовский, О.А. Прокопенко, А.К. Буряк, А.В. Ульянов, О.Л. Голуб,
С.И. Ануфриева; опубл. 10.06.2005

14/15
Спасибо за внимание
e-mail: [email protected]
.
15/15