FIELD: aerospace engineering.SUBSTANCE: invention relates to cryogenic-fuel tanks of rocket and space equipment and, first of all, to hydrogen tanks. According to the proposed method, the tank is tested in a cryostat, at the same time before the tests the tank volume is connected to the internal volume of the cryostat, after which the air is replaced with nitrogen. Cooling tank and inner vessel of cryostat from 300 K to 90÷85 K are carried out with liquid nitrogen, then replacing nitrogen with hydrogen and cooling with hydrogen liquid tank and inner vessel of cryostat from 90÷85 K to 20÷22 K. After that, the tank is filled with liquid hydrogen and the tank volume is disconnected from the internal volume of the cryostat, and then pressure in the tank is increased to the design value and in case of tank integrity liquid hydrogen is removed from the tank. Thereafter, the volume of the tank is reconnected with the inner volume of the cryostat and the cryostat tank and internal vessel are heated from 20÷22 K to 70÷80 K with gaseous hydrogen, and then to 300 K – with gaseous nitrogen. After that nitrogen is changed to air, and at destruction of tank structure in process of increasing pressure of liquid hydrogen volume of tank is connected to internal volume of cryostat and liquid hydrogen is removed from both volumes, but first of all from volume with higher weight of liquid hydrogen, and then tank and inner vessel of cryostat are heated from 20÷22 K to 70÷80 K with gaseous hydrogen, and then to 280÷290 K – with nitrogen. After that nitrogen is replaced with air.EFFECT: simplified cryogenic-strength test of hydrogen tank, increased safety and reliability of tests.1 cl, 1 dwg

    Изобретение относится к криогенно-топливным бакам ракетно-космической техники и в первую очередь к водородным бакам. Согласно заявленному способу испытание бака проводят в криостате, при этом до начала испытаний объем бака соединяют с внутренним объемом криостата, после чего заменяют воздух на азот. Проводят захолаживание жидким азотом бака и внутреннего сосуда криостата от 300 К до 90 К ÷ 85 К, затем заменяют азот на водород и производят захолаживание жидким водородом бака и внутреннего сосуда криостата от 90 К ÷ 85 К до 20 К ÷ 22 К. После чего заполняют бак жидким водородом и отсоединяют объем бака от внутреннего объема криостата, а затем повышают давление в баке до расчетного значения и в случае целостности бака удаляют жидкий водород из бака. После чего вновь соединяют объем бака с внутренним объемом криостата и проводят отогрев бака и внутреннего сосуда криостата от 20 К ÷ 22 К до 70 К ÷ 80 К газообразным водородом, а затем до 300 К - газообразным азотом. После чего меняют азот на воздух, а при разрушении конструкции бака в процессе повышения давления жидкого водорода объем бака соединяют с внутренним объемом криостата и удаляют жидкий водород из обоих объемов, но в первую очередь из объема с большей массой жидкого водорода, а далее бак и внутренний сосуд криостата отогревают от 20 К ÷ 22 К до 70 К ÷ 80 К газообразным водородом, а затем до 280 К ÷ 290 К - азотом. После чего производят замену азота на воздух. Технический результат - упрощение технологии криогенно-прочностного испытания водородного бака, повышение безопасности и надежности испытаний. 1 ил.


    Access

    Download


    Export, share and cite



    Title :

    METHOD FOR CRYOGENIC-STRENGTH TEST OF HYDROGEN TANK


    Additional title:

    Способ криогенно-прочностного испытания водородного бака


    Contributors:

    Publication date :

    2020-08-17


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Russian


    Classification :

    IPC:    G01M TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES , Prüfen der statischen oder dynamischen Massenverteilung rotierender Teile von Maschinen oder Konstruktionen / B64G Raumfahrt , COSMONAUTICS



    METHOD FOR CRYOGENIC STRENGTH TESTING OF HYDROGEN TANK IN CRYOSTAT

    DUKHANIN YURIJ IVANOVICH | European Patent Office | 2021

    Free access

    HYDROGEN CRYOGENIC NON CIRCULAR DORSAL TANK

    GROSS CLAUS-PETER | European Patent Office | 2023

    Free access

    Cryogenic tank

    SIMPSON JAMES EDWARD | European Patent Office | 2019

    Free access

    CRYOGENIC TANK

    ORCHARD MATTHEW NOEL | European Patent Office | 2023

    Free access

    Spherical Cryogenic Hydrogen Tank Preliminary Design Trade Studies

    Arnold, Steven / Bednarcyk, Brett / Collier, Craig et al. | AIAA | 2007