Материал: Основы проектирования РН Куренков
управляющих двигателей, а также для повышения надёжности средств отделения могут быть использованы тормозные РДТТ нижней ступени.
Схема сил, действующих на ракетные блоки при разделении с помощью управляющих двигателей верхней ступени, будет такая же, как и для холодного разделения (см. верхнюю часть рис. 10.18), а диаграмма действия сил по времени с учетом переходных процессов будет другая. Она представлена на рис. 10.26.
P P1
|
|
|
|
|
Pт |
|
P |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t5 |
t6 t7 |
t |
|
|
t |
|
t |
t |
|
t |
|
|
|
|
|
|||||
2 |
|
t4 |
8 |
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
1 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. 10.26 Схема и диаграмма сил, действующих на ракетные блоки при тёплом разделении
Переходным отсеком при этой схеме разделения могут служить оболочка хвостового отсека РБ верхней ступени или переходная ферма, которые должны сбрасываться либо вместе с отделением РБ нижней ступени, либо вскоре после его отделения. Схема переходных отсеков для «тёплого» разделения показана на рис. 10.27. На этом рисунке введены следующие обозначения: 1 - ракетный блок верхней ступени; 2 - переходный отсек; 3 - ракетный блок нижней ступени; 4 - управляющий двигатель верхней ступени; 5 - переходная ферма; 6 - теплозащитное покрытие.
Теплозащитное покрытие предназначено для защиты днища бака или приборного отсека, если двигатель воздействует на него, от струи газов управляющих двигателей. Покрытие имеет относительно небольшую толщину (как правило, несколько миллиметров), наносится методом горячего прессования асбестовой ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой.
Схема с тёплым разделением сочетает в себе преимущества схем
сгорячим и холодным разделением:
-высокая надёжность разделения;
236
1 |
4 |
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
3 |
Рис. 10.27. Схема переходного отсека с тёплым разделением
-высокая надёжность запуска маршевого двигателя;
-отсутствие тяжёлого защитного экрана;
-минимальная длина переходного отсека в связи с отсутствием необходимости разнесения среза сопла двигателя и защитного экрана.
10.5. Компоновка приборных отсеков
Дополнительные требования к приборным отсекам
1.Минимальные габариты (в частности, длина).
2.Доступ к приборам во время эксплуатации ракеты-носителя (достаточное количество люков).
3.Возможность быстрой замены приборов.
4.Размещение части приборов в межбаковых отсеках.
Длина приборного отсека определяется по зависимости
4W
LПО ПО , (10.17)
D 2
где WПО - объем приборного отсека, рассчитанный по формуле (9.5).
Компоновочные схемы приборных отсеков представлены на рис. 10.28 и 10.29. На этих рисунках введены следующие обозначения: 1 - защитный экран; 2 - корпус приборного отсека; 3 - зона размещения приборов; 4 - днище бака; 5 - бак топливный; 6 - приборы; 7 - крышка
237
люка приборного отсека; 8 - элементы крепления стенки приборного отсека; 9 - несущая конструкция приборного отсека (подкрепленная обечайка); 10 - стенки приборного отсека.
|
1 |
А-А |
|
2 |
6 |
|
7 |
|
|
|
|
А |
А |
8 |
|
3 |
9 |
|
|
|
|
4 |
|
|
5 |
10 |
Рис. 10.28. Компоновочная схема приборного отсека с центральным силовым элементом
При компоновке приборных отсеков следует учитывать геометрию сопрягаемых отсеков (например, радиус днища бака, над которым расположен приборный отсек, внутреннее пространство защитного экрана и др.).
|
1 |
А-А |
|
2 |
9 |
|
|
10 |
А |
А |
|
|
7 |
7 |
|
|
|
|
4 |
|
|
5 |
6 |
|
|
Рис. 10.29. Компоновочная схема приборного отсека с главной и вспомогательными стенками
238
Схемы расположения приборов в межбаковых отсеках представлены на рис. 10.30. На этом рисунке введены следующие обозначения: 1 - верхний бак; 2 - крышка люка; 3 - рама для установки приборов; 4 - зоны установки приборов; 5 - нижний бак.
|
1 |
4 |
А-А |
2 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||
2 |
3 |
|
|
|
А |
|
А |
|
|
3 |
4 |
|
|
3 |
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
Рис. 10.30. Схемы расположения приборов в межбаковых отсеках
10.6. Компоновка космических головных частей
Дополнительные требования к переходным отсекам и головным обтекателям
1. Доступ к наиболее ответственным элементам полезной нагрузки во время подготовки ракеты-носителя к пуску.
2. Возможность термостатирования полезной нагрузки перед пуском.
3. Надёжная схема сброса головного обтекателя.
4. Возможность установки системы аварийного спасения при запуске пилотируемых кораблей.
Схемы компоновки космических головных частей и контейнеров полезной нагрузки приведены на рис. 10.31 и 10.32.
На этих рисунках введены следующие обозначения: 1 - головной обтекатель; 2 - верхний бак ракеты-носителя; 3 - переходник; 4 - полезная нагрузка; 5 - двигатель системы аварийного спасения; 6 - решётчатые стабилизаторы; 7 - ложемент системы аварийного спасения; 8 -контейнер полезной нагрузки; 9 - центральный блок РН.
239
а) |
б) |
в) |
Рис. 10.31. Схемы компоновки КГЧ:
а) КА «Зенит»; б) КА «Союз»; в) КА «Меркурий»
а) |
б) |
Рис. 10.32. Схемы компоновки КГЧ и контейнеров полезной нагрузки: а) блок орбитальной станции; б) полезная нагрузка РН «Энергия»
240