2.2 Транспортировка
При проектировании ракет дальнего действия и особенно космических аппаратов проектант при выборе размеров отсеков ракеты должен учитывать наличие железнодорожных габаритов, в которые должен вписываться любой перевозимый по железной дороге груз, а также подвижной состав, т.е. вагон.
Габаритом погрузки называется предельное поперечное оси пути очертания, в котором, не выходя наружу, должен помещаться погруженный на подвижной состав груз при стоянке подвижного состава на прямом горизонтальном пути.
Для грузов, перевозимых в пределах общей сети железных дорог России, установлен габарит погрузки, показанный на рисунке 1.
Груз, который будучи погружен на подвижной состав, не отвечает требованиям габарита погрузки считается негабаритным. В зависимости от характера и размера нарушения габарита все негабаритные грузы подразделяются на пять степеней негабаритности (0, 1, 2, 3 и 4).
Проектирование и изготовление изделий, являющихся при перевозке негабаритными, должно быть согласовано с Министерством путей сообщения. Правила и порядок транспортировки негабаритных грузов определены инструкцией МПС ПД - 1863, введенной приказом МПС 18/ц3.
При выборе размеров поперечного сечения груза, вписываемых в габарит или какую - либо степень негабаритности, необходимо также выполнить следующие два условия:
- длина груза с данным поперечным сечением по всей длине не должна быть более 24м;
- база вагона, т.е. расстояние между шкворнями тележек, не должна быть более 17м.
Если не будут выполнены эти условия, груз при движении на кривых участках пути будет выходить за допустимые габариты.
Максимально допустимые поперечные размеры груза должны вписываться в четвертую степень негабаритности, очертания которой даны на рисунке 2.
При этом необходимо учесть:
а) неточность установки груза относительно рельсового пути 30мм;
б) толщину укупорки или чехла 10мм;
в) гарантийный зазор между укупоркой и очертанием рамки негабаритности, рекомендуемый МПС 30мм.
Учитывая все это , получаем, что в четвертую степень негабаритности может быть вписан груз диаметром 4150 мм. При этом расстояние от головки рельс до груза получается равным 700 мм, в то время как высота железнодорожной платформы, определяемая размерами стандартных ходовых тележек, составляет 1250 - 1300 мм.
Следовательно, на стандартных платформах такой груз перевозить нельзя, для этого необходимо специальный транспортер с низкорасположенной рамой (см. рисунок 3).
Как видно из рисунка 3, максимальная длина перевозимого груза D=4150 мм равна 12 м.
Чтобы увеличить длину перевозимого груза, следует уменьшить его поперечные размеры. Методика определения максимальных размеров груза содержится в "Инструкции по перевозке на железных дорогах грузов негабаритных и погруженных на транспортеры" .
Некоторые ориентировочные размеры по этому вопросу приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Максимальные габариты перевозимого груза
Длина, м |
12
|
14 |
16 |
16,5 |
19 |
21,5 |
25 |
Диаметр груза, мм |
4150 |
4100 |
4050 |
4000 |
3950 |
3900 |
3830 |
Рассмотрим основные вопросы транспортировки на примере ракеты - носителя "Космос".
Все изделие состоит из следующих транспортабельных отсеков:
- четыре боковых блока первой ступени;
- отсек "1А" и "2А" второй ступени;
- третья ступень;
- головной обтекатель (ГО);
- объект, состоящий из приборного отсека (ПО), спускаемого аппарата (СА).
Боковые блоки и отсеки центрального блока (вторая ступень), комплектующие их приборы, агрегаты и ЗИП транспортируются в основном по железным дорогам. Допускается также транспортировка водным и воздушным транспортом , по шоссейным дорогам и улучшенным грунтовым дорогам. Скорость при транспортировках по железным дорогам нормальной колеи (1524 мм) допускается в пределах, указанных в нормах Министерства путей сообщения (МПС). В настоящее время эта скорость ограничивается 80 км/час.
Скорость транспортировки по шоссейным дорогам составляет - 40 км/час, а по улучшенным грунтовым дорогам - до 30 км/час.
При транспортировках по железным дорогам боковых блоков и отсеков "1А" и "2А" центрального блока применяются специальные цельнометаллические железнодорожные вагоны с выдвижной рамой.
Боковые блоки, отсеки "1А" и "2А" центрального блока транспортируются в положении, не требующем дополнительных поворотов относительно продольной оси в процессе сборки изделия в "пакет" .
Блоки транспортируются в герметичных чехлах в опломбированном виде с подстыкованными предохранительными приспособлениями, исключающими попадание влаги внутрь баков (бачки с силикагелем). Возможна транспортировка без установленных предохранительных приспособлений, при этом баки изделия должны быть надуты сжатым воздухом до избыточного давления 0,02 - 0,03 Мпа (0,2 - 0,3 ати).
Блоки ракеты укладываются на опоры выдвижной рамы, надежно скрепленной с силовым элементами вагона. Конструкция крепления опор к транспортным средствам должна обеспечивать компенсацию температурных деформаций ракеты и транспортных средств. В противном случае при погрузке и жестком закреплении ракеты в вагоне, поданным под погрузку "с улицы", где температура - 50 0 С, ракета будет повреждена как только вагон выкатят вновь на улицу. Места опор на ракете должны выбираться, как правило, на наиболее жестких местах корпуса исходя из наиболее благоприятных условий (в части прочности и жесткости ) работы корпуса ракеты при транспортировке.
Учитывая допустимые удельные давления на ракету, так и на материал ложемента, определяется ширина опоры и угол обхвата - 100 - 120 град.
Следует избегать наличия на опорной поверхности ракеты каких - либо выступающих частей ( штуцеров, обтекателей ) или люков, так как в этом случае ухудшается картина распределения нагрузок на ракету (см. рисунок 4 ).
Правильно Неправильно
Рисунок 4 - Распределение нагрузок в ракете
Поверхность опор транспортных и складских средств обычно обклеиваются войлоком или резиной. На схеме окраски ракеты должны быть предусмотрены надписи и знаки, указывающие места опор.
При транспортировке ракета закрепляется от перемещений при помощи фитингов или бандажей. На рисунке 3 показана одна из схем закрепления изделия в вагонах.