Глава 2

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ

^

2.1. НАЗНАЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СОСТАВ

Техническая позиция (ТИП) является одним из важнейших элементов космодрома и представляет собой подготовленный в инженерном отношении земельный участок с расположенными на нем зданиями и сооружениями с общетехническим и спец-технологическим оборудованием, предназначенными для приема, хранения, сборки и испытаний ракет-носителей и космических объектов, а также для проведения регламентных работ с ними (рис. 2.1).

На технической позиции проводят окончательное укомплек­тование ракет-носителей и космических объектов, автономные и комплексные испытания, заправку космических объектов и раз­гонных ступеней ракет-носителей высококипящими компонен­тами топлива и сжатыми газами, состыковку их в единую ра­кетно-космическую систему и подготовку ее к транспортировке на стартовую позицию. Техническая позиция является промежу­точным звеном между заводом-изготовителем и стартовой пози­цией в едином цикле подготовки ракетно-космической системы к пуску.

Космодром может иметь одну или несколько технических по­зиций. Обычно техническую позицию строят исходя из условий подготовки ракетно-космических систем определенного класса и назначения с учетом их модификации, изменения состава и расширения задач, однако предусматривают и возможность про­ведения работ с различными ракетно-космическими системами.

Некоторые космодромы имеют отдельные технические пози­ции для ракет-носителей и космических объектов, каждая из которых включает в себя монтажно-испытательный корпус, не­обходимые здания и сооружения. Такие технические позиции могут быть удалены Друг от друга на значительные расстояния (до нескольких километров).

При размещении технической позиции исходят из необходи­мости ее удаления на безопасное расстояние от стартовых комп­лексов космодрома, однако при этом учитывают и возможность уменьшения протяженности специального пути от технической

52

Д<> стартовой позиции для транспортно-установочного агрегата

< целью снижения стоимости его строительства, сокращения

Фсмени транспортировки ракетно-космической системы и исклю-

<;ш|я применения при транспортировке средств термостатиро-

Рис. 2.1. Техническая позиция:

/ — хранилище ракет-носителей; 2 — здание подготовки твердотопливных ускори­телен; 3— железнодорожный путь для транспортировки РКС на стартовую по­зицию; 4 — хранилище жидких компонентов топлива; 5 — здание пристыковки i иердотопливных ускорителей; 6 — монтажно-испытательный корпус; 7 — пло­щадка для стартовой платформы; 8 — дорога с твердым покрытием

Для выполнения всех работ по подготовке, сборке и испыта­ниям ракет-носителей и космических объектов техническая пози­ции имеет следующие здания и сооружения:

монтажно-испытательный корпус ракет-носителей (здание Номинальной сборки);

монтажно-испытательный корпус космических объектов;

мппрапочную станцию космических объектов;

компрессорную станцию с ресиверной;

миря дно-аккумуляторную станцию;

хранилище ракет-носителей;

хтшнлище наземного оборудования и др.

J (л я ракет с твердотопливными ускорителями и пороховыми ДЙНг/пглнми в составе технической позиции предусматривают |рммп.'шщс пороховых зарядов (помещение для пиротехнических

53

устройств) и Здание пристыковки твердотопливных ускорителей. Иногда эти сооружения выделяют в отдельную зону, так назы­ваемую «пиротехническую позицию».

На технической позиции также размещены электросиловая или трансформаторная подстанция, котельная, градирня, водо­напорная башня, помещение с вентиляционными установками (установками для кондиционирования воздуха), администра­тивно-служебные здания, узел связи, охранные сооруже­ния и т. п.

Все здания и сооружения технической позиции соединены между собой железнодорожными путями или дорогами с твер­дым покрытием; некоторые технические позиции имеют водные пути или каналы для доставки ракет-носителей и их ступеней, а также доки и причальные стенки для разгрузки. Железнодо­рожные подъездные пути оснащены рампами и необходимыми

погрузочио-разгрузочными средствами.

На состав и структуру технической позиции значительное

влияние оказывают класс ракетно-космической системы, способ

ее сборки и подготовки к пуску.

Технические позиции для ракет легкого и среднего классов занимают относительно небольшие площади, их сооружения не­велики по размерам и универсальны по назначению (например, возможно совмещение монтажно-испытательного корпуса носи­телей и космических объектов, монтажно-испытательного кор­пуса носителей и хранилища ракет и т. д.). Технические позиции для ракет тяжелого и сверхтяжелого классов занимают площади в несколько квадратных километров, а площади монтажно-испы-тательных корпусов — сотни тысяч квадратных метров.

Наибольшее влияние на структуру технической позиции ока­зывают способ сборки ракетно-космической системы и техноло­гическая схема подготовки ее к пуску. Если РКС собирают на стартовой позиции, то на технической позиции размещают только здания подготовки ступеней и космического объекта, и ее роль в этом случае минимальная; при сборке ракетно-космической системы на технической позиции значительно усложняется со­став зданий, сооружений и оборудования, а ее роль существенно возрастает.

Рассмотрим более подробно назначения и состав основных зданий и сооружений технической позиции.

М о н т а ж н о-и спытательный корпус (МИК) ракет-носителей — главное сооружение технической позиции, осна­щенное комплектом оборудования, обеспечивающим прием с за­водов-изготовителей ступеней, блоков и отдельных узлов ракет-носителей, их разгрузку, расконсервацию, хранение, горизон­тальную или вертикальную сборку, автономные и комплексные испытания, проверку на герметичность, пристыковку космиче­ских объектов (головных блоков) .и перегрузку на транспортно-установочный агрегат (рис. 2.2).

64

Монгажно-испытательный корпус может состоять как из од­ного зала, так и из нескольких залов (пролетов). К основному иданию некоторых МИК примыкает так называемый корпус рас­консервации, предназначенный для приема отдельных отсеков, блоков, узлов крупных ракет-носителей, освобождения их от укупорки и предварительной сборки, а также хранилище ракет. И монтажно-испытательном корпусе в зависимости от его разме­ров и класса ракеты-носителя можно собирать и испытывать одну или несколько ракет, для чего имеются рабочие места, ос­нащенные необходимым оборудованием.

Рис. 2.2. Монтажно-иопытательный корпус ракет-носителей (космодром

Байконур)

Зал МИК или его пролеты оборудованы мостовыми кранами, Количество и грузоподъемность которых зависят от принятой Типологии работ.

Для проведения сборки и перемещения блоков и ступеней рлкот-посителей из одного пролета в другой внутри монтажно-Ж'иытлтельного корпуса проложены железнодорожные пути, а дли вывоза собранной ракетно-космической системы на старто­вую позицию — специальный тракт или железнодорожный путь, |»й 1М41ры и конструкция которого определяются конструкцией Тряисиортпо-установочного агрегата.

Монтажпо-испытательный корпус оснащен электросиловым, Ш'нм'итольиым, отопительным и вентиляционным оборудованием, иип'емпмм пожаротушения, водоснабжения, промстоков, средст-ЙАМН гмизи и другим общетехническим оборудованием.

55

Электросиловое оборудование предназначено для питания наземной аппаратуры, системы измерений и систем дистанцион­ного и автоматического управления током промышленного на­пряжения.

Для поддержания определенной температуры воздуха внутри МИК имеются система центрального отопления, система конди­ционирования, вытяжная вентиляция для всего зала и местная приточная вентиляция для охлаждения работающей аппара­туры. Для охлаждения вакуумных насосов, наземной электро­аппаратуры, системы пожаротушения и других технических и бытовых нужд в монтажно-испытательном корпусе предусмот­рена система водоснабжения, а для слива использованной воды и других жидкостей — система промстоков. МИК оборудован телефонной, шлемофонной и громкоговорящей связью.

В состав спецтехнологического оборудования МИК входят пневмовакуумное и контрольно-испытательное оборудование, си­стема наземного электроснабжения спецтоками, транспортное, подъемно-перегрузочное, монтажно-стььковочное оборудование, средства обслуживания и т. п.

Для пневматических испытаний ступеней ракет-носитблей, зарядки бортовых баллонов и проверки герметичности коммуни­каций и отсеков МИК имеет пневмовакуумное оборудование, пневмощиты, пневмопульты и колонки, через которые сжатые газы с помощью шлангов и трубопроводов подаются к рабочим местам. Сжатые газы поступают в МИК от компрессорной стан-. ции технической позиции или от общей системы газоснабжения космодрома.

В монтажно-испытательном корпусе ракета-носитель подвер­гается автономным и комплексным испытаниям. Автономные испытания — это проверки отдельных систем, узлов и агрегатов, проводимые с целью определения правильности их функциони­рования; комплексные испытания — это совокупность операций, проводимых с целью проверки правильности функционирования всех систем ракеты-носителя.

Все испытания проводят с помощью контрольно-испытатель­ной аппаратуры (КИА), в состав которой входят пульты систем управления, наведения, телеметрии, контроля температур, дав­ления и т.- п.

Контрольно-испытательная аппаратура размещается в от­дельных помещениях (так называемых пультовых), соединенных с залом МИК кабельными каналами.

Системы управления и измерений обеспечиваются постоян­ным током и током нестандартной частоты системой наземного электроснабжения спецтоками (СНЭСТ), в состав которой вхо­дят преобразователи, токорасп-ределительные устройства, пульты дистанционного управления, кабельная сеть и т. п.

Транспортное оборудование состоит из средств перевозки ступеней, блоков, отсеков ракет-носителей, годрвнда блоков, ц

56

их элементов в пределах технической позиции (космодрома) и включает тележки, специально оборудованные железнодорож­ные вагоны, платформы и транспортеры. Для подъемно-перегру­зочных работ в МИК используют различные грузоподъемные средства.

Все сборочные работы в монтажно-испытательном корпусе М1лполняют с помощью монтажно-стыковочного оборудования (МСО).

МИК имеет средства обслуживания, обеспечивающие опера­торам и монтажникам доступ к люкам и стыковочным местам ракеты-носителя при сборке и испытаниях.

Здание вертикальной сборки (рис. 2.3) является разновидностью монтажно-испытательного корпуса и исполь­зуется при «мобильном методе подготовки» ракетно-космической системы к пуску. Ракетно-космическую систему собирают в вер­тикальном положении на стартовой платформе (верхней части пусковой системы), с которой впоследствии будет проводиться ее пуск; стартовую платформу с собранной ракетно-космической

1*иг. 2.3. Здание вертикальной сборки (Космический центр им. Кеннеди):

I иыгппши часть (большой пролет); 2 — низкая часть (малый пролет); 3 — здание

gHMHMiiiioro пункта; 4 — ракетно-космическая система; 5 — кабель-заправочная башня;

I i v< гпичпый транспортер; 7 — верхние ступени ракеты (одна находится в процессе

щнмн'рм), другая переносится краном); в—приборный отсек; 9 — головной блок

57

системой доставляют на стартовую позицию с помощью транс­портера.

Здание вертикальной сборки имеет высотную и низкую части. Высотная часть предназначена для приема первой ступени ра­кеты-носителя, ее испытаний, сборки ракетно-космической си­стемы и подготовки к вывозу ее на стартовую позицию. Низкая часть служит для приема, сборки и испытаний верхних ступеней ракеты-носителя и головного блока и имеет несколько отсеков. Верхние ступени устанавливают на рабочие места, доукомплек­товывают и испытывают, а затем доставляют в высотную часть и состыковывают с первой ступенью.

Монгажно-испытательный корпус космиче­ских объектов (МИК КО) служит для приема с заводов-изготовителей космических объектов, их выгрузки, хранения, сборки, проверки на герметичность, электрических испытаний, а также для сборки и испытаний головных блоков (рис. 2.4).

Монтажно-испытательный корпус космических объектов — это здание, обычно уступающее по размерам МИК ракет-носи­телей и состоящее из одного или нескольких залов (пролетов). Высота МИК КО зависит от габаритов космических объектов и головных блоков и способа их сборки. МИК КО имеет железно­дорожные пути для доставки объектов, подъемные краны для перемещения их внутри корпуса и для проведения монтажно-сборочных и погрузочно-разгрузочных работ.

Контрольно-испытательная аппаратура и источники токов обычно размещены в специальных помещениях или комнатах (пультовых), количество которых зависит от состава систем кос­мических объектов и размеров испытательного оборудования.

Рабочие места МИК КО оснащены необходимым пневмова­куумным, подъемно-перегрузочным и монтажно-стыковочным оборудованием, контрольно-испытательной аппаратурой, сред­ствами обслуживания, источниками энергопитания и спецтоков, телефонной, шлемофонной и громкоговорящей связью. Для от­вода тепла, выделяющегося при испытаниях бортовой аппара­туры, предназначены жидкостная (ЖСОТР) и воздушная (ВСОТР) системы обеспечения теплового режима.

В МИК КО может быть несколько рабочих мест, оборудован­ных как для однотипных, так и для различных по конструкции и назначению космических объектов.

Для испытаний космических объектов и их отсеков на гер­метичность в комплект пневмовакуумного оборудования входят барокамеры, устанавливаемые или в самом МИК КО или в от­дельном здании. Барокамеры в зависимости от размещения в них объектов могут быть горизонтальными или вертикальными.

Монтажно-испытательный корпус космических объектов дол­жен удовлетворять повышенным требованиям по чистоте, что вызывается не только культурой производства, но и функцио­нальными особенностями работы космических объектов. Пыль,

Рис. 2.4. Монтажно-испытательный корпус космических объектов

грязь или посторонние предметы, попавшие в космический объект, в космосе, в состоянии невесомости, могут вызвать серьезные помехи работе аппаратуры и жизнедеятельности чле­нов экипажа. Поэтому входные двери МИК КО выполнены гер­метичными или с тамбурами, а вентиляционные системы обору­дованы фильтрами. Иногда МИК КО имеет систему кондицио­нирования, которая помимо поддержания определенной темпе­ратуры и влажности обеспечивает и очистку воздуха.

В некоторых случаях доступ обслуживающего персонала внутрь космического корабля осуществляется через так называе­мую «камеру чистоты», имеющую два отсека: первый, в котором оператор оставляет свою рабочую одежду, и второй, где он пе­реодевается в спецодежду. Перед входом в корабль одежда опе­раторов очищается пылесосами. В «камере чистоты» постоянно поддерживается небольшое избыточное давление воздуха, что предотвращает попадание в нее пыли извне (из зала МИК КО).

Заправочная станция предназначена для заправки . космических объектов и последних (разгонных) ступеней ракет-носителей высококипящими компонентами топлива и сжатыми газами. На станции производят заправку горючим, окислителем и газами (азотом, гелием и др.) маршевых, тормозных й кор­ректирующих двигательных установок, двигателей ориентации и управления движением объектов, а также баков последних (разгонных) ступеней ракет-носителей.

Заправочная станция —это обычно отдельно стоящее здание, удаленное от "других зданий и сооружений технической позиции в целях безопасности на большое расстояние (до нескольких километров).

Заправочная станция состоит из заправочного зала (боксов), .хранилища компонентов и сжатых газов, насосной станции, до-заторной, холодильного центра, пультовых и т. п.

Станция может иметь один или несколько-заправочных залов (боксов). В первом случае заправка всеми компонентами топ­лива и сжатыми газами проводится в общем зале; во втором для заправки каждого компонента предусматривается отдель­ный, бокс, при этом в целях безопасности боксы отделены друг от друга герметичными воротами.

Через всю станцию проложен железнодорожный путь, по ко­торому в вагоне или на транспортере доставляют космический объект или головной блок. Если станция имеет один зал, то к космическому объекту (головному блоку) подсоединяют комму­никации, по которым одновременно или; последовательно по­дают компоненты топлива и сжатые газы. На заправочной стан­ции, имеющей несколько залов (боксов), заправляемый объект (головной блок) перемещают в вагоне или на транспортере из одного бокса в другой, при этом в первом боксе происходит за­правка горючим, во втором — сжатыми газами, в третьем — окислителем.

60

Места заправки, заправочные горловины и штуцера обслу­живают с площадок и подставок, входящих в состав заправоч­ной станции; иногда для этих целей используют средства обслу­живания вагона или транспортера.

Управление всеми заправочными операциями происходит из пультовых, где размещены пульты систем дистанционного и ав­томатического управления, аппаратура контроля и сигнализа­ции; заправочные операции регистрируются на табло и прибо­рах соответствующих контрольных систем.

Заправочная станция оборудована мощной приточно-вытяж-ной вентиляцией, системой промстоков, противопожарными си­стемами, которые изготовлены в пожаровзрывобезопасном ис­полнении из материалов, стойких к воздействию агрессивных компонентов и их паров. На заправочной станции принимают особо строгие меры безопасности.

Хранилища компонентов топлива размещают

обычно в отдельных сооружениях, соединенных с помещением плправочной станции эстакадой (или каналом), по которой про­ложены подающие трубопроводы.

Компрессорная станция представляет собой соору­жение, в котором размещен комплекс агрегатов, средств управ­ления и контрольных измерений, обеспечивающих получение сжатого воздуха, азота или гелия. Агрегаты для сжатия воздуха включают в себя одну или несколько компрессорных установок п устройства для охлаждения, осушки и очистки воздуха.

Компрессорная станция имеет ресиверную—ряд баллонных батарей для накопления и хранения сжатых газов —с запорно-рстулирующей арматурой.

К зданиям и сооружениям технической позиции, а на неко-lopux космодромах, имеющих единую компрессорную станцию, и к сооружениям стартовой позиции газы подаются с помощью системы трубопроводов.

3 л рядно-аккумуляторная станция служит для Подготовки и зарядки аккумуляторных батарей, используемых в ки'кттне бортовых источников электропитания космических объектов и ракет-носителей.

Млридпоаккумуляторная станция размещается, как правило, и отдельном помещении и оснащается оборудованием, обеспе­чивающим приготовление и заливку электролита, заряд и раз­ряд батарей, их контроль перед установкой на объект, а также пичшллышми холодильниками (с целью уменьшения самораз­ряда батарей).

Мл станции проводят так называемую тренировку батарей, шключлющуюея в проведении нескольких циклов «заряд — раз­ряд», что способствует принятию большего запаса электро-'щгпгин.

л р л н и лище1 пороховых зарядов (помещение для пиротехнических устройств) имеется только на тех космодромах,

61

где испытывают ракеты и космические объекты, в состав которых входят твердотопливные ускорители, пороховые двигатели, дви­гательные установки аварийного спасения и другие пиротехни­ческие средства. Хранилище обычно представляет собой от­дельно стоящее здание, удаленное в целях безопасности от дру­гих зданий и сооружений технической позиции.

Пиротехнические устройства размещают в хранилище на те­лежках или подставках; для погрузочно-разгрузочных работ предусмотрены краны или ручные тали. Для поддержания опре­деленной температуры воздуха в помещении и исключения рез­ких перепадов температур (во избежание образования трещин в зарядах) хранилища строят заглубленными в землю или обва­лованными; большие хранилища оборудуют системой кондицио­нирования воздуха.

Все оборудование хранилища изготовлено во взрывобезопас-ном исполнении и во избежание накопления статического электричества тщательно заземлено; для защиты от атмосфер­ного электричества предусмотрена система молниеотводов.

Здание пристыковки твердотопливных уско­рителей представляет собой упрощенное здание вертикальной сборки и имеет большой и малые пролеты, оборудованные мо­стовыми кранами. В большой пролет на транспортере завозят находящуюся в вертикальном положении на стартовой плат­форме ракету, а в малые пролеты — секции твердотопливных ускорителей. После сборки секций ускорители с помощью крана большого пролета стыкуют с ракетой. К зданию пристыковки твердотопливных ускорителей предъявляются те же требова­ния безопасности, что и к хранилищу пороховых за­рядов.

Поскольку здание пристыковки — сооружение дорогостоящее, иногда стыковку твердотопливных ускорителей производят, в монтажно-испытательном корпусе ракет-носителей с соблюде­нием необходимых мер безопасности.

Хранилище ракет-носителей — это здание, обору­дованное мостовыми кранами и железнодорожной колеей для доставки собранных ракет-носителей. < Обычно ракеты хранят на ангароскладских тележках или на транспортерах и железнодорожных агрегатах, на которых их доставляют в хранилище; в этом случае отпадает необходимость в кранах, что существенно упрощает строительную часть хра­нилища.

Хранилище агрегатов наземного оборудова­ния может состоять из нескольких зданий и навесов для хра­нения подвижных заправочных агрегатов, монтажно-стыковоч-ного, подъемно-перегрузочного оборудования и транспортных средств. Крупногабаритные агрегаты (кабель-заправочные башни, гусеничные транспортеры и т. п.) хранят, как правило, на специально оборудованных открытых площадках.

62

2.2. ИСПЫТАНИЯ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ И КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Объем и последовательность испытаний ракетно-космических систем на технической позиции определяются классом ракеты-носителя, ее конструктивными особенностями, методом подго­товки ракетно-космической системы к пуску, программой полета и другими факторами. Но независимо от этого существует опре­деленная методика проведения таких испытаний.

Испытания ракет-носителей. Обычно ракета-носитель посту­пает в монтажно-испытательный корпус в виде отдельных ступе­ней, отсеков, блоков и лишь ракеты сверхлегкого и легкого классов — целиком собранными. Перед испытаниями ракеты или отдельной ступени проводят их внешний осмотр для того, чтобы убедиться в отсутствии повреждений конструктивных эле­ментов ракеты, магистралей, кабельной сети и приборов, уста­новленных на ракете.

После внешнего осмотра проводят пневматические испытания (рис. 2.5), при которых проверяют:

герметичность мест соединения трубопроводов и арматуры;

герметичность закрытия заправочных, дренажных и сливных клапанов;

Рис. 2.5. Ракет а-носитель в МИК

63

настройку редукторов и т. д.

При пневматических испытаниях используют сжатый воздух с точкой росы не выше минус 55° С при атмосферном давлении, не имеющий механических примесей и паров каких-либо ве­ществ. Наличие механических примесей может привести к попа­данию посторонних частиц на уплотнительную поверхность кла­пана или редуктора и к нарушению их герметичности; наличие посторонних частиц в баке с перекисью водорода может вызвать разложение перекиси. Для очистки от механических примесей и. масла воздух пропускают через фильтры и влагомаслоотдели-тели.

Использование воздуха с повышенным содержанием влаги недопустимо, так как при. редуцировании за счет пониже-: ния температуры из воздуха выпадают кристаллы льда и инея, ' которые могут вызвать засорение системы газоснабжения и на­рушение герметичности пневматической арматуры.

Электрические испытания ракеты-носителя выполняют обычно в несколько этапов.

Автономные испытания бортовых приборов проводят с по­мощью специальных пультов или на. ракете, или после снятия приборов с ракеты; при этом приборы настраивают и проверяют на режимах полета (подачей программированных команд), а также снимают характеристики их работы. После автономных испытаний приборы устанавливают на ракету или ее ступени и подключают к бортовой кабельной сети. Если же в процессе испытаний возникает необходимость изменения ориентации не­которых приборов (гироприборы, чувствительные элементы ав­томата дальности и т. д.), их устанавливают на специальные подставки или стенды рядом с ракетой и подключают к борто­вой кабельной сети с помощью кабелей-переходников.

Автономные испытания в составе комплексной схемы ракеты проводят с помощью пультов, входящих в комплект аппаратуры комплексных проверок и пуска ракеты, с целью автономной про­верки работы приборов системы управления и вспомогательных систем, подключенных к бортовой кабельной сети. Если автоном­ные испытания показали, что все системы ракеты работают нор­мально,, приступают к комплексным испытаниям с имитацией штатных и аварийных режимов работы.

При комплексных испытаниях вместо автоматики двигатель­ной установки подключают имитатор, конструктивно входящий в пульт управления, что объясняется наличием в двигательной установке узлов разового действия (мембран, пиропатронов) и других элементов, а также имитатор бортовых батарей с пита­нием бортовых цепей от наземных источников.

По окончании комплексных испытаний все приборы возвра­щают в исходное положение.

J3 настоящее время широко используют автоматизацию про­верок как при автономных испытаниях приборов системы управ­ления и вспомогательных систем в составе комплексной схемы

64

ракеты-носителя, так и при комплексных испытаниях. При этом команды на смену операций выдаются программным механиз­мом, а проверка проводится по системе «да — нет»: если пара­метр находится в норме, выдается команда на дальнейшее про­ведение операций, при выходе параметра за пределы нормы ис­пытания автоматически прекращаются с указанием на спе­циальном табло неисправных элементов схемы.

Испытания космических объектов. С космическими объек­тами на технической позиции проводят следующие работы: сборку, пневмовакуумные испытания, электрические испытания, заправку, заключительные операции (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Космический корабль в МИК КО

Объем монтажно-сборочных работ зависит от того, в каком виде космический объект поступает на техническую позицию в МИ-К КО: полностью собранным или по отсекам. В первом слу-

65

чае объект доукомплектовывают (устанавливают некоторые точные приборы, источники питания, антенны, солнечные бата­реи и другие наружные элементы, выходящие за габариты транспортировки), а также снимают технологические приспо­собления и принадлежности (транспортировочные бандажи, за­щитные крышки, крепежные элементы и т. д.); во втором слу­чае объект собирают из отдельных отсеков.

Одной из наиболее ответственных операций являются пнев­мовакуумные испытания. Поскольку космический объект может находиться на орбите в течение длительного времени при глу­боком вакууме, а любое нарушение его герметичности может привести к выходу из строя аппаратуры, изменению режима ра­боты бортовых систем и, в конечном итоге, к невыполнению за­дач-, поставленных перед ракетно-космической системой, герме­тичность космических объектов проверяют с особой тщатель­ностью.

Е

Пневмовакуумные испытания (на них затрачивают до 50°/0 времени) проводят дважды: после доставки объекта на техни­ческую позицию и перед его заправкой (в первом случае герме­тичность может быть нарушена в процессе транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ, во втором — во время монтажно-сборочных операций и электрических испытаний).

.Технология испытаний построена таким образом, чтобы мож­но было обнаружить возможную негерметичность на более ран­нем этапе подготовки объекта. В настоящее время существуют следующие способы проверки космических объектов на герме­тичность:

в барокамере;

по спаду давления;

с помощью вакуу'М'ировшия по повышению давления;

методом накопления при атмосферном давлении;

с помощью гелиевого течеискателя.

При первом способе объект или его элемент помещают в ба­рокамеру (рис. 2.7), в которой создается разрежение. Испыты­ваемый объект заправляют гелием и по величине повышения за определенное время содержания гелия в барокамере (вели­чине натекания) бпределяют негерметичность с помощью ге­лиевого течеискателя, подключенного к барокамере.

;Если из-за больших габаритов объекта его нельзя поместить в барокамеру или испытываемый элемент находится внутри объекта, пр.и этом величины допустимых утечек достаточно велики и испытательное давление превышает атмосферное, то герметичность проверяют по спаду давления (рис. 2.8). В этом случае испытываемый элемент заполняют сжатым воздухом и в течение о-пределеш-юго промежутка времени по манометру фиксируют величину спада^давления.

Вакуумирование по повышению давления применяют для си­стем, работающих с внешним избыточным давлением, при этом

66

ин'срметичнссть определяют по повышению давления в отва-куумированной системе за определенный промежуток времени,, Метод накопления используют для испытания систем, распо­ложенных внутри отсеков, не подвергающихся вакуумирова-liiiк> и имеющих малые величины допустимых утечек. При этом методе в систему подают гелий, который через микронеплотно-сги проникает в герметизированный объем отсека; замеряют

Рис. 2.7. Схема проверки объекта на герметичность в баро­камере:

/ — вакуумный насос, 2 — затвор; 3 — термопарный манометрический датчик; 4— вакуумметр; 5 — барокамера; 6 — натекатель; 7 — колпак барокамеры; 8 — испытываемый объект; 9 — манометр; ./0 —вентиль; И — редуктор; 12— баллон с гелием; 13 ~ подставка; 14— гелиевый

течеискатель

концентрацию гелия в отсеке с помощью гелиевого течеиска-теля и, сопоставляя ее с эталонной гелиовоздушной смесью, оп­ределяют герметичность системы.

Способ гелиевого течеискателя (иногда его называют спосо­бом «щупа») обычно применяют в тех случаях, когда требуется определить место негерметичности. Для этого испытываемый объект заполняют смесью гелия с воздухом или азотом под из­быточным давлением и «ощупывают» его наружную поверхность гелиевым течеискателем. При появлении гелия на поверхности испытываемого объекта (что свидетельствует о наличии в этом

3* 67

месте негерметичности) происходит отклонение стрелки тече-искателя (показывающего прибора) и изменение тембра звуко­вого сигнала.

Рис. 2.8. Схема проверки объекта на герметичность по спаду давления:

;, б — переходники; 2 — раздаточный щит; 3 — штуцер; 4 — пневмопульт; 5, 14^ шланги- 7 —термометр; 8— манометр; 9 — трубопровод; 10 — клапан; и — испы­тываемый объект; 12 — контейнер объекта; 13 — подставка

F

Объем и последовательность электрических испытаний кос­мических объектов в большой степени зависят от их назначения, конструкции и программы полета. Обычно эти испытания вклю­чают несколько этапов:

проверку исходного состояния бортовых систем;

комплексные испытания систем с имитацией штатных и пред­полагаемых (нештатных) режимов работы в автоматическом

режиме;

комплексные испытания с имитацией возможных режимов

ручного управления бортовыми системами;

испытания в специально оборудованной «безэховой» камере (помещении, не отражающем радиоволн), что исключает появ­ление искаженных радиосигналов; этим испытаниям подвергают

68

космические объекты, в программе полета которых предусмот­рена стыковка с другими объектами;

комплексные испытания совместно с ракетой-носителем с имитацией штатных и аварийных ситуаций при выведении объ­екта на орбиту.

По завершении электрических испытаний выполняют проб­ную посадку космонавтов (для пилотируемых космических ко­раблей), при которой проверяют функционирование систем, непосредственно связанных с жизнедеятельностью экипажа, и удобство выполнения работ в кабине.

На заправочной станции объект заправляют компонентами топлива и сжатыми газами, а до этого в монтажно-испытатель­ном корпусе космических объектов заправляют системы его тер­морегулирования.

Заключительные операции включают сборку головного блока, стыковку его с ракетой-носителем, проверку цепей пиро­патронов отделения и сброса головного обтекателя и цепей связи бортовой кабельной сети космического объекта с последней ступенью ракеты-носителя, а также цепей связи бортовой ка­бельной сети с первой ступенью ракеты-носителя.

Стыковку головного блока с ракетой-носителем и все после­дующие операции проводят обычно в монтажно-испытательном корпусе ракет-носителей.

2.3. СРЕДСТВА СБОРКИ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Независимо от способа сборки ракетно-космической сис­темы— горизонтального или вертикального —все монтажно-сбо-рочные работы ведутся с помощью кранов^ При вертикальном способе сборки используют один кран, а при горизонтальном — не менее двух (при работе двумя кранами не требуется точ­ное определение положения центра тяжести поднимаемого груза: он всегда находится между точками подвеса).

Монтажно-испытательные корпуса современных космодромов оборудованы мостовыми кранами грузоподъемностью 250—300 т и высотой подъема до 140 м. При наличии в МИК. нескольких пролетов зоны обслуживания кранов этих пролетов перекры­ваются между собой.

Поскольку ракетно-космические системы и их элементы от­носят к категории особо ответственных грузов, а заправленные компонентами топлива (даже частично) и имеющие в своем составе пороховые заряды — к взрывоопасным, к кранам МИК и МИК КО предъявляют повышенные требования по надежно­сти и безопасности:

обеспечение полной безопасности работ, исключающей воз­можность повреждения грузов и травмирования обслуживаю­щего персонала;

69

наличие основных и установочных (пониженных) скоростей подъема и опускания крюка, перемещения тележки и передви­жения балки крана;

плавное (без рывков) изменение скоростей;

наличие единого пульта управления, позволяющего одному оператору управлять процессом погрузки и выгрузки, а также осуществлять непрерывное наблюдение за грузом;

опускание груза только на режиме работы двигателя; сво­бодное опускание на режиме торможения не разрешается;

наличие двух тормозов на каждом двигателе и др.

При монтаже и сборке применяют:

оборудование для транспортировки отсеков и ступеней раке­ты-носителя в пределах МИК (ангарошл адские тележки, мо«-тажно-стыковочные тележки и транспортные агрегаты);

монтажно-стыковочное оборудование (стыковочные агре­гаты, сборочные стапеля, стенды, кантователи);

подъемно-перегрузочное оборудование (траверсы, подъем­ные приспособления, такелажные устройства);

средства обслуживания (площадки и фермы обслуживания, лестницы, подста-вки и т. п.).

Иногда некоторые агрегаты совмещают в себе несколько функций, например, на монтажно-стыковочных тележках отсеки и ступени ракет-носителей можно не только транспортировать по монтажно-йопыта тельному корпусу, но и собирать; в со­став сборочного стапеля могут входить и средства обслужи­вания.

Конструкции агрегатов монтажно-стыковочного оборудова­ния для ракет-носителей разнообразны. Самые простые — мон-тажно-стыко'вочные тележки, на ложементы которых в горизон­тальном положении укладывают отсеки, при этом для совмеще­ния торцов отсеков ложементы могут подниматься, опускаться, поворачиваться вокруг продольной оси и перемещаться как в боковом направлении, так и вдоль продольной оси за счет дви­жения самих тележек по рельсовым путям МИК. Приводы ло­жементов могут быть гидравлическими, электрическими и ме­ханическими. Стыковочные агрегаты и сборочные стапеля пред­ставляют собой устройства с механизмами перемещений, обес­печивающими все необходимые степени свободы. Стенды для вертикальной сборки —это крупногабаритные конструкции, включающие стыковочные механизмы, поворотные устройства и площадки обслуживания.

В состав подъемно-перегрузочного оборудования входят раз­личные приспособления: от небольших подвесок для подъема контейнеров с элементами ракетно-космической системы до больших траверс для подъема отсеков, ступеней и полностью собранной ракеты, Траверсы бывают продольные (располагаю-

70

щиеся вдоль корпуса ракеты) и поперечные (располагающиеся поперек корпуса), при этом поперечные траверсы более просты

по конструкции.

Средства обслуживания делятся на стационарные и подвиж­ные. Стационарные средства включают в себя различные пло­щадки, размещаемые на колоннах и стенах монтажно-испы-тательного корпуса; подвижные — лестницы, стремянки, агре­гаты обслуживания, которые при необходимости можно убрать, освободив место для другого оборудования. Некоторые аг­регаты обслуживания снабжены лебедками и другими приспо­соблениями небольшой грузоподъемности для подачи приборов к люкам ракетно-космической системы.

Монтажно-стыковочное и подъемно-перегрузочное оборудо­вание для космических объектов во многом зависит от их кон­струкции и способа сборки: горизонтального, вертикального

пли комбинированного. При первом способе объекты собирают па горизонтальном стапеле, стыковочных агрегатах, монтажюо-стыковочных тележках при работе с крупными космическими кораблями и станциями или при небольшой высоте МИ'К КО. При втором способе объект устанавливают на монтажную те­лежку, подставку или стенд и все операции по сборке выпол­няют в вертикальном положении. При комбинированном спо­собе сборки часть операций выполняют в горизонтальном по­ложении, а часть — в вертикальном.

Большое распространение получили специальные стенды для сборки, испытаний и обслуживания объектов (рис. 2.9). Обычно такой стенд имеет несколько ярусов стационарных и раздвиж­ных площадок обслуживания для размещения испытательного оборудования и доступа к различным зонам объекта. Иногда стенд имеет более сложную конструкцию с поворотным устрой­ством и наклоняющейся опорной рамой, снабженной злектро-пли гидроприводом, что позволяет поворачивать объект вокруг вертикальной оси, наклонять его на нужный угол и переводить в горизонтальное положение с обеспечением последующей при­стыковки головного обтекателя (его подвозят к стенду на мон-тажно-стыковочных тележках). Такой стенд называется универ­сальным и может заменить целый ряд агрегатов и приспособле­ний: кантователь, агрегат обслуживания, стапель для сборки головного блока и т. д.

В комплект монтажно-стыковочного оборудования входят также монтажные приспособления, манипуляторы и различные каптовоч-ные устройства. Особенно ответственной операцией является кантование, т. е.перевод объекта (или его отсека) из горизонтального положения в вертикальное и наоборот. Эту операцию выполняют с применением или кантрвочного устрой­ства, или кантователя и крана, или с помощью двух кранов. В первом случае объект (отсек) подвешивают на траверсе по центру тяжести, что позволяет переводить его из одного поло-

71

жения в другое; во втором — объект нижней частью устанавли­вают в кантователе, а верхней (через траверсу) подвешивают на кране и чередованием подъемов и перемещений крюка крана переводят его из горизонтального положения в вертикальное; в третьем случае, подвесив объект с помощью траверс на двух кранах и поднимая крюк одного из них до полной разгрузки второго, переводят объект из горизонтального положения в вер­тикальное.

Рис. 2.9. Вертикальный сборочно-испытательный стенд

Космический объект редко: фяЬгрковывают непосредственно к ракете-носителю; обычно его,".;й|#Дй&рительно собирают в го­ловной блок, т. е. закрывают головным обтекателем и закреп-

72

ляют на промежуточном элементе (переходнике, раме и т. д.), являющемся принадлежностью последней ступени ракеты-но­сителя.

Имеется несколько способов сборки головного блока. Пр'и одном из них объект через переходник закрепляют на стапеле пли универсальном стенде, а головной обтекатель на монтажно-стыковочных тележках накатывают на объект; после сборки головной блок отсоединяют от стапеля (стенда) и на тележках отвозят в сторону. Если головной обтекатель состоит из двух половин (створок) с продольным разъемом, его собирают на горизонтальном сборочном стенде, при этом на стенд уклады­вают нижнюю половину обтекателя, затем в нее помещают объект, который сверху накрывают верхней половиной обте­кателя.

При горизонтальной сборке головной блок пристыковывают к ракете-йосителю с помощью продольной или поперечных тра­верс, закрепляемых в соответствующих местах блока, а при вер­тикальной сборке — с помощью поперечной траверсы.

2.4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

«САТУРН-У-АПОЛЛОН»

Техническая позиция ракетно-космической системы «Сатурн-V-Аполлон» (часть стартового комплекса № 39 Космического центра им. Кеннеди) состоит из собственно технической позиции (рис. 2.10) и промышленного района, расположенного на уда­лении 11,2 км (рис. 2.11). В основу ее разработки положена

третья схема подготовки ракетно-космических систем к пуску («мобильный метод подготовки»)—вертикальная сборка РКС па технической позиции, проведение комплексных испытаний, транспортировка РКС в вертикальном положении на стартовую позицию и последующий пуск.

Центром технической позиции является здание вертикальной сборки, вокруг которого расположены здание с оборудованием для кондиционирования воздуха, водоснабжения и электропи­тания, компрессорная станция с ресивер ной, электрическая под­станция, зарядно-аккумуляторная станция, градирня, водона­порная башня и др. К зданию вертикальной сборки примыкает мание центра управления запуском. На некотором удалении размещены площадки для стоянки гусеничных транспортеров и стартовых платформ с кабель-заправочными башнями.

Техническая позиция имеет подъездные пути с разгрузоч­ными площадками и рампами. Для транспортировки РКС от зда­нии вертикальной сборки на стартовую позицию проложен спе­циальный железобетонный тракт шириной 39,5 м; таким же тра­ктом связаны и площадки для стоянки гусеничных транспорте­ров с площадками для размещения стартовых платформ. Для

73

доставки на космодром ступеней ракет-носителей имеется вод­ный канал с приемным доком.

Сборку и испытания космических объектов проводят в про­мышленном районе, где расположены монтажно-испытательный корпус космических объектов (здание сборки и проверки косми­ческого корабля «Аполлон»), здания для испытания систем жи­знеобеспечения космического корабля «Аполлон» и систем обе­спечения входа корабля в атмосферу, сборки парашютных устройств системы посадки, подготовки пиротехнических средств и др., а также вычислительный центр, диспетчерский пункт, ад­министративные и служебные здания. Все здания и сооружения имеют подъездные пути с площадками для разгрузки оборудо­вания и стоянками для автомобилей. С технической позицией

Рис, 2.10. Техническая позиция для ракетно-космической системы

«Сатурн-У-Аполлон»:

/ — станция очистки сточных вод; 2 — площадка для стоянки гусеничных транспорте­ров; 3-— площадка для размещения стартовой платформы № 1; 4 — площадка для раз­мещения стартовой платформы № 2; 5 — площадка для размещения стартовой плат­формы № 3; 6 — площадка для монтажа на стартовой платформе кабель-заправочной башни; 7 — зарядно-аккумуляторная станция; 8 — здание вертикальной сборки; 9 — гра­дирня; /#—электрическая подстанция; 11 — водохранилище; 12 ~ водонапорная башня; /5 —здание для хранения химических продуктов; 14, 16 — стоянки автомобилей; 15 — зда­ние с оборудованием для кондиционирования воздуха, водоснабжения и электропитания; 17 ^~ центр управления запуском; 18 —- компрессорная станция с ресиверной; 19 — прием­ный док; 20 ~~ водный канал для доставки ступеней ракет-носителей; 21 — тракт для транспортировки ракетно-космической системы на стартовую позицию

74

промышленный район связан шоссейной дорогой с бетонным покрытием.

Здание вертикальной сборки позволяет собирать и проверять одновременно четыре ракеты-носителя с космическими корабля­ми (в перспективе — шесть ракет-носителей).

Здание состоит из двух основных пролетов: большого (вы­сотной части) и малого (низкой части). Большой пролет раз-мором 158x135 м и высотой 160 м имеет четыре отсека (с воз­можностью пристройки еще двух отсеков) для вертикальной сборки РКС. В качестве основных несущих конструкций мосто-иых и монорельсовых кранов, а также других грузоподъемных устройств, обеспечивающих перенос и установку для монтажа ступеней ракет-носителей, космических кораблей и их систем,

Рис. 2.11, Промышленный район (размеще- ь ние основных зданий и сооружений):

1 — дорога к технической позиции; 2 — диспетчерский пункт сборки; 3 — вычислительный центр; 4 — здание управленческих отделов и служб Косми­ческого центра им. Кеннеди; .5 — монтажно-испытательный корпус космиче­ских объектов (здание сборки и проверки космического корабля «Аполлон»); 6 — здание сборки парашютных устройств системы посадки; 7 — здание для испытания систем жизнеобеспечения космического корабля «Аполлон»; 8 — здание для испытания систем обеспечения входа космического. корабля «Аполлон» в атмосферу; 9 — здание для испытания систем вспомогательного оборудования; 10— здание для испытания систем, работающих на самовос­пламеняющихся компонентах топлива; 11 — здание для испытаний систем топливных элементов; 12 — здание пиротехнических средств; 13 — склад

служат шесть башен, в которых размещаются лаборатории, пультовые, склады с оборудованием и т. д. Малый пролет размером 135x84 м и высотой 64,3 м имеет восемь отсеков для проверки и подготовки к сборке верхних ступеней ракет-носи­телей; к нему примыкают два двухэтажных здания для про-иерки и подготовки к сборке приборного отсека ракеты.

В здании вертикальной сборки установлено пять мостовых кранов (два грузоподъемностью по 250 т, один 175 т и два по

75

lo т;, восемь монорельсовых кранов грузоподъемностью по 5 т и более пятидесяти других подъемно-транспортных устройств, в том числе 16 скоростных лифтов.

Ступени ракет обслуживают с рабочих площадок, выдвига­емых из стен отсеков, а в большом пролете — и с кабель-за­правочной башни, имеющей 17 рабочих и 9 выносных площадок.

Здание вертикальной сборки спланировано в соответствии с технологической схемой подготовки ракеты (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Технологическая схема сборки ракетно-космической си­стемы «Сатурн-V -Аполлон»:

й—большой пролет здания вертикальной сборки; б — малый пролет здания вертикальной сборки; в — отсек для вертикальной сборки; г — отсек для под­готовки и проверки верхних ступеней; д — баржа для доставки первой сту­пени ракеты-носителя; е — зона разгрузки баржи; ж — гусеничный транспор­тер; / — первая ступень ракеты-носителя на барже; 2 — установка первой сту­пени в вертикальное положение; 3 — доставка первой ступени в большой пролет и ее установка на стартовую платформу; 4 —- верхняя ступень (^горая или третья) на барже или транспортере; 5— подъем верхней ступени и уста­новка ее в рабочий отсек; 6 — проверка верхней ступени; 7 — установка верх­ней ступени на транспортную тележку; 8 — перевозка транспортной тележки в большой пролет; 9 — установка второй ступени на первую (или третьей на вторую); 10 ^~ полезная нагрузка; 11— установка полезной нагрузки на раке­ту-носитель; 12 — проверка первой ступени; 13 — монтаж стабилизаторов пер­вой ступени; 14— окончательная проверка ракетно-космической системы; 15 — перевозка ракетно-космической системы на гусеничном транспортере на

стартовую позицию

Доставленную на космодром водным путем первую ступень ра-кеты-носителя после перевода в вертикальное положение и перегрузки на гусеничный транспортер завозят в большой про­лет, где устанавливают на стартовую платформу (верхнюю часть пусковой системы). К ступени подключают электрические, пневматические и гидравлические коммуникации и проверяют электрические цепи, приборное оборудование, герметичность дви-

76

гательнои установки, магистралей окислителя и горючего и пне­вматических систем.

Вторую и третью ступени ракеты-носителя, а также прибор­ный отсек завозят на транспортерах в малый пролет, где их устанавливают в горизонтальном положении на тележки и про­веряют. По окончании проверки ступени по очереди доставляют в большой пролет и стыкуют с первой ступенью. К ним подклю­чают коммуникации и проводят комплексные испытания всей ракеты-носителя.

Рис. 2.13. Сборка ракетно-космической системы «Сатурн-V-

Аполлон» в здании вертикальной сборки:

а =- вторая ступень в малом пролете; б —собранная ракета-носитель

на стартовой платформе; в -полезная нагрузка

77

Прошедшие проверку й испытания в МИ К КО основной блок и лунную кабину космического корабля «Апполон» предвари­тельно стыкуют с переходником, после чего доставляют в зда­ние вертикальной сборки, где стыкуют с ракетой-носителем (рис. 2.13).

После сборки ракетно-космическую систему окончательно проверяют, затем под стартовую платформу с установленной на ней кабель-заправочной башней подводят, гусеничный транспор­тер и всю систему транспортируют на стартовую позицию.