Глава 4

СПЕЦТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ

4.1. СРЕДСТВА ТРАНСПОРТИРОВКИ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИХ

СИСТЕМ НА КОСМОДРОМ

Ракетно-космические системы с заводов-изготовителей транс­портируют на космодром железнодорожным, автомобильным, моздушным и водным транспортом (рис. 4.1). Применение того или иного вида транспортных средств определяют такие фак­торы, как класс ракеты, ее габариты и масса, прочностные ха­рактеристики, расстояние транспортировки, сроки доставки и т. д. Существенно влияют на выбор транспортных средств га­бариты и масса ракетно-космических систем, достигающие у сов­ременных РКС значительных величин (диаметр — несколько метров, длина — десятки метров и масса — десятки и сотни томи). Такие грузы невозможно перевозить ни одним из суще­ствующих видов транспорта, поэтому ракетно-космические си­стемы доставляют на космодром, как правило, частями, так на­зываемыми транспортабельными элементами (отдельные сту­пени, отсеки, блоки и узлы), габариты и масса которых позво­ляют их перевозку.

Нее виды транспортных средств имеют ограничения по габа­ритам перевозимых грузов. В целях безопасности движения по железным дорогам с учетом придорожных строений, проезда иод мостами и встречного движения габариты перевозимых гру­зом не должны превышать определенных размеров.

При транспортировке автомобильным транспортом учиты-liaiot возможность безопасного проезда под электрическими про-иодамп, через мосты с верхним строением и виадуки, по город­ским магистралям и т. п.

При перевозке воздушным транспортом величину груза ли-М'ИТНруют размеры грузовых отсеков и грузоподъемность само-

При перспозке водным транспортом габариты груза ограни­чены размерами плавучих средств и шлюзов, высотой пролетов мостом и т. д.

Нее виды транспортных средств имеют те или иные ограни­чении но грузоподъемности и скорости движения.

101

На выбор транспортных средств влияют также создаваемые ими перегрузки. Ракета, рассчитанная на большие нагрузки, действующие в полете, как правило, с целью исключения лиш­ней массы ограничена в восприятии нагрузок, возникающих при ее наземной эксплуатации. В особенности это относится к на­грузкам, действующим в поперечном направлении, что вызывает

Рис. 4.1. Средства транспортировки ракетно-космических систем

необходимость принятия специальных мер: введение на транс­портных средствах амортизаторов и разгрузочных устройств, установку дополнительных опор, снижение скорости транспорти­ровки и т. д. Количество транспортных опор определяется кон­струкцией ракеты, расположением силовых поясов и максималь­ными нагрузками. Оптимальным вариантом являются две опоры, из которых одна предназначена для восприятия поперечных нагрузок при транспортировке, а вторая — поперечных и про­дольных; при этом одна из опор должна быть подвижной для компенсации температурных деформаций. Для исключения зна­чительных прогибов ракеты, возникающих под действием ее массы и сил инерции при транспортировке, устанавливают до-

102

If

иолнительную регулируемую по высоте промежуточную опору с противовесами или пружинными устройствами (так называемая тирпрованная опора). Иногда при транспортировке устанавли-Пшот опору и под головной блок; часто такая опора выполняет роль передней опоры при установке РКС на пусковую систему.

Для транспортировки отсеков и блоков ракетно-космических систем железнодорожным транспортом применяют специальные железнодорожные вагоны, разборные вагонные кузова, полу-плгопы, транспортеры, стандартные грузовые платформы и т. п.

Специальные железнодорожные вагоны (рис. 4.2) разрабо­таны на базе вагонов общего назначения и имеют соответствую­щее оборудование для погрузки и разгрузки отсеков (блоков). Их кузова снабжены теплоизоляцией для защиты перевозимого груза от солнечной радиации и значительных перепадов темпе­ратуры.

Разборные вагонные кузова собирают из отдельных секций боковых и торцовых стен и крыши на базе стандартных грузо* пых железнодорожных платформ, при этом отсеки ракеты на опоры вагона укладывают краном при снятой крыше. По сооб­щениям зарубежной печати, разработаны конструкции откры-ишощихся крыш вагонов, выполненных из двух половин, которые при закрывании сходятся вверху, образуя герметичный водоне­проницаемый стык, а также крыш в виде гофрированной ленты, ииматываемой при открывании на барабан, закрепленный на торце вагона.

Для транспортировки элементов ракетно-космических систем используют и полувагоны, закрываемые щитами или тентом, с установленными на полу опорами.

Для перевозки тяжелых крупногабаритных отсеков приме­няют многоосные железнодорожные транспортеры (рис. 4.3), имеющие повышенную грузоподъемность и более низкое по сряппению с вагонами положение уровня грузовой, платформы. D настоящее время имеются транспортеры грузоподъемностью ДО 230 т и создаются транспортеры еще большей грузоподъем­ное^.

Для транспортировки элементов РКС также используют кон-ПЙнеры, что особенно важно при перевозке космических объек-f©i И их отсеков, так как контейнер надежно защищает от пыли, ГрИ1М, механических повреждений и солнечной радиации.

ЙЙГОНЫ (платформы, транспортеры) с элементами ракетно-

ММЧвОКИХ систем по магистральным железным дорогам ИЧМО Следуют со скоростями, принятыми для этих дорог, что ИЯЛагит определенные требования к конструкции и прочности lilpUOMMOro отсека. При транспортировке РКС возникают 1W14KH И УДвры» поэтому железнодорожные средства снабжены 1ЙОрТИ0Ирую'ЩИМИ устройствами (спиральные пружины, пла-ИШЧИТЬМ рессоры и т. п.), снимающими действия толчков и

103

ударов. Американскими специалистами разработана амортиза­ционная система, которая использует надувные прорезиненные подушки, преобразующие ударные нагрузки в контактное дав­ление незначительной величины, распределяемое по поверхно­сти отсека.

Для перевозки элементов РКС автомобильным транспортом применяют буксируемые тележки, трайлеры и т. п.

Рис. 4.4. Грунтовая тележка

Буксируемые тележки в зависимости от способа соединения с тягачам-и подразделяют на прицепы и полуприцепы. Длина тележек может достигать 60 м. Тележка — прицеп для транспор­тировки ступени ракеты показана на рис. 4.4.

Трайлеры —это агрегаты с пониженной грузовой платфор­мой, предназначенные для перевозки тяжелых и крупногаба­ритных грузов, в том числе и элементов ракетно-космических

систем.

Применение автомобильных транспортных средств ограни­чено габаритами и массой перевозимых грузов. Поэтому эти средства чаще используют для перевозок в пределах космодрома (Д./1И доставки отсеков и блоков ракет с аэродромов, от причалов йодных каналов, при транспортировке между сооружениями Технической позиции и т. д.).

Для перевозки РКС и ее элементов воздушным транспортом Применяют самолеты, вертолеты и дирижабли. Большие размеры грушшых отсеков, большая грузоподъемность и высокие скоро-

105

сти полета современных самолетов позволяют в короткие сроки доставлять крупногабаритные элементы ракетно-космических систем на значительные расстояния.

При погрузке отсеков и блоков РКС в самолет часто при­меняют так называемый бескрановый способ, заключающийся в том, что грунтовые тележки и специальные рамы (корсеты), снабженные колесами, с находящимися на них отсеками и бло­ками, загружают в грузовой отсек самолета с помощью лебедок. Аналогично грузят и контейнеры с космическими объектами. Узлы крепления элементов РКС в самолете рассчитывают на поперечные и продольные перегрузки, которые могут достигать значительных величин при аварийной посадке самолета. , Из-за негерметичности грузовых отсеков самолетов перед по­летом у транспортируемого блока или контейнера должно быть открыто «дыхательное»."отверстие, соединяющее их внутреннюю пЪлость с полостью, грузового отсека, иначе при снижении са­молета возможно «складывание» блока (контейнера) вследствие недостаточно быстрого выравнивания давлений в нем и в гру­зовом отсеке самолета.

Транспортировка по воздуху широко распространена в США, где самолеты способны перевозить в своих грузовых отсеках элементы РКС массой до 45 т и диаметром до 3 м. Возможна транспортировка и более крупных грузов, но в этом случае са­молет должен быть значительно доработан или груз размещен вне грузового отсека путем крепления его над крылом самолета с помощью обтекаемого контейнера (рис. 4.5). На рис. 4.6

Рис. 4.6. Транспортировка ступени S-IVB ракеты «Сатурн-1^

на самолете

106

показана выгрузка отсека космического корабля «Аполлон» (отсек перевозится без контейнера) через грузовой люк само­лет, на рис. 4.7— погрузка в самолет ракеты-носителя и на рис. 4.8 —выгрузка ступени S-IVB ракеты «Сатурн-Ь из са­молета путем разделения его фюзеляжа на две части.

Рис. 4.6. Выгрузка из самолета отсека космиче­ского корабля «Аполлон»

Имеются проекты использования дирижаблей для транспор­тировки элементов PRC. Дирижабль по сравнению с самолетом МОЖит поднимать груз;ы значительно больших габаритов и мас-Ш\ Требует небольшую по размерам и простую по конструкции ММДОЧКую площадку. Использование дирижаблей перспек-THNIIO, TIK КАК позволит перевозить любые грузы на неопрани-Ч1ННМФ Р1ССТОЯПИЯ и с минимальными перегрузками.

ВОДИЫ! средства обычно используют для доставки ступеней §1С»бО МОЩНЫХ рикст-иосителей. Преимуществами транспорти-РОЙКИ по иоде ниляются малые перегрузки, возможность пере-

107

Рис. 4.7. Погрузка ракеты в самолет

Рис. 4.8. Выгрузка ступени S-IVB ракеты «Сагурн-Ь us самолета

возки ступеней ракет большой массы (свыше 150 т), а недо­статком — малая скорость передвижения.

^Транспортировка водным транспортом широко применяется и США, что объясняется расположением многих заводов-изгото-иптелеи и космодромов по берегам Атлантического и Тихого океанов и больших рек. Для перевозки используют самоходные и буксируемые баржи, речные и морские суда, плавучие доки, специальные плавающие платформы (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Перевозка ступени ракеты по воде 4.2. ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Для перевозки ракетно-космических систем и их элементов между отдельными сооружениями космодрома применяют грун­товые и железнодорожные транспортные средства.

Рис. 4.10. Групповой транспортер для доставки ступени S-I ракеты-носителя «Сату-рн-V»

Грунтовые средства (рис. 4.10) по конструкции аналогичны транспортным агрегатам для доставки-элементов ракетно-косми­ческих систем на космодром. Некоторые тележки применяют и для установки ракетно-космических систем в вертикальное по-

109

ложениё; в этом случае они выполняют функции подъемно-уста* новочных агрегатов и называются тележками-установщиками.

Железнодорожные транспортные средства могут быть выпол­нены в виде тележек на стандартных железнодорожных плат­формах, транспортеров с заниженной грузовой платформой, те­лежек-установщиков, транспортеров для вертикальной пере­возки ракетно-космической системы и т. п. ;

Так, железнодорожный транспортер для перевозки в верти­кальном положении ракеты-носителя «Титан-ШС» имеет четыре

Рис. 4.11. Самоходный гусеничный транспортер для ракетно

космической системы «Сатурн-У-Аполлон»:

а —общий вид; б«- на стартовой площадке (слева видны опоры пу'

сковой системы)

по

шасси с автономными приводами, механизмом управления и электросиловыми кабелями и может передвигаться со скоростью до 8 км/ч по двухколейному пути шириной 8,4 м с помощью двух дизель-электрических локомотивов с единой системой управле­ния. Каждое шасси транспортера состоит из четырех двухосных тележек, соединенных между собой двумя поперечинами и ос­новной рамой.

Самоходный гусеничный транспортер (рис. 4.11) исполь­зуется для перевозки на пусковой стенд транспортно-пусковой (стартовой) платформы с находящимися на ней ракетно-косми­ческой системой «Сатурн-У-Аполлон» и кабель-заправочной баш­ней, а также для доставки на стенд передвижной башни обслу­живания и возвращения ее на площадку, где она находится между пусками.

Транспортер представляет собой ферменную^ конструкцию длиной 40 м, шириной 34,7 м и массой 2700 т, смонтированную на гидродомкратах и четырех спаренных гусеничных тележках, и обладает грузоподъемностью около 5500 т. Питание электро­моторов гусеничных тележек обеспечивается дизель-генерато-раМ'И, установленными на раме.

Максимальная скорость ненагруженного транспортера 3,2 км/ч, нагруженного 1,6 км/ч — на горизонтальном участке тракта и 0,8 км/ч — на участке с наклоном до 5°. Система ста­билизации обеспечивает точность горизонтального положения стартовой платформы ±б'.

По прибытии на стартовую позицию платформа с PRC и кабель-заправочной башней переставляется гидродомкратами с транспортера на опоры пускового стенда. Аналогично перестав­ляется и передвижная башня обслуживания.

4.3. ПОДЪЕМНО-УСТАНОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Подъемно-установочное оборудование предназначено для установки ракетно-космических систем в вертикальное положе­ние на пусковое устройство и для их снятия в случае несостояв­шегося пуска, а также (в некоторых случаях) для транспорти­ровки ракетно-космической системы на стартовую позицию, сборки и обслуживания при подготовке ее к пуску.

На стартовых позициях применяют разное по конструкции подъемно-установочное оборудование, в состав которого входят различные специальные машины, называемые в зависимости от ИХ иязначения транспортно-установочными агрегатами или уста-

иошцнками.

Тпйнсиортно-установочный агрегат (установщик лафетного

ТИПА) предназначен для транспортировки полностью собранной рикетио-космической системы на стартовую позицию и уста-Нонки ее в вертикальное положение. Такие агрегаты могут быть IIН железнодорожном, колешом и гусеничиам ходу.

111

Железнодорожный установщик для ракетно-космической си­стемы «Союз» (рис. 4.12) состоит из рамы-основания с железно­дорожными тележками; боковых консолей — «крыльев» рамы со смонтированными на них самоходным механизмом доводки уста­новщика, гидравлическими опорами для вывешивания и гори-зонтирования передней части установщика и кабины управления; стрелы с ложементами и устройствами крепления; гидравличе­ского механизма подъема стрелы в вертикальное положение,

С помощью тепловоза установщик с ракетно-космической си­стемой транспортируют с технической позиции на стартовую. В 20—30 м от пусковой системы транспортный поезд останавли­вают, отцепляют и отводят в сторону тепловоз, после чего ме­ханизмом перемещения (доводки) на малой скорости подводят установщик к пусковой системе. За 1,5 м до остановки ^перево­дят закрепленные на «крыльях» рамы гидроопоры из транспорт­ного положения в рабочее и опускают их на опорные крон­штейны стартового сооружения.

Стрелу установщика с РКС вывешивают над пусковой систе­мой и, опуская или поднимая гидроопоры и гидроцилиндры ме­ханизме подъема стрелы, регулируя винтовые стяжки (подавая установщик вперед или назад), совмещают ось РКС с осью пу­сковой системы. Затем к РКС подводят фермы пусковой системы и, опуская с помощью гидроопор установщика, подвешивают ее за силовые элементы на фермах. После этого опускают стрелу установщика в горизонтальное положение, предварительно освободив консольную хвостовую часть стрелы, закрепленную на шарнирах, и отводят установщик от пусковой системы.

Установщики лафетного типа ведут свою родословную с за­рождения ракетной техники, их конструкция отработана, и они надежны в эксплуатации. Относительно малые габариты (опре­деляемые диаметром и длиной PiKjC) и небольшая масса (всего в два-три раза превышающая массу РКС) таких установщиков обеспечили их достаточно широкое применение в ракетной тех­нике.

Стационарные и полустационарные установщики размещают возле пусковой системы.

Стационарные установщики с подъемной фермой (рис. 4.13) предназначены для сборки РКС на ферме в горизонтальном по* л ожени и и последующей установки собранной РКС вместе с фермой в наклонное положение. По такой схеме осуществляется

Рис. 4.12. Установщик лафетного типа:

й — общий вид; б — схема; 1 — нижний ложемент; 2 — откидная консоль Стрплы; 3 — замок консоли; 4— стрела; 5 — тарированная опора; 6 — верхний •йхппт; 7 —ходовая тележка; 8— кабельная катушка; 9'— механизм доводки; W — «крыло» рамы; // — стяжной болт; 12 — серьга подвески; 13 — оттяжное Устройство; 14 — Насосная установка; 15 — стяжка крепления; 16 — рама; и «- гидроопоры; 18 — кабина управления; 19 — гидроцилиндр подъема стрель" ^oTi 20 — серьга; 21 — шпренгель стрелы; 22 — штанга подвескиуцК0ВЫе qjj.

стемы, выполненные по первой схеме. Для удержания ракеты от действия ветровых нагрузок на столе предусмотрены узлы креп­ления (рычаги, прижимы, замки).

Газовая струя при пуске ракеты отводится с помощью газо­отражателей. Расстояние от сопел двигательной установки до газоотражателя и угол встречи струи со стенками отражателя определяют конструкцию отражателя, размеры пусковой си­стемы по высоте и глубину газоотводных каналов при полуза-глубленном типе стартового сооружения. Расстояние и угол вы­бирают исходя из допустимых температур и скорости истечения

Рис. 4.14. Полустационарный установщик с подъемной рамой транс­портного агрегата:

/ — тягач; 2 — рама транспортной тележки; 3 — гидроподъемник; 4 — пусковой

стол

газовой струи, которые могут вызвать эрозию (размыв) отража­теля, а также с учетом уменьшения возможности образования отраженных волн (так называемое явление донного, эффекта), которые могут разрушить хвостовую часть ракеты.

По конструкции газоотражатели бывают пирамидальные, клиновидные и лотковые. Пирамидальные обычно имеют число граней, равное ил'И кратное числу камер сгорания двигателей ракеты. В этом случае газовая струя или свободно растекается по стартовой площадке или отводится по нескольким газоот­водным каналам. При (Клиновидном газоотражателе струя рас­секается на две части и отводится в стороны, при лотковом — отводится в одном направлении.

Пусковые столы (рис. 4.16) для пуска ракет легкого класса выполнены в виде рамы, установленной на нескольких опорах (от трех до шести), в которых вмонтированы подъемные меха­низмы для перемещения рамы при приеме и вертикализации ра­кеты. Подъемные механизмы имеют гидравлический (гидро­домкраты) или механический (домкраты винтового типа) при­вод. Между опорами стола расположен газоотражатель; иногда опоры защищают обтекателями.

На верхней части рамы для установки ракеты предусмотрены опорные элементы, число и конструкция которых зависят от

116

Рис. 4,15. Сборка ступеней ракеты-носителя с помощью крана башни

обслуживания

Рис. 4.16. Пусковой стол (перевозимый):

а-вид сбоку; б - вид сверху; /-поворотная часть; 2 -подъемная часть; 3 - домкрат; 4 - отражатель; 5 ^ механизм подъема- 6 - ме­ ханизм поворота; 7 — направляющие '

опорных элементов ракеты, ветровое и штормовое крепления, а также приспособления для крепления электроразъемов, пневмо-колодок, наполнительных и дренажных соединений. Поворотная часть выполнена в виде рамы на шаровом погоне и механизма поворота (зубчатый венец, смонтированный на поворотной раме, и редуктор с приводом).

Рис. 4.17. Пусковой стол (стационарный):

/, 18 — заправочные мачты; 2, 4 — кабель-мачты; 3, 7 — подогреватели; 5, 16 — опорные устройства ракеты; 6 — клапаны; 8, 9, 10 — заправочные трубопроводы; 11 — трубопро­вод для подачи воды; 12 — пульт управления гидросистемой; 13 — тележки с оборудо-нппнсм для обслуживания двигателей; 14 — площадка обслуживания; 15 — электрока-flpjiH; /7 — щиток с приборами для обнаружения утечек; 19 — пульт управления системы обслуживания двигателей; 20 — хвостовая часть ракеты; 21 — газоотражатель

Пусковой стол крепится на фундаменте стартовой площадки С ПОМОЩЬЮ анкерных болтов или других элементов, может быть МГНО демонтирован и перевезен на другую стартовую пло­щадку.

Стационарный пусковой стол (рис. 4.17) представляет собой квадратную железобетонную конструкцию на опорах с отвер--етием D верхней плите и газоотражателем клиновидной формы. Рмкета устаиаадивастся на стол своими опорными элементами.

119

■■■I

Стартовая платформа (верхняя часть пусковой системы) для ракетно-космической системы «Сатурн-У-Аполлон» имеет двухъ­ ярусную конструкцию с платформой высотой 7,6 м, длиной 48,8 м, шириной 41,1 м и про­ емом (13,7X13,7 м) в центре для прохода га­ зов. На платформе (рис. 4.18) смонтирова­ ны кабель-заправочная башня, четыре захва­ та, удерживающие РКС, и три кабель-за­ правочные мачты. Платформа оборудова­ на механизмами креп­ ления к гусеничному транспортеру и к ше­ сти опорам и четырем выдвижным колоннам пускового стенда.

Рис. 4.18. Стартовая платформа (верхняя часть пусковой системы) для .РКС

В отсеках платфор­мы и на верхней плите установлены электриче-, ские и механические разъемы, обеспечиваю­щие соединение систем ракеты-носителя с со­ответствующим обору­дованием в здании вер­тикальной сборки и на «пусковом стенде, а так­же испытательно-пу­сковое электрооборудо­вание, оборудование для испытаний гидрав­лических ^ систем, за- > правочные и пневмати­ческие трубопроводы, вентиляторы, кондици­онеры и пр. Пол отсе­ков снабжен амортиза­торами, а часть обору-

дования смонтирована на пружинах. Отсеки с электронным оборудованием имеют зву­коизоляцию, снижающую уровень шумов при работе двигателей ракеты.

120

Пусковая система с отводимыми фермами (рис. 4.19) пред­назначена для ракет-носителей, не имеющих опорных элементов на торце и подвешиваемых за силовые узлы на центральном блоке в месте крепления боковых блоков (например, ракеты-

i

Рис. 4.19. Пусковая система для ракеты-носителя «Союз»

Носителя корабля «Союз»). Пусковая система представляет аь бой четыре силовые опорные фермы, на которые подвешивается рйкста-носитель и которые отбрасываются под действием проти-ионеоон после набора тяги; в нижней части система имеет Направляющие для движения РКС на начальном участке Подъема.

Фермы и направляющие закреплены на платформе, обеспе*

121

чивающей вертикализацию РКС с помощью 'гидросистемы, рас­положенной в основании опорных ферм. На верхней части плат­формы имеются фермы обслуживания, кабель-заправочная мачта и кабель-мачта для подвода заправочных и электрических коммуникаций к РКС.

Пусковая система смонтирована в стартовом сооружении по­лузаглубленного типа, при этом хвостовая часть ракеты-носи­теля расположена ниже «нулевой» отметки.

Для отвода газов используется односкатный газоотражатель

и газоотводный канал лоткового типа.

4.5. СРЕДСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ

/

С. К средствам обслуживания относят автовышки, фермы, баш­ни и кабины обслуживания, кабель-заправочные башни (мачты) и кабель-мачты.\

Автовышки (рис. 4.20 и 4.21) 'используются для обслуживания ракет легкого и среднего классов, обычно монтируются на авто­мобильном шасси и имеют привод подъема площадки обслужи­вания с отбором мощности от двигателя автомобиля или от по­стороннего источника тока.

Основной недостаток автовышек — ограниченная высота обслуживания и небольшая грузоподъемность —заставляют при­менять их" в основном для вспомогательных целей.

Фермы обслуживания (рис. 4.22) предназначены для обслужи­вания ракетно-космических систем тяжелого класса. Они охва­тывают РКС с двух сторон, имеют выдвижные, складывающиеся и стационарные площадки с ограждениями и лестничные марши.

Каждая ферма обслуживания состоит из несущей конструк­ции, опорного узла, гидросистемы подъема и пульта управления. По одной из ферм через все площадки обслуживания проходит грузовой подъемник. Для складывания площадок обслуживания на несущую конструкцию ферм при их опускании в горизонталь­ное пбложение имеются шарнирно-рычажные механизмы. Фермы могут быть смонтированы на поворотном круге пусковой си­стемы и разворачиваться в азимутальной плоскости вместе с РКС.

Перед пуском РКС фермы переводят из вертикального по­ложения в горизонтальное.

Башни обслуживания служат для тех же целей, что и фермы обслуживания, и могут быть как передвижными, так "и"стацио­нарны м-и.

Передвижные башни способны двигаться п-о рельсовым пу­тям (шириной до 30 м) на расстояния, обеспечивающие их Сохранность при пуске или при аварии РКС.

Поворотные башни (рис. 4.23) применяют для обслуживания РКС в одной плоскости. Перед пуском эти башни поворачивают

122

Рис. 4.20. Автовышка рычажного типа

по кольцевому рельсу вокруг центральной опоры на угол, обес­печивающий их сохранность.

Стационарные башни обслуживания — это автономные агре­гаты с электростанцией, системой кондиционирования воздуха,

вентиляцией, осветитель­ной сетью, отоплением и связью. Их высота дости­гаем 100 м, а масса 3500 т. На башнях обслужива­ния проложены электри­ческие, пневматические, заправочные и дренаж­ные коммуникации с на­полнительными соедине­ниями, а также коммуни­кации систем термостати-рования.

Рис. 4.21. Автовышка телескопического типа

Передвижная башня для ракетно-космической сйетемы «Сатурн-У-Апол-лон» (так называемая мо­бильная башня обслужи­вания) стартового комп­лекса № 39 (рис. 4.24) предназначена для обслу­живания отсеков ракеты-носителя и космического корабля «Аполлон» и ус­тановки взрывоопасного оборудования (тормозных РДТТ, двигательных ус­тановок системы аварий­ного спасения, пиротехни­ческих устройств и т. д.). Башня представляет со­бой сварную металличе­скую конструкцию высо­той 122 м и квадратным основанием со стороной 41 м. На верхней площад­ке башни установлен по­воротный кран грузоподъ­емностью 40 т. Башня имеет пять ферм, исполь­зуемых как площадки обслуживания, и опоры для пневматиче­ских, гидравлических, электрических и прочих коммуникаций. Две нижние площадки свободно перемещаются по вертикали, три верхние жестко закреплены, однако весь блок ферм-площа-

124

док можно устанавливать на разных уровнях в зависимости от зон обслуживания ракеты-носителя я космического объекта; самая верхняя и две нижние площадки открытые, две средние закрыты со всех сторон и имеют систему кондиционирования воздуха. Башню с помощью гусеничного транспортера доставляют на пусковой стенд, затем опускают на подготовленные для нее опоры стартовой площадки, а перед пуском отводят к месту стоянки (примерно в 2 км от пускового стенда).

Рис. 4.22. Ферма обслуживания:

/ — опора фермы; 2 — гидроцилиндр подъема фермы; 3 — средняя площадка; 4 — про­межуточная площадка; 5 — несущая конструкция фермы; в — верхняя площадка; ?, 10 — щиты ветрозащиты; 8 — трос грузового подъемника; 9 — переходная площадка; // - • ширпирпо-рычижныП механизм для складывания нижней площадки на ферму; It - - лестницы и трапы; 13 — нижняя площадка; 14 — тяга шарннрно-рычажного меха­низма для складывания средней площадки на ферму

125

■-Кабины обслуживания (рис. 4.25) предназначены для обслу­живания нижней заглубленной части ракеты, установленной на пусковую систему, а также горловин заправочного коллектора стартового сооружения.

Рис. 4.23. Башня поворотного типа:

/ — кран; 2 — ствол башни; 3 — выдвижная опора; 4 —* подкосы; 5 — центральная опора; 6 — опорная рама;

7 — катки

L

Перед пуском РКС кабину отводят в нишу стартового соо ружения по подвесному рельсовому пути и предохраняют тепло защитной шторой от воздействия газовой струи двигателей.

126

Кабель-заправочные башни (мачты) и кабель-мачты служат для подвода к ракетно-космической системе электрических, за­правочных, дренажных и пневматических коммуникаций, имеют различные габариты (высоту до 100 м и массу до нескольких сотен тонн) и могут быть стационарными или отводными (от­брасываемыми).

Рис. 4.24. Башня обслуживания ракетно-космической си­стемы «Сатурн-V-Аполлон»

£т1ЦИ0Нйрпые башни монтируют на пусковой системе или РИДОМ С ней; такие башни имеют фермы (площадки), которые mpiA ИЛИ N момент пуска отводятся на безопасное расстояние. ' ОТВОДИМО кабель-заправочные мачты (рис. 4.26) или кабель--. М1ЧТЫ обычно устанавливаются на пусковой системе, шарнирно И 1 МОМЕНТ пуски отподятся (отбрасываются) на необходимый

127

угол с помощью противовеса или пневматического (пружинного) привода; кинетическая энергия при отбросе гаоится гидробуфе­ром.

Если коммуникации связи с РКС стыкуют в МИ К (здании вертикальной сборки), то кабель-заправочные башни или ка­бель-мачты транспортируют на стартовую позицию совместно с

РКС

Рис. 4.25. Кабина обслуживания:

/ — привод механизма передвижения; 2 — центральные площадки; 3 *- каретки механизма передвижения; 4 — штора теплозащиты; 5 — телескопические двухсек­ционные колонны; 6 — телескопические трехсекционные колонны; 7 — гидроци­линдр; 5 —платформа; 9 -~ выдвижной мостик; 10 — кольцевая площадка; 11 — поворотный круг; 12 — пульт управления; 13 — механизм поворота круга;

14 — аварийная лестница; 15 — трап; 16 — цепная передача

Стационарная кабель-мачта (рис. 4.27) представляет собой конструкцию, по которой проложены кабели к верхней ступени ракеты. В момент пуска происходит расстыковка штепсельных разъемов и их наземные части вместе с кабелями под действием собственной массы отбрасываются от ракеты.

128

Рис, 4.Hi Кйбель-зпправочная мачта для ракетно-космической

системы «Союз»

Кабель-заправочная башня для ракетно-космической системы «Сатурн-У-Аполлон» (рис. 4.28) монтируется на верхней части стартовой платформы и вместе с РКС доставляется на стартовую позицию гусеничным транспортером.

Башня представляет собой стальную ферму высотой 116 м, по которой проложены топливные и пневматические магистрали,

Рис. 4.27. Кабель-мачта в момент пуска

электрические и телевизионные кабели, телефонные линии, водо­проводные и другие коммуникации. Башня имеет девять откид­ных консолей; к пяти из них подсоединены восемь заправочных устройств. На верхней консоли смонтирована «камера чистоты» с кондиционированным воздухом, которая пристыковывается к люку командного отсека космического корабля и обеспечивает вход и выход космонавтов. Магистрали питания, состоящие из

130

Эй!* 4Ж Кпбрль-заправочная башня для РКС *Сатурн-У-Аполлон»:

|я|ДМ ШЯМемии пневматическими системами отсека об0руДОваниЯ; 2 — переключа-НМ М1ИЙ11 I —Йл«>ки охлаждения отсека оборудования; ^ _ блок управления пневма-iHfWWMH 1Й#1*Мямн основной двигательной установки третьей ступееги; 5 — блок яо-Hli ИЛ**ИДШННМИ i"*:um (гелия и водорода) для надду%а баков третьей ступени, MfliWfl|HH« руАмШНИ оспойного двигателя и заполнения баЛЛоНа для раскрутки тур-НПШ( штЩШ ?щтЛ9пня1 7 — блок управления пневматическими системами вспомо-HlHPrtw Д1ИГЙ1»Л»*Иой устпноики третьей ступени; 8, 9, 10 -_ блоки управления пневма* НЧИЙИМИ «HiffMAMH ДМнгителыюЙ установки второй ступени; // — блок подачи газа ШДЮШ) ДйЙ ИйДдуйП. Ййко второй ступени и охлаждения рубашки двигателей; Я* ММ уйрИШИИИ нивимотическими системами двигательной установки первой

ступени

131

жестких или гибких трубопроводов, соединены через переход­ники с трубопроводами, проложенными в башне, и имеют разъ­емы, присоединяемые к заправочным узлам ракеты-носителя. Башня обслуживания оборудована 17 рабочими площадками; все площадки связаны двумя скоростными лифтами, которые служат также для аварийного покидания космического корабля при возникновении аварийной ситуации и доставки экипажа ко­рабля к желобу быстрого покидания,пускового устройства, начи­нающегося на пусковой платформе.

На башне установлен поворотный консольный кран грузо­подъемностью 22,5 т, которым можно управлять с любой пло­щадки с помощью переносного пульта управления. V

4.6. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

По величине потребляемой электроэнергии космодром можно сравнить с большим современным заводом, оснащенным слож­ными высокоавтоматизированными системами и агрегатами. По­требителями электроэнергии на космодроме являются электро­приводы ферм и площадок обслуживания, электродвигатели лифтов и подъемников, электронасосы систем заправки, пневмо­насосы и эжекторы, системы электрообогрева и кондиционирова­ния. Все они для своего питания требуют переменный трехфаз­ный ток напряжением 380/220 В частотой 50 Гц. Источники этой электроэнергии называются первичными источниками тока. На космодроме есть и другие потребители электроэнергии, которые для своего питания требуют специальные виды токов и напряже­ний. К ним относятся системы управления технологическими операциями (СУ), системы измерений (СИ) и функционального контроля, система наведения и т. п. Специальные виды токов требуются и бортовой аппаратуре, которая в процессе подготовки к пуску ракеты-носителя и космического корабля питается от наземных источников электроснабжения. Питание бортовой ап­паратуры осуществляется специальными токами, а их источники называются вторичными источниками TOiKa. Вторичные источники ■ тока объединены в так называемую систему наземного элек­троснабжения спецтоками (СНЭСТ), которая вырабатывает пе­ременный и постоянный токи различных напряжений и частоты. Следует отметить, что в системах управления и измерений могут также использоваться в качестве отдельных блоков питания вто­ричные источники электроэнергии.

Так как время пуска ракетно-космических систем обычно строго регламентировано, то перерывы в снабжении электро­энергией могут привести к отмене пуска в заданный срок, а иног­да и к более тяжелым последствиям — авариям. Вот почему во­просам надежности и качества энергоснабжения уделяют особое внимание.

Высокая надежность снабжения электроэнергией дости­гается:

применением высоконадежных элементов и узлов систем;

дублированием первичных и вторичных источников электро-Шсргии и кабельных связей, применением кольцевых схем и

1. д.;

четкой организацией работы и высокой квалификацией об­служивающего персонала.

Источники наземного снабжения электроэнергией делятся на типичные, к которым относят промышленные энергосистемы, дтгльные электростанции и химические источники тока, и вто­ричные, т. е. устройства, преобразующие электроэнергию пер-мичиых источников тока напряжением 380/220 В частотой 50 Гц \\ токи и напряжения, необходимые для питания наземных и бор­товых систем автоматического управления и измерений.-

В качестве вторичных источников электроэнергии применяют преобразователи постоянного тока (нестабилизированные и ста­билизированные), машинные преобразователи переменного тока и статические преобразователи переменного тока повышенной чистоты.

Схема снабжения космодрома и РКС электроэнергией при­ведена на рис. 4.29.

Промышленные энергосистемы — это основной источник элек­троснабжения, к которому предъявляют требования повышен­ное! надежности и .обеспечения высокой стабильности напряже­нии.

Электроэнергия на стартовую позицию подается через пони­жающий трансформатор, (см. рис. 4.29), после которого через специальные вводные щиты поступает к потребителям и на вто­ричные источники электроснабжения в виде трехфазного пере­менного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц.

Дизельные электрические станции (ДЭС) являются, как пра­вило, резервным (дублирующим) источником, который обеспе-ЧМйпет электропитание при выходе из строя основных линий §Л6КТропередач (ЛЭП). В качестве источника электроэнергии в ДЭС используется дизель-генератор, мощность которого опреде-Лйёт и мощность самой станции. Время непрерывной работы Д$С не регламентируется и зависит от количества топлива, т. е. •М когти топливных баков.

Обычно используют автоматизированные дизельные электри-ЦвСКИе станции, автоматически запускаемые при прекращении HNfRMHN от промышленных источников и способные работать в fMIHH* Длительного времени без обслуживающего персонала.

Д1Ю ГНибжсиы аппаратурой поддержания нормального ре-ЖНМЙ риАоты, :»шциты, запуска и останова, аварийно-предупре-ДИТМЬНоА сигнализацией, а также системой автоматического ИОНТрОЛИ и регулирования напряжения и частоты тока, темпе-fMtypu виды и масла и подзарядки аккумуляторных батарей.

133

Кроме того, предусмотрено и ручное дистанционное управление, обеспечивающее пуск и останов ДЭС, включение и выключение генератора, повторное включение после срабатывания защиты и устранения неисправности.

Дизельные электрические станции могут быть передвижными, размещаемыми в кузовах на шасси грузовых автомобилей или в железнодорожных вагонах, и стационарными, расположенными в сооружениях космодрома.

Рис. 4,29. Схема снабжения электроэнергией космодрома и ракетно-космиче

ского комплекса

Химические источники тока обеспечивают постоянным током напряжением 30 и 6 В системы управления и измерений, а так­же систему-аварийного освещения и применяются в нестацио­нарных устройствах автоматического контроля и управления, в переносных осветительных приборах и как источник тока в «го­рячем резерве»* на случай выхода из строя основного источника, для чего практикуется так называемое «буферное» включение.

Поскольку к системам управления и измерений в ряде слу­чаев предъявляют требования пожаровзрывобезопасности, воз­можно применение сухих химических источников тока (сухих батарей), которые обладают высоким внутренним сопротивле­нием и малой мощностью. Это позволяет обеспечить безопас-

* «Горячий резерв» — это такой способ резервирования, при котором вы­ход из строя или отказ основного источника энергопитания не приводит к пе­рерыву в питании потребителей, тогда как при других способах резервирова­ния -'Требуется время на подключение резервного источника.

J 34

Horn» работы систем, так как в случае появления неисправно­сти величина тока ограничивается внутренним сопротивлением источника. Однако малое время непрерывной работы, зависи­мость параметров от температуры окружающей среды, сравни­тельно высокая стоимость затрудняют и ограничивают исполь-моиапие химических источников тока. В последнее время наибо-лее широко применяют выпрямители постоянного тока на полу­проводниковых элементах.

В состав системы наземного электроснабжения спецтоками (СЛЭСТ) входят нестабилизированные преобразователи посто­янного тока (ПС), стабилизированные преобразователи посто­янного тока (ПСС), преобразователи переменного тока машин­ного типа (АМГ), токораспределительные устройства (ТРУ),

пульты дистанционного управления (ПДУ), распределительные силовые коробки (PCК) и кабельная сеть.

Нестабилизированные статические преобразователи постоян­ного тока предназначены для снабжения постоянным током си­стем и отдельных приборов управления и измерений, когда . не требуются высокостабильное напряжение и повышенная на­дежность. Напряжение на выходе такого преобразователя зави­сит от колебаний и изменений входного напряжения перемен­ного тока и тока нагрузки.

Стабилизированные статические преобразователи постоян­ного тока позволяют получать на выходе напряжение постоянного Тока с отклонениями от номинального не более ±3%, а в луч­ших образцах —менее ±1%.

11реобразователи машинного типа, или электромашинные преобразователи, — это электрические машины, преобразующие одни вид тока в другой, с иными напряжением, частотой и т. д. И ишшеимости от назначения они делятся на преобразователи Постоянно-переменного тока (преобразующие переменный ток в Постоянный или наоборот), преобразователи постоянного тока (преобразующие напряжение постоянного тока), преобразовате­ли чистоты и т. д.

Токораспределительные устройства в системах наземного М#Ктроспабжения спецтоками выполняют роль силовых ком-МУТйторов выходных шин, статических стабилизированных пре-|}п|)й:юилтелей. Такие устройства изготавливают в виде отдель­ных стоек обычно унифицированной конструкции, в которых рйЯМгщмют контакторы и элементы токовой защиты (автоматы 111ЦИТЫ сети, плавкие предохранители), клеммы и сальниковые МОДЫ Для кабелей, служащие для связи ТРУ с выходными фи-Д|фйМ11 статических стабилизированных преобразователей и с НШ'руакоЛ, /I также промежуточные реле для дистанционного уп-рШШИМН контакторами и приборы контроля качества тока и на-Ирижгпия ни выходных шинах.

Пульты дистанционного управления предназначены для дис-ЦНЦИоппого включения статических стабилизированных преоб-

■

135

разователей или включения и выключения их выходных фиде­ров в токораспределительных устройствах непосредственно с места подключения приборов — потребителей энергии.

Распределительные силовые коробки в системах наземного электроснабжения спецтоками используют в качестве оконечных устройств, предназначенных для подключения потребителей, удаленных от статических преобразователей.

Для кабельной сети СНЭСТ используют обычно кабели двух типов: гибкие и стационарные. Гибкие кабели со штепсельными разъемами применяют для соединения отдельных приборов (пультов, стоек, преобразователей), входящих в функционально независимые комплекты оборудования, располагаемые внутри одного помещения. Стационарные кабели, которые распаивают внутри приборов на клеммники, имеют броневую защиту и рас-* считаны на работу в неотапливаемых сооружениях.