Агрегатный отсек:
1 - блок очистки и охлаждения воздуха;
2 - воздуховод;
Сборники:
3 - сборники конденсата; 4 - сборники отходов АСУ;
Баллоны:
5 - кислородные баллоны; 8 - противопожарный баллон;
6 - регенераторы;
7 - гермоплата;
9 - кран переключения системы СТР
Приборные отсеки ПО-1 и ПО-2 служат для размещения радиоэлектронного оборудования и элементов СОТР. Они закрыты панелями с открывающимися крышками для доступа к блокам.
Экипаж через входной люк на левом борту кабины попадает в бытовой отсек, а из него по лестнице и через переходные люки в потолке бытового отсека с двух сторон - в командный отсек, а через открывающиеся крышки люков в нижнем полу - в агрегатный отсек.
Сложности, с которыми столкнулись создатели кабины в части обеспечения предъявляемых к ней требований по герметичности, заключались в том, что погонная длина герметичных сварных швов составила 153 м, количество герметизируемых проемов и отверстий в оболочке - 1018, а погонная длина герметичных уплотнений на оболочке (с двойными барьерами уплотнений) - 142 м; при этом допустимые утечки воздуха из кабины не должны превышать 1,5 кг/сут, что соответствует наличию отверстия диаметром около 0,35 мм.
Интерьер командного отсека в первом полете ОК "Буран"
Общий вид кабины: 1- входной люк; 2- остекление (фонарь); 3- люки для катапультирования; 4- узлы подвески кабины; 5- гермоплаты; 6- верхние иллюминаторы; 7- модуль командных приборов.
Компоновка кабины: 1-агрегатный отсек; 2- бытовой отсек (БО); 3- командный отсек (КО); 4,6- катапультные кресла (в посадочном и стартовом положениях); 5- люк для катапультирования; 7- шлюзовая камера кабины; 8- нижний пол; 9- верхние иллюминаторы; 10,11- рабочие места РМ-4 и РМ-3; 12- верхний пол; 13- задний иллюминатор; 14,15- рабочие места РМ-5 и РМ-6; 16- ассенизационно-санитарное устройство; 17,19- рабочие места РМ-2 (летчика) и РМ-1 (командира); 18- переходные люки из БО в КО; 20- эксплуатационные люки; 21,22,23- приборные отсеки ПО-1, ПО-7 и ПО-2; 24- входной люк; 25- буфет
|
Компоновка кабины самолета-аналога БТС-02 ОК-ГЛИ несколько отличается от штатной, в частности, размещением оборудования в бытовом отсеке |
на верх
Планер
Основой конструкции ОК является планер, который образует аэродинамические обводы, воспринимает нагрузки на всех участках полета, служит корпусом корабля, оснащаемым в процессе его сборки, и имеет в своем составе системы и элементы, обеспечивающие спуск и посадку. Его масса, включая собственные системы, составляет около 40% стартовой массы ОК
|
|
Конструкция планера (без теплозащитного покрыти - ТЗП) обеспечивает размещение и защиту экипажа, полезного груза и различных систем и оборудования от воздействия окружающей среды на всех этапах полета. Конструкция планера включает (см.рис.): | ||
|
|
- |
герметичный модуль кабины (МК) экипажа; | |
|
|
- |
носовую часть фюзеляжа (НЧФ) с носовым коком, остеклением и входным люком; | |
|
|
- |
среднюю часть фюзеляжа (СЧФ) со створками отсека полезного груза (ОПГ), вентиляционными створками, узлами связи с РН и нишей передней опоры шасси; | |
|
|
- |
хвостовую часть фюзеляжа (ХЧФ) с узлами крепления вертикального оперения, узлами связи РН, узлами крепления ОДУ и вентиляционными створками; | |
|
|
- |
балансировочный щиток (БЩ); | |
|
|
- |
консоли крыла с аэродинамическими органами управления (элевонами с элевонными щитками), передней кромкой, наплывом и нишами основных опор шасси; | |
|
|
- |
вертикальное оперение с рулем направления - воздушным тормозом; | |
|
|
- |
элементы крепления аппаратуры, оборудования, трубопроводов, жгутов и т.п. | |
|
Конструкция планера: 1- носовой кок; 2- носовая часть фюзеляжа (НЧФ) - агрегат Ф-1; 3- носовой блок двигателей управления; 4- герметичный модуль кабины; 5- крыло с наплывом; 6- носовые секции крыла из углерод-углеродного материала; 7- элевоны; 8- элевонные щитки; 9- средняя часть фюзеляжа (СЧФ) - агрегат Ф-2; 10- киль; 11- руль направления - воздушный тормоз; 12- хвостовая часть фюзеляжа (ХЧФ) - агрегат Ф-3; 13- балансировочный щиток; 14- створки отсека полезного груза с панелями радиационного теплообменника; 15- створка ниши основной опоры шасси; 16- основная опора шасси; 17- створка ниши передней опоры шасси; 18- передняя опора шасси; 19- входной люк |
| ||
|
Силовая схема конструкции планера выбрана с учетом создания единого силового каркаса, способного воспринимать аэродинамические, вибрационные и инерционные нагрузки, сосредоточенные силы и моменты от полезного груза, бортового оборудования, узлов связи с РН, двигательной установки и посадочных устройств. Основными силовыми элементами конструкции планера служат следующие: | |
|
- |
панели, усиленные продольным набором, замыкающие и образующие внешний контур планера; |
|
- |
продольные силовые элементы (балки), воспринимающие нагрузки при изгибе фюзеляжа; |
|
- |
шпангоуты с несущими поясами и фермами; |
|
- |
лонжероны и нервюры крыла и вертикального оперения. |
|
Наличие в средней части фюзеляжа и в корневой части крыла больших вырезов для ОПГ и шасси нарушило целостность силовой схемы и потребовало введения дополнительных силовых элементов. | |
Детальное технологическое членение фюзеляжа рассматривается по-агрегатно: носовая часть фюзеляжа (НЧФ) Ф-1, модуль кабины (МК), средняя и хвостовая части фюзеляжа (СЧФ + ХЧФ) Ф-2, не используемая на летных изделиях воздушно-реактивная двигательная установка (ВРДУ):
|
|
|
|
В процессе сборки ОК на планер устанавливаются необходимые для космического полета системы и агрегаты, составляющие около 20 % стартовой массы ОК, а также универсальнное оборудование для работы с полезной нагрузкой (ПН) и сменные отсеки, составляющие до 11% стартовой массы ОК. Слева показана сборка планера в сборочном цехе. (Copyright© ОАО "НПО Молния" 1998, инв. №2919/4) |
При создании ОК была принята концепция теплозащищенной относительно "холодной" внутренней конструкции планера (-130° ...+160°С), при этом носовое затупление (кок) фюзеляжа и передняя кромка крыла, выполненные из жаростойкого композиционного углерод-углеродного материала, потребовали создания тепловых барьеров в стыках с основной конструкцией.
Создание планера ОК потребовало и решения проблемы интенсивных акустических нагрузок, которая непосредственно связана с динамической прочностью конструкции и многоразового ТЗП, надежностью функционирования оборудования и с жизнеобеспечением экипажа. Экстремальные нагрузки на конструкцию наблюдаются при старте и при прохождении трансзвукового диапазона скоростей на этапах выведения и спуска с орбиты. При старте и на начальном участке полета акустические нагрузки определяются шумом сверхзвуковых струй двигательных установок РН, а на участках полета с трансзвуковыми скоростями, когда реализуются максимальные скоростные напоры,- пульсациями давления в пограничном слое, причем в зонах образования нестанционарных скачков уплотнения и отрывных течений наблюдаются их максимальные уровни.
Элевон крыла состоит из двух секций (внешней и внутренней), подвешенных на трех узлах к хвостовой части крыла. Каждая секция имеет автономный привод, размещенный в крыле, обеспечивающий отклонение элевона на 35° вверх и на 20° вниз. В зазоре между элевоном и хвостовой частью крыла во избежание проникновения плазмы установлен эластичный жгут.
|
Для получения минимальной массы конструкции планера и его элементов были использованы программы ЦАГИ, реализующие метод конечных элементов. Проведенные численные исследования позволили решить принципиальные вопросы определения напряженного и деформированного состояния конструкции: | |
|
- |
деформации фюзеляжа и створок ОПГ при различных условиях нагружения; |
|
- |
напряженного состояния конструкции при воздействии сосредоточенных нагрузок; |
|
- |
деформации и температурных нагрузок, вызываемых неравномерным нагревом или различными коэффициентами линейного расширения материалов, и т.п. |
|
Кроме расчетов статического нагружения были проведены расчеты: | |
|
- |
динамической прочности при нестационарных нагрузках во время старта, полета по траектории на этапах вывода на орбиту, разделения ОК и РН, функционирования на орбите, входа в плотные слои атмосферы и посадки; |
|
- |
устойчивости элементов конструкции к явлениям аэроупругости как в режиме больших скоростных напоров при выведении на орбиту, так и на участке спуска с нее; |
|
- |
прочности при воздействии акустических нагрузок на старте, на этапах вывода на орбиту и спуска в атмосфере; |
|
- |
дополнительного нагружения от неравномерности температурного поля, достигающей на отдельных элементах до 50 °С. |
|
В расчетах учитывалась повторяемость нагрузок при многократном применении ОК. | |