- •Конспект лекций по дисциплине «Устройство и проектирование ла»
- •Москва, 2012 г. Основные обозначения и сокращения
- •Введение
- •1. Строение и основные параметры атмосферы Земли
- •Стандартная атмосфера (сокращенная) Земли
- •1.1. Классификация ракет
- •2. Характеристика реактивного принципа движения и особенности ракетного полета
- •2.1. Траектория полета ракеты-носителя
- •2.2. Силы и моменты, действующие на ла на активном участке траектории полета
- •2.2.1. Движение точки переменной массы
- •2.2.2. Тяга ракетного двигателя и показатели его эффективности
- •2.2.3. Первая задача Циолковского
- •2.2.4. Формула Циолковского для многоступенчатой ракеты
- •3. Общие сведения об устройстве рн
- •3.2. Конструктивно-силовые схемы корпуса ступени
- •3.2.1. Структура корпуса ступени
- •3.3. Баки
- •3.3.1. Назначение баков и требования, предъявляемые к ним
- •3.3.2. Схемы баков
- •3.3.3. Конструкция баков
- •3.3.3.1. Гладкие баки
- •3.3.3.2. Бак с продольным набором
- •3.3.3.3. Шпангоуты бака
- •4. Системы наддува топливных баков
- •4.1. Предохранительные устройства для сброса избыточного давления
- •5. Арматура топливных баков
- •5.1. Заборные устройства баков
- •5.2. Система синхронного опорожнения баков (соб)
- •5.3. Система контроля уровня при заправке (ску)
- •5.4. Трубопроводы, тоннельные трубы
- •5.5. Сильфоны и гибкие трубопроводы
- •5.6. Соединения трубопроводов
- •5.7. Устройства в баках для гашения колебаний топлива
- •5.8. Крепление элементов арматуры
- •5.9. Люки, штуцера, фланцы баков
- •6. Конструктивно-силовые схемы отсеков корпуса рн
- •6.1. Бесстрингерные (гладкие) отсеки
- •6.2. Каркасные отсеки
- •6.3. Отсеки вафельной конструкции
- •6.4. Отсеки гофрированной и сотовой конструкции
- •6.5. Ферменные отсеки
- •7. Системы разделения ступеней и отделения головной части
- •7.1. Конструкция элементов систем разделения и отделения гч
- •8. Конструкция элементов специального назначения корпуса рБл
- •8.1. Теплозащитные днища (донная защита)
- •8.2. Теплозащитные экраны
- •8.3. Отражательные устройства
- •8.4. Узлы связи с комплексом наземного оборудования (связи "борт-земля")
- •8.5. Транспортировочные опоры
- •8.6. Узлы силового крепления рн к стартовому сооружению
- •8.7. Узлы силовой связи с агрегатами обслуживания
- •8.8. Заправочные соединения компонентов топлива
- •8.9. Платы электрических и пневматических разъемов
- •Литература
- •Содержание
8.5. Транспортировочные опоры
Наиболее распространено горизонтальное транспортирование РБл или собранной РН (исключение составляет вертикальное транспортирование РН "Сатурн-V"). РБл или собранную РН укладывают на ложементы транспортного агрегата на специальные опоры корпуса РН. Положение опор выбирают из условия минимальных нагрузок, действующих на корпус РН при транспортировании и обеспечения более равномерного распределения реакции между опорами. Чаще всего опоры располагают вблизи стыков отсеков РБл или по их торцам. Для разгрузки основных опор иногда применяют так называемую тарированную опору, обеспечивающую приложение к РН в месте ее установки вполне определенной силы, уменьшающей реакции на основные опоры. Конструкция узлов, используемых в качестве опор, должна предусматривать минимальное увеличение массы шпангоута в месте его постановки. Одна из возможных конструкций подобного узла приведена на рис. 8.1, а, где опора имеет вид накладного фитинга, а нагрузка параллельна касательной к контуру шпангоута. При этом для уменьшения изгибающего момента, действующего на шпангоут, вылет h должен быть минимальным.
Рис. 8.1. Конструкция опоры (а) и схема перекладки блока с помощью технологических балок (б)
1 – передний узел; 2 – корпус; 3 – балка; 4 – задний узел
В качестве опоры может быть использован шпангоут корпуса. В этом случае опора транспортного устройства имеет вид ложемента с углом охвата 120°. Опоры в виде накладных фитингов могут быть съемными – их снимают после установки РН на стартовое сооружение. Это улучшает массовые характеристики РН, но усложняет ее эксплуатацию.
В большинстве случаев узлы, предназначенные для транспортирования, используют и в качестве технологических опор для крепления съемного технологического оборудования (например, балок). Использование технологической балки, опирающейся на фитинги, закрепленные на блоке, позволяет обеспечить удобство работ и минимальные нагрузки на корпус при перекладывании РБл, собираемого вертикально, на стыковочную тележку для последующей горизонтальной сборки (рис. 8.1, б).
8.6. Узлы силового крепления рн к стартовому сооружению
Для удержания РН на стартовом сооружении при действии ветровых нагрузок в период подготовки к пуску предусмотрено ее крепление с помощью специальных замков. Эти замки размещают в плоскости, по которой в процессе старта происходит расстыковка РН со стартовым сооружением или со специальным узлом крепления, остающимся на стартовом сооружении, но входящим в состав РН. Подобный узел крепления может быть выполнен в виде переходной рамы прямоугольного или трапециевидного сечения (рис. 8.2).
Рис. 8.2. Схема крепленая РН на стартовом сооружении с помощью переходной рамы:
1 – корпус РН; 2 – переходная рама; 3 – пусковое устройство; 4 – плоскость разделения при старте РН; 5 – замок.
Во внутреннем объеме переходной рамы располагают трубопроводы, арматуру, различные соединения связей "борт-земля", а также замки силовой связи с РН. Количество замков зависит от нагрузки, действующей в стыке и допустимого усилия на один замок. Обычно замки не воспринимают перерезывающую силу, поэтому на стыке РН с переходной рамой устанавливают шпильки, выполняющие роль направляющих в момент старта. Замки силового крепления могут открываться как заранее, так и в процессе старта. В первом случае старт называется свободным, во втором – стесненным (заневоленным). Стесненный старт уменьшает динамические нагрузки в момент старта и обеспечивает более быстрое прохождение участка начального движения. При стесненном старте силовые узлы крепления имеют специальные устройства – механические демпферы, усилие сопротивления движению которых уменьшается по мере подъема РН. Схема такого устройства, применяемая на РН "Сатурн-V", показана на рис. 8.3.