Технічний комплекс ракети-носія

Реферат: Технічний комплекс ракети-носія, містить послідовно розташовані монтажно-випробувальний корпус ракети-носія (МВК РН), монтажно-випробувальний корпус головного блока (МВК ГБ) і заправну станцію (ЗС), котрі мають приміщення з поперечними стінами з воротами і поздовжніми стінами, мостові крани, монтажно-стикувальні візки (МСТ) для першого і другого ступенів РН, рухомий стенд для стикування ГБ та системи термостатування і газопостачання зі стояками, причому у МВК РН розташовані центральна залізнична колія для установника РН, допоміжна залізнична колія для складання РН і переміщення рухомого стенда з МВК ГБ та зона ховання РН, МВК ГБ має залу складання ГБ з космічним апаратом (КА) за допомогою стаціонарного стенду і залу підготовки КА, а ЗС має залу заправлення КА, що прилягає до зали підготовки КА, і приміщення для заправного обладнання КА. МВК ГБ і ЗС зміщені у поперечному напрямку в бік допоміжної залізничної колії, при цьому їх сумісна поздовжня стіна розташована між центральною і допоміжною залізничними коліями, а на вільній поперечній стіні МВК ГБ, що прилягає до МВК РН, виконані ворота для доставлення КА. UA 92383 U (12) UA 92383 U UA 92383 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ракетно-космічної галузі, а більш конкретно - до технічних комплексів, і може використовуватися для складання і перевірки ракет-носіїв середнього класу. Відомим є технічний комплекс ракети-носія (ТК РН), який містить послідовно розташовані монтажно-випробувальний корпус ракети-носія (МВК РН), монтажно-випробувальний корпус головного блока (МВК ГБ) і МВК третього ступеня РН, котрі мають приміщення з поперечними стінами з воротами і поздовжніми стінами, мостові крани, монтажно-стикувальні візки (МСВ) для першого і другого ступенів РН і рухомий стенд для стикування ГБ, причому у МВК РН розташовані центральна залізнична колія для транспортера (установника) РН, допоміжна залізнична колія для складання РН і переміщення рухомого стенда з МВК ГБ та зона ховання РН з опорами (див. патент України № 52453А, МПК B64G 5/00, В63В 1/00, 2002 р.). Цей ТК РН застосовується на кораблі супроводження плавучого ракетного комплексу у вигляді монтажновипробувального відсіку. При цьому заправлення КА компонентами палива здійснюється на окремій ЗС, а складання головного блока здійснюється в окремому МВК ГБ. Недоліком відомого ТК РН є його низькі експлуатаційні якості, такі як: - необхідність додаткових споруд (окремих ЗС і МВК ГБ) для забезпечення підготовки РН; - наявність додаткового складного агрегату для транспортування ГБ з додаткових споруд у МВК РН та для забезпечення теплового режиму і чистоти всередині ГБ. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип ТК РН за патентом України № 60987u, МПК B64G 5/00, 2010 р. Вказаний ТК РН містить послідовно розташовані МВК РН, МВК ГБ і ЗС, котрі мають приміщення з поперечними стінами з воротами і поздовжніми стінами, мостові крани, монтажно-стикувальні візки для першого і другого ступенів РН та рухомий стенд для стикування ГБ, причому у МВК РН розташовані центральна залізнична колія для установника РН, допоміжна залізнична колія для складання РН і переміщення рухомого стенда з МВК ГБ та зона ховання РН. МВК ГБ має залу складання ГБ з КА за допомогою стаціонарного стенда і залу підготовки КА, а ЗС має залу заправлення КА, що прилягає до зали підготовки КА, і приміщення для розміщення заправного обладнання КА (див. книгу "Космодром" под ред. А.П. Вольского, М., "Машиностроение", 1977, с. 58, 77). Зали підготовки КА і заправлення КА мають високий ступінь чистоти. У МВК РН також розташовані: - система термостатування зі стояками за патентом України № 58396А, МПК B64G 5/00, Е04Н 5/02, 2003 р.; - система газопостачання зі стояками за патентом України № 18731u, МПК B64G 5/00, B66F 11/00, 2006 р. Недоліком відомого ТК РН є його невисокі експлуатаційні якості, такі як: - низька продуктивність ТК РН, тому що він має одне робоче місце для підготовки РН; - стояки систем термостатування і газопостачання розташовані у МВК РН не оптимально, тому потрібні довгі комунікації для зв'язку стояків з РН; - складність виїзду транспортних засобів (довгих колісних причепів), які доставляють ступені РН і ГБ у МВК РН, котрий має одні ворота; - необхідна додаткова споруда - ЗС для заправлення другого ступеня РН висококиплячими компонентами палива - гас у бак пального, а азотний тетраоксид (AT) і несиметричний диметилгідразин (НДМГ) у рушійну установку малої тяги (РУМТ), при цьому на ЗС не потрібен високий ступінь чистоти приміщення. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції ТК РН, яка б дозволила забезпечити підвищення темпу пусків ракет шляхом уведення в неї нових елементів і технічних рішень, таких як: - МВК ГБ і ЗС зміщуються у поперечному напрямку в бік допоміжної залізничної колії, при цьому їх сумісна поздовжня стіна розташовується між центральною і допоміжною залізничними коліями, а на вільній поперечній стіні МВК ГБ, що прилягає до МВК РН, виконуються ворота для доставлення КА, що дозволяє забезпечити зручний виїзд транспортних засобів з МВК РН після розвантаження ступенів РН і ГБ; - МВК РН споряджається розташованою в зоні ховання РН додатковою залізничною колією для монтажно-стикувальних візків і рухомого стенда, при цьому стояки системи термостатування монтуються у МВК РН біля кожної залізничної колії та розташовується у зоні відповідного ГБ, а стояки системи газопостачання монтуються між поздовжніми стінами МВК РН і додатковими й допоміжними залізничними коліями відповідно та розташовуються у зоні перших ступенів, що дозволяє підвищити ефективність використання площі МВК РН і забезпечити не тільки ховання РН, а організувати друге робоче місце для складання РН; 1 UA 92383 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - МВК ГБ споряджається шлюзовою камерою і транспортною залізничною колією для переміщення транспортного візка з КА, при цьому приміщення МВК ГБ розділюються окремими поперечними стінами і розташовані послідовно у напрямку від МВК РН наступним чином шлюзова камера, зала складання ГБ і зала підготовки КА, а стаціонарний стенд розташовується між допоміжною і транспортною залізничними коліями, що дозволяє забезпечити оптимальне розміщення робочих зон і технологічного обладнання для проведення робіт у МВК ГБ; - ЗС споряджається додатковою залою для заправлення другого ступеня і приміщенням для розташування відповідного заправного обладнання, при цьому приміщення ЗС розділюються проміжними поперечними стінами і розташовані послідовно у напрямку від МВК ГБ наступним чином - зала заправлення КА, приміщення для заправного обладнання КА, зала заправлення другого ступеня РН, приміщення для заправного обладнання другого ступеня РН, а ворота у залу заправлення другого ступеня РН виконуються в обох поздовжніх стінах, що дозволяє забезпечити оптимальне розміщення робочих зон і технологічного обладнання для проведення робіт на ЗС; - зала підготовки КА у МВК ГБ має дві ділянки для підготовки КА, розділених поздовжньою перегородко, при цьому кожна ділянка зали підготовки КА з'єднується за допомогою воріт з залою заправлення КА на ЗС, що дозволяє виключити взаємний вплив небажаних факторів під час підготовки двох КА, у тому числі у заправленому стані. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованому ТК РН, який містить послідовно розташовані монтажно-випробувальний корпус ракети-носія (МВК РН), монтажновипробувальний корпус головного блока (МВК ГБ) і заправну станцію (ЗС), котрі мають приміщення з поперечними стінами з воротами і поздовжніми стінами, мостові крани, монтажностикувальні візки (МСТ) для першого і другого ступенів РН, рухомий стенд для стикування ГБ та системи термостатування і газопостачання зі стояками, причому у МВК РН розташовані центральна залізнична колія для установника РН, допоміжна залізнична колія для складання РН і переміщення рухомого стенда з МВК ГБ та зона ховання РН, МВК ГБ має залу складання ГБ з космічним апаратом (КА) за допомогою стаціонарного стенда і залу підготовки КА, а ЗС має залу заправлення КА, що прилягає до зали підготовки КА, і приміщення для заправного обладнання КА, в ньому МВК ГБ і ЗС зміщені у поперечному напрямку в бік допоміжної залізничної колії, при цьому їх сумісна поздовжня стіна розташована між центральною і допоміжною залізничними коліями, а на вільній поперечній стіні МВК ГБ, що прилягає до МВК РН, виконані ворота для доставлення КА. МВК РН споряджений розташованою в зоні ховання РН додатковою залізничною колією для монтажно-стикувальних візків і рухомого стенда, при цьому стояки системи термостатування змонтовані у МВК РН біля кожної залізничної колії та розташовані у зоні відповідного ГБ, а стояки системи газопостачання змонтовані між поздовжніми стінами МВК РН і додатковими й допоміжними залізничними коліями відповідно та розташовані у зоні перших ступенів. МВК ГБ споряджений шлюзовою камерою і транспортною залізничною колією для переміщення транспортного візка з КА, при цьому приміщення МВК ГБ розділені окремими поперечними стінами і розташовані послідовно у напрямку від МВК РН наступним чином - шлюзова камера, зала складання ГБ і зала підготовки КА, а стаціонарний стенд розташований між допоміжною і транспортною залізничними коліями. ЗС споряджена додатковою залою для заправлення другого ступеня і приміщенням для розташування відповідного заправного обладнання, при цьому приміщення ЗС розділені проміжними поперечними стінами і розташовані послідовно у напрямку від МВК ГБ наступним чином - зала заправлення КА, приміщення для заправного обладнання КА, зала заправлення другого ступеня РН, приміщення для заправного обладнання другого ступеня РН, а ворота у залу заправлення другого ступеня РН виконані в обох поздовжніх стінах. Крім того, зала підготовки КА у МВК ГБ має дві ділянки для підготовки КА, розділених поздовжньою перегородко, при цьому кожна ділянка зали підготовки КА з'єднана за допомогою воріт з залою заправлення КА на ЗС. Для пояснення конструкції ТК РН і його роботи додаються креслення та його детальний опис. На кресленнях зображено: - на фіг. 1 - загальний план ТК РН; - на фіг. 2 - загальний план МВК РН; - на фіг. 3 - загальний план ЗС і МВК ГБ; - на фіг. 4 - вигляд А фіг. 2 (вигляд РН на МСВ); - на фіг. 5 - вигляд Б фіг. 3 (контейнер з КА на транспортному візку); - на фіг. 6 - вигляд В фіг. 3 (другий ступінь РН на МСВ); - на фіг. 7 - вигляд Г фіг. 3 (КА на монтажному візку); - на фіг. 8 - вигляд Д фіг. 3 (КА на стаціонарному стенді); 2 UA 92383 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - на фіг. 9 - вигляд Д фіг. 3 (ГБ на стаціонарному стенді). Запропонований ТК РН складається з МВК РН 1 з прибудовою 2, МВК ГБ 3 з прибудовою 4 і ЗС 5 (фіг. 1). ТК РН має поперечну стіну 6 з воротами 7, поперечну стіну 8 з воротами 9, 10, 11, поперечну стіну 12 з воротами 13, 14 і поперечну стіну 15, а також дві поздовжні стіни 16, 17, поздовжню стіну 18 з воротами 19 і поздовжню стіну 20 з воротами 21 (фіг. 1-3). На ТК РН розміщені: центральна залізнична колія 22, допоміжна залізнична колія 23, тупикова залізнична колія 24, транспортна залізнична колія 25 (фіг. 1). ТК РН включає наступне обладнання: МСВ 26, 27 відповідно для першого 28 і другого 29 ступенів, установник 30 для РН 31, рухомий стенд 32 для ГБ 33, систему 34 термостатування зі стояками 35 і гнучкими рукавами 36, систему 37 газопостачання зі стояками 38, транспортер 39, транспортний візок 40, монтажний візок 41 для КА 42, стаціонарний стенд 43 з під'їзною колією 44, заправне обладнання 45 для КА 42, заправне обладнання для другого ступеня 29, котре включає обладнання 46 для заправлення гасу і обладнання 47 для заправлення AT і НДМГ. У МВК ГБ 3 виконані окрема поперечна стіна 48 з двома воротами 49, 50 і окрема поперечна стіна 51 з двома воротами 52, 53, при цьому ці стіни ділять МВК ГБ 3 на наступні приміщення: шлюзову камеру 54, залу 55 складання ГБ 33 і залу підготовки двох КА 42, котра розділена поздовжньою перегородкою 56 на дві ділянки 57, 58 (фіг. 3). На ЗС 5 виконані три проміжні поперечні стіни 59, 60, 61, котрі ділять ЗС 5 на наступні приміщення: залу 62 заправлення КА 42, приміщення 63 для розміщення заправного обладнання 44 КА 42, залу 64 заправлення другого ступеня 29, приміщення 65 для розміщення заправного обладнання 46 гасу і заправного обладнання 47 AT і НДМГ (фіг. 3). У вільних приміщеннях 66 прибудови 2 МВК РН 1 і у приміщеннях прибудови 4 МВК ГБ 3 розміщується контрольно-перевірочна апаратура і допоміжне технологічне обладнання. КА 42 доставляють у контейнері 67. Усі приміщення МВК РН 1 і МВК ГБ 3 споряджені мостовими кранами, котрі не зображені. На кресленнях пунктирною лінією зображені проміжні положення елементів ТК РН. Робота запропонованого ТК РН здійснюється наступним чином. Для складання РН у приміщення ТК РН подають ступені 28, 29, ГБ 33, КА 42 і обладнання КА на транспортних засобах у вигляді причепів у такій послідовності, при цьому установник 30 відсутній. Через ворота 7 у МВК РН 1 подають послідовно ступені 28, 29, з них знімають чохли і перевантажують на вільні МСВ 26, 27 (фіг. 4), які знаходяться на тупиковій залізничній колії 24 або на допоміжній залізничній колії 23. Далі транспортні засоби виїжджають через ворота 9 (фіг. 2). Потім рухомий стенд 32 переміщують по допоміжній залізничній колії 23 з МВК ГБ 3 у МВК РН 1 через ворота 49, 10, транспортний засіб з ГБ 33 через ворота 7 подають у МВК РН 1, ГБ 33 (без КА 42) перевантажують на рухомий стенд 32 і подають через ворота 10 у шлюзову камеру 54, де ГБ 33 очищують, знімають з нього чохол і рухомий стенд 32 подають через ворота 49 у залу 55 складання ГБ 33 (фіг. 2, 3). Одночасно готують КА 42. Для чого через ворота 11 подають транспортний засіб з контейнером для технологічного обладнання КА 42, у тому числі монтажний візок 41, у шлюзову камеру 54. У шлюзову камеру 54 через ворота 50 подають транспортний візок 40 по транспортній залізничній колії 25 (фіг. 3). Контейнер перевантажують на транспортний візок 40, очищують і через ворота 50 подають у залу 55 складання ГБ 33, де розвантажують технологічне обладнання КА 42. Потім порожній контейнер вивозять з МВК ГБ 3, а на ділянку 58 через ворота 53 аналогічно подають контейнер 67 з КА 42 (фіг. 5) і перевантажують його з контейнера 67 на монтажний візок 41 (фіг. 7). Для доставлення контейнера 67 на ділянку 57 його разом з транспортним візком 40 перевантажують на допоміжну залізничну колію 23 у залі 55 складання ГБ 33 і переміщують через ворота 52. Контейнер 67 без КА вивозять з МВК ГБ 3 у зворотній послідовності. На ЗС 5 доставляють компоненти палива: - гас - 3000-4000 кг; - AT і НДМГ - по 50 кг; - компоненти палива для КА - 500-1500 кг. У МВК РН 1 проводять електричні і пневматичні перевірки ступенів 28, 29. Через ворота 7 подають транспортер 39 і перевантажують другий ступінь 29 на транспортер 39. Транспортер 39 через ворота 9 вивозять і доставляють у залу 64 ЗС 5 через ворота 21 (фіг. 2, 3, 6). Спочатку за допомогою обладнання 46 заправляють гас, а потім за допомогою обладнання 47 заправляють AT і НДМГ. Схема баків, що заправляють, наведена у патенті РФ № 2.240.264, МПК B64G 1/00, B64G 1/16, B64G 1/40, 2003 р. для розгінного блока, тобто верхнього ступеня 3 UA 92383 U 5 10 15 20 25 30 35 РН. Далі транспортер 39 вивозять через ворота 19 ЗС 5 і завозять у МВК РН 1 через ворота 7. Перевантажують другий ступінь 29 на МСВ 27 і стикують його до першого ступеня 28, а транспортер 39 вивозять через ворота 9. На ділянці 57 (58) проводять підготовку КА 42 і переміщують монтажний візок 41 з КА 42 через ворота 13 (14) у залу 62, де КА 42 заправляють компонентами палива за допомогою обладнання 45. Далі КА 42 повертають у залу 55 складання ГБ 33 через ворота 13 (14) і 52 (53), а заправне обладнання 45, 47 нейтралізують. Рухомий стенд 32 з ГБ 33 (без КА) перевантажують на під'їзну колію 44 і здійснюють встановлення КА 42 у ГБ 33 за допомогою стаціонарного стенда 43 за патентом України № 62193u, МПК B64G 1/00, F42B 15/00, 2011 р. (фіг. 8, 9). Далі рухомий стенд 32 разом з ГБ 33 (з КА 42) перевантажують на допоміжну залізничну колію 23 і через ворота 49, 10 доставляють його у МВК РН 1. ГБ 33 стикують до другого ступеня 29, якщо РН 31 складають на допоміжній залізничній колії 23, а якщо РН 31 складають на тупиковий залізничній колії 24, то рухомий стенд 32 з ГБ 33 перевантажують з допоміжної залізничної колії 23 (фіг. 2). Після стикування ГБ 33 рухомий стенд 32 повертають у МВК ГБ 3. Далі у МВК РН 1 через ворота 7 доставляють установник 30 за патентом України № 84641u, МПК B64G 5/00, B66F 11/00, 2013 р. РН 31 перевантажують на установник 30, через ворота 9 по центральній залізничній колії 22 подають локомотив (не зображений) і відправляють установник 30 через ворота 7 на стартовий комплекс для проведення пуску. Після пуску технологічне обладнання КА 42 вивозять з МВК ГБ 3 у зворотній послідовності. Якщо пуск РН 31 не відбувся, вище наведені роботи проводять у зворотній послідовності. Система 34 термостатування забезпечує подачу термостатуючого повітря одночасно у два 3 ГБ 33 з витрачанням 2000 м /год. у кожен ГБ (фіг. 2). Площа споруд (без прибудов) складає: - МВК РН - 90 × 42 м; - МВК ГБ - 76 × 30 м; - ЗС - 42 × 30 м. Повний склад технологічного обладнання для проведення усіх робіт наведений: - для МВК РН - у патенті РФ № 2.479.472, МПК B64G 5/00, 2011 р.; - для МВК ГБ - у патенті РФ № 2.480.389, МПК B64G 5/00, 2011 р. ГБ виконується за патентом України № 66721u, МПК B64G 1/00, В01D 53/26, 2011 р. Захист стін споруд від пожежі виконується за патентом України № 31650u, МПК Е04В 1/94, 2008 р. Таким чином, запропонований ТК РН, який має просту і надійну конструкцію, дозволяє значно підвищити темп пусків РН. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Технічний комплекс ракети-носія, що містить послідовно розташовані монтажновипробувальний корпус ракети-носія (МВК РН), монтажно-випробувальний корпус головного блока (МВК ГБ) і заправну станцію (ЗС), котрі мають приміщення з поперечними стінами з воротами і поздовжніми стінами, мостові крани, монтажно-стикувальні візки (МСТ) для першого і другого ступенів РН, рухомий стенд для стикування ГБ та системи термостатування і газопостачання зі стояками, причому у МВК РН розташовані центральна залізнична колія для установника РН, допоміжна залізнична колія для складання РН і переміщення рухомого стенда з МВК ГБ та зона ховання РН, МВК ГБ має залу складання ГБ з космічним апаратом (КА) за допомогою стаціонарного стенда і залу підготовки КА, а ЗС має залу заправлення КА, що прилягає до зали підготовки КА, і приміщення для заправного обладнання КА, який відрізняється тим, що МВК ГБ і ЗС зміщені у поперечному напрямку в бік допоміжної залізничної колії, при цьому їх сумісна поздовжня стіна розташована між центральною і допоміжною залізничними коліями, а на вільній поперечній стіні МВК ГБ, що прилягає до МВК РН, виконані ворота для доставлення КА. 2. Технічний комплекс ракети-носія за п. 1, який відрізняється тим, що МВК РН споряджений розташованою в зоні ховання РН додатковою залізничною колією для монтажно-стикувальних візків і рухомого стенда, при цьому стояки системи термостатування змонтовані у МВК РН біля кожної залізничної колії та розташовані у зоні відповідного ГБ, а стояки системи газопостачання змонтовані між поздовжніми стінами МВК РН і додатковими й допоміжними залізничними коліями відповідно та розташовані у зоні перших ступенів. 4 UA 92383 U 5 10 15 3. Технічний комплекс ракети-носія за п. 1, який відрізняється тим, що МВК ГБ споряджений шлюзовою камерою і транспортною залізничною колією для переміщення транспортного візка з КА, при цьому приміщення МВК ГБ розділені окремими поперечними стінами і розташовані послідовно у напрямку від МВК РН наступним чином - шлюзова камера, зала складання ГБ і зала підготовки КА, а стаціонарний стенд розташований між допоміжною і транспортною залізничними коліями. 4. Технічний комплекс ракети-носія за п. 1, який відрізняється тим, що ЗС споряджена додатковою залою для заправлення другого ступеня і приміщенням для розташування відповідного заправного обладнання, при цьому приміщення ЗС розділені проміжними поперечними стінами і розташовані послідовно у напрямку від МВК ГБ наступним чином - зала заправлення КА, приміщення для заправного обладнання КА, зала заправлення другого ступеня РН, приміщення для заправного обладнання другого ступеня РН, а ворота у залу заправлення другого ступеня РН виконані в обох поздовжніх стінах. 5. Технічний комплекс ракети-носія за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що зала підготовки КА у МВК ГБ має дві ділянки для підготовки КА, розділених поздовжньою перегородкою, при цьому кожна ділянка зали підготовки КА з'єднана за допомогою воріт з залою заправлення КА на ЗС. 5 UA 92383 U 6 UA 92383 U 7 UA 92383 U 8 UA 92383 U 9 UA 92383 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10