Плавучий стартовий комплекс

1 Плавучий стартовий комплекс, який містить багатопалубний корабель з бортами, поперечними переборками і ватерлінією, ангар для ракети з багатосопловим двигуном, який має стіни, покрівлю, двостулкові ворота й засоби обслуговування, та пускову установку, який відрізняється тим, що він споряджений установником ракети, залізничною колією для установника, яка змонтована на верхній палубі вздовж поздовжньої осі корабля і з'єднує ангар з пусковою установкою, та двосхилим газовідбійником, який змонтований на нижній палубі вище ватерлінії з можливістю відводу газів двигуна ракети у взаємно протилежних напрямках, перпендикулярних поздовжній вертикальній площині корабля, при цьому засоби обслуговування закріплені на стінах ангара, а стулки воріт ангара утворюють кут, величина якого складає у плані 90120°, а його вершина спрямована у бік пускової установки 2 Плавучий стартовий комплекс за п 1, який від різняється тим, що корабель споряджений двома додатковими поперечними переборками, які встановлені біля кожного торця двосхилого газовідбійника між нижньою палубою і пусковою установкою та утворюють газохід, а в бортах корабля навпроти двосхилого газовідбійника виконані вікна для проходження газів двигуна 3 Плавучий стартовий комплекс за п 1, який відрізняється тим, що в ньому ділянка покрівлі ангара, яка розташована з боку пускової установки, встановлена в поздовжніх напрямних з можливістю переміщення за допомогою приводу і утворення отвору, довжина якого більше різниці між довжиною ракети й відстанню від вертикальної осі пускової установки до вершини кута, утвореного стулками воріт 4 Плавучий стартовий комплекс за п 1, який відрізняється тим, що установник споряджений вузлами кріплення до верхньої палуби, які виконані у вигляді стяжок і розташовані рівномірно вздовж обох його боків 5 Плавучий стартовий комплекс за п 1, який відрізняється тим, що він споряджений системою охолодження двосхилого газовідбійника, яка містить цистерну з рідким охолоджувачем, змонтовану на середній палубі, насадки, змонтовані на пусковій установці під кожним соплом двигуна ракети, і трубопроводи з клапанами для з'єднання цистерни з джерелом стислого газу та насадками Винахід відноситься до ракетно-космічної техніки і може бути використай для запуску багатоступінчастих ракет із акваторії моря ВІДОМІ різні стартові комплекси для запуску космічних ракет Так, по книзі [1] відомим є стартовий комплекс, який містить монтажновипробувальний корпус для ракети з багатосопловим двигуном, що має стіни, покрівлю, двостулкові ворота та засоби обслуговування, залізничну колію, пускову установку, односхилий газовідбійник і установник ракети Такий стартовий комплекс є наземним і застосовувається для запуску великих ракет-носмв "Союз" з стартовою вагою 300т і довжиною 40м У монтажно-випробувальному корпусі (ангарі) здійснюється складання ракети та и випробування на монтажних візках з використанням засобів обслуговування, які переміщують по ПІДЛОЗІ (дивись, наприклад, [2]) Потім ракета перевантажується мостовими кранами на установник (див , наприклад, [3]), транспортується по залізничній коли до пускової установки і встановлювається на пускову установку Після ПІДГОТОВКИ ракети запускається її двигун і гази з сопел двигуна відводяться в бік від ракети за допомогою газовідбійника і газохода Відстань від монтажно-випробувального корпуса 1 ю 45772 до пускової установки складає 2-5км і вибрана із умови забезпечення збереження монтажновипробувального корпуса в разі вибуху ракети під час пуску Через те що під час пуску ракети гази, які виходять з сопел двигуна, не діють на монтажно-випробувальний корпус і нема потреби забезпечувати його обтікання, то стулки (секції) воріт знаходяться в одній площині, що спрощує конструкцію корпуса Через те що відстань від сопел двигуна до газовідбійника велика (до 20м) і він зазнає малу дію газів, то газовідбійник може використовуватися багато разів для запуску ракет без ремонту У монтажно-випробувальному корпусі здійснюється також і зберігання ракети Вказаний стартовий комплекс має такі перева автономним розміщенням на кораблі обладнання ракети, яке має великі габарити і вагу, відведенням газів двигуна ракети під час пуску з мінімальною їх дією на обладнання ракети і корабель Вирішення вказаних питань дозволяє забезпечити розміщення на кораблі обладнання ракети (пускової установки, ангара, газовідбійника), підготовку та пуск ракети з стартовою вагою до 400т і довжиною до 50м Це досягається таким чином а) введенням у стартовий комплекс установника ракети, залізничної коли для установника, яка змонтована на верхній палубі вздовж поздовжньої осі корабля і з'єднує ангар з пусковою установкою, та двосхилого газовідбійника, який змонтовано на нижній палубі вище ватерлінії, б) встановленням стулок воріт ангара під кутом 90-120° один до одного у плані, в) введенням в корабель додаткових поперечних переборок, які встановлені біля торців двосхилого газовідбійника, та виконанням вікон в бортах корабля для проходження газів двигуна ракети, г) всновленням ділянки покрівлі ангара, яка розташована з боку пускової установки, в поздовжніх напрямних з можливістю переміщення за допомогою привода і утворення отвору для піднімання ракети, д) введенням в установник ракети вузлів кріплення до верхньої палуби, є) введенням у стартовий комплекс системи охолодження двосхилого газовідбійника Поставлена задача вирішується таким чином, що запропонований стартовий комплекс споряджений установником ракети, залізничною колією для установника, яка змонтована на верхній палубі корабля вздовж поздовжньої осі корабля і з'єднує ангар з пусковою установкою, та двосхилим газовідбійником, який змонтовано на нижній палубі вище ватерлінії з можливістю відведення газів двигуна ракети у взаємно протилежних напрямках, перпендикулярних поздовжній вертикальній площині корабля При цьому засоби обслуговування закріплені на стінах ангара, стулки воріт ангара утворюють кут, величина якого складає 90120° у плані, а його вершина спрямована у бік пускової установки він дозволяє виконувати пуски ракет з екватора, де енергетичні характеристики ракети максимальні, не вимагає виділення ділянок землі для забезпечення падіння ВІДДІЛЯЄМИХ частин ракети, тому що вони падають у воду, висока безпека пуску, тому що траса запуску ракети майже не проходить над населеними пунктами Однак і цей стартовий комплекс має недостатньо високі експлуатаційні якості, тому що він значно обмежує габарити та вагу використовуваємих ракет Основною задачею запропонованого винаходу є підвищення експлуатаційних якостей стартового комплексу, що забезпечується вирішенням таких питань Стартовий комплекс споряджено двома додатковими поперечними переборками, які встановлені біля кожного торця двосхилого газовідбійника, розташовані між нижньою палубою і пусковою установкою і утворюють газохід, а в бортах корабля навпроти двосхилого газовідбійника виконані вікна для проходження газів двигуна Ділянка покрівлі ангара, яка розташована з боку пускової установки, встановлена у поздовжніх напрямних з можливістю переміщення за допомогою привода і утворення отвору, довжина якого більше різниці між довжиною ракети та відстанню від вертикальної осі пускової установки до вершини кута воріт Установник споряджений вузлами кріплення до верхньої палуби, які виконані у вигляді стяжок і розташовані рівномірно вздовж обох його боків Стартовий комплекс споряджено системою Недоліком цього стартового комплексу є низькі експлуатаційні якості, такі як невисокі енергетичні можливості ракети, тому що комплекс розташовано на космодромі "Байконур" на великій широті, а саме 50°, необхідність виділення ділянок землі для забезпечення падіння ступеней ракети і стулок обтічника, ЯКІ ВІДДІЛЯЮТЬСЯ у ПОЛЬОТІ, невисока безпека пуску, тому що траса польоту проходить над населеними пунктами Найближчим до запропонованого технічного рішення є вибраний як прототип плавучий стартовий комплекс, описаний у книзі [4] Вказаний комплекс містить багатопалубний корабель з бортами, поперечними переборками і ватерлінією, пускову установку і ангар для ракети з соплами, який має стіни, покрівлю, засоби обслуговування і двостулкові ворота, та механізм подачі ракет В ангарі здійснюється транспортування ракет на кораблі до точки, пуску, їх зберігання і підготовка за допомогою засобів обслуговування Із ангара ракети переміщуються до пускової установки за допомогою механізму подачі крізь ворота Ангар і пускова установка змонтовані на верхній палубі як одне ціле, тобто пускова установка розміщена на ангарі Вказаний стартовий комплекс призначений для запуску зенітних ракет, які мають порівняно невелику вагу 2-5т і довжину 3-5м Отже гази двигуна ракети під час пуску не роблять суттєвого впливу на металеву конструкцію ангара Через те що ракети невеликі, то вони можуть запускатися при кутових нахилах корабля до 10° при хвилюванні моря до 8 балів ги 45772 охолодження двосхилого газовідбійника, яка містить цистерну з рідким охолоджувачем, змонтовану на середній палубі, насадки, змонтовані на пусковій установці під кожним соплом двигуна ракети, та трубопроводи з клапанами для з'єднання цистерни з джерелом стислого газу і насадками Для пояснення конструкції будови і и роботи додаються креслення та її детальний опис На кресленнях зображено фіг 1 - загальний вид плавучого стартового комплексу під час транспортування ракети до району пуску, фіг 2 - вид зверху на плавучий стартовий комплекс, фіг 3 - загальний вид плавучего стартового комплексу під час переміщення установника з ракетою до пускової установки, фіг 4 - загальний вид плавучего стартового комплексу під час встановлення ракети на пускову установку, фіг 5 - розріз А-А фіг 1, фіг 6 - розріз Б-Б фіг 4 (установник і ангар не показані), фіг 7 - схема системи охолодження двосхилого газовідбійника, фіг 8 - виносний елемент В фіг 2 Запропонований плавучий стартовий комплекс складається з корабля 1, на верхній палубі 2 якого змонтовано таке обладнання для підготовки і проведення пуску пускова установка 3, залізнична колія 4 і ангар 5, які розташовані вздовж поздовжньої осі 6 корабля 1 В ангарі 5 розміщується установник 7, на стрілі якого закріплена ракета 8, що має двигун з чотирма соплами 9 У торці ангара 5 розташовані ворота 10, стулки яких утворюють у плані кут а=90-120°, на стінах 11 ангара 5 закріплені площадки засобів обслуговування 12, а на покрівлі 13 ангара 5 змонтовані поздовжні напрямні 14, в яких встановлена ділянка 15 покрівлі 13 з приводом 16 для закриття отвору 17 Довжина отвору 17 складає с>1-а, де 1 - довжина ракети 8, а - відстань між вертикальною віссю пускової установки 3 і вершиною кута воріт 10 Двосхилий газовідбійник 18 змонтований на нижній палубі 19 вище ватерлінії 20, а в бортах 21 корабля 1 виконані вікна 22 Біля торців двосхилого газовідбійника 18 змонтовані додаткові поперечні переборки 23, які розташовані між нижньою палубою 19 і пусковою установкою 3 та утворюють газохід 24 На середній палубі 24 змонтована цистерна 25 з рідким охолоджувачем (водою) Цистерна 25 з'єднана з одного боку за допомогою трубопровода 26 і клапана 27 з джерелом 28 стислого газу (баллоном із стислим повітрям), а з другого боку за допомогою трубопровода 29 і клапана ЗО з насадками 31, які закріплені на пусковій установці З Вказані елементи утворюють систему охолодження двосхилого газовідбійника 18 З обох боків рами установника 7 розташовані вузли 32, які виконані у вигляді стяжок для кріплення до верхньої палуби 2 На різних палубах корабля 1 розміщене додаткове обладнання для підготовки і пуску ракети 8 контрольно-перевірочна апаратура, системи заправлення компонентів палива і стислих газів, система термостатування для подачі повітря з заданою температурою у "сухі" ВІДСІКИ ракети Робота плавучого стартового комплексу здійснюється таким чином В порту проводять підготовку плавучого стартового комплексу до транспортування ракети 8 до району пуску на екваторі Для цього у монтажновипробувальному корпусі виконують складання і випробування ракети 8 Потім відкривають ворота 10 ангара 5 і установник 7 переміщують вздовж залізничної коли 4 з ангара 5 на відкриту верхню палубу 2 (відчинене положення стулок воріт 10 показано на фіг 2 пунктирною ЛІНІЄЮ) За допомогою крана ракету 8 перевантажують на стрілу установника 7, установник 7 переміщують в ангар 5 і закріплюють його за допомогою стяжок 32 до верхньої палуби 2 Стяжки 32 запобігають перекиданню установника 7 в процесі транспортування ракети 8 на кораблі 1 У районі пуску здійснюють передстартову підготовку ракети 8 Для цього за допомогою площадок засобів обслуговування 12 проводять ПІДГОТОВЧІ роботи з ракетою 8, знімають з установника 7 стяжки 32, відкривають стулки воріт 10 і переміщують ділянку 15 покрівлі 13 вздовж напрямних 14 у бік від пускової установки 3 Потім установник 7 переміщують до пускової установки 3 і ракету 8 піднімають його стрілою у вертикальне положення повертанням в поздовжній вертикальній площині корабля 1, при цьому ракета 8 проходить крізь отвір 17 в покрівлі 13 ангара 5 Отвір 17 дозволяє встановлювати ракети 8, які мають велику довжину Далі проводять перевірки ракети 8 і заправлення її компонентами палива і стислими газами, при цьому ракета 8 утримується на пусковій установці 3 від перекидання стрілою установника 7 до закінчення процесу заправлення За 15хв до пуску опускають стрілу установника 8 і переміщують його в ангар 5, зачиняють стулки воріт 10, а також отвір 17 за допомогою рухомої ділянки 15 покрівлі 13 При цьому ракета 8, яка встановлена на пусковій установці 3, здійснює кутові переміщення разом з кораблем 1 Розташування ваговитого обладнання вздовж поздовжньої осі 6 корабля 1 забезпечує мінімальні кутові переміщення ракети 8 За 3-5 секунд до пуску починають подачу води на двосхилий газовідбійник 18 Для цього відкривають клапани 27 та ЗО і стисле повітря надходить з балона 28 в цистерну 25, в результаті чого вода надходить в насадки 31 і потім, змішуючись з гарячими газами двигуна ракети 8, охолоджує їх Це дозволяє підвищити СТІЙКІСТЬ двосхилого газовідбійника 18, який знаходиться на невеликій відстані (7-10м) від сопел 9 Виконання газовідбійника 18 двосхилим забезпечує симетричний ВІДВІД газів відносно поздовжньої вертикальної площини, яка проходить крізь поздовжню вісь 6 корабля 1, що виключає виникнення додаткових кутових переміщень корабля 1 і ракети 8 Двосхилий газовідбійник 18 повинен бути встановлений вище ватерлінії 20, тому що у противному разі струмінь газів, який має велику швидкість, буде відбиватись від поверхні води і створювати додатковий тиск на хвостову частину ракети 8, що неприпустимо Додаткові поперечні переборки 23 разом з пусковою установкою 3, двосхилим газовідбійником 18 і вікнами 22 утворюють два газоходи, що виключає попадання газів у внутрішні приміщення корабля 1 Для надійності подачі води цистерна 25 повинна розташовуватись поблизу пускової установки 3 і не підлягати дії газів із сопел 9 В процесі запуску двигуна ракети 8 гази із сопел 9 відводяться по двом газоходам В процесі піднімання ракети 8 гази із сопел 9 відбиваються від верхньої палуби 2 і діють на ворота 10 Сила тиску газів на ворота 10 знижується завдяки встановленню його стулок під кутом 90120° у плані, що забезпечує добре обтікання ангара 5 Сила тиску газів на ворота 10 знижується також завдяки зменшенню ширини ангара 5, тому що засоби обслуговування 12 встановлені не на верхній палубі 2 між установником 7 і стінами 11, а закріплені на стінах 11 ангара 5 Після пуску ракети 8, установник 7 закріплюють за допомогою стяжок 32 до верхньої палуби 2 13 8 14 16 15 45772 8 і корабель 1 вертається у порт В разі ВІДМІНИ пуску роботи по зніманню ракети 8 з пускової установки 3 здійснюють в зворотній ПОСЛІДОВНОСТІ Кораблі з водотоннажністю 100 000-200 000т забезпечують кутові нахили моноблочних ракетносмв середнього класу до 2,5° при хвилюванні моря до 5 балів, що є припустимим з точки зору МІЦНОСТІ ракети-носія Таким чином, запропонований плавучий стартовий комплекс, який має високі експлуатаційні якості, забезпечує пуски космічних ракет з будьякої точки морської поверхні земної кулі Література 1 В И Феодосьев "Основы техники ракетного полета", Наука, М , 1979, с 455-459, 476 2 Авторское свидетельство СССР № 834327, класс Е06С 1/39, 1979г 3 Авторское свидетельство СССР № 1164207, класс B66F 11 /02, В60Р 1 /48, 1983г 4 В С Князьков, В В Рожков "Боевые ракеты", М , ДОСААФ, 1977, с 204-206 12 11 13 32 \7 14 17 16 10 21 \15 Фіг. 2. 14/ Фіг. 3. 10/ 4/ 7/ 22/ 18 31 13 Фіг. 4. Б - Б '.5. 6, 13 45772 ІГ. 7. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 14