Спосіб підготовки ракети-носія на рідкому кисні

1. Спосіб підготовки ракети-носія на рідкому кисні, що включає операції укладання ракети-носія (РН) на стрілу установника у монтажновипробувальному корпусі (МВК), підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН, транспортування РН до стартового комплексу, встановлення РН на пускову установку (ПУ), підведення агрегату для стикування до горловини термостатування хвостового відсіку першого ступеня (ХВІ), включення термостатування шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс (10…20)±5 °C і точкою роси не вище 0 °C у міжбакові і хвостові відсіки РН, перевірки систем РН, заправлення баків РН і магістралей рушійної установки першого ступеня (РУІ) рідким киснем, припинення термостатування, відведення стріли установника від РН зі стягуванням рукавів з горловин термостатування, відведення установника від ПУ, відведення агрегату для стикування від ХВІ і пуску, а у випадку відміни пуску після відведення стріли установника - підведення агрегату для стикування до ХВІ, подавання термостатуючого повітря у ХВІ з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище 0 °C, підве U 2 UA 1 3 РН на стрілу установника у монтажновипробувальному корпусі (МВК), підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН, транспортування РН до стартового комплексу (СК), встановлення РН на пускову установку (ПУ), підведення агрегату для стикування до горловини термостатування хвостового відсіку першого ступеня (ХВІ), включення термостатування шляхом подавання термостатуючого повітря у міжбакові і хвостові відсіки РН, перевірки систем РН, заправлення баків РН і магістралей рушійної установки першого ступеня (РУІ) рідким киснем, припинення термостатування, відведення стріли установника від РН зі стягуванням рукавів з горловин термостатування, відведення установника від ПУ, відведення агрегату для стикування від ХВІ і пуску, а у випадку відміни пуску після відведення стріли установника - підведення агрегату для стикування до ХВІ, підведення стріли установника до РН, зливання рідкого кисню з баків РН, опускання стріли установника з РН у горизонтальне положення, підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН і транспортування РН до МВК (див. патент України № 1873 їй, МПК B64G 5/00,B66F11/00,2006р.). Термостатування РН на ПУ здійснюють шляхом подавання у міжбакові і хвостові відсіки першого і другого ступенів РН термостатуючого повітря з температурою плюс (10…20)±5 °C, тобто у діапазоні плюс (5…25)°С, і точкою роси не вище 0 °C (див. книгу "Космодром" под ред. А.П.Вольского, М, "Воениздат", 1977, с.203,210,230), при цьому тривалість термостатування складає до 4-х діб, включаючи процеси заправлення і зливання рідкого кисню. Під час зливання рідкого кисню температура повітря у ХВІ знижується до мінус 80 °C при температурі атмосферного повітря мінус 30 °C. Температура рідкого кисню складає мінус 180 °C, тобто значно нижче температури атмосферного повітря, що призводить до інтенсивного випадіння вологи (до 5-7 л у кожному відсіку). Недоліком відомого способу підготовки РН є низькі експлуатаційні характеристики комплексу, такі як: - значні пошкодження приладів, що знаходяться у ХВІ, від дії низької температури як під час зливання рідкого кисню з баків, так і під час наступного самостійного випарювання рідкого кисню з магістралей РУІ; - значні пошкодження приладів, кабелів і неметалевих покриттів від дії вологи, яка випадає з термостатуючого повітря через його велику вологомісткість. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип спосіб підготовки РН на рідкому кисні, який втілений у відомому установнику ракети (патенті України № 43425u, МПК B64G 5/00,B66F11/00,2009р.). Вказаний спосіб містить операції укладання РН на стрілу установника у МВК, підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН, транспортування РН до СК, встановлення РН на ПУ, підведення агрегату для стикування до горловини термостатування ХВІ, включення термоста 66758 4 тування шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс (10…20)±5 °C і точкою роси не вище 0 °C у міжбакові і хвостові відсіки РН, перевірки систем РН, заправлення баків РН і магістралей РУІ рідким киснем, припинення термостатування, відведення стріли установника від РН зі стягуванням рукавів з горловин термостатування, відведення установника від ПУ, відведення агрегату для стикування від ХВІ і пуску, а у випадку відміни пуску після відведення стріли установника - підведення агрегату для стикування до ХВІ, подавання термостатуючого повітря у ХВІ з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище 0 °C, підведення установника до ПУ, підведення стріли установника до РН, зливання рідкого кисню з баків РН, припинення термостатування ХВІ, відведення агрегату для стикування від ХВІ, опускання стріли установника з РН у горизонтальне положення, підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН і транспортування РН до МВК. Термостатування ХВІ під час зливання рідкого кисню дозволяє підтримувати повітря в ньому у межах ±50 °C, що припустимо для приладів. Недоліком відомого способу підготовки РН є невисокі експлуатаційні характеристики комплексу, такі як: - значні пошкодження приладів, кабелів і неметалевих покриттів від дії вологи, яка випадає з термостатуючого повітря через його велику вологомісткість під час підготовки до пуску і відміни пуску; - не оптимальні температурні умови для приладів як взимку, так і влітку через вузький температурний діапазон плюс (10…20)±5 °C для термостатуючого повітря, яке подається від наземної системи. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленого способу підготовки РН на рідкому кисні, який би забезпечував підвищення експлуатаційних характеристик комплексу шляхом уведення в нього нових операцій, таких як: - під час перевірки систем РН подавання термостатуючого повітря здійснюється з температурою плюс 10 °C і точкою роси не вище мінус 10 °C, а за 10-20 хвилин до заправлення рідкого кисню переходять на температуру плюс 30 °C і точку роси не вище мінус 30 °C, що дозволяє забезпечити оптимальні температурні умови для приладів як взимку, так і влітку, коли температура атмосферного повітря сягає плюс 45 °C, а також значно зменшити випадіння вологи у відсіках РН при припустимих витратах на утримання охолоджувачів повітря в наземній системі термостатування; - у випадку відміни пуску - після зливання рідкого кисню з баків РН до опускання стріли установника з РН у горизонтальне положення для підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН продовжується подавання термостатуючого повітря у ХВІ з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище мінус 30 °C протягом 4-5 годин для випарювання рідкого кисню (масою до 500 кг), що залишився у магістралях РУІ, що дозволяє забезпечити температуру повіт 5 ря у ХВІ у допустимих межах ±50 °C після припинення термостатування; - після підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН, до транспортування РН до МВК, РН встановлюється на ПУ, підводиться агрегат для стикування до ХВІ і проводиться сушіння міжбакових і хвостових відсіків РН шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 45±5 °C протягом 5-7 годин, при цьому перші дві години подавання термостатуючого повітря здійснюється з точкою роси не вище мінус 30 °C, а потім з точкою роси не вище мінус 10 °C, що дозволяє видалити усю вологу з відсіків. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованому способі підготовки ракетиносія на рідкому кисні, який містить операції укладання РН на стрілу установника у МВК, підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН, транспортування РН до СК, встановлення РН на ПУ, підведення агрегату для стикування до горловини термостатування ХВІ, включення термостатування шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс (10…20)±5 °C і точкою роси не вище 0 °C у міжбакові і хвостові відсіки РН, перевірки систем РН, заправлення баків РН і магістралей РУІ рідким киснем, припинення термостатування, відведення стріли установника від РН зі стягуванням рукавів з горловин термостатування, відведення установника від ПУ, відведення агрегату для стикування від ХВІ і пуску, а у випадку відміни пуску після відведення стріли установника - підведення агрегату для стикування до ХВІ, подавання термостатуючого повітря у ХВІ з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище 0 °C, підведення установника до ПУ, підведення стріли установника до РН, зливання рідкою кисню з баків РН, припинення термостатування ХВІ, відведення агрегату для стикування від ХВІ, опускання стріли установника з РН у горизонтальне положення, підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН і транспортування РН до МВК, в ньому під час перевірки систем РН подавання термостатуючого повітря здійснюють з температурою плюс 10 °C і точкою роси не вище мінус 10 °C, а за 10-20 хвилин до заправлення рідкого кисню переходять на температуру плюс 30 °C і точку роси не вище мінус 30 °C. У випадку відміни пуску - після зливання рідкого кисню з баків РН до опускання стріли установника з РН у горизонтальне положення для підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН продовжують подавання термостатуючого повітря у ХВІ з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище мінус З0 °C протягом 4-5 годин для випарювання рідкого кисню, що залишився у магістралях РУІ. Після підстикування рукавів стріли установника до горловин термостатування РН, до транспортування РН до МВК, РН встановлюють на ПУ, підводять агрегат для стикування до ХВІ і проводять сушіння міжбакових і хвостових відсіків РН шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 45±5 °C протягом 5-7 годин, при цьому перші дві години подавання термостатуючого повітря здійс 66758 6 нюють з точкою роси не вище мінус З0 °C, а потім з точкою роси не вище мінус 10 °C. Для пояснення способу підготовки РН додаються креслення, на яких схематично зображений пристрій, у якому втілюється даний спосіб, та його детальний опис. На кресленнях зображено: - на фіг. 1 - загальний вигляд установника під час транспортування РН до СК; - на фіг. 2 - загальний вигляд установника з РН на ПУ при підготовці до пуску на СК; - на фіг. 3 - виносний елемент А фіг. 1 (гнучкий рукав термостатування); - на фіг. 4 - загальний вигляд установника, відведеного від РН перед пуском; - на фіг. 5 - загальний вигляд установника з РН на ПУ при зливанні компонентів палива; - на фіг. 6 - загальний вигляд установника з РН біля ПУ при підстикуванні рукавів до горловин термостатування. Стартовий комплекс містить РН 1, установник 2, на якому змонтована стріла 3 з верхньою 4 і нижньою 5 опорами, пускову установку 6 з опорами 7 і агрегатом 8 для стикування комунікацій термостатування і пального (діаметрально розташований агрегат для стикування комунікацій рідкого кисню і охолодженого гелію). На корпусах 9 обтічника 10, відсіку 11 приладів, міжбаковому 12 і хвостовому 13 відсіках другого ступеня, а також на міжбаковому 14 і хвостовому 15 відсіках першого ступеня змонтовані горловини 16 термостатування і отвори 17 для виходу термостатуючого повітря (фіг. 1,2). На стрілі 3 установника 2 змонтовані трубопровід 18, фланці 19, патрубки 20 з хомутами 21, рукава 22 з кільцевими пружинами 23 (фіг. 3). На РН 1 встановлена РУІ 24 за патентом України № 83231С2, МПК F02K 9/48,2006р. На РН 1 розміщені бак 25 рідкого кисню першого ступеня і бак 26 пального першого ступеня. Підготовка РН здійснюється у такий спосіб. У МВК на опори 4,5 установника 2 за патентом України № 62512и, МПК B66F11/00, В60Р 1/00,2011р. укладають РН 1, до горловин 16 термостатування підстиковують рукава 22 стріли 3 (фіг. 3) і РН 1 транспортують до СК (фіг. 1). Далі здійснюють підготовку РН 1 на ПУ 6 до пуску у такій послідовності: - встановлюють РН 1 на опори 7 ПУ 6 у вертикальне положення за допомогою стріли 3; - підводять агрегати для стикування до ХВІ 15 (фіг. 2); - вмикають термостатування РН 1 шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 10±5 °C і точкою роси не вище мінус 10 °C у відсіки 10-15 РН 1; - проводять перевірки систем РН 1; - змінюють параметри термостатуючого повітря, що подають -температура плюс 30±5 °C і точка роси не вище мінус 30 °C; - через 10-20 хвилин, коли зміняться параметри повітря у відсіках, починають заправлення РН 1 рідким киснем і пальним. Заправлення триває 1-2 години від наземної системи за патентом України № 61327и, МПК B64G 5/00,F17C 6/00,2011р.; 7 - після заправлення припиняють термостатування і відводять стрілу 3 від РН 1, при цьому рукава 22 стягуються з горловин 16 термостатування; - відводять установник 2 від ПУ 6 (фіг. 4); - відводять агрегати для стикування від ХВІ 15; - наддувають баки РН 1 за патентом України №51806С2, МПК B64D37/00,2000р., запускають РУІ 24 і здійснюють пуск. Якщо пуск відмінили після відведення стріли 3 установника 2 від РН 1, виконують наступні операції: - підводять агрегати для стикування до ХВІ 15; - вмикають термостатування ХВІ шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище мінус 30 °C; - підводять установник 2 до ПУ 6; - підводять стрілу 3 до РН 1 (фіг.5); - починають термостатування обтічника 10 шляхом подавання стисненого газу від наземної системи газопостачання через РН 1; - зливають з РН 1 пальне і рідкий кисень за патентом України № 52466А, МПК B64G 5/00,F41F 3/04,2002р. Зливання триває 2-3 години; - після зливання рідкого кисню з бака 25 першого ступеня продовжують термостатувати ХВІ 15 шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище мінус 30 °C, що забезпечує випарювання з магістралей РУІ залишків рідкого кисню протягом 4-5 годин; - припиняють термостатування відсіків 10 і 15; - відводять агрегати для стикування від ХВІ 15; - опускають стрілу 3 установника 2 разом з РН 1 у горизонтальне положення; - підстиковують рукава 22 стріли 3 до горловин 16 термостатування (фіг. 6); - встановлюють РН 1 на ПУ 6 у вертикальне положення за допомогою стріли 3 і підводять агрегати для стикування до ХВІ 15 (фіг. 2); - вмикають термостатування РН 1 для сушіння шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище мінус 30 °C у відсіки 12-15 РН 1, а також з темпе 66758 8 ратурою плюс 10±5 °C і точкою роси не вище мінус 30 °C у відсіки 10,11. Термостатування з такими параметрами триває 2-3 години; - продовжують термостатування РН 1 для сушіння шляхом подавання термостатуючого повітря з температурою плюс 45±5 °C і точкою роси не вище мінус 10 °C у відсіки 12-15 РН 1, а також з температурою плюс 10±5 °C і точкою роси не вище мінус 10 °C у відсіки 10,11. Термостатування з такими параметрами триває 3-4 години; - припиняють термостатування відсіків 10-15 РН 1; - відводять агрегати для стикування від ХВІ 15; - опускають стрілу 3 установника 2 разом з РН 1 у горизонтальне положення; - транспортують РН 1 на установнику 2 з СК у МВК (фіг. 1). Якщо у процесі пуску РН 1 відбулось аварійне вимикання РУІ 24, виконують операції, наведені вище, але перед зливанням пального і рідкого кисню з баків РН 1 видаляють залишки пускового пального з РУІ 24 за патентом України № 9067u, МПК B64G 5/00,F42B15/00,2004р. На СК трубопровід 18 термостатування, розташований на установнику 2, стикують до наземної плати рознімань за патентом України № 58538u, МПК B64G 5/00,F41F 3/00,2010р. Під час підготовки РН до пуску, а також під час сушіння сумарна величина витрачання термостатуючого повітря складає 23.000-25.000 м3/год., а саме по відсіках: - обтічник - 8.000-10.000 м3/год.; - відсік приладів (ВП) - 3.000 м3/год.; - міжбаковий відсік другого ступеня (МБВІІ) 2.000 м3/год.; - хвостовий відсік другого ступеня (ХВІІ) 3.000 м3/год.; - міжбаковий відсік першого ступеня (МБВІ) 2.000 м3/год.; - хвостовий відсік першого ступеня (ХВІ) 5.000 м3/год. (також при зливанні рідкого кисню). Таким чином, запропонований спосіб забезпечує оптимальні температурні умови у відсіках РН на усіх етапах її підготовки. 9 66758 10 11 66758 12 13 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 66758 Підписне 14 Тираж 23 прим. 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