удельной стоимости и повышения надежности выведения полезной
нагрузки ракетами-носителями.
На отраслевой конференции “Проблемы унификации конструкций
и специализации производства топливных емкостей и баллонов вы-
сокого давления РКТ. Разработка предложений по унификации, отра-
слевой специализации и рациональному размещению производства”,
состоявшейся 18–19 апреля 2013 г. в г. Королеве (Московская область),
ведущие специалисты отрасли обсуждали направления унификации
БВД:
•
общую методику технологической унификации и примеры ее
применения для различных операций с выбором оборудования,
оснастки и инструмента;
•
создание унифицированных средств автоматизации намотки
композитных емкостей и др.
Однако рекомендации приведенных работ носят общий характер и
слабо учитывают роль технологии производства в процессе унифика-
ции.
В настоящей работе предлагается методика унификации одного
из важнейших конструктивных элементов РКТ — баллонов высокого
давления (БВД) на базе оптимизации конструктивных параметров по
техническим и технико-экономическим показателям.
В отличие от традиционного подхода, при котором унифициро-
ванное решение ищется на основе изучения интервала группирования
рабочих давлений для известной номенклатуры БВД, главным параме-
тром, характеризующим работоспособность БВД, выбран запас вну-
тренней энергии сжатого газа. Тогда в соответствии с законами газо-
вой динамики для оценки запаса внутренней энергии
E
0
сжатого газа
можно предложить следующее соотношение:
E
0
=
p
u
V
u
ln
p
u
p
0
,
(1)
где
p
u
— рабочее давление сжатого газа в БВД,
V
u
— объем БВД,
p
0
—
нормальное атмосферное давление.
Данные ведущих отечественных и зарубежных предприятий отра-
сли, таких как РКК “Энергия”, ФГУП “НИИMаш”, УНИИКМ, ОАО
“Сафит” Композит Инжиниринг, Красмаш, Luxfer, SCI, Dunetek, EDO,
Linkoln Composites, EADS Astrum, позволили построить гистограмму
распределения внутренней энергии, запасаемой в БВД (рис. 1), кото-
рые выпускались на протяжении нескольких десятков лет. На гисто-
грамме видно, что на шкале внутренней энергии существуют области
группирования типоразмеров БВД.
Для областей запасенной энергии
E
0
<
2
МДж;
2
< E
0
<
6
МДж
и
E
0
>
6
МДж были определены средние значения 1, 4,5 и 8МДж
72 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 5
