ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ
УДК 629.7.085; 629.764.7
И. В. Б а р м и н, В. А. З в е р е в,
А. Ю. У к р а и н с к и й, А. В. Я з ы к о в
РАСЧЕТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОТВОДА
КОНСТРУКЦИЙ СТАРТОВОЙ СИСТЕМЫ,
НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СТРУЙ
ДВИГАТЕЛЕЙ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ “СОЮЗ”
Представлены методологические основы расчетного анализа дина-
мики и прочности отводимых конструкций агрегатов стартовой
системы, находящихся под воздействием газодинамической струи
двигательной установки ракеты-носителя. Рассмотрены вопросы
физического моделирования отводимых конструкций и действую-
щих на них нагрузок, а также вопросы математического модели-
рования процессов, происходящих в агрегатах при старте ракеты-
носителя. Приведены примеры физического моделирования и ре-
зультаты расчетного анализа отводимых конструкций агрегатов
стартовой системы для ракет-носителей семейства “Союз”.
E-mail:
Ключевые слова
:
ракета-носитель, стартовая система, газодинамика
старта, конструкция, динамика, прочность, физическое моделирование,
расчетный анализ.
Ракеты-носители (РН) серии “Союз” уже почти 50 лет являются одним из
самых надежных и эффективных средств выведения на околоземную орбиту
автоматических космических аппаратов социально-экономического, научно-
исследовательского, специального назначения, а также пилотируемых и гру-
зовых космических кораблей. В последнее время в соответствии с програм-
мами по развитию средств выведения РН серии “Союз” претерпевают раз-
личные модернизации. Среди разработанных и планируемых модификаций
можно выделить “Союз СТ” и “Союз 2-1в”, которые позволят по-прежнему
обеспечить востребованность данной РН в российских космических програм-
мах, а также программах международного сотрудничества в области освоения
и использования космического пространства.
Разрабатываемые варианты РН “Союз” характеризуются изменением га-
баритных размеров, стартовой массы и тяги ракетных двигателей, что требует
проведения модернизации несущих конструкций агрегатов существующих и
вновь создаваемых стартовых систем (СС). В связи с этим требуется проведе-
ние расчетов для обоснования принятых решений по модернизации агрегатов
СС или определения резервов использования существующих СС для обес-
печения пуска модернизированной РН. Конструктивная схема агрегатов СС
для РН “Союз 2” приведена на рис. 1.
Одной из задач при модернизации агрегатов СС является необходимость
обеспечения необходимой прочности и надежного безударного отвода ее по-
движных элементов (опорных ферм, кабельных и кабель-заправочных мачт,
направляющих устройств), отводимых либо в момент старта ракеты, либо
за небольшое время до него. Отводимые конструкции в процессе функцио-
нирования испытывают различные нагрузки и воздействия, а именно: соб-
ственный вес, газодинамическое воздействие (силовое и тепловое), а также
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 1 31
