Работы, выполняемые на ракетно-космическом комплексе при подготовке ракет-носителей к пуску и на этапе пуска

Ракетно-космический комплекс (РКК) представляет собой сложную автоматизированную техническую систему, состоящую из функционально связанных между собою ракет-носителей (РН), полезных нагрузок (космических аппаратов, орбитальных кораблей и т. п.), технических устройств, систем управления и обеспечения, управляемых людьми, предназначенную для выполнения задач, определяемых назначением полезных нагрузок которыми комплектуется ракета-носитель РКК.

Исходной характеристикой, определяющей основные параметры РН (размерность ракеты) является масса полезной нагрузки, которую сможет вывести РН на базовую (опорную) орбиту высотой H_кр=200-500 км.

Полезная нагрузка в зависимости от назначения может включать:

- космические аппараты (КА) или блоки модулей долговременных орбитальных станций, постоянно размещаемых на орбитах, близких к базовой;

- КА с разгонными блоками, переводимые последними на другие орбиты (в том числе отлетные, геостационарные, солнечно-синхронные, высокоэллиптические и т. д.).

Ракеты-носители космических объектов наиболее часто выполняются в виде многоступенчатых ракет с маршевыми жидкостными ракетными двигателями (ЖРД), в некоторых случаях снабжаемые стартовыми ускорителями с ракетными двигателями твердого топлива (РДТТ).

Конструкция современных ракет-носителей имеет высокую степень массовой эффективности. Высокая массовая эффективность РН, космических объектов в значительной степени определяется строго ограниченными условиями полета РН, в том числе регламентируемыми в полете нагрузками и напряжениями на конструкцию РН с полезной нагрузкой. Вследствие этого в ракетостроении существует принцип, согласно которому ни при каких условиях наземной эксплуатации ракет-носителей и составных частей воздействия на них не должны превышать величин полезных нагрузок.

Поэтому схемы конструкций технических устройств и систем обеспечения, входящих в состав наземного механического оборудования РКК, должны определяться из этого принципа.

В частности при эксплуатации РН, использующих только жидкостные ступени, целесообразно применять горизонтальную сборку и транспортировку на стартовую позицию с последующей установкой ракеты в вертикальное положение установочным агрегатом.

В случае использования ракет комбинированной конструкции с крупногабаритными стартовыми ускорителями с РДТТ, устанавливаемыми на техническом комплексе следует использовать вертикальную на ТП и транспортировку ракеты на СК в вертикальном положении. Процесс наземной подготовки ракеты, состоящей только из жидкостных ступеней, и полезной нагрузки к запуску включает в отечественном ракетостроении следующие этапы:

- прием и разгрузку составных частей РН и КА на техническом комплексе (ТК);

- проверку правильности функционирования бортовых систем и агрегатов РН изолированно в ходе автономных испытаний, сборку РН и проверку на функционирование систем после сборки при их совместной работе в составе РН на ТК (комплексные испытания);

- диагностику выявленных отказов в функционировании с последующей заменой неисправных приборов (агрегатов) и корректировкой по необходимости эксплуатационной документации;

- заключительные операции с бортовыми системами после завершения полного объема испытаний на ТК с обеспечением технической готовности полезной нагрузки к стыковке с РН;

- механическую и электрическую стыковки полезной нагрузки с РН (сборку) и совместную их проверку на ТК. При этом полезная нагрузка уже может быть заправлена компонентами топлива и газами на специальной позиции либо на ТК;

- операции по обеспечению готовности к вывозу РН с полезной нагрузкой на стартовый комплекс (перегрузка на транспортный агрегат, при необходимости установка защиты от воздействия внешней среды, установка и подключение элементов термостатирования и т. п.);

- транспортировку РН с полезной нагрузкой на стартовый комплекс в горизонтальном положении;

- подъем ракеты с полезной нагрузкой в вертикальное положение и установку ее на стартовое сооружение;

- подведение к ракете устройств, обеспечивающих доступ к зонам обслуживания ракеты-носителя и полезной нагрузки; устройств, обеспечивающих электрическое и пневматическое соединение ракеты с соответствующими наземными коммуникациями; устройств, обеспечивающих экранирование ракеты от действия ветровой нагрузки; подведение устройств, обеспечивающих экстренную эвакуацию обслуживающего персонала и космонавтов при возникновении аварийных ситуаций;

- отведение по необходимости транспортно-установочного агрегата;

- установка химических источников тока на РН и полезной нагрузке (в некоторых случаях химические источники тока могут быть установлены на ТК);

- проведение предстартовых испытаний ракеты-носителя и полезной нагрузки;

- проведение операции по подготовке к заправке РН при необходимости полезной нагрузки компонентами топлива, газов и служебных жидкостей и проведение заправки;

- отстыковка при необходимости заправочных топливных и пневматических коммуникаций;

- проведение операций по прицеливанию ракеты (наведение и ввод полетного задания);

- доукомплектование полезной нагрузки, посадка космонавтов в КА (при использовании КА с экипажем);

- проведение заключительных операций перед стартом;

- отведение всех наземных технологических устройств, кроме устройств электрической связи, пневмогидравлической связи (предстартовый наддув, подпитка ракеты легко воспламеняющимся топливом, подачи при необходимости газа для вскрытия ампул пускового горючего, проведения продувок, вентиляции, захолаживания и т. п.);

- подача команды на запуск двигателей и старт ракеты;

- подготовка стартового оборудования к последующим пускам.

В течение всего периода после установки ракеты на стартовое сооружение до момента старта производится автоматизированный контроль состояния параметров комплекса, обеспечивающих безаварийное обслуживание ракеты. В случае выхода параметров ракеты, ее систем, систем наземного оборудования за допускаемые значения и невозможности их приведения в пределы нормальных величин (путем замены, регулировки элементов систем), производится снятие ракеты-носителя с полезной нагрузкой со стартового сооружения и вывоз ее на технический комплекс.

Для этого подводятся все необходимые технологические устройства наземного оборудования, производится высадка экипажа, подстыковываются все электрические и пневматические коммуникации связи борта ракеты с наземным технологическим оборудованием, производится слив компонентов топлива; подводится установочный агрегат, на который крепится ракета; отводятся все необходимые агрегаты наземного оборудования, затрудняющие спускание ракеты в горизонтальное положение; работа опускается и укладывается на транспортное средство и транспортировка на технический комплекс.

В настоящее время в отечественной космонавтике реализован принцип подготовки к пуску ракеты, при котором на заводе-изготовителе или технической позиции осуществляется укомплектование РН агрегатами, обеспечивающими автоматическую стыковку всех коммуникаций ракеты с ответными частями наземных коммуникаций при установке ракеты на стартовое сооружение (ходом ракеты) и автоматическую расстыковку ракеты с соответствующими агрегатами в момент старта, либо непосредственно после взлета ракеты (например, отстрел желоба бортовых коммуникаций через 3-4 секунды после старта).

Начиная с первых образцов ракетной техники перечисленные операции проводились в большем или меньшем объеме и были в той или иной степени автоматизированы.

На общие принципы создания отечественных ракетно-космических комплексов влияет одно важное обстоятельство: эти комплексы размещаются в удаленных от заводов-изготовителей малонаселенных, труднодоступных местностях, связанных с центрами производства ракет только железной дорогой.

Данное обстоятельство во-первых, заставляет, как правило, создавать ракеты-носители, имеющие стартовую массу более 300-500 тонн, пакетной схемы для обеспечения транспортировки блоков в железнодорожных вагонах, когда максимальных поперечный размер блока и его длина определяется габаритами железнодорожного вагона.

Тем самым определяется конфигурация поперечного сечения собранной ракеты, которое имеет усложненную форму зон обслуживания. Последнее в значительной степени определяет схемы конструкции транспортно-установочного агрегата и особенно агрегатов обслуживания.

Во-вторых, несмотря на тот факт, что обычно системы и агрегаты отечественных ракет или их блоков изготавливаются на разных предприятиях страны, укомплектование ракет и их полная проверка проводится на головном заводе-изготовителе, после чего ракета целиком или поблочно транспортируется к местам запуска. Поставка на РКК дополнительного оборудования, замена агрегатов и приборов является не правилом, а исключением. Это способствует упрощению технологической подготовки ракет к пуску, сокращению сроков подготовки ракеты на РКК и внедрению широкой автоматизации с использованием достаточно простых алгоритмов управления его.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: