ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Схема с подвесными баками из "Основы техники ракетного полета " Жидкостных баллистических ракет дальнего действия и ра-кет-носнтелей к настоящему времени создано очень много. Но надо начинать с наиболее простого и наглядного. Поэтому мы обратимся к самой старой и имеющей сейчас лишь историческое значение немецкой ракете Фау-2 . Ее считают первой жидкостной баллистической ракетой. [c.47] Сколь бы ни печальна была история ракеты Фау-2 , нас в данном случае интересует только схема ее устройства и принципы компоновки. Для нас — это весьм а удобное аудиторное пособие, которое поможет читателю ознакомиться с общим устройством вообще всех баллистических жидкостных ракет, и не только с устройством. С высот накопленного к настоящему времени опыта легко дать оценку этой конструкции и показать, как в дальнейшем развивались ее достоинства и устранялись недостатки какими путями шел технический прогресс. [c.48] Стартовый вес ракеты Фау-2 составлял примерно 13 тс, а дальность ее действия приближалась к 300 км. Ракета в разрезе показана на рис. 2.1. [c.48] Корпус жидкостной баллистической ракеты (не только этой) делится по длине на несколько отсеков топливный отсек (Т. О), включающий в себя баки горючего 1 и окислителя 2 хвостовой отсек (X. О) с двигателем и приборный отсек (П. О), к которому пристыкована боевая часть (Б. Ч). Само понятие отсек связано не только с функциональным назначением какой-то части ракеты, но, в первую очередь, с наличием поперечных разъемов, допускающих раздельную поагрегатную сборку и последующую стыковку. В некоторых типах ракет приборный отсек как самостоятельная часть корпуса отсутствует, а приборы управления поблочно размещаются в свободном пространстве с учетом удобства подходов и обслуживания на старте и минимальной протяженности кабельной сети. [c.48] Как II все управляемые баллистические ракеты, Фау-2 снабжена автоматом стабилизации. Гироприборы и прочие блоки автомата стабилизации расположены в приборном отсеке и смонтированы на крестовидной панели. [c.48] ОНИ ИЗГОТОВЛЯЛИСЬ из наиболее термостойкого материала — графита. Воздушные рули 6 играют вспомогательную роль и дают эффект только в плотных слоях атмосферы и при достаточно большой скорости полета. [c.50] Основными элементами двигателя, расположенного в хвостовом отсеке, является камера 4 и турбонасосный агрегат (ТНА) 7, предназначенный для подачи топливных компонентов в камеру сгорания. [c.50] Турбонасосный агрегат состоит из двух центробежных насосов — спиртового и кислородного, установленных на общем валу с газовой турбиной. Турбина приводится в действие продуктами разложения перекиси водорода (водяной пар кислород), которые образуются в так называемом парогазогенераторе (ПГГ) (на рис. 2.1 не виден). Перекись водорода подается в реактор ПГГ из бака 8 и разлагается в присутствии катализатора — водного раствора перманганата натрия, подаваемого из бачка 9. Эти компоненты вытесняются из баков сжатым воздухом, содержащимся в баллонах 10. Таким образом, работа двигательной установки обеспечивается общим счетом четырьмя компонентами— двумя основными и двумя вспомогательными для паро-газогенерации. Не следует, конечно, забывать и о сжатом воздухе, запас которого необходим для подачи вспомогательных компонентов и для работы пневмоавтоматики. [c.50] При сборке ракеты рама двигателя пристыковывается к заднему шпангоуту 12 и закрывается тонкостенной подкрепленной оболочкой— корпусом хвостового отсека, снабженного четырьмя стабилизаторами. [c.50] ДЛЯ жидкостных двигателей считается, конечно, очень низкой. [c.51] Характерные особенности конструкции двигателя и режимы его работы будут рассмотрены в дальнейшем, а сейчас обратимся к так называемой силовой схеме. Этому довольно ясному по смыслу понятию трудно подобрать краткое и четкое определение. Силовая схема представляет собой то конструктивное решение, в основу которого положены соображения прочности и жесткости всей конструкции, ее способность противостоять нагрузкам, действующим на ракету в целом. [c.51] Можно провести аналогию. У высших животных силовая схема — скелетная. Кости скелета являются основными несущими элементами, поддерживающими тело и замыкающими на себя все мышечные усилия. Но скелетная схема не единственная. Панцирь рака, краба и других им подобных существ может рассматриваться пе только как средство защиты, но и как элемент общей силовой схемы. Такую схему следовало бы назвать обо-лочечной. При более глубокой осведомленности в области биологии можно было бы, по-видимому, найти примеры и других силовых схем в природе. Но сейчас речь — о силовой схеме ракетной конструкции. [c.51] На участке выведения ракеты Фау-2 тяга двигателя передается на задний силовой шпангоут 12. Ракета движется с ускорением, и во всех поперечных сечениях корпуса, расположенных выше силового шпангоута, возникает осевая сжимающая сила. Вопрос заключается в том, какие элементы корпуса должны ее воспринимать — баки, продольные подкрепления, специальная рама или, может быть, достаточно в баках создать повышенное давление, и тогда конструкция обретет несущую способность подобно хорошо накачанной автомобильной шине. Решение этого вопроса и составляет предмег выбора силовой схемы. [c.51] В ракете Фау-2 принята схема внешнего силового корпуса и подвесных баков. Силовой корпус 13 представляет собой стальную оболочку с продольно-поперечным набором подкрепляющих элементов. Продольные подкрепляющие элементы называются стрингерами, а наиболее мощные из них — лонжеронами. Поперечные кольцевые элементы называют шпангоутами. Для удобства монтажа корпус ракеты имеет продольный болтовой разъем. [c.51] Нижний кислородный бак 2 опирается на тот же самый силовой шпангоут 12, к которому, как уже говорилось, крепится рама двигателя с хвостовым обтекателем. Спиртовой бак подвешивается на переднем силовом шпангоуте 14, с которым стыкуется и приборный отсек. [c.51] После выключения двигателя газоструйные рули не могут выполнять своих функций, а так как выключение производится уже на большой высоте, где практически отсутствует атмосфера, то полностью теряют эффективность также воздушные рули и хвостовой стабилизатор. Поэтому после выключения двигателя ракета становится неориентируемой. Полет происходит в режиме неопределенного вращения относительно центра масс. При входе в сравнительно плотные слои атмосферы хвостовой стабилизатор ориентирует ракету по полету, и на конечном участке траектории она движется головной частью вперед, несколько затормаживаясь в воздухе, но сохраняя к моменту встречи с целью скорость 650—750 м1сек. [c.52] Процесс стабилизации связан с возникновением больших аэродинамических нагрузок на корпус и хвостовое оперение. Это — неконтролируемый полет с углами атаки, меняющимися в пределах 180°. Обшивка нагревается, а в поперечных сечениях корпуса возникают значительные изгибающие моменты, на которые в основном и ведется расчет на прочность. [c.52] По первому впечатлению кажется неясным, так ли уж необходимо заботиться о прочности ракеты на заключительном участке траектории. Ракета почти долетела, и дело, как будто, сделано. Даже если корпус и разрушится, боевая часть все равно достигнет цели, взрыватели сработают, и разрушительное действие ракеты будет обеспечено. [c.52] корпус ракеты должен быть достаточно прочным на всех участках траектории. И если теперь, не вникая в подробности, критически взглянуть на ракету Фау-2 в целом, то можно сделать вывод, что именно силовая схе.ма является наиболее слабым местом этой конструкции, поскольку необходимость чрезмерного усиления корпуса существенно снижает весовые характеристики ракеты. Следовательно, необходи.мо искать иное конструктивное решение. [c.53] Вернуться к основной статье