- •Бийский технологический институт (филиал)
- •А.В. Яскин конструкции и отработка ракетных двигателей на твёрдом топливе
- •Содержание
- •Введение
- •1 Конструктивно-компоновочные схемы ракетных двигателей на твёрдом топливе (рдтт)
- •1.1 Общая характеристика рдтт и его составных частей
- •1.2 Физические процессы, происходящие при работе рдтт
- •1.3 Рдтт баллистических ракет и космических систем
- •1.3.1 Рдтт межконтинентальных баллистических ракет
- •1.3.2 Космические системы
- •2 Корпуса рдтт
- •2.1 Конструктивные схемы корпусов рдтт
- •1 Примотанная к силовой оболочке консольная обечайка корпуса; 2 оболочка корпуса (второй кокон); 3 силовая оболочка (первый кокон)
- •1 Корпус двигателя; 2 ракетный отсек; 3 периферийный центральный шпангоут корпуса
- •1 Нижний удлинённый узел стыка корпуса; 2 узлы крепления специального двигателя; 3 специальный двигатель
- •1 Укороченные узлы стыков корпусов двигателей верхней и нижней ступеней ракет; 2 ракетный отсек
- •1 Периферийное отверстие на корпусе с крышкой; 2 – верхнее центральное (полюсное) отверстие в корпусе с крышкой; 3 нижнее центральное (полюсное) отверстие в корпусе
- •1 Верхнее днище корпуса; 2 разъёмы на цилиндрической (конической) части корпуса; 3 нижнее днище корпуса
- •Корпуса рдтт из композиционных материалов
- •2.2.1 Общее описание конструкции корпуса
- •1 Верхний шпангоут; 2 слой резины; 3 верхний стыковочный узел; 4 эластичный клин; 5 нижний шпангоут; 6 заклепки
- •2.2.2 Обеспечение герметичности корпусов
- •2.2.3 Конструкционные и теплозащитные материалы
- •2.3 Металлические корпуса рдтт
- •2.3.1 Особенности конструирования металлических корпусов
- •1, 3 Шпангоуты; 2 обечайки
- •1, 3, 10 Фланцы; 2 переднее днище; 4, 7, 8 шпангоуты; 5 обечайка; 6 пластиковый слой; 9 заднее днище; I местное увеличение толщины обечайки в зоне сварки
- •1 Шпангоут; 2 днище; 3 фланец
- •1 Крышка; 2, 4, 8 шпангоуты; 3 обечайка; 5, 7 регулировочные кольца; 6 корпус газосвязи; 9 соединительная труба
- •2.3.2 Корпуса рдтт вспомогательного назначения
- •1 Днище; 2 коническая обечайка; 3 теплозащитное покрытие; 4 манжета (бронирующий чехол); 5 стыковочный шпангоут; 6 крепление манжеты к тзп
- •1 Стыковочный шпангоут; 2 обечайка корпуса; 3 теплозащитное покрытие; 4 эластичный клин
- •2.4 Сборка корпуса рдтт с передней крышкой и сопловым блоком
- •2.4.1 Разъёмные соединения
- •2.4.2 Уплотнительные узлы и устройства
- •2.4.3 Методы контроля степени негерметичности
- •3 Сопловые блоки рдтт
- •3.1 Типовая конструкция сопла. Применяемые материалы
- •1 Утопленная часть; 2 раструб; 3 разрезное кольцо; 4 теплоизолирующая подложка; 5, 6 шпонки
- •3.2 Сопла с переменной степенью расширения
- •1 Сопло; 2 утопленное сопло; 3 раздвижное сопло
- •3.3 Конструкции сопловых заглушек
- •4 Узлы системы запуска, отсечки тяги рдтт
- •4.1 Узлы системы запуска двигателя
- •4.1.1 Инициаторы
- •4.1.2 Узлы газовой связи
- •4.1.3 Воспламенители
- •1 Футляр; 2 навеска
- •1 Пакет; 2 навеска
- •1 Мембрана; 2 крышка; 3 воспламенитель; 4 воспламенительный состав; 5 корпус; 6 герметизирующая оболочка; 7 форсажная трубка
- •1 Фланец; 2 предвоспламенитель в футляре; 3 плетеный каркас; 4 топливные шашки; 5 центрирующая форсажная трубка
- •4.2 Узлы отсечки тяги
- •1 Дуз; 2 пиродетонатор; 3 раструб отсечки; 4, 6 положение
- •7 Передающий дуз
- •5 Заряды рдтт
- •5.1 Основные конструктивные формы зарядов твёрдого топлива
- •5.2 Особенности работы торцевого заряда, прочно скреплённого с корпусом
- •5.3 Бронирующие покрытия
- •6 Перспективные композиционные материалы для рдтт
- •7 Опытно-конструкторские работы по созданию рдтт
- •7.1 Организация опытно-конструкторских работ (окр)
- •7.2 Этапы создания ракет и рдтт и задачи, решаемые при проектировании
- •7.3 Структура методических документов для отработки рдтт
- •7.4 Виды испытаний рдтт
- •7.5 Анализ отказов рдтт при стендовых испытаниях
- •8 Оснащение баллистических ракет подводных лодок (брпл) твёрдотопливными зарядами разработки фнпц «алтай»
- •8.1 Первая отечественная твёрдотопливная ракета морского базирования рсм-45
- •8.2 Твёрдотопливная ракета морского базирования рсм-52 («Тайфун»)
- •8.3 Твёрдотопливная ракета морского базирования рсм-52в («Барк»)
- •8.4 Эффективность проведённых разработок
- •8.5 О ликвидации зарядов рдтт после завершения срока службы ракеты
- •8.6 Применение флегматизирующих покрытий для регулирования расхода рдтт
- •Приложение а Проектирование и проектный расчёт заряда рдтт
- •А.2 Основные расчётные зависимости, используемые при проектировании заряда рдтт а.2.1 Расчёт площади горящей поверхности
- •А.2.2 Давление в камере сгорания
- •А.2.3 Текущие массовый расход продуктов сгорания и тяга рдтт
- •А.2.4 Определение проектных средних параметров заряда
- •А.2.5 Предельное максимальное давление в камере сгорания
- •А.3 Расчёт характеристик заряда а.3.1 Перечень исходных данных для курсового проекта
- •А.3.2 Перечень выполняемых расчётных работ в курсовом проекте
- •А.4 Требования к содержанию и оформлению курсового проекта
- •А.5 Пример расчёта а.5.1 Исходные данные
- •А.5.2 Расчёт
- •Литература
- •Конструкции и отработка ракетных двигателей на твёрдом топливе
Литература
Лавров, Л.Н. Конструкции ракетных двигателей на твёрдом топливе/ Л.Н. Лавров и [др.]; под общ. ред. Л.Н. Лаврова. – М.: Машиностроение, 1993. – 215 с.
Липанов, А.М. Проектирование ракетных двигателей твёрдого топлива: учебник для студентов вузов / А.М. Липанов, А.В. Алиев.– М.: Машиностроение, 1995. – 400 с.
Фахрутдинов, И.Х. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твёрдого топлива: учебник для машиностроительных вузов / И.Х. Фахрутдинов, А.В. Котельников. М.: Машиностроение, 1987.– 328 с.
Ерохин, Б.Т. Теория внутрикамерных процессов и проектирование РДТТ: учебник для высших технических учебных заведений. М.: Машиностроение, 1991. – 560 с.
Космонавтика. Маленькая энциклопедия / гл. редактор В.П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1970. – 592 с.
Яскин, А.В. Конструктивные схемы РДТТ. Справочные материалы: учебное пособие по дисциплине «Основы конструирования ракетных двигателей» для студентов специальности 130400 / А.В. Яскин, С.Н. Вагичев. Бийск: Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, БТИ, 2005. 67 с.
Белов, Г.В. Композиционные материалы в двигателях летательных аппаратов / Г.В. Белов, Б.Т. Ерохин, В.П. Киреев. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. – 344 с.
Цуцуран, В.И. Военно-технический анализ состояния и перспективы развития ракетных топлив: учебник / В.И. Цуцуран, Н.В. Петрухин, С.А. Гусев. – М.: Министерство обороны РФ, 1999. – 332 с.
Макарова, Н.М. Проектный расчёт заряда РДТТ: методические рекомендации к курсовому проекту для студентов специальности 130400 / Н.М. Макарова, А.В. Яскин; Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова, БТИ. – Бийск, 2002. – 20 с.
Жарков, А.С. Опыт создания составов топлива и зарядов для БРПЛ / А.С. Жарков, В.И. Марьяш, Г.В. Сакович, В.А. Шандаков, А.В. Яскин // Ракетно-космическая техника: Расчёт, экспериментальные исследования и проектирование баллистических ракет с подводным стартом: научно-технический сборник. Серия 14, выпуск 1(44). ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева», 2000. С. 8997.
Анисимов, И.И. Совершенствование конструкций зарядов маршевых РДТТ для повышения энерговооруженности БРПЛ РСМ-52 (вариант) / И.И. Анисимов, С.Н. Вагичев, А.С. Жарков, А.П. Жуков, А.В. Яскин // Ракетно-космическая техника: Расчёт, экспериментальные исследования и проектирование баллистических ракет с подводным стартом: научно-технический сборник. Серия 14, выпуск 1(50). ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева», 2004. С. 118128.
Вагичев, С.Н. О сохранности характеристик зарядов маршевых РДТТ БРПЛ РСМ-52 после длительной эксплуатации / С.Н. Вагичев, В.Н. Ерёмин, А.С. Жарков, Г.П. Коваленко, С.Н. Козлов, А.В. Лит-винов, А.В. Яскин / Ракетно-космическая техника: Расчёт, экспериментальные исследования и проектирование баллистических ракет с подводным стартом: научно-технический сборник. Серия 14, выпуск 1(56). ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева», 2009. С. 96106.
Сакович, Г.В. Научный подвиг Алтая: Твёрдое топливо для первых отечественных ракет РВСН С.П. Королёва создано на Алтае / Г.В. Сакович, А.С. Жарков, А.В. Яскин // Родина. Вып. 12, 2009. С. 6263.
Баллистические ракеты подводных лодок России. Избранные статьи / под общей редакцией И.И. Величко; сост. Р.Н. Канин, О.Е. Лукьянов, Ю.Г. Тарасов. Миасс: Государственный ракетный центр «КБ им. академика В.П. Макеева, 1994. 279 с.
Аликин, В.Н. Пороха, топлива, заряды. Т. 1. Методы математического моделирования для исследования зарядов твёрдого топлива / В.Н. Аликин, Ю.М. Милёхин, З.П. Пак. М: Химия, 2003. 216 с.
Гребёнкин, В.И. Силовые характеристики маршевых твёрдотопливных двигательных установок и двигателей специального назначения / В.И. Гребёнкин, Н.П. Кузнецов, В.И. Черепов. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. 356 с.
Николаев, Ю.М. Инженерное проектирование управляемых баллистических ракет с РДТТ / Ю.М. Николаев, Ю.С. Соломонов. М.: Воениздат, 1979. 240 с.
Соломонов, Ю.С. Ядерная вертикаль. М.: ИД «Интервестник», 2009. 336 с.
Дюнзе, М.Ф. Ракетные двигатели твёрдого топлива для космических систем / М.Ф. Дюнзе, В.Г. Жимолохин. М.: Машиностроение, 1982. 160 с.
Калинин, В.В. Нестационарные процессы и методы проектирования узлов РДТТ / В.В. Калинин, Ю.Н. Ковалёв, А.М. Липанов. М.: Машиностроение, 1986. 216 с.
Космонавтика и ракетостроение. Биографическая энциклопедия. М.: Столичная энциклопедия, 2006. 896 с.
СКБ-85, КБ машиностроения, ГРЦ «КБ им. академика В.П. Ма-кеева / сост. Р.Н. Канин, Н.Н. Тихонов; под общей ред. академика РАРАН В.Г. Дегтяря. М.: Государственный ракетный центр «КБ им. академика В.П. Макеева»; «Военный парад», 2007. 408 с.
Методический подход к проблеме взрывобезопасности при ликвидации РДТТ открытым сжиганием на стенде ФГУП «ФНПЦ «АЛТАЙ» / А.В. Яскин, А.С Жарков, А.П. Жуков, С.Н. Вагичев, М.Г. Потапов // Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение: тезисы Второй международной конференции «HEMs-2006» 11–14 сентября 2006 г. (г. Белокуриха). – М.: ЦНИИХМ. – С. 3335.
Технология и структура процесса огневой ликвидации крупногабаритных зарядов РДТТ на открытых стендах / А.В. Яскин, С.Н. Вагичев, Г.П. Коваленко, С.Н. Козлов, А.В. Литвинов // Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение: тезисы Четвёртой международной конференции «HEMs-2006» 3–5 сентября 2008 г. (г. Белокуриха). Бийск: ФГУП «ФНПЦ «АЛТАЙ»; ИПХЭТ СО РАН, 2008. – С. 187–189.
Скворцов, И.Д. История создания первых отечественных стратегических твёрдотопливных ракет / И.Д. Скворцов, М.С. Шур. – М.: Металхим-Прогресс,1995. – 20 с.
Разработка в ОКБ-1 первых отечественных стратегических ракет на твёрдом топливе 8К95, 8К98, 8К98П/ И.Н. Садовский // Из истории отечественной пороховой промышленности: Создание первой твёрдотопливной межконтинентальной ракеты. – М.: ЦНИИНТИКПК, 1997. – С. 13–29.
Гапаненко, В.И. Особенности РДТТ для БРПЛ / В.И. Гапаненко, Г.А. Зыков, М.И. Соколовский // Ракетно-космическая техника: Расчёт, экспериментальные исследования и проектирование баллистических ракет с подводным стартом»: научно-технический сборник. Серия 14, выпуск 1(44). ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева», 2000. С. 139147.
Стратегические ракетные комплексы наземного базирования. – М.: Военный парад, 2007. – 248 с.
Губертов, А.М. Газодинамические и теплофизические процессы в ракетных двигателях твёрдого топлива / A.М. Губертов [и др.]; под редакцией А.С. Коротеева. – М.: Машиностроение, 2004. – 512 с.
Бурдюгов, С.И. Утилизация твёрдотопливных ракетных двигателей (РДТТ) / С.И. Бурдюгов [и др.]; под общей ред. Н.П. Кузнецова. – Москва; Ижевск: Институт компьютерных исследований; НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. – 512 с.
Высокоэнергетические твёрдые топлива – основа конструктивного совершенства и баллистической эффективности РДТТ для БРПЛ / С.А. Биткин, С.В. Козлов, Н.А. Обухов, С.А. Рязанов // Проблемы и методология утилизации смесевых твёрдых топлив, отходов спецпроизводств и остатков жидких ракетных топлив в элементах ракетно-космической техники. Проектирование, отработка и испытания твёрдотопливных двигательных установок: сборник докладов Третьей всероссийской научно-практической конференции 25–27 сентября 2003 г. (г. Бийск). – Бийск: ФГУП «ФНПЦ «АЛТАЙ», РА РАН, 2004. – С. 3240.
Попов, А.С. Применение флегматизирующих покрытий для регулирования расхода ЭУ / А.С. Попов // Проблемные вопросы методологии утилизации смесевых твёрдых топлив, отходов и остатков жидких ракетных топлив в элементах ракетно-космической техники: сборник докладов Второй всероссийской научно-практической конференции 26–28 сентября 2001 г. (г. Бийск). – Бийск: ФГУП «ФНПЦ «АЛТАЙ»; РА РАН, 2003. – С. 136145.
Cоркин, Р.Е. Теория внутрикамерных процессов в ракетных двигателях на твёрдом топливе: внутренняя баллистика / Р.Е. Соркин. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. – 288 с.
Козлов, С.Н. Структура обеспечения экологической безопасности при огневых испытаниях РДТТ / С.Н. Козлов, В.И. Марьяш, Б.Д. Олейников, М.А. Фёдоров, А.В. Яскин // Проблемные вопросы методологии утилизации смесевых твёрдых топлив, отходов и остатков жидких ракетных топлив в элементах ракетно-космической техники: сборник докладов научно-технической конференции. – Бийск: Научно-издательский центр БиГПИ, 2000. – С. 4857.
Аникеев, Б.М. Разработка в НИИ-9 СРТТ, промышленной технологии изготовления зарядов из них и конструкций зарядов к маршевым двигательным установкам стратегических ракет 8К98, 8К98П / Б.М. Аникеев, Ю.Н. Одинцов // Из истории отечественной пороховой промышленности: Создание первой твёрдотопливной межконтинентальной ракеты. – М.: ЦНИИНТИКПК, 1997. – С. 8187.
Абугов, Д. И. Теория и расчёт ракетных двигателей твёрдого топлива: учебник для машиностроительных вузов / Д.И. Абугов, В.М. Бобылев. – М.: Машиностроение, 1987. – 272 с.
Коллектив авторов. О жизни и деятельности академика Б.П. Жукова. Гриф и К, 2008. 304 с.
Аликин, В.Н. Пороха, топлива, заряды. Т. 2. Пороха, топлива, заряды / В.Н. Аликин, А.М. Липанов, С.Ю. Серебренников, М.И. Соколовский, В.Н. Стрельников. М: Химия, 2004. 204 с.
ФГУП «ФНПЦ «АЛТАЙ». – Новосибирск: Издательство «Приобские ведомости», 2008. – 80 с.
Милёхин, Ю.М. Надёжность ракетных двигателей на твёрдом топливе / Ю.М. Милёхин, Л.Ю. Берсон, В.К. Кавицкая, Э.И. Эренбург. – М.: МГУП, 2005. – 878 с.
Brower, D.B. Russian Solid Motor demilitarization safety issues / D.B. Brower, L.A. Losse // Asto Tehnology unc.: Jannaf 49th. Propellant development. – Houston TX, 1999. – Р. 131143.
Шишков, А.А. Рабочие процессы в ракетных двигателях на твёрдом топливе: справочник / А.А. Шишков, С.Д. Панин, Б.В. Румянцев. – М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.
Фахрутдинов, И.Х. Ракетные двигатели твёрдого топлива / И.Х. Фахрутдинов. – М.: Машиностроение, 1981. – 223 с.
Жарков, А.С. Безопасность работ при ликвидации РДТТ методом статического сжигания / А.С. Жарков, В.И. Марьяш, А.П. Жуков, С.Н. Вагичев, Г.П. Коваленко, А.В.Яскин // Высокоэнергетические материалы. Демилитаризация и гражданское применение: тезисы Международной конференции «HEMs-2004» 69 сентября 2004 г. (г. Белокуриха Алтайского края). Бийск: ФГУП «ФНПЦ «АЛТАЙ», 2004. – С. 81–82.
Алемасов, В.Е. Теория ракетных двигателей: учебник для студентов высших технических учебных заведений / В.Е. Алемасов, А.Ф. Дрегалин, А.П. Тишин; под редакцией В.П. Глушко. – М: Машиностроение, 1989. – 464 с.
Полежаев, Ю.В. Газодинамические испытания тепловой защиты: справочник / Ю.В. Полежаев, А.А. Шишков. – М.: Промедэк, 1992. – 248 с.
Никитин, А.Т. Теплозащитные покрытия в динамике сплошных сред / А.Т. Никитин, В.А. Лошкарёв. – Издательство Ростовского университета, 1982. – 256 с.
Цандер, Ф.А. Проблемы межпланетных полётов / Ф.А. Цандер. – М.: Наука, 1988. – 232 с.
Орлов, Б.В. Термодинамические и баллистические основы проектирования ракетных двигателей на твёрдом топливе / Б.В. Орлов, Г.Ю. Мазинг. – М.: Машиностроение, 1979. – 392 с.
Сухина, Г.А. Ракетный щит отечества / Г.А. Сухина, В.И. Ивкин, М.Г. Дюрягин; под общей ред. В.А. Яковлева. – М.: ЦИПК РВСН, 1999. – 254 с.
Учебное издание
Яскин Алексей Васильевич
