5.3. Конструкции переходных (промежуточных) отсеков

Переходной (промежуточный) отсек многоступенчатой ракеты прежде всего играет роль защитного кожуха-обтекателя соплового блока ступени. Он необходим при транспортировке ракеты, так как предохраняет от повреждений элементы органов управления и другие детали соплового блока. При прохождении в плотных слоях атмосферы – снижает аэродинамическое сопротивление ракеты, так как образует требуемые обводы. Кроме того, этот отсек предназначен для восприятия осевых нагрузок, передающихся от последней ступени к предыдущей.

После разделения ступеней, так как переходной отсек в безвоздушном пространстве оказывается ненужным, он сбрасывается.

На рис. 5.12а представлена схема корпуса переходного отсека стрингерно-шпангоутного типа, а на рис. 5.12б – ферменной конструкции.

Рис. 5.12. Варианты конструктивного исполнения переходных отсеков:

а – каркасной конструкции: 1 – люк; 2 – штырь; 3 – шпангоут передний стыковочный; 4 – обшивка; 5 – шпангоут задний стыковочный;

б – ферменной конструкции: 1 – штырь; 2 – фитинг; 3 – стержень; 4 – пята

В сильно нагруженных равномерной или несимметричной нагрузкой ко­ротких переходных отсеках их роль выполняют силовые кольца, необходимость применения которых вызывается или механическими ограничениями, или требованиями более благоприятного распределения усилии по корпусу ракеты. В многодвигательной ДУ кольца являются силовой рамой для крепления двигателя. В гипотетической ракете применение сило­вого кольца на стыке с топливным баком позволяет значительно умень­шить площадь поперечного сечения стыковочного шпангоута бака и передавать нагрузку на бак более равномерно. Конструкция силового кольца (рис.5.13) включает шпангоуты верхнего и нижнего силового наборов, связанные с помощью обшивок, имеющих продольный набор в виде стрингеров. Внутри кольца (по местам приложения сосредоточенных усилий) установлены диафрагмы, которые соединены с обшивками контура кольца и обеспечивают сохранение формы его сечения.

Рис. 5.13. Конструкция силового кольца: 1 – шпангоут; 2 – диафрагма;

3 – продольные силовые элементы; 4 – обшивка

5.5. Конструкции хвостового отсека

Хвостовой отсек, переходной отсек первой ступени, служит для размещения двигателей, систем и агрегатов ДУ, а также для установ­ки ракеты и восприятия нагрузок от стартового устройства и несет стабилизаторы, если они предусмотрены конструкцией.

Кроме того, хвостовой отсек на кормовом срезе снабжается приемлемой конструкцией огневой донной защиты, предотвращающей проникновение внутрь отсека горячих газов, исходящих из сопел двигателей и отражающихся от старто­вого устройства.

По форме корпус хвостового отсека может быть цилиндрическим или в виде усеченного конуса, расширяющегося или сужающегося к кормовому сре­зу ракеты. Он может иметь длину, обеспечивающую полное закрытие сопел, либо может быть укороченным, прикрывающим сопла лишь частично (рис. 5.16). Хвостовые отсеки в виде усеченного конуса, расширяющегося (сужающегося) к кормовому срезу ракеты, применяются в том случае, когда поперечный размер ДУ больше (меньше) диаметра корпуса ракеты. Кроме то­го, расширяющийся конический хвостовой отсек способен придать ракете достаточную степень статической устойчивости. В этом случае не требу­ется установки специальных стабилизаторов. Увеличение внешнего диаметра нижнего опорного шпангоута хвостового отсека повышает устойчи­вость ракеты на пусковом устройстве.

В конструкцию хвостового отсека входят рама крепления двигателей (рис. 5.17), на которую передаются также нагрузки от стабилизаторов и узлов стартовых опор.

Рис. 5.16. Конструктивно-силовые схемы хвостовых отсеков, имеющих нормальную длину (а) и укороченных (б): 1 – корпус; 2 – силовая рама крепления двигательной установки; 3 – камера сгорания; 4 – стабилизаторы; 5 – донная защита

Рис. 5.17. Принципиальная схема корпуса хвостового отсека

первой ступени ракеты с восемью двигателями:

а – кольцевое расположение двигателей; б – крестообразное;

р – плоскость опорных пят