Конструкции ГЧ РН со сбрасываемыми обтекателями

Корпус головной части боевой ракеты рассмотрен выше. Остановимся на конструкции корпуса ракеты-носителя – головном обтекателе. Головной обтекатель ракеты-носителя делается сбрасываемым. Сброс головного обтекателя осуществляется после прохождения плотных слоев атмосферы. В плотных же слоях атмосферы благодаря головному обтекателю достигается снижение лобового аэродинамического сопротивления. В разреженной атмосфере, где отсутствует аэродинамическое сопротивление, обтекатель не нужен (его масса является балластом), и он сбрасывается. Существуют различные схемы сброса головного обтекателя. Одной из типовых схем является продольное разделение обтекателя на две части с последующим расталкиванием этих частей в стороны с помощью специальных устройств – толкателей (рис.3.8 а).

Силовая оболочка обтекателя состоит (рис. 3.9) из обшивки 1 и часто расположенных шпангоутов 2. Такая конструкция является наиболее рациональной тогда, когда главной нагрузкой является внешнее давление. В торцевой части для восприятия изгибающего момента и продольной силы устанавливают стрингеры 3. Торцовый шпангоут делается усиленным по сравнению с промежуточными шпангоутами. В нем имеются отверстия под штыри для передачи поперечной (перерезывающей) силы. В местах крепления обтекателя к корпусу ракеты оболочка усиливается фитингами стыковочного узла 5. Вдоль продольного разреза обтекателя сбрасываемые полуоболочки окантовываются усиленными стрингерами 4, а шпангоуты соединяются пиропатронами.

Таким образом, конструкция обтекателя такой схемы сброса характеризуется наличием продольного и поперечного стыков. Разрыв силовых связей продольного и поперечного стыков осуществляется в заданный момент по команде от системы управления. Обтекатель, разделенный на две полуоболочки, начинает вращаться вокруг оси разворота под действием сил увода: толкателей (рис. 3.8 а) или пороховых ракетных двигателей (ПРД) увода (рис. 3.8 б).

При малых возмущающих воздействиях головные обтекатели могут сбрасываться вдоль оси ракеты (рис. 3.8 в) – "чулком". У малого обтекателя корпус не имеет продольного стыка. Система сброса состоит из роликов 4, устанавливаемых на полезном грузе, направляющих 5 на самом обтекателе и толкателей (либо ПРД) 6. Сброс обтекателя в таком случае происходит после раскрытия поперечного стыка с помощью толкателей (или ПРД) по продольным направляющим вперед по ходу ракеты с последующим уводом обтекателя в сторону.

Головной обтекатель крупногабаритных полезных грузов может разделяться по длине на две части, каждая из которых разделяться на две створки. При отделении такого обтекателя сначала сбрасывается верхняя часть, а потом нижняя. Процесс сброса верхней и нижней частей происходит так же, как и для обтекателя с продольным разделением на две части (рис. 3.8 а и б).

Для отделения значительных по массе и габаритам створок в качестве средств увода используются в основном ПРД (рис. 3.8 б).

В общем случае для крепления створок головного обтекателя помимо пироболтов или пирозамков могут использоваться и механические замки, а также удлиненные кумулятивные заряды и детонирующие шнуры. В процессе сброса створок раскрываются также закрепленные на них гидро-, пневмо- и электроразъемы.

 

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 2

1. Что может быть ПН [полезной нагрузкой]? Каково назначение ГО [головного обтекателя]? Когда он сбрасывается?

2. Какие существуют варианты названия верхней части ракеты, и для каких типов ракет какой вариант используется? На какие характеристики ракеты влияет ГЧ [головная часть]?

3. Перечислить требования к конструкции ГЧ.

4. Какую форму может иметь корпус ГЧ (рис. 3.1)?

5. Что учитывают при выборе формы корпуса ГЧ (4 параметра)?

6. Какая форма корпуса ГЧ лучше:

- для размещения ПН большого объема;

- по массе и габаритам;

- с точки зрения аэродинамического нагрева;

- с точки зрения аэродинамического сопротивления;

- для боевых ракет с точки зрения радиоотражательной способности и минимального ионизированного воздуха за ГЧ?

7. Назвать, какие формы имеют корпуса ГЧ, изображенных на рис. 3.2.

8. Рассказать про состав корпуса ГЧ (рис. 3.4).

9. Подробно рассказать про наконечник ГЧ.

10. Подробно рассказать про корпус ГЧ, т.е. про ГО [головной обтекатель].

11. Подробно рассказать про днище ГЧ.

12. Подробно рассказать про силовую оболочку корпуса ГЧ.

13. Рассказать про управляемые и неуправляемые ГЧ БР [баллистических ракет] (рис. 3.5, 3.6).

14. Какие существуют способы преодоления средств ПРО баллистическими ракетами?

15. Рассказать про рис. 3.7.

16. Рассказать способы сброса ГО (рис. 3.8).

17. Рассказать про рис. 3.9.

18. Рассказать про сброс ГО крупногабаритных ракет.

19. Перечислить способы крепления створок ГО.