Механизм отделения ракеты от стартового стола

[fagot]

При старте сигнализаторы давления срабатывают по достижении давления в камерах двигателя Зенита, соответствующего предварительной ступени тяги РД171М (40%). Система управления отсчитывает 0,5 секунды и подрывает пироболты системы удержания. Через 0,4 секунды тяга становится равной весу ракеты (тяга 90%), начинается движение РН. Еще через 1,1 секунды – выход двигателя на основной режим (тяга 100%).

0,4 с - это уже после подрыва пироболтов?

[Вован]

В.А.Александров и др. Ракеты-носители. - Воениздат, 1981, стр. 191-193.
Для удержания ракеты-носителя на стартовом сооружении при действии ветровых нагрузок в период подготовки к пуску предусмотрено ее крепление с помощью специальных замков. Эти замки размещают в плоскости, по которой в процессе старта происходит расстыковка РН со стартовым сооружением или со специальным узлом крепления, остающимся на стартовом сооружении, но входящим в состав ракеты-носителя (рис. 5.13). Применение такого узла крепления обеспечивает высокую надежность соединений по разъемному стыку, собираемому в заводских условиях. Кроме того, его жесткость по сравнению с жесткостью торцевого шпангоута корпуса РН существенно выше, что упрощает механизмы стартового сооружения за счет допустимости большей неравномерности распределения реакций опор в процессе установки.
Подобный узел крепления может быть выполнен в виде переходной рамы прямоугольного или трапециевидного сечения (см. рис. 5.13), при этом во внутреннем объеме переходной рамы располагают трубопроводы, арматуру, различные соединения связей «борт-земля», а также замки силовой связи с ракетой-носителем. Количество замков зависит от нагрузки, действующей в стыке, и допустимого усилия на один замок. Обычно замки не воспринимают перерезывающую силу, поэтому на стыке ракеты-носителя с переходной рамой установлены шпильки, выполняющие роль направляющих в момент старта. Замки силового крепления могут открываться как заранее, так и в процессе старта. В первом случае старт называют свободным, во втором — стесненным (заневоленным). Стесненный старт уменьшает динамические перегрузки в момент старта и обеспечивает более быстрое прохождение участка начального движения. При стесненном старте силовые узлы крепления имеют специальные устройства — механические демпферы, усилие сопротивления движению которых уменьшается по мере подъема ракеты-носителя. Схема такого устройства, применяемая на ракете-носителе «Сатурн-V», показана на рис. 5.14.





Примечание. На рис. 5.13 – удержание Н1, но замаскировано авторами.

[Вован]

При старте сигнализаторы давления срабатывают по достижении давления в камерах двигателя Зенита, соответствующего предварительной ступени тяги РД171М (40%). Система управления отсчитывает 0,5 секунды и подрывает пироболты системы удержания. Через 0,4 секунды тяга становится равной весу ракеты (тяга 90%), начинается движение РН. Еще через 1,1 секунды – выход двигателя на основной режим (тяга 100%).

0,4 с - это уже после подрыва пироболтов?

После подрыва

[Feol]

При старте сигнализаторы давления срабатывают по достижении давления в камерах двигателя Зенита, соответствующего предварительной ступени тяги РД171М (40%). Система управления отсчитывает 0,5 секунды и подрывает пироболты системы удержания. Через 0,4 секунды тяга становится равной весу ракеты (тяга 90%), начинается движение РН. Еще через 1,1 секунды – выход двигателя на основной режим (тяга 100%).

0,4 с - это уже после подрыва пироболтов?

После подрыва

Более опасную схему старта с точки зрения падения на СК ракеты с одним перенапряжённым двигателем 1 ст. трудно спроектировать.

[fagot]

Тут еще конечно нужно учесть, что если при выключении аварийного двигателя пожар все-таки не удастся потушить, то РН сгорит или взорвется на стартовом столе. Но последствия для наземной ПУ должны быть менее тяжелыми, чем падение под стол.

[wolf]

РН «Энергия» удерживалась на стартово-стыковочном блоке Я цанговыми пневмозамками. Перед пуском они раскрывались пневмоприводом

А знаменитый момент, когда "Энергия" качнулась и вроде нанесла повреждения СК, не был связан с компенсацией упомянутого нераскрытия части цанговых зажимов? :roll:

[fagot]

Там немного не рассчитали момент разарретирования рулевых приводов, но кивок был в допустимых пределах.

[Вован]

wolf пишет:
 

РН «Энергия» удерживалась на стартово-стыковочном блоке Я цанговыми пневмозамками. Перед пуском они раскрывались пневмоприводом

А знаменитый момент, когда "Энергия" качнулась и вроде нанесла повреждения СК, не был связан с компенсацией упомянутого нераскрытия части цанговых зажимов? :roll:

По слухам - да :cry:

[SpaceR]

Значит, Зенит надо удерживать секунд 5 на полной тяге, с подпиткой топливом. Иначе стартов не напасёшься.

Может хватит и 3-4 с при 90 % тяги. Если подпитку сложно организовать, ПН несколько упадет, но за счет отказа от повторного включения двигателя 2-й ступени при запусках на средневысокие орбиты потеряли гораздо больше и ничего.

Впрочем, а что делать после того, как двигатель взорвался?

Он обычно прогорает, после чего выключается. Если закрыть подбаковые клапаны, утечки компонентов не будет и пожар в ХО, если он начнется, можно ликвидировать.

Ок, по предыдущим вопросам убедили, но то что Вы предлагаете здесь имхо почти бесполезно: если ЖРД "прогорит" так же как на SL, то (судя по видеозаписям) магистрали слива компонентов вряд ли уцелеют.

Имхо в двигателе просто не хватало фильтра для улавливания крупных "предметов", способных пробить мелкий фильтр. Если таковой уже установлен, то авария по подобной причине больше не повторится.
В целом, я считаю, двигатель уже достаточно надежен, если соблюдать технологии изготовления и контроля. Если же не соблюдать - то любому движку кирдык.

[Feol]

Или мелкий фильтр сам лопнул и подорвал баржу...

[fagot]

Ок, по предыдущим вопросам убедили, но то что Вы предлагаете здесь имхо почти бесполезно: если ЖРД "прогорит" так же как на SL, то (судя по видеозаписям) магистрали слива компонентов вряд ли уцелеют.

На SL двигатель прогорел в момент начала подъема, после чего РН упала под стартовый стол, разрушилась и взорвалась. Но для SL это может и не принципиально, а для наземного старта, если РН сгорит или взорвется на столе, разрушения будут меньше. А если повезет, то и не взорвется.

Имхо в двигателе просто не хватало фильтра для улавливания крупных "предметов", способных пробить мелкий фильтр. Если таковой уже установлен, то авария по подобной причине больше не повторится.

Его снова забыли поставить? :wink:

В целом, я считаю, двигатель уже достаточно надежен, если соблюдать технологии изготовления и контроля. Если же не соблюдать - то любому движку кирдык.

Тут как сказать. Удолбище прогорает от миллиметровой частицы, а ненапряженному двигателю нужна как минимум гайка.

[Feol]

Где тонко, там когда-нибудь порвётся. Известно, что надёжность закладывается при проектировании и лишь обеспечивается при производстве и эксплуатации. ИМХО, в связку Рд-170 + Зенит + схема старта именно заложена невысокая надёжность на проектном уровне. Дальше остаётся лишь дотягивать её до приемлемой величины на всех этапах, но система нет-нет да проявляет себя. И будет проявлять.

[SpaceR]

Где тонко, там когда-нибудь порвётся. Известно, что надёжность закладывается при проектировании и лишь обеспечивается при производстве и эксплуатации. ИМХО, в связку Рд-170 + Зенит + схема старта именно заложена невысокая надёжность на проектном уровне. Дальше остаётся лишь дотягивать её до приемлемой величины на всех этапах, но система нет-нет да проявляет себя. И будет проявлять.

Во первых - "и будет.." - не факт. Зависит от того, как делается "работа над ошибками".

Во-вторых. "в связку Рд-170 + Зенит + схема старта именно заложена невысокая надёжность на проектном уровне." - Почему "в связку" ? Только в ЖРД. Причём проявилось уже тогда, когда "поворачивать оглобли" было малость поздновато. Имхо в таком случае задача "повышать надежность двигателя до требований ТЗ" - самый правильный выход. Если бы она обеспечивалась - всё остальное (РН, ПУ) - вполне приемлемо. А удерживать опорами 3-5 сек. тяговое усилие в 300тс (разность тяги и массы) не только проблематично (мягко говоря ), но и рискованно. Да и многоразовость старта с быстрой подготовкой к следующему (требование военных) не обеспечится.

[SpaceR]

Имхо в двигателе просто не хватало фильтра для улавливания крупных "предметов", способных пробить мелкий фильтр. Если таковой уже установлен, то авария по подобной причине больше не повторится.

Его снова забыли поставить? :wink:

Почему "снова" и почему "забыли" ?  :?  Его считали ненужным по причине достаточной прочности существующего фильтра для мелких частиц. Думаю, заслуженно - Отсутствие посторонних предметов в баке и магистралях проверяется отдельными мероприятиями.
Откровенно говоря, какова истинная причина произошедшей аварии на СиЛонче, мне по-прежнему полностью не ясно.
А гайка или болт имхо пройти (пробить) фильтр не могли - это достаточно мелкие предметы.

[SpaceR]

если ЖРД "прогорит" так же как на SL, то (судя по видеозаписям) магистрали слива компонентов вряд ли уцелеют.

На SL двигатель прогорел в момент начала подъема, после чего РН упала под стартовый стол, разрушилась и взорвалась. Но для SL это может и не принципиально, а для наземного старта, если РН сгорит или взорвется на столе, разрушения будут меньше.

Это не факт, смотря каким будет развитие аварии.

А если повезет, то и не взорвется.

Ну давайте смоделируем.
Допустим, не взорвалась. Пошевелилась и села назад на опоры. На все.
В хвосте пожар, т.е. дыра в ЖРД, порваны трубопроводы слива компонентов, расходные повреждены, ЖК хлещет и смешиваясь с керосином, льется вниз. Чревато детонацией прямо в ХО, где горячие остатки движка - ЖК таких эффектов не любит.

Даже если взрыв и не произошел - допустим, утечки минимальны, клапаны подачу перекрыли.  И что дальше делать с заправленной РН ??  :?
  Посылать героя с ведром черпать из баков компоненты?
Или ждать ~30 дней, пока ЖК через верхнй клапан испарится?

[Feol]

Думаю, будет то же самое, что один раз случилось при натурном испытании 1ст Энергии на стенде. Когда двигатель взорвался через 8 секунд и начался пожар, уничтоживший стенд.

[fagot]

Почему "снова" и почему "забыли" :? ?  Его считали ненужным по причине достаточной прочности существующего фильтра для мелких частиц. Думаю, заслуженно - Отсутствие посторонних предметов в баке и магистралях проверяется отдельными мероприятиями.
Откровенно говоря, какова истинная причина произошедшей аварии на СиЛонче, мне по-прежнему полностью не ясно.
А гайка или болт имхо пройти (пробить) фильтр не могли - это достаточно мелкие предметы.

Злые языки говорят, что частица была весьма мала, поэтому обнаружить ее было затруднительно. Можно конечно все списать на забытую кувалду и успокаивать себя тем, что двигатель супернадежен и только вот из-за такой ужасной халатности ему не повезло.

[Bell]

Ну вообще-то забытые кувалды и даже гайки с болтами - это нехорошо в любом случае, независимо от надежности двигателей. Проектировать двигатели из расчета на то, что в баках будут забывать всякую хрень - не самый лучший вариант

[fagot]

Ну давайте смоделируем.
Допустим, не взорвалась. Пошевелилась и села назад на опоры. На все.

Почему села? Она с них и не сходила.

В хвосте пожар, т.е. дыра в ЖРД, порваны трубопроводы слива компонентов, расходные повреждены, ЖК хлещет и смешиваясь с керосином, льется вниз. Чревато детонацией прямо в ХО, где горячие остатки движка - ЖК таких эффектов не любит.

Все трубопроводы не обязательно повредятся, если закрыть подбаковые клапаны, утечка будет небольшой.
 

Даже если взрыв и не произошел - допустим, утечки минимальны, клапаны подачу перекрыли. И что дальше делать с заправленной РН ??  
Посылать героя с ведром черпать из баков компоненты?

Если пожара нет, скорее всего удастся слить компонеты штатным образом.

Или ждать ~30 дней, пока ЖК через верхнй клапан испарится?

Восстанавливать поврежденный старт гораздо дольше.

[fagot]

Думаю, будет то же самое, что один раз случилось при натурном испытании 1ст Энергии на стенде. Когда двигатель взорвался через 8 секунд и начался пожар, уничтоживший стенд.

Стенд закрытый, там много чего можно уничтожить. При прогарах автономных двигателей на стенде пожаров часто не было. Если же же РН упадет под стол, его выкорчует из бетона и будет еще хуже.