Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов

Каждая из ступеней РН или блок находится на хранении (рис. 6.3), как правило, в гермоукупорке на двух ангаро-складских тележках (передней и задней). На тележках предусмотрены опорные устройства (ложементы), повторяющие контуры корпуса ступеней РН. Под места опор на ступени отводиться наиболее жесткие элементы конструкции РН (силовые шпангоуты, стыки баков с отсеками и т.д.).

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис.6.3. Хранение крупногабаритного блока в хранилище:

1- рельсовый путь хранилища; 2 - передняя ангаро – складская тележка; 3 - передний ложемент; 4 - ступень РН; 5 - задний ложемент; 6 - задняя ангаро – складская тележка; 7 - дополнительная тарированная опора; 8 - пол хранилища;

Одним из способов предотвращения деформации корпусов ступени РН является установка дополнительных разгрузочных опор.

Реакции опор на ступенях РН (рис.6.3, а) определяются из уравнения равновесия:

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №2 - открытая онлайн библиотека а) сил Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №3 - открытая онлайн библиотека

(6.6)
б) моментов сил относительно задней опоры

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №4 - открытая онлайн библиотека

где Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №5 - открытая онлайн библиотека , Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №6 - открытая онлайн библиотека - реакции передней и задней опор на ступень РН, Н;

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №7 - открытая онлайн библиотека - сила тяжести ступени РН, Н;

m- масса ступени, кг;

g=9.81 м/с2 – ускорение свободного падения;

lп, lз - расстояние от центра масс (ц.м.) ступени до передней и задней опор соответственно, м.

Решение уравнения (6.6) равновесия дает выражения для реакции опор:

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №8 - открытая онлайн библиотекаиОсобенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №9 - открытая онлайн библиотека .

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №10 - открытая онлайн библиотека Пример 6.1. Реакции опор для ступени РН, имеющей массово-геометрические характеристики: Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №11 - открытая онлайн библиотека кг; Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №12 - открытая онлайн библиотека м; Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №13 - открытая онлайн библиотека м, рассчитанные по вышеприведенным уравнениям равновесия составляют [6]:

(6.7)
Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №14 - открытая онлайн библиотека ;

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №15 - открытая онлайн библиотека .

Откуда следует, что на заднюю опору приходиться 75% силы тяжести, а на переднюю, только 25%.

Такое распределение нагрузок на тонкостенный корпус ступени РН, имеющие значительные габаритные размеры и тонкостенный корпус, изготовленный из сплавов алюминия, при длительном хранении может привести к остаточным деформациям и нарушению прямолинейности геометрической оси РН.

Для уменьшения деформации корпуса применяют дополнительные тарированные опоры, т.е. опоры с предварительно заданными усилиями поджатия. Заданные или требуемые усилия поджатия дополнительной опоры (рис. 6.3, б) достигаются применением пружинных или рычажных систем.

Реакция опор при наличие тарированной опоры определяются сведущими уравнениями равновесия сил и моментов:

(6.8)
Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №16 - открытая онлайн библиотека Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №17 - открытая онлайн библиотека

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №18 - открытая онлайн библиотека ,

где Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №19 - открытая онлайн библиотека - усилия поджатия дополнительной тарированной опоры, Н;

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №20 - открытая онлайн библиотека - расстояние между местами установки задней и дополнительной опор, м;

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №21 - открытая онлайн библиотека , Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №22 - открытая онлайн библиотека - реакции передней и задней опор на ступень РН с учетом дополнительной опоры, Н.

Решение уравнения равновесия (6.8) приводит к следующему результату:

(6.9)
Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №23 - открытая онлайн библиотека Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №24 - открытая онлайн библиотека ;

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №25 - открытая онлайн библиотека .

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №23 - открытая онлайн библиотека Пример 6.2.Для условий примера 6.1 и параметров дополнительной опоры Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №27 - открытая онлайн библиотека и Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №28 - открытая онлайн библиотека расчет реакции опор по формулам (6.9) дает следующий результат:

(6.10)
Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №14 - открытая онлайн библиотека , и

Особенности хранения крупногабаритных элементов комплексов летательных аппаратов - №15 - открытая онлайн библиотека .

Из рис. 6.10 следует, что реакция на переднюю опору возросла на ≈3.3%, а на заднюю уменьшилась на ≈12.2% по сравнению с ранее полученными результатами (6.7).

Следует отметить, что установка дополнительных опор требует тщательного расчета усилия поджатия, ибо ошибки в расчете поджатия этих опор могут даже усугубить неблагоприятное распределение реакций опор и, как следствие – могут привести к ухудшению сохраняемости РН.