Роботоздатність рукавів стикування системи термостатування ракети «Циклон-4» в екстремальних умовах

Хорольский, МС, Бігун, СО
Косм. наука технол. 2021, 27 ;(4):11-20
https://doi.org/10.15407/knit2021.04.011
Мова публікації: Українська
Анотація: 
Стаття присвячена аналізу роботоздатності пристроїв стикування системи термостатування (СТ) космічної ракети «Циклон-4» в екстремальних умовах експлуатації. В будь-яких нештатних умовах забезпечення роботоздатності пристрої стикування СТ з гумовим рукавом повинні надійно забезпечити герметичність рукава по горловині ракети з забезпеченням легкого від неї  від’єднання  з мінімальним силовим впливом на ракету при старті з одного боку і жорстким з’єднанням з трубопроводом наземної частини СТ з забезпеченням герметичності і фіксації на ньому рукава після старту ракети з другого боку. В статті показано, що це досягається забезпеченням на суміжних з гумовим рукавом поверхнях контактних напружень, що створюються заданою деформацією радіального стиснення, і шорсткістю контактних поверхонь. При цьому, на знімній частині радіальна деформація нижча, ніж на не знімній.
     Для запобігання перевищення робочого тиску в наземній частині СТ, що призводить до екстремальних умов експлуатації, механізм фіксації-розфіксації спроектовано таким чином, що в  робочому стані притиснення стінки ущільнювальної частини рукава при заданій деформації забезпечується відповідний стабільний зазор між зовнішнім діаметром виступу горловини ракети і його внутрішнім діаметром бандажа для можливості спрацювання ущільнювальної частини рукава як запобіжного клапана. В такому випадку, при перевищенні допустимого робочого тиску, ущільнювальна частина рукава, розтягуючись і зменшуючись по товщині, витягнеться через вказаний зазор і забезпечить від’єднання рукава від горловини ракети в процесі її старту або його відміні.
     У разі не спрацювання чеки механізму фіксації-розфіксації конструкція пристрою стикування трубопроводу СТ забезпечить гарантоване безаварійне від’єднання рукавів СТ хоча із незначним збільшенням зусилля, але з мінімальним силовим впливом як на ракету, так і на наземну частину СТ. Як і у випадку перевищення критичного тиску в СТ, ущільнювальна частина рукава завдяки осьовому розтягуванню під дією зусиль при старті ракети, руху стріли транспортно-установлювального агрегату або обох чинників одночасно спрацює як запобіжний клапан. Ущільнювальна частина рукава, яка в зоні канавки під механізм фіксації-розфіксації має менший поперечний переріз, при розтягуванні буде зменшувати свою товщину і витягнеться через зазор між зовнішнім діаметром виступу горловини ракети і внутрішнім діаметром бандажа механізму фіксації-розфіксації, що підтверджено експериментальними дослідженнями на спеціальному стенді для випробувань, наближених до умов експлуатації. При цьому, зусилля від’єднання рукава від горловини ракети на порядок нижче від руйнівного зусилля рукава в осьовому напрямку при розтягуванні.
Ключові слова: герметичність, гумовий рукав, деформація, екстремальні умови експлуатації, запобіжний клапан, механізм фіксації-розфіксації, не знімна частина, ракета-носій, система термостатування, ущільнювальна знімна частина
References: 
1. Bigun S. A., Elanskyi Yu. A., Khorolskyi M. S. (2013). Types and design features of docking units for thermostating systems of head units and compartments of spacecraft launch vehicles. Space Technology. Missile armament: Sat. scientific and technical st., Issue 1 (103), 65—68.
2. Lepetov V. A., Yurtsev L. N. (2009). Calculations and design of rubber products and technological equipment: Textbook. textbook  for universities. Ed. L. N. Yurtsev. M: Publishing house “ISTEK”, 12—14.
3. Patent Rosiyskoyi Federatsiyi No 2596706-S1, MPK F16L 37/00 B64G 5/00. 12.
4. Patent Ukraine No 120445, IPC B64G 5/00, B64G 1/40. Bigun C. O., Babich I. P., Nesterov O. V., Khorolskyi M. S., Skokov O. I. Attach the stikuvannya to the pipeline of the thermostat system.
5. Patent Ukraine No 120469, IPC B64G 5/00, B64G 1/40. Bigun C. O., Khorolskyi M. S. Attach the stikuvannya to the pipe-line of the thermostat system.
6. Patent France No 2685903-A1, Mkl5 B64G 5/00.
7. Khorolskyi M. S. (2012). Standard seals. Big reference book of the rubber worker: In two parts. Part 2. Rubber and rubber products. Ed. S.V. Reznichenko, Yu. L. Morozov. Moscow: LLC “Publishing Center” Techinform “MAI”, 296—302.
8. Yurtsev L. N., Bukhin B. L. (2012). Rubber as a structural material. Big reference book of a rubber worker. In two parts. Part 1. Rubbers and ingredients. Eds S. V. Reznichenko, Yu. L. Morozov. Moscow: LLC “Publishing Center” Techinform “MAI”, 14—31.