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.).

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:

а) сил

(6.6)

б) моментов сил относительно задней опоры

где , - реакции передней и задней опор на ступень РН, Н;

- сила тяжести ступени РН, Н;

m- масса ступени, кг;

g=9.81 м/с² – ускорение свободного падения;

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

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

и .

Пример 6.1. Реакции опор для ступени РН, имеющей массово-геометрические характеристики: кг; м; м, рассчитанные по вышеприведенным уравнениям равновесия составляют [6]:

(6.7)

;

.

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)

,

где - усилия поджатия дополнительной тарированной опоры, Н;

- расстояние между местами установки задней и дополнительной опор, м;

, - реакции передней и задней опор на ступень РН с учетом дополнительной опоры, Н.

Решение уравнения равновесия (6.8) приводит к следующему результату:

(6.9)

;

.

Пример 6.2.Для условий примера 6.1 и параметров дополнительной опоры и расчет реакции опор по формулам (6.9) дает следующий результат:

(6.10)

, и

.

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.