10 Обоснование и выбор бортовых систем

Ниже приведен состав бортовых систем РН (для всех ракетных блоков):

системы обеспечения теплового режима (СОТР);

системы наддува баков;

системы одновременного опорожнения баков объёмомерные;

системы одновременного опорожнения баков расходомерные;

пневмогидравлические системы (ПГС) ракетных блоков;

системы подачи топлива в ДУ;

система регулирования боковой составляющей скорости (РБС);

система регулирования кажущейся скорости (РКС);

система регулирования нормальной составляющей скорости (РНС);

системы крепления и разделения РБ;

система крепления и разделения ГО;

система крепления и разделения КА.

Более подробно рассмотрим принятые в настоящем проекте пневмогидравлическую систему одного из ракетных блоков, системы крепления и разделения составных частей ракеты-носителя.

10.1 Пневмогидравлическая система ракетного блока первой ступени

Пневмогидравлическая система (ПГС) ракетного блока (РБ) первой ступени ракеты-носителя представлена на рисунке 10.1. Она состоит из двух жидкостных ракетных двигателей РД-171 (на схеме для упрощения графической иллюстрации показан один).

Двигатель РД-171 имеет турбонасосную систему подачи топлива с одним турбонасосным агрегатом (ТНА), с одним бустерным насосным агрегатом окислителя и одним бустерным насосным агрегатом горючего. Используется схема с дожиганием окислительного газа, который вырабатывается в двух одинаковых газогенераторах на основных компонентах.

1 - камера сгорания;

2 - теплообменник для получения газообразного кислорода;

3, 5, 18 - шайбы настроечные;

4 - теплообменник для получения газообразного гелия;

6 - турбина;

7 - газогенератор, работающий на основных компонентах топлива;

8 - пиростартер;

9 - бак горючего (керосин);

10 - бак окислителя (жидкий кислород);

11, 14 - дренажно-предохранительные клапаны;

12, 15 - датчики давления;

13 - баллоны с жидким гелием;

16 - насос горючего;

17 - насос окислителя;

19 - главный клапан горючего;

20 - главный клапан окислителя;

21 - коллектор выхлопных газов турбины и сопловой насадок

Рисунок 10.1 - Пневмогидравлическая система ракетного блока первой ступени ракеты-носителя

На двигателе применено химическое зажигание в огневых агрегатах и имеются теплообменники подогрева гелия для наддува бака горючего. Продувка осуществляется бортовой пневмосистемой. Все агрегаты автоматики используют пневмоуправление гелием от бортовой пневмосистемы.

Тяга двигателя передается на корпус РН через специальную раму (на схеме не показана). Жидкостный реактивный двигатель (ЖРД) имеет плавный двухступенчатый запуск с самозапуском - опережением включения газогенераторов относительно камер. В полете ЖРД регулируется по тяге и соотношению компонентов в камерах, а перед выключением двигатель плавно дросселируется с целью снижения максимальных перегрузок на ракету-носитель. Выключается двигатель в два этапа. Во-первых, прекращается работа газогенераторов. Во-вторых, отсекается подача компонентов в камеры и осуществляется дренаж горючего из трактов их охлаждения.