III стадия разработки

Материалы эскизного проекта должны содержать все расчеты по основным системам и элементам, формирующим конструктивно-компоновочную схему изделия, и обоснования по выбору её оптимального облика, реализующего ТТЗ и заданные по нему лётно-технические характеристики.

Все параметры и характеристики, приведенные в материалах аванпроекта, должны получить соответствующие подтверждения и обоснования. Графическая часть должна содержать общие виды и теоретические чертежи изделия. Составляются программа обеспечения надежности и комплексный план экспериментальной отработки РН.

Таким образом, эскизный проект отличается более подробной проработкой всех этапов аванпроекта.

В части проработки проектного облика РН эскизный проект включает в себя следующие этапы:

1) выбор состава бортовых систем, принципов их работы;

2) разработка конструктивно-компоновочной схемы;

3) разработка технических заданий на составные части РН (на отдельные ракетные блоки и бортовые системы).

4) согласование характеристик двигательных установок с основными проектными характеристиками РН;

5) расчетно-теоретические работы и выполнение эскизных проектов по основным составным частям ракеты и бортовым системам.

Ниже приведен типовой состав бортовых систем ракетных блоков:

- системы обеспечения теплового режима;

- системы наддува баков;

- системы одновременного опорожнения баков объёмомерные;

- системы одновременного опорожнения баков расходомерные;

- пневмогидравлические системы ракетных блоков;

- системы подачи топлива в двигатель;

- система регулирования боковой составляющей скорости;

- система регулирования кажущейся скорости;

- система регулирования нормальной составляющей скорости;

- системы крепления и разделения ракетных блоков;

- система крепления и разделения головного обтекателя;

- система крепления и разделения КА.

Конструктивно-компоновочная схема РН является логическим развитием её компоновочной схемы.

В отличие от компоновочной схемы в ККС представлены основные решения по конструкторским и технологическим членениям ракеты и приведены основные размеры сочленяемых элементов. Причём для узлов сочленения здесь отображаются некоторые принципиальные моменты (например, форма шпангоута для крепления полезного груза и обтекателя, форма и габариты силового кольца для крепления рамы двигателя и передачи усилий на корпус ракеты).

В ККС содержатся следующие частные документы:

- теоретические чертежи;

- виды общие;

- общие схемы блоков и РН в целом;

- зона размещения полезного груза под обтекателем;

- схема расположения элементов системы аварийного спасения (если она имеется);

- схема расположения элементов системы крепления и разделения головного обтекателя;

- схема расположения элементов системы крепления и разделения полезного груза;

- схема расположения элементов системы крепления и разделения ракетных блоков и сбрасываемых элементов;

- зоны размещения приборов в приборном отсеке;

- пневмогидравлические схемы двигательных установок ракетных блоков;

- зоны установки элементов ПГС (шаров-баллонов для наддува баков, раструбов наддува, заправочных клапанов, дренажно-предохранительных клапанов и т.п.);

- схема установки датчиков наполнения топливом и датчиков опорожнения баков;

- зоны прокладки кабелей и элементов пневмогидроавтоматики;

- места установки электрических, а также пневмогидро-разъёмов;

- схема установки и центровки ракетного двигателя с рамой;

- схема мест установки транспортировочных узлов;

- схема транспортировки ракетных блоков и ракеты в целом;

- схема установки ракеты на стартовое устройство;

- схема крепления ракеты на стартовом устройстве и схема разделения элементов крепления при пуске ракеты и др.

Конструктивно-компоновочная схема в процессе проектирования ракеты постоянно обновляется.

Конструктивно-компоновочная схема служит основой для задания размеров при составлении технических заданий на разработку бортовых систем и их элементов.

Разработка технических заданий на составные части РН проводится на основе состава бортовых систем ракетных блоков и конструктивно-компоновочной схемы. При составлении технических заданий (ТЗ) на составные части РН размеры берутся с ККС с учетом мест расположения и отведенных габаритов. На каждую из бортовых систем разрабатывают отдельное ТЗ.

Некоторые бортовые системы разрабатываются в том же конструкторском бюро (КБ), в котором проектируется РН, а некоторые разрабатываются в других КБ, специализирующихся по какому-либо направлению (например, система измерения кажущейся скорости на базе гироскопических приборов).

Согласование характеристик двигательных установок с основными проектными характеристиками ракеты-носителя проводится по следующим направлениям:

- выбор схемы ПГС с учётом системы наддува баков;

- согласование температур криогенных компонентов топлива в баках с номинальной температурой на входе в двигатель;

- согласование секундного расхода топлива из баков с параметрами тяги двигателя;

- согласование диаметров трубопроводов баков и диаметров входных патрубков двигателя;

- определение массы газа для наддува баков;

- определение массы и мест расположения шаров-баллонов с запасами сжатого газа, если наддув баков осуществляется не за счёт газификации основных компонентов топлива;

- определение циклограммы давления в баках в процессе выработки топлива и др.

Расчетно-теоретические работы проводятся в полном объёме. Вот некоторые из них:

- расчет и уточнение программы изменения угла наклона траектории;

- выбор расчетных случаев и расчеты на прочность;

- расчет колебаний корпуса РН;

- расчет колебаний жидкости в баках;

- расчет аэродинамических сил на активном участке полета;

- расчет параметров системы управления;

- расчет параметров функционирования пневмогидравлической системы;

- расчет тепловых потоков при прохождении плотных слоев атмосферы;

- расчет показателей надежность и др.

В некоторых случаях осуществляется заимствание бортовых систем, реализованные на других РН. В таких случаях расчетно-теоретические работы проводят в меньшем объеме.

После защиты эскизного проекта и открытия финансирования переходят к следующей стадии разработки.