В. Г. МАЛИКОВ

С-Ф. КОМИ САРИК

Д.М. КОРОТКОВ

_ -г

НАЗЕМНОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ

РАКЕТ




355.71

М19

УДК 623.428.2

Маликов В. Г., Комисарик С. Ф., Коротков А. М.

М19 Наземное оборудование ракет. М„ Воениздат, 1971 г.

304 стр

В книге впервые в отечественной литературе изложены основы
конструкции и общие принципы расчета типовых агрегатов, машин и
сооружений пускового, транспортного, подъемно-установочного и
заправочного оборудования современных баллистических ракет.

Книга рассчитана на командный и инженерно-технический со-
став ракетных частей, а также может быть полезной для офицеров
Советской Армии, слушателей военных академий и студентов спе-
циальных факультетов высших учебных заведений.

1-12-4

№ 97—71	355.71
ВВЕДЕНИЕ

баллистические ракеты появились на полях сражений во вто-
рую мировую войну (1939—1945 гг.). Их боевое применение уже в
то время выявило большие возможности этого нового вида военной
техники.

В послевоенный период благодаря значительному научно-техни-
ческому прогрессу происходит непрерывное развитие ракетного
оружия, особенно ракет стратегического назначения, что стимули-
рует быстрое развитие и наземного оборудования, производство
которого к настоящему времени превратилось в самостоятельную
отрасль ракетной техники.

Наземное оборудование ракет (НОР)—это совокупность агре-
гатов и систем специального технологического оборудования, пред-
назначенных для транспортировки, установки, заправки, наведения,
проведения .предстартовой подготовки, пуска ракет и осуществле-
ния контроля за их полетом.

Степень совершенства НОР во многом предопределяет боего-
товность ракетных комплексов и решение многих неотложных за-
дач дальнейшего развития ракетной техники.

Разнообразие ПОР, специфичность задач, стоящих перед ним,
обусловили необходимость разработки специальной теории для его
Проектирования. Созданная на базе достаточно хорошо разрабо-
танных методов расчета подъемно-транспортных, заправочных и
других машин теория проектирования НОР развивается как само-
стоятельная отрасль ракетной техники

В настоящее время отсутствует систематизированная литера-
тура с изложением теоретических основ устройства и общих прин-
ципов расчета типовых агрегатов НОР.

Предлагаемая книга представляет собой первую попытку, ис-
пользуя зарубежные источники и отечественные публикации, в си
стематизированном и доступном виде изложить основы конструкции
и принципы расчета наиболее важных типовых агрегатов и систем
наземного оборудования баллистических ракет.

В книге рассмотрены общие сведения по конструкции и расчету
пусковых установок, транспортного, подъемно-перегрузочного, уста-
новочного и заправочного оборудования, т. е. по конструкции и рас-
чету большей части тех агрегатов и систем, совокупность которых
принято называть наземным оборудованием ракет.

Введение и главы I и II написаны В. Г. Маликовым, гла-
вы III, IV и V написаны А. М. Коротковы м, а главы VI и VII—
С. Ф. К о м и с а р и к о м.

Каждая из семи глав может быть прочитана без проработки
всей книги. Однако при чтении книги целесообразно сначала озна-
комиться с первой и второй главами, что облегчит изучение кон-
струкции и принципов расчета наземного оборудования, изложен-
ных в последующих главах.

Авторы заранее благодарят всех читателей, которые сочтут по-
лезным сообщить свои критические замечания по содержанию кни-
ги и тем самым помогут ее улучшению.
ГЛЛВА1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАЗЕМНОМ ОБОРУДОВАНИИ РАКЕТ

1.1. краткий исторический очерк развития нор

С самого начала своего существования теория и практика кон-
струирования техники НОР были тесно связаны с запросами бое-
вого применения ракет.

Первые агрегаты наземного оборудования появились вместе с
лер<выми образцами пороховых ракет.

Рис. 1.1. Треножный пусковой станок конструкции
К 1-1 Константинова

Вопросам боевого применения пороховых ракет и конструиро-
вания станков для них большое внимание уделялось в начале XVIII
и в XIX веке.

Совершенные по тому времени боевые ракеты и пусковые стан-
ки к ним (рис. 1.1) были разработаны А. Д. Засядко (1779—
1837) и К. И. Константиновым (1817—1871).

Пусковые станки для ракет вертикального старта ©первые были
разработаны в 1932—1933 гг. 17 августа 1933 г. с такого станка
был произведен первый успешный пуск советской ракеты на жид-
ком топливе конструкции М. К. Тихонравова.
Осенью 1933 г. по решению Совета Труда и Обороны в Москве
создается Реактивный научно-исследовательский институт
(РНИИ) —первый научный центр ракетостроения в нашей стране,
который объединил усилия специалистов, работающих в области
ракетной техники, и обеспечил успешную разработку новых ракет,
пусковых станков и установок.

В июне 1938 г. впервые принимается решение о необходимости
разработки наземной пусковой установки вначале для осколочно-
фугасных (PC-132), а затем и для осколочных реактивных (РС-82)
снарядов.

К октябрю 1938 г. группа конструкторов разработала для
стрельбы ракетными снарядами РС-82 и PC-132 многозарядные

Рис 1.2. Пусковая установка БМ-1.9

пусковые установки, смонтированные на шасси автомобилей. По-
лигонные испытания, проведенные в ноябре — декабре 1938 г., под-
твердили правильность выбранных направлений в создании мо-
бильных пусковых установок и одновременно выявили некоторые
недостатки первых опытных образцов. Окончательно отработан-
ные конструкции пусковых установок повторно подвергались испы-
таниям 7 июня 1939 г. 25 декабря 1939 г. пусковые установки и
ракеты к ним были одобрены, а в феврале 1941 г. принимается
окончательное решение об изготовлении опытной серии.

21 июня 1941 г., т. е. за несколько часов до вторжения фашист-
ских полчищ на нашу Родину, после осмотра опытной серии образ-
цов пусковых установок и ракет М-8 и М-13 членами правитель-
ства и представителями командования Красной Армии было дано
указание о развертывании серийного производства пороховых ра-
кет и пусковых установок БМ-13, а также о доработке пусковых
установок БМ-8.

Пусковая установка БМ-13 (рис. 1.2) монтировалась на трехос-
ном грузовике и имела 16 направляющих. Пуск 16 снарядов про-
изводился за 8—10 сек. Высокая скорострельность позволяла на-
много повысить плотность огня в боевых условиях.
Впервые новое оружие было применено 14 июля 1941 г. под
Оршей. Батареей командовал капитан И. А. Флеров. В последую-
щем были разработаны пусковые установки БМ-8-48, БМ-13-12,
БМ-13СН, пусковой станок М-30, которые успешно применялись в
Великой Отечественной войне.

В период второй мировой войны в Германии было создано не-
сколько образцов дальнобойных баллистических ракет и самолетов-

Рис. 1.3. Стартовая позиция открытого типа для ракеты «Атлас»

снарядов класса «земля — земля»: Фау-1, Фау-2 и «Рейнботе» с
пусковыми установками и другим необходимым комплектом назем-
ного оборудования.

В послевоенный период совершенствование НОР осуществля-
лось вместе с развитием баллистических ракет тактического и
стратегического назначения, а также управляемых зенитных
ракет.

Для хранения и проведения пуска ракет стали применяться не
только открытые (рис. 1.3) и полузакрытые боевые стартовые по-
зиции ангарного типа (рис. 1.4), но и шахтные пусковые установки
(рис. 1.5).

1.2. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСАХ

Под ракетным комплексом понимают взаимосвязанную совокуп-
ность ракет, наземного оборудования, специальных сооружений с
общетехническим оборудованием, средств управления и обслужи-
вающего персонала, предназначенных для решения боевых задач
12

Рис. 1.4. Стартовая позиция ангарного типа:

I — ангар; 2 — рельсы: 3 — двери; 4 — пусковой стол; 5 — откидные опоры стола; 6 — рычаг
подъемника; 7 — кабель-мачта: 8 — шланги для воздуха и электрические кабели; 9 — ци-
стерна и трубопровод горючего; /0 — система для обезвоживания горючего; // — распреде-
лительные устройства; 12 — цистерна и трубопровод окислителя; 13 — подвесная система;
14 — баллоны с азотом для системы заправки горючим; /5 — баллоны с азотом для системы
заправки окислителем; 16 — подземный трубопровод: /7 — транспортно-установочная те-
лежка: /8 — клин; 19 — захваты; 20 — управляемый колесный ход; 21 — упор; 22 — седель-
ное устройство тягача; 23 — передние опорные колеса тележки; 24 — тележка для транспор
тировки головной части: 25—головная часть: 26 — подъемные направляющие; 27 — опорные
ролики; 28— скоба; 29 — цистерна с жидким азотом; 30 — гидропневматичсская силовая
установка; 31— прицеп с электрооборудованием; 32 — электроподстанция; 33— агрегат пи-
тания пусковой установки: 34 — установка для кондиционирования воздуха; 35 — насосная
установка системы заправки окислителем; 36 — пульт управления заправкой; 37 — передвиж-
ная площадка обслуживания; 38 — прожекторная установка; 39 — защитные стены;

40 — дамба
в сроки, предусмотренные документами на проведение подготовки
и пуска ракет.

Ракетные комплексы могут быть размещены на земле и в атмо-
сфере.

Рис. 1.5. Схема шахты для ракеты «Атлас»:

/ — шахтный ствол. 2 — двустворчатая крышка; 3 — клеть;
4 — пружинный блок системы амортизации ракеты; 5 —
демпфер горизонтальных колебаний; 6 — пусковой стол;
7 — привод подъема пускового стола; 8 — противовес; 9— ре-
зервуар с гелием; 10 резервуар с жидким азотом; // — ре-
зервуар с жидким кислородом; 12 — дополнительная емкость
с жидким кислородом для подпитки баков ракеты; 13 — ди-
зель-генератор; 14 — электропусковая аппаратура; 15 — от-
стойник с насосной установкой

В зависимости от места размещения в момент старта ракет ра-
кетные комплексы подразделяются на два основных класса: зем-
ные и воздушные (рис. 1.6).

Земные ракетные комплексы могут быть стационарными и по-
движными.

Стационарные ракетные комплексы в зависимости от места рас-
положения ракет и специального технологического оборудования
Рис, 1.6. Классификация ракетных комплексов
п0 отношению к поверхности земли и степени их защиты от ядер-
чою оружия могут быть наземными, полузаглубленными и шахт-
ными.

Уязвимость ракет, наземного оборудования и обслуживающего
персонала от ядерного воздействия противника является основным
недостатком наземных ракетных комплексов.

Менее уязвимы ракетные комплексы, размещаемые в траншеях
и ангарах. Достоинством размещения ракетных комплексов в тран-
шеях является повышение их устойчивости к действию поражаю-
щих факторов ядерного взрыва при относительно небольших эко-
номических затратах на строительство и инженерное оборудование
укрытий.

Существенным недостатком применения ангаров считается боль-
шая их стоимость при сравнительно небольшой защищенности ра-
кетного комплекса от действия ядерного оружия.

В горной местности или у подножия возвышенностей ракетные
комплексы могут размещаться в туннелях, выходы из которых пе-
рекрыты железобетонными шторами.

Достоинство туннелей — повышенная зашита ракет, специаль-
ного технологического оборудования и обслуживающего персонала
от воздействия ядерного оружия. Недостаток — зависимость их-рас-
положения от рельефа местности и незащищенность ракет и пуско-
вого оборудования з период проведения пуска ракет.

Иностранные специалисты единодушно сходятся во мнении, что
наиболее полно требованиям обеспечения постоянной боевой готов-
ности и неуязвимости от поражающих факторов ядерного взрыва
удовлетворяют стационарные ракетные комплексы шахтного типа.

Стационарные ракетные комплексы шахтного типа могут быть
с наземным пуском и пуском из шахты.

В первом случае при подготовке к пуску заправленная компо-
нентами топлива ракета с помощью специальных подъемников, раз-
мещаемых в шахтах, поднимается на поверхность земли и устанав-
ливается в положение для проведения пуска.

В ракетных комплексах с подземным пуском старт осущест-
вляется из шахтной пусковой установки без подъема ракеты на по-
верхность земли.

Достоинствами стационарных ракетных комплексов шахтного
типа считаются возможность длительного храпения ракет и спе-
циального технологического оборудования в состоянии, обеспечи-
вающем' высокую степень готовности к проведению пусков ракет,
которая исчисляется секундами, и высокую устойчивость ракет,
специального технологического оборудования, средств управ-
ления и обслуживающего персонала к воздействию поражаю-
щих факторов ядерного оружия.

Разновидность стационарных ракетных комплексов — стацио
парные ракетные комплексы подводного типа.

Подвижные ракетные комплексы в зависимости от применяе-
мого транспорта подразделяются на полевые (грунтовые), желез
подорожные, речные и морские. •

Ракетный комплекс, размещаемый на колесных или гусеничных
машинах, обеспечивающих возможность перебазирования ракетных
подразделений, проведения подготовки и пуска ракет, называют
полевым (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Подвижная пусковая установка полевого ракетного комплекса

Подвижный железнодорожный ракетный комплекс представляет
собой железнодорожный состав, в который входят вагоны с пуско-
выми установками и ракетами (стартовые вагоны), вагоны спе
циального назначения с пусковой, электросиловой аппаратурой и
аппаратурой связи, вагоны вспомогательного назначения и локо-
мотив Железнодорожный ракетный комплекс обеспечивает хране-
ние, транспортировку, подготовку к пуску и пуск ракет, размеще-
ние пусковых установок, командного пункта и обслуживающего
персонала со всем необходимым для его жизнедеятельности вдали
от базы снабжения

Среди подвижных ракетных комплексов особое место занимают
плавучие речные и морские комплексы.

У речных ракетных комплексов существуют два способа пуска
ракет: с опорой на водную поверхность и с опорой на речное дно.

Морские ракетные комплексы размещаются на надводных и
подводных судах.
Особое место среди морских ракетных комплексов отводится
подводным ракетоносцам (рис. 1.8).

Подводные ракетные комплексы удачно сочетают положитель
ные тактические свойства подводных лодок с техническими возмож-
ностями ракетно-ядерного оружия и, несомненно, найдут широкое
। вменение в условиях ведения ракетно-ядерной воины.

Под воздушными ракетны-
ми комплексами понимают
специально оборудованные ле-
тательные аппараты-носители,
предназначенные для размеще-
ния и пуска ракет. В зависимо-
сти от типа применяемых ле-
тательных аппаратов воздуш-
ные ракетные комплексы под-
разделяют на аэростатические
(управляемые, например, ап-
параты типа дирижабля, и
неуправляемые) и аэродина-
мические.

1.3.	РОЛЬ И МЕСТО НАЗЕМНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ
ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИИ
ПУСКА PAKFT

Роль И место ПОР можно Рис 1 8. Подвозная лодка-ракетоносец
показать на примере исполь-
зования различных видов машин, агрегатов и специальных систем
в процессе движения ракеты с завода-изготовителя до боевой
стартовой позиции и при осуществлении ее пуска.

С завода-изготовителя ракеты отправляются в желез подорож-
ных вагонах.

На станциях назначения ракеты кранами или другими специаль-
ными агрегатами перегружаются на грунтовые средства доставки
(транспортные тележки, транспортно-перегрузочные агрегаты, по
движные пусковые установки и т. п.).

Ракеты доставляются в хранилища, подвергаются тщательному
внешнему осмотру и технической проверке.

После проведения технических проверок ракеты перегружаются
на транспортные тележки или уст ановщики, на которых могут про-
изводиться операции стыковки ступеней ракеты, пристыковка го-
ловной части, а также последующая транспортировка ракет на бое-
вую стартовую позицию.

Установка ракет на пусковой стол или в шахту осуществляется
специальными установочными arpei агами. Б процессе установки
ракеты на .пусковой стол или в шахту производится вертикализа-
ция и ориентация ракеты.

После установки, наведения ракеты и подключения к ней элек-
трических, заправочных, пневматических и других коммуникаций
производятся проверки с помощью проверочно-пускового оборудо-
вания. При положительных результатах испытаний приступают к
заправке ракеты компонентами топлива и сжатыми газами.

Заправка жидкостью ракет производится стационарными запра-
вочными средствами или подвижными заправщиками. Для заправ-
ки ракет и питания технологического оборудования сжатыми
газами служат системы газоснабжения, которые в своем составе
имеют стационарные или передвижные компрессорные и газодобы-
вающие станции.

Для обеспечения безопасности при проведении заправки ракет
компонентами топлива в состав наземного оборудования могут
включаться системы нейтрализации и пожаротушения. Система
пожаротушения обеспечивает ликвидацию очагов горения в случае
пролива топлива в процессе заправки, а также ликвидацию очагов
огня после пуска ракеты.

После окончания заправки производится дренаж заправочных
коммуникаций, продувка (для токсичных компонентов) и отсты-
ковка наполнительных и дренажных соединений.

Весь процесс' подготовки к заправке и сама заправка осущест-
вляются с помощью системы автоматического управления техноло-
гическими операциями.

В некоторых ракетных комплексах после выполнения операции
заправки производится контроль прицеливания ракеты, после чего
осуществляется окончательная предстартовая подготовка ракеты к
пуску. Все операции предстартовой подготовки фиксируются на
пульте пуска набором транспарантов готовностей. После набора
готовностей всех систем подается команда на пуск.

При возникновении неисправностей и аварийных ситуаций про-
исходит сброс схемы пуска и возврат ее элементов в исходное по-
ложение. При несостоявшемся пуске ракеты произвотится слив из
нее компонентов топлива, нейтрализация емкостей ракеты, снятие
ее с пускового стола и транспортировка на техническую позицию.

Помимо перечисленных основных агрегатов и машин, участвую-
щих в транспортировке, перегрузке, установке, заправке и техниче-
ской! подготовке ракет к пуску, в комплект НОР могут входить раз-
личные агрегаты вспомогательного назначения — вышки и башни
обслуживания, обмывочно-нейтрализационные машины, подогрева-
тельные устройства и другое оборудование.

Наземное оборудование шахтных ракетных комплексов значи-
тельно сложнее и разнообразнее. Шахтные пусковые установки яв-
ляются основными элементами боевых стартовых позиций совре-
менных ракет стратегического назначения .и предназначаются для
обеспечения необходимого температурно-влажностного режима хра-
нения ракет и всего технологического оборудования в целях дли-
14
тельного содержания ракет на боевом дежурстве и гарантирован-
ного проведения боевых пусков ракет.

Для выполнения этих задач шахтная пусковая установка снаб-
жается необходимым комплектом специального технологического
оборудования и регламентной аппаратуры. Управление и контроль
за состоянием ракеты и технологического оборудования в шахтах
осуществляются с помощью системы управления технологическими
операциями, большая часть аппаратуры и пультов которой распо-
лагается в помещениях командных пунктов.

Следовательно, в обеспечении подготовки и проведения пусков
ракет как с наземных, так и из шахтных пусковых установок уча-
ствует большое количество разнообразной сложной техники и спе-
циальных инженерных сооружений, которые объединены одним
широким наименованием—«наземное оборудование ракет».

1.4.	ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НАЗЕМНОМУ
ОБОРУДОВАНИЮ РАКЕТ

Наземное оборудование ракет представляет собой специальный
вид боевой техники и должно удовлетворять определенным требо-
ваниям.

Требования, предъявляемые к наземному оборудованию совре-
менных ракетных комплексов, могут быть подразделены «на слу-
жебные, эксплуатационные, инженерно-психологические и эконо-
мические.

Служебные требования. Агрегаты наземного оборудования дол-
жны обладать высокой надежностью и долговечностью работы.

Высокая надежность и долговечность работы агрегатов назем-
ного оборудования обеспечиваются рациональной прочностью раз-
работанных конструкций, неуязвимостью их узлов и механизмов,
приспособляемостью, а также надлежащим уходом за ними во
Время эксплуатации.

Прочность конструкции агрегатов достигается расчетом наибо-
лее важных деталей и узлов, основанным на тщательном изучении
условий их эксплуатации, на выборе соответствующего материала
для изготовления, а также назначением обоснованных коэффициен-
тов запаса прочности.

Под неуязвимостью агрегатов и сооружений НОР понимается
способность их переносить без повреждения особые условия экс-
плуатации, а также способность сопротивляться воздействию небла-
гоприятных метеорологических условий.

Повышение неуязвимости достигается укрытием механизмов спе-
циальными чехлами, применением для особо чувствительных меха-
низмов и узлов защитных коробов и кожухов, а также нанесением
специальных покрытий и рациональным снабжением всех агрегатов
и систем запасными частями, необходимым инструментом и при-
надлежностями.
Оперативной подвижностью ракетных комплексов считается спо-
собность агрегатов НОР к быстрому передвижению своим
ходом.

Машины и агрегаты НОР благодаря применению средств меха-
нической тяги обладают высокой подвижностью, в результате чего
подвижные ракетные комплексы могут самостоятельно и в сравни-
тельно короткие сроки перебазироваться в новые позиционные
районы.

Тактическая подвижность определяется способностью агрегатов
и машин наземного оборудования быстро занимать рабочее поло-
жение на стартовых позициях.

Оперативная и тактическая подвижности во многом опреде-
ляются проходимостью, под которой понимается способность по-
движных агрегатов и машин НОР преодолевать препятствия при
движении в тяжелых дорожных условиях.

Наконец, конструкции агрегатов и сооружений НОР должны
быть всесторонне между собой увязаны с точки зрения их совмест-
ной работы при выполнении как основных, так и вспомогательных
операций.

Эксплуатационные требования. Под ними понимают требования,
при удовлетворении которых достигаются наилучшие условия экс-
плуатации и сбережения НОР при боевом применении с учетом
обеспечения постоянной боевой готовности ракет к пуску и надле-
жащих условий работы обслуживающего персонала.

Конструкции агрегатов и специальных сооружений НОР должны
обеспечивать продолжительное хранение в состоянии, обеспечиваю-
щем постоянную готовность для выполнения рабочих операций в
различных условиях эксплуатации.

Требование можно выполнить, применив специальные противо-
коррозионные покрытия, соответствующие смазки, изготовив агре-
гаты из специальных материалов, не подвергающихся коррозии под
воздействием атмосферы и метеорологических условий, соблюдая
необходимые условия хранения и сбережения техники.

Конструкции агрегатов НОР должны обеспечивать их обслу-
живание минимальным количеством личного состава, а также до-
пускать легкость разборки, сборки и проведения текущего ремонта
в войсковых условиях с возможностью замены неисправных дета-
лей из числа запасных.

В агрегатах и особенно в специальных сооружениях НОР де-
лают люки, лазы, а также вентиляционные и служебные проходы
как для падежного проветривания и просушки агрегатов при дли-
тельном хранении и эксплуатации, так и для доступа обслуживаю-
щего персонала при технических осмотрах, регламентных и ремонт-
ных работах.

Во всех агрегатах и сооружениях НОР предусматривают свето-
маскировочное освещение, подсветку шкал приборов и механизмов
для того, чтобы обеспечить нормальные условия эксплуатации тех-
ники в ночное время и в условиях ограниченной видимости.
В комплекте наземного оборудования стационарных ракетных
комплексов шахтного типа предусматриваются системы жизнеобес-
печения, гарантирующие нормальные условия жизнедеятельности
обслуживающего персонала.

Конструкция всех механизмов и узлов агрегатов НОР должна
обеспечивать полную безопасность работы обслуживающего персо-
нала в процессе всего времени их эксплуатации.

• Это требование особо важно при установке ракеты на пусковой
стол и в шахтные сооружения, заправке ракеты компонентами топ-
лива, наведении и пуске ракет, сливе компонентов топлива при
несостоявшемся пуске.

В целях обеспечения безопасности и упрощения обслуживания
на агрегатах НОР ставят предохранители, блокирующие устрой-
ства, конечные выключатели и ограничители, предупреждающие
появление неисправностей и аварий в работе основных механизмов
и агрегатов в целом.

Агрегаты наземного оборудования подвижных и стационарных
ракетных комплексов должны иметь специальные устройства для
заземления и’ необходимые средства для пожаротушения, проведе-
ния дезактивации, дегазации и дезинфекции.

С точки зрения эксплуатации очень важно иметь возможность
централизованно управлять и автоматически контролировать с
пультов, размещаемых как на агрегатах, так и в командных пунк-
тах, за состоянием ракеты, проведением технологических опера-
ций, а также за температурно-влажностным режимом содержания
ракет в шахтах и аппаратуры в защитных сооружениях.

Простота и удобство обслуживания агрегатов НОР необходимы
для облегчения работы технического состава, а также для сокра-
щения времени на освоение техники. С этой целью на агрегатах и
сооружениях НОР предусматриваются специальные площадки для
работы боевых расчетов.

Инженерно-психологические требования. Возросший уровень ав-
томатизации, широкое использование кибернетических методов при
управлении и контроле за работой НОР вызывают необходимость
при конструировании современных образцов НОР учитывать требо-
вания инженерной психологии, науки, изучающей возможности че-
ловека, эксплуатирующего технику, насыщенную автоматизирован-
ными устройствами. Приведем в качестве примера некоторые из
этих требований.

Рабочее место оператора должно обеспечивать наилучшие усло-
вия для получения информации и подачи управляющего воздей-
ствия на агрегат или систему, что достигается:

—	удобным расположением оператора;

—	перпендикулярным к направлению наблюдения размещением
лицевых частей индикаторов;

—	оптимальными углами обзора индикаторов при неподвижном
глазе оператора;
—	рациональными размерами и формами знаков в виде геомет-
рических фигур, набора букв или цифр;

—	оптимальной яркостью, освещенностью и потребной контраст-
ностью изображения;

—	четкостью восприятия печатных знаков;

—	соответствующим выбором окраски сигналов, например:
красный — остановка действия, желтый — внимание, зеленый — раз-
решающее действие и т. д.;

—	применением специальной сигнализации (звуковых сигналов,
мигающих лампочек) о важнейших сообщениях;

—	стандартными указательными надписями на панелях и т. п.

Органы управления на агрегатах должны быть рационально
размещены, иметь необходимое количество кнопок, клавишей,
тумблеров и многократных переключателей, расположение которых
должно отвечать последовательности выполнения операций. Для
выполнения решающих или аварийных команд следует выделять
минимальное число кнопок отличительных размеров и ярких окра-
сок.

Соблюдение перечисленных основных требований инженерной
психологии при разработке агрегатов и систем НОР способствует
правильному восприятию и оценке полученной информации, свое-
временному принятию решения о необходимых действиях и испол-
нению принятого решения путем определенного воздействия на си-
стему или отдачи соответствующих распоряжений. Все это содей-
ствует повышению боевой готовности ракетных комплексов.

Экономические требования. Под экономическими требованиями
понимаются требования, обеспечивающие упрощение производства,
ремонта и уменьшение затрат на агрегаты НОР как в период
разработки и изготовления, так и в процессе всего срока их экс-
плуатации.

Расходы на разработку, изготовление и эксплуатацию НОР со-
ставляют значительную часть общих затрат, потребных на иссле-
дование, разработку, производство, ввод в строй и содержание ра-
кетных комплексов в постоянной боевой готовности.

Из экономических требований, предъявляемых к НОР, наиболее
важны следующие:

—	комплект НОР должен быть дешевым в производстве, что
достигается унификацией отдельных механизмов, применением
недефицитных материалов, простотой устройства, технологично-
стью конструкции, внедрением прогрессивных методов и приемов
производства, специализацией и кооперированием производства;

—	при разработке агрегатов НОР для вновь разрабатываемых
ракетных комплексов следует стремиться к широкому применению
машин и агрегатов наземного оборудования других ракет и сводить
до минимума количество специализированных машин.

Помимо перечисленных служебных, эксплуатационных, инже-
нерно-психологических и экономических требований к каждому
агрегату и сооружению НОР в зависимости от назначения ракет,
20
а также характера и условий их работы могут предъявляться и
„ругне специальные требования.

Как свидетельствуют иностранные источники, при создании ком-
плекта НОР должны учитываться и основные направления разви-
тия военной ракетной техники, а именно:

—	всемерное повышение боевой готовности ракетных комплек-
сов;

		максимальная механизация и автоматизация рабочих и вспо-
могательных операций в целях сокращения времени выполнения
операций, уменьшения численности обслуживающего персонала,
повышения степени объективности проверок;

—	обеспечение высокой надежности подготовки и проведения
пусков ракет;

—	повышение устойчивости подвижных и стационарных ракет-
ных комплексов к воздействию оружия массового поражения;

—	обеспечение полной безопасности обслуживания ракетного
комплекса;

—	уменьшение экономических затрат на разработку, изготовле-
ние, монтаж, отладку и эксплуатацию, на содержание обслуживаю-
щего персонала;

—	использование новейших достижений автоматики, радиоэлек-
троники и кибернетики в создании централизованных автоматиче-
ских и полуавтоматических дистанционных систем управления и
контроля за всеми операциями по подготовке и проведению пусков
ракет.

1.5.	КЛАССИФИКАЦИЯ НАЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В зарубежной печати сообщалось, что в зависимости от назна-
чения и степени участия в технической подготовке и проведении
пуска ракет наземное оборудование включает следующие основные
группы: технические позиции, боевые стартовые позиции, пусковые
установки, специальное технологическое оборудование и техниче-
ские системы.

Техническая позиция — комплекс сооружений с общетехниче-
ским и специальным технологическим оборудованием, предназна-
ченным для приемки, хранения, технического обслуживания, сбор-
ки, испытания и подготовки к пуску ракет.

Боевая стартовая позиция — участок местности, на котором раз-
мещается -пусковая установка со специальными сооружениями и
оборудованием, предназначенными для проведения технических
проверок, подготовки и пуска ракет.

Участок местности, предназначенный для размещения подготов-
ки и проведения пусков ракет с подвижных пусковых установок,
принято называть боевыми стартовыми позициями полевого типа.

Пусковыми установками (ПУ) называют специальные агрегаты
или сооружения, предназначенные для размещения ракет в поло-
жении для пуска, проведения предстартовой подготовки, наведения
и пуска ракет. Пусковые установки в зависимости от типа ракет-
ных комплексов подразделяют на подвижные и стационарные.

Специальное технологическое оборудование (СТО) представляет
собой комплект специальных машин, агрегатов и систем, предна-
значенных для доставки ракет на техническую и боевые стартовые
позиции, установки их в положение для пуска, испытаний, заправ-
ки, наведения на цель и проведения подготовки ракет к пуску.

Машины, агрегаты и системы СТО в зависимости от назначе-
ния подразделяют на следующие группы:

—	средства транспортировки ракет и боевых частей (транспорт-
ное оборудование);

—	подъемно-перегрузочное оборудование;

—	установочное оборудование;

—	оборудование для заправки ракет компонентами топлива
(заправочное оборудование);

—	системы заправки сжатыми газами;

—	системы прицеливания;

—	испытательное оборудование;

—	проверочно-пусковое оборудование;

—	радиотехническое оборудование;

—	вспомогательное оборудование.

Транспортное оборудование предназначается для доставки ра-
кет, боевых частей и комплектующего оборудования в район бое-
вого использования и для перевозки их в пределах этого района.
В некоторых случаях средства транспортировки могут использо-
ваться также для временного хранения и стыковки ступеней ракет.

Подъемно-перегрузочное оборудование используется для пере-
грузки ракет с одного вида транспорта на другой, а также для
подъемно-перегрузочных операций при сборке и обслуживании
ракет.

Установочным оборудованием называют специальные машины,
предназначенные для установки ракет на пусковые установки,
обеспечения обслуживания ракет, а также для снятия их в случае
несостоявшегося пуска.

Заправочное оборудование современных ракетных комплек-
сов— это комплект специальных агрегатов и систем, предназна-
ченных для транспортировки, хранения компонентов топлива, а
также заправки ракет.

Системы заправки сжатыми газами предназначены для транс-
портировки и хранения сжатого воздуха или нейтрального газа и
заполнения им емкостей ракет и агрегатов заправочного оборудо-
вания.

Системы прицеливания служат для пространственного ориенти-
рования ракеты или элементов ее бортовой системы управления
перед запуском с целью получения заданных параметров полета па
активном участке траектории.

Испытательное оборудование представляет собой совокупность
специальных пультов, испытательных станций и устройств, предна-
22
злаченных для проведения контрольно-проверочных испытании
приборов, агрегатов и ступеней ракет перед пуском, а также ракет
в целом на технической и стартовой позициях.

Проверочно-пусковое оборудование представляет собой назем-
ную часть системы управления запуском, обеспечивающую пред-
стартовую подготовку и подачу команд на пуск.

Радиотехническое оборудование — совокупность радиотехниче-
ской наземной аппаратуры, предназначенной для проведения теле-
метрических измерений и радиоконтроля траекторных измерений с
целью управления полетом ракеты с земли и определения места
падения ее боевой части.

Вспомогательное оборудование предназначается для проведения
вспомогательных операций, необходимость в проведении которых
возникает в ходе предстартовой подготовки ракет или при возник-
новении аварий. К вспомогательному оборудованию относят агре-
гаты обслуживания, тепловые машины (обогреватели), подвижные
и стационарные системы пожаротушения и системы для нейтрали-
зации пролитых компонентов топлива.

Технические системы обеспечивают содержание ракет и спе-
циального технологического оборудования в постоянной готовно-
сти к проведению пуска, а также создают нормальные условия ра-
боты и жизнедеятельности обслуживающего состава. К ним отно-
сят наземное электросиловое оборудование, а также системы тер-
мостатирования, теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования
воздуха, водоснабжения и канализации.

1.6.	НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА НАЗЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Общие сведения о нагрузках

Нагрузки по характеру и времени действия могут быть стати-
ческими и динамическими.

Статические нагрузки не сообщают конструктивным
элементам машин НОР ускорений или вызывают настолько незна-
чительные силы инерции, которыми в практике расчетов можно пре-
небречь. К таким нагрузкам могут быть отнесены собственный вес
конструкции, вес ракет, агрегатов технологического и технического
оборудования, давление грунта и т. д.

При действии динамических нагрузок силы инерции играют
существенную роль. Эти нагрузки характеризуются не только ве-
личиной, местом приложения и направлением, но и законом изме-
нения во времени.

В инженерных расчетах объектов НОР вводится более деталь-
ная классификация статических и динамических нагрузок. Так, ста-
тические нагрузки подразделяют на постоянные и временные.

К постоянным относятся нагрузки от собственного веса ме-
таллоконструкций и элементов, постоянно связанных с ними, на-
грузки от давления горных пород. Для упрощения расчета нагруз-
ка от собственного веса металлоконструкции часто принимается
равномерно распределенной или изменяющейся по линейным за-
конам.

Нагрузки от веса исполнительных механизмов принимаются в
виде сосредоточенных сил.

Временные нагрузки возникают эпизодически и могут быть
приложены в различных местах конструкции Так, например, часть
конструктивных элементов пусковых установок и боевых стартовых
позиции (стволы и защитные крыши шахтных пусковых установок)
при пусках ракет подвергается воздействию высокотемпературного
газового потока, истекающего из камеры сгорания двигательной
установки, что вызывает значительные температурные деформации
в конструкции и снижает механические характеристики конструк
иионных материалов.

Температурные напряжения необходимо учитывать при расчете
и разработке конструкций, оценивая их влияние как на общее на-
пряженное состояние разрабатываемого элемента, так и на разме-
ры в сопряжениях.

Другой пример временной нагрузки—температурное воздей-
ствие на объекты наземного оборудования, вызываемое колебания-
ми температуры воздуха в пределах от —40 до + 50иС, учиты-
вается только при расчете статически неопределимых систем.

Динамические нагрузки могут быть инерционными, ветровыми,
сейсмическими и рабочими нагрузками от действия газовых струй,
истекающих из камер сгорания ракетного двигателя.

Инерционные нагрузки возникают при трогании и тормо-
жении движущегося агрегата, а также при пуске, разгоне и тормо-
жении приводов исполнительных механизмов. Инерционные нагруз-
ки учитываются при расчете всех агрегатов и машин НОР назна-
чением соответствующих динамических коэффициентов.

Инерционные нагрузки от собственного веса конструкции при-
нимаются равномерно распределенными, а от давления ходовых
частей агрегатов — сосредоточенными. Кроме собственного веса,
при расчете металлоконструкций учитываются инерционные на-
грузки и от веса транспортируемых грузов. Эти нагрузки являются
сосредоточенными и приложены в местах крепления или контакта
перевозимых грузов с агрегатом.

Ветровые нагрузки подразделяются на нагрузки рабочего и
нерабочего состояния. Под ветровой нагрузкой рабочего состояния
понимается максимальная скорость ветра, при действии которого
обеспечивается работоспособность, прочность и устойчивость агре-
гатов НОР и их элементов. Под ветровой нагрузкой нерабочего
состояния — предельная скорость ветра, при действии которого
агрегаты НОР сохраняют прочность и устойчивость в нерабочем
состоянии.

Ветровая нагрузка на агрегаты наземною оборудования прини
мается равномерно распределенной по длине конструкции или при-
24
лоЖенной в узлах связей силовых элементов с металлоконструк-
цией агрегата.

Сейсмические нагрузки необходимо учитывать при разра-
ботке и проектировании наземных и заглубленных сооружений, воз-
водимых в сейсмических районах.

рабочие нагрузки. При запуске двигателей струя исте-
кающих газов воздействует на пусковые установки, элементы бое-
вых стартовых позиций, стволы, пусковые стаканы и другие кон-
структивные элементы технологического оборудования шахтных
песковых установок.

Нагрузка от воздействия газовой струи вначале близка к ста-
тической, а затем приобретает явно выраженный динамический ха-
рактер. Динамичность нагрузки проявляется как через изменение
ее величины, так и вследствие изменения положения координат ра-
кеты по отношению к пусковой установке.

Расчет агрегатов и сооружений НОР па статическую нагрузку
не отличается от расчета, принятого в общем машиностроении.
Расчет же на динамические нагрузки требует особого подхода и
теоретического обоснования.

Основная задача расчета НОР на динамическую нагрузку со-
стоит либо в определении максимальных деформаций и напряже-
ний, вызываемых в различных конструктивных элементах данной
динамической нагрузкой, либо в подборе таких размеров конструк-
ции. которые обеспечили бы допустимые значения деформации и
напряжений.

Первый способ применяется при проверочных расчетах, вто-
рой— при разработке и проектировании агрегатов НОР или их мо-
дернизации.

Учитывая особенность назначения агрегатов НОР, а также спе-
цифические условия их эксплуатации, представляется целесообраз-
ным все перечисленные категории нагрузок, действующие на НОР,
в зависимости от степени их влияния па конструктивные элементы
подразделить на основные, дополнительные и особые.

Под основными нагрузками понимаются постоянно дей-
ствующие сочетания нагрузок и воздействий. К ним относятся по-
стоянные и временные рабочие нагрузки, нагрузки от собственного
веса, горное давление и температурные нагрузки.

Дополнительными нагрузками принято называть нерегу-
лярно действующие сочетания воздействий, образуемых из основ-
ных и нерегулярно действующих нагрузок. К дополнительным на-
грузкам могут быть отнесены нагрузки от ядерного взрыва, а так-
же нерегулярно действующие динамические воздействия основных
нагрузок, например, при пуске машин технологического оборудо-
вания.

Кроме того, к дополнительным нагрузкам могут быть причис-
лены нагрузки от веса снега, от суточных или годовых изменений
температур и сейсмические нагрузки.
Особыми называют случайные (главным образом аварий-
ного характера) нагрузки.

Расчет агрегатов НОР производится на совместное действие
основных и дополнительных иапрузок при наиболее невыгодном их
сочетании.

Наибольший интерес при расчете НОР представляет определе-
ние ветровых .нагрузок, нагрузок от воздействия ядерного взрыва,
горного давления, а также определение расчетных нагрузок от га-
зовых струй, истекающих из камер сгорания двигателей ракет.

Ветровые нагрузки

Расчетная ветровая нагрузка на агрегат НОР, работающий на
открытом воздухе, определяется из выражения

Л =	(11)

где qpi — расчетный ветровой напор для расчетной площади,
кгс/м2\		'

Ft — расчетная наветренная площадь, лР.

Расчетный ветровой напор принимается действующим нормаль-
но к расчетной ветровой площади и определяется по формуле

(1-2)

где q — номинальный ветровой напор, кгс/л2;

Сх — аэродинамический коэффициент;

ka — коэффициент увеличения ветрового напора по высоте;

р —динамический коэффициент, учитывающий воздействие
порывов ветра.

Номинальный ветровой напор q определяется по формулам:

?p = -yL	(1.3)

для ветра рабочего состояния и

?КН

^==-2^	(1-4)

для ветра нерабочего состояния,
где р — плотность воздуха при заданной минимальной темпера-
туре, кг • сек2/м\

Vp — максимальная скорость ветра рабочего состояния, м/сек-,

—максимальная скорость ветра нерабочего состояния,
м/сек.

Номинальный ветровой напор рабочего состояния <?р для наи-
более часто встречающихся параметров скорости ветра и темпера-
туры воздуха приведен в табл. 1.1.
Таблица 1. 1

Максимальная скорость ветра ра- бочего	состоя  ния И>, м!сек	10	12	15	20	25	30
Номинальный напор ветра рабо- чего состояния ?р, кге/м2'  при — 40 С при — 50°С	7.7  8,0	П Л 11.5	17,3  18,0	30,8  32,0	' 48,2  50,0	69,3  72,0

Номинальный ветровой напор ветра нерабочего состояния для
наиболее часто встречающихся параметров скорости ветра приве-
ден в табл. 1.2.

Таблица 1. 2

Максимальная скорость ветра не- рабочего состоя- ния Vu,м/сек	15	20	25	30	35	40
Номинальный напор ветра нера- бочего состояния ун, кге/м2	14.1	25,0	39,0	56,2	76,5	100,0

При расчете и проектировании иногда вместо скоростного на-
пора ветра пользуются скоростью ветра, измеряемой в метрах в се-
кунду или в баллах.

Коэффициент аэродинамического сопротивления или коэффи-
циент обтекания при этом принимается:

— для балок и ферм из прямоугольных профилей Ск=1,4;

— для агрегатов, кабин управления и других механизмов пря-
моугольного очертания С\ = 1,2;

— для цилиндрических конструкций:

при qd2 < 1,0 кге, Сх = 1,2;

при qd2 < 1,5 кге, СХ = С,7.

Для промежуточных значений qd2 величина Сх определяется
интерполяцией.

Для отдельно стоящих стенок сооружений аэродинамический
коэффициент принимается равным 1,4, а для навесов и крыш, уста-
новленных на столбах без стен, — равным 0,6.
У пусковых установок и установочного оборудования необхо-
димо учитывать и действие ветровых нагрузок на корпус ракеты.

Вертикально установленная на пусковой стол ракета имеет об-
щий коэффициент аэродинамического сопротивления, равный 0,6,
который слагается из коэффициента давления, равного 1,0, и коэф-
фициента отсоса, действующего с противоположной стороны кор-
пуса, равного 0,4.

Распределение давлений при обтекании корпуса ракеты пред-
ставлено на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Распределение давлений при обтекании
корпуса ракеты

Скорость ветра во многом определяется высотой расположения
агрегатов и сооружений наземного оборудования над уровнем зем
ли. С увеличением высоты скорость ветра возрастает, что учиты-
вается введением поправочного коэффициента ветрового напора
по высоте кп, величины которого для различных высот представ-
лены в табл. 1.3.

Таблица 1. 3

Высота над пове- рхностью земли, м	10	20	30	40	50	60	80	100	120	140
Поправочный коэф- фициент кн	1.0	1,35	1,58	1.8	1.87	1,93	2,07	2,2	2.26	2.32
Динамический коэффициент 3 учитывает воздействие порывов
ветра на агрегаты.

расчетные величины коэффициентов р для стальных и железо-
бетонных конструкций в зависимости от периода собственных коле-
баний приведены в табл. 1.4.

Таблица 1. 4

Период собст- венных колеба- ний, сек	До 0,25	0,5	0.75	1,0	1,5	2,0	2.5	3.0	4,0	5,0	7,0 и более
Стальные кон- струкции	1,22	1,29	1.35	1,38	1,44	1,49	1,54	1,58	1.66	1,70	1,75
Железобетон- ные конструкции	1,22	1,27	1,31	1,33	1,37	1,4	1.42	1 44	1,49	1,52	1,55

Расчетной ветровой площадью объектов наземного оборудова-
ния для конструкции со сплошными стенками является площадь,
ограниченная контуром объекта или сооружения, а для конструк-
ции с решетчатой конструкцией — площадь, ограниченная конту-
ром объекта за вычетом проемов между стержнями:

(1.5)

где Л,,— площадь, ограниченная контуром фермы;

а—коэффициент заполнения, определяемый по формуле

Здесь F' — площадь отверстий.

Расчетной наветренной поверхностью объекта наземного обору-
дования, имеющего несколько балок или ферм, расположенных
одна за другой при одинаковой высоте балок, принимается:

а)	при расстоянии между балками, меньшем высоты передней
балкн — площадь передней балки F=Fr,

б)	при расстоянии между балками, равном или большем высо-
ты балки, но меньшем двойной ее высоты, — полная площадь пе-
редней балки и половина площади каждой последующей балки, т.е.

Л = Л, + 4-^ + -yF, + ... +

в)	при расстоянии между балками, равном или большем двой-
ной ее высоты, — суммарная площадь всех балок.

Для агрегатов из сооружений, имеющих в конструкции цилин-
дрические элементы, производится расчет на резонансное воздей-
ствие ветровой нагрузки в плоскости, перпендикулярной направле-
нию ветрового потока.

Критическая скорость ветра, вызывающая резонансное колеба-
ние, определяется по формуле

v кр у >

где d —диаметр цилиндрического элемента, м\

Т—период собственных колебаний агрегата основного тона,
сек.

Воздействие на НОР ядерного взрыва

Поражающими факторами ядерного взрыва, как известно, яв-
ляются механическое воздействие, световое излучение, проникаю-
щая радиация, электромагнитные импульсы и радиоактивное зара-
жение.

Перечисленные факторы действуют почти одновременно и в
связи с этим поражение объектов ПОР носит комбинированный ха-
рактер.	'

Механическое действие ядерного взрыва. В од-
нородной воздушной среде ударная волна представляет собой два
примыкающих друг к другу сферических слоя с быстро увеличи-
вающимися радиусами. Центр этих слоев совпадает с центром
взрыва. Наружный сферический слой является зоной сжатия, вну-
тренний— зоной разряжения. В зоне сжатия давление и плотность
значительно выше, а в зоне разряжения — ниже, чем в невозмущен-
ной среде. Передняя граница зоны сжатия называется фронтом
ударной волны.

График изменения давления воздуха с течением времени какой-
либо точки пространства при прохождении через нее ударной вол-
ны показан на рис. 1.11. В момент прихода ударной волны в рас-
сматриваемую точку давление воздуха возрастает практически
мгновенно до значения

= Р* — Ро-

По мере прохождения зоны сжатия давление воздуха в рассма-
триваемой точке в некоторый момент времени, характеризующий
конец фазы сжатия, становится равным атмосферному (Рф = /?о). а
скорость фронта Дф падает до нуля. Затем давление становится
ниже атмосферного (рф<р0) и воздух начинает двигаться в проти-
воположную сторону.

Время, в течение которого в рассматриваемой точке сохраняет-
ся повышенное давление, называется фазой сжатия т+, а время, в
течение которого удерживается давление ниже атмосферного, —
фазой разряжения х~. Продолжительность фазы разряжения в
два-три раза превышает продолжительность фазы сжатия.
Воздействие ударной волны на наземные объекты обусловлено
влением воздуха во фронте ударной волны и скоростным напо-
ром движущегося воздуха.	.

1 Избыточное давление во фронте воздушной ударной волны Арф
определяется в зависимости от расстояния до этой точки от центра
взрыва R и от величины тротилового эквивалента по ударной волне

4ув-

Рис. 1.11. График изменения давления воздуха во вре-
мени

Избыточное давление во фронте воздушной ударной волны на
любом расстоянии от центра воздушного взрыва определяется по
формуле

3 -

Дрф=0,84^ + 2.7^ + 7.0^.	(16,

Для определения избыточного давления во фронте воздушной
ударной волны при наземном взрыве ядерного заряда в формуле
(1.6) значения qya необходимо удвоить, так как ударная волна в
этом случае образуется в виде полусферы. При этих условиях вели-
чина Арф найдется по формуле

з __ з _________

Дрф= 1,06-1^-+ 4,3-!^- +14,0-^-.	(1.7)

Скорость распространения фронта воздушной ударной волны
равна

= 340 К1 +0,83Д/?ф.	(1.8;

Рассмотрим механическое действие взрыва при обтекании воз-
душной ударной волны агрегата НОР (рис. 1.12). В момент удара
воздушной волны на преграду по поверхности агрегата, обрашен-
ной в сторону взрыва, вследствие резкого торможения воздушных

масс происходит дополнительное уплотнение и повышение давле-
ния воздуха. При этом на фронтальной поверхности агрегата воз-
никает давление отражения Д/?ь которое сохраняется до прихода
фронта волны к тыльной поверхности агрегата и определяется по

Рис. 1.12. Схема обтекания воздушной
ударной волной пусковой установки

вания будет определяться давлением

волне, т. е. давлением скоростного напора
определяется по формуле

формуле
бА/’ф

Агрегат наземного обо-
рудования вследствие не-
больших габаритов по
сравнению с размерами
ударной волны обтекается
волной весьма быстро. По-
этому давление Др, на фрон-
тальной поверхности агрега-
та чрезвычайно кратковре-
менно. После прохождения
фронта ударной волны,за
пределы агрегата избыточ-
ное давление на его фрон-
тальной поверхности падает
примерно вдвое, т. е. р0о~
~0,5 Дрь

При этом максимальное
избыточное давление, дей-
ствующее па тыльную по-
верхность объекта, состав-
2 л
ляет рт = —Дрф.

После установления пол-
ного обтекания (см. рис. 1.12)
результирующая нагрузка на
агрегат наземного оборудо-
воздушного потока в ударной

рск, величина которого

2.5V*

- Ьр^ + 1 

(1.10)

Таким образом, нагрузки, действующие на поверхности агрега-
тов НОР, непрерывно изменяются и для расчета механического
действия на них ударной волны необходимо найти максимальную
нагрузку, равную геометрической сумме всех приложенных на-
грузок.

Учитывая, что агрегаты НОР имеют небольшие размеры по
сравнению с длиной ударной волны, изменение во времени величи-
ны результирующего давления ориентировочно может быть пред-
ставлено в виде графика (рис. 1.13).

Из графика следует, что величина результирующего давления
определяется относительно продолжительным воздействием ско-

Рис. 1.13. График изменения давлений на
фронтальную и тыльную поверхности агрегата
при обтекании ее ударной волной ядерного
взрыва

ростного напора воздуха в волне (участок c'df'), а не кратковре-
менным действием давления отражения Api (участок abce).

Максимальное зна-

чение результирующего
давления, действующе-
го на агрегат при об-
текании его ударной
волной, ' определяется
по формуле

Л. = С,Рек- (1.11)

При воздействии
ударной волны на аг-
регаты НОР они могут
быть сдвинуты с места,
опрокинуты и отброше-
ны на значительные

Рис. 1.14. К определению устойчивости пусковой
установки

расстояния, получив при этом вторичные повреждения.

Условие устойчивости агрегата по сдвигу определяется из вы-
ражения (рис. 1.14)

Р-(Г1 + Г2)=0

или

АЛ =/(<?+О),

(1.12)

2—885
где	Р— сила давления от ударной волны, действующая на по-

верхность агрегата;

Ту и Тг— горизонтальные реакции грунта на ходовые базы или
опорные поверхности агрегата;

Fv — расчетная площадь поверхности агрегата;

f— коэффициент сцепления гусениц или колес с грунтом;

Q— результирующая сила давления от проходящей ударной
волны, действующая на верхнюю поверхность агрегата,
Q = Арф^*ог-

Здесь For — площадь опорной поверхности гусениц; G — вес аг-
регата.

Подставляя в уравнение (1.12) значения и Q, получим

или

С, FP = Wor + 0.	(1.13)

Формула (1.13) позволяет определить величину А/?ф, при кото-
рой агрегат будет сдвинут под воздействием ударной волны, или
выбрать такие геометрические и весовые характеристики агрегата,
при которых он будет удовлетворять требованиям стойкости по
сдвигу.

Условие устойчивости агрегата по опрокидыванию определяется
из уравнения

PAji_(q + G)A^± = o,	(1.14)

где А,— высота центра давления;

В — ширина колеи агрегата;

b — ширина гусеницы или колес.

Подставляя в уравнение (1.14) значения входящих в него вели-
чин, получим

5ЛРф FJt,

+ 7 (ГП) ~ sPt>Fw — G = 0-	(115)

Уравнение (1.15) дает возможность определить предельное зна-
чение Арф по опрокидыванию или подобрать характеристики агре-
гата па расчетное избыточное давление во фронте воздушной удар-
ной волны. Для подвижных и стационарных агрегатов и сооруже-
ний НОР большое значение имеет также определение влияния всех
других поражающих факторов ядерного оружия на их работоспо-
собность и боевую надежность.

Световое излучение. Интенсивность теплового воздей-
ствия ядерного взрыва на наземное оборудование ракет зарубеж-
ные источники рекомендуют определять величиной избыточного
давления во фронте воздушной ударной волны, мощностью и ви-
дом ядерного взрыва, а также атмосферными условиями.
шара, продолжительность теплового

Рис. 1.15. Изменение температуры нагрева
крыши шахты в зависимости от избыточного
давления во фронте воздушной ударной волны:
у — при 1.75 кгс/см2; 2 — при 4/>ф> 1,75 кгс/см2
и Арф < 7.0 кгс/см2; 3 — при АРф> 7.0 кгс/см2

На рис. 1.15 представлены три кривые, характеризующие воз-
ействие теплового импульса наземного ядерного взрыва на крышу
шахтной пусковой установки в зависимости от избыточного давле-
ния во фронте воздушной ударной волны. Если избыточное давле-
ние не превышает 1,75 кгс/c.u2, продолжительность действия тепло-
вого импульса исчисляется десятыми долями секунды.

При избыточном давлении от 1,75 до 7 кгс/см2 температура воз-
действия возрастает мгновенно. Повышение температуры поверхно-
сти крыши шахты происходит до тех пор, пока не начнется сокра-
щение размеров огненного
воздействия на шахту в
этом случае может дости-
гать 10 сек.

В случае непосредст-
венного соприкосновения
огненного шара с крышей
пусковой установки (при
избыточных давлениях
более 7 кгс/см2) повыше-
ние температуры не зави-
сит от ударного импуль-
са. Тепловое воздействие
на шахту будет опреде-
ляться температурой ог-
ненного шара. Продолжи-
тельность воздействия ог-
ненного шара на шахту
может достигать 10—
15 сек.

Действие высокой температуры (в несколько тысяч градусов)
вызывает оплавление и испарение материала крыши, а также по-
явление 'значительных температурных деформаций, в результате
чего могут уменьшиться устойчивость и несущая способность кон-
струкции. Поэтому для предупреждения теплового разрушения
крыш зарубежные специалисты рекомендуют применять специаль-
ные теплозащитные обмазки.

В еще большей степени световое излучение оказывает действие
на подвижные пусковые установки, незащищенные агрегаты назем-
ного оборудования ракет и боевые расчеты.

Воздействие высоких температур вызывает оплавление, обугли-
вание и воспламенение возгораемых органических веществ.

Воспламенение материалов, применяемых для изготовления
агрегатов наземного оборудования, под действием светового излу-
чения зависит от ряда факторов, из которых помимо характера са-
мого материала наиболее важными являются его толщина и со-
держание влаги.

Величина светового импульса определяет степень воспламене-
ия различных материалов. При данном общем количестве свето->
вой энергии, поглощенной единицей площади материала, поврежде-
ние будет тем больше, чем быстрее выделяется энергия.

Действие проникающей радиации на наземное обо-
рудование ракет определяется мощностью ядерного заряда и рас-
стоянием от эпицентра взрыва.

При взрыве ядерного боеприпаса возникают два вида излуче-
ния: поток нейтронов и [-излучение. Наибольшее воздействие на
НОР оказывает поток нейтронов. Интенсивность первичного дей-
ствия потока нейтронов определяется многими факторами, главней-
шими из которых принято считать мощность, вид и конструкцию
заряда, а также плотность воздуха и другие атмосферные условия.

Степень защиты ракеты, электропускового наземного оборудо-
вания от проникающей радиации определяется толщиной стенок и
свойствами материала контейнеров и защитных кожухов. Так, на-
пример, расчет стойкости ракет, размещаемых в шахтах, и защит-
ных свойств шахты на действие потока нейтронов и у-пзлучения
производится при сочетании всех неблагоприятных условий, кото-
рые могут сопутствовать взрыву ядерного заряда.

Предельно допустимые дозы воздействия потока нейтронов и
•[-излучения на некоторые наиболее чувствительные элементы ракет
и наземного электропускового оборудования приведены в табл. 1.5
[Ground support systems for missiles and space vehicles, New York
1961, стр. 398].

Таблица 1. 5

Элементы бортовых систем ракеты и наземного электропускового оборудования	Допустимые дозы воздействия	
	потока нейтронов, lt/с.И1	Т-излучения, Р'сек
Полупрогодникн:	12-Ю1» 81012	2,610s—2,010’
кремний 		5 1010	—
германий 		1011	810®
Электрические приборы 		1018	----
Трансформаторы		10”	10й
Гироскопы жидкостные		9 10”	7 10е
Уплотнительные прокладки ....	—	3,510’
Конструкционные металлы ....	1019	
Стекло		—	102-10’«

При взрыве ядерного заряда мощностью 1 Мт интенсивность
действия проникающей радиации значительно выше, чем допусти-
мые дозы для некоторых элементов и материалов, применяемых в
бортовых системах ракет и в наземном электропусковом оборудо-
вании.

В связи с этим зарубежными специалистами разработан ряд
мероприятий, направленных на повышение живучести ракет. Так,
при расчетах шахтных пусковых установок на действие проникаю-
щей радиации принимают, что интенсивность потока нейтронов и
у-излучепия уменьшается в два раза на каждые 0,3 м толщины
36
„обетонных стен и крыш шахты. При этом имеется в виду, что
Жбанные исходя из условия обеспечения необходимой прочности
ВЫ сесткости, геометрические размеры крыши шахты не всегда га-
И нтируют защиту ракет и электропускового оборудования от по-
Рпка нейтронов и мощной дозы мгновенного у-излучения.

т0 5опьшое внимание также уделяется защищенности наземной
электронной аппаратуры от действия проникающей радиации ядер-

ного взрыва.

В зарубежной печати сообщалось, что как в пусковых установ-
ках так и в других агрегатах наземного оборудования для отдель-
ных видов электропусковой аппаратуры применяются специальные
экраны*для полного поглощения или частичного ослабления до до-
пустимых норм потока нейтронов и у-излучения. В качестве мате-
риала для таких экранизирующих конструкций можно применять
железобетон, свинец и различные углеводородные материалы.

Действие электромагнитного импульса при взры-
вах ядерных зарядов проявляется в виде возбуждения электриче-
ских потенциалов в электропусковой аппаратуре и кабельных ли-

ниях связи.

При взрыве ядерного боеприпаса мощностью в 1 Мт создаются
токи в миллион ампер. Такне токи в состоянии навести в провод-
никах аппаратуры импульсы мегаваттной мощности, вызывающие
значительные повреждения в аппаратуре. Даже на значительных
расстояниях действие электронного импульса на агрегаты назем-
ного оборудования может быть существенным. При взрыве ядер-
ного заряда мощностью в I кт на расстоянии 1000 км от эпицентра
напряженность электромагнитного поля составляла 0,1 в на 1 м.
При высотном взрыве ядерного боеприпаса той же мощности была
зарегистрирована напряженность поля 5 б па 1 м.

Вследствие того что при ядерном взрыве возникают электромаг-
нитные импульсы самого широкого диапазона частот, практически
в любом агрегате наземного оборудования могут встретиться эле-
менты, которые будут подвержены их воздействию. Например, ка-
бель длиной 10 км будет подвержен воздействию низкочастотной
части излучения и обычная оболочка не предохранит внутренний
проводник от выгорания. К наиболее уязвимым элементам назем-
ного оборудования и ракет можно отнести также транзисторы, ка-
тушки индуктивности, фильтры, реле и почти все настраиваемые
элементы.

Проведенные за рубежом исследования показали, что наведение
электрических потенциалов в перечисленных элементах может при-
вести к повреждениям и создать помехи в работе электрических и
автоматических систем, размещаемых не только в подвижных пу-
сковых установках и агрегатах наземного оборудования, но также
®с^ектРопУск°вой аппаратуре, размещаемой в шахтных пусковых

В связи с этим- для отдельных элементов электропускового обо-
рудования и кабельных линий предусмотрено применение специаль-
пых экранов и защитных коробов. Кроме того, все электрокабели
ШПУ проходят через помещения, в которых сосредоточены сред-
ства для защиты от электромагнитного импульса. В этих же целях
кабельные линии, соединяющие ШПУ с командным пунктом (КП),
пропускаются через специальные защитные устройства (разряд-
ники).

Радиоактивное заражение пусковых установок и дру-
гих агрегатов наземного оборудования приведет к тому, что их ис-
пользование будет либо невозможным, либо крайне опасным. При
этом следует иметь в виду, что заражение воздуха радиоактивны-
ми частицами может также привести к радиоактивному заражению
внутреннего оборудования шахты. Если шахтная пусковая уста-
новка окажется в зоне действия радиоактивных частиц, то это вы-
зовет радиоактивное заражение местности и воздуха в районе
шахты. В целях обеспечения работы агрегатов технологического
оборудования и электропусковой аппаратуры в шахтах предусма-
тривается применение специальных систем, обеспечивающих необ-
ходимый запас чистого воздуха и очистку атмосферного воздуха от
радиоактивных веществ.

Горное давление	'

Горным давлением называется воздействие на подземную кон-

струкцию шахты горной

Рис. 1.16. Распределение
бокового горного давления
на вертикальные стенки под-
земного сооружения

породы, нарушенной вследствие проведе-
ния подземных выработок. Горное

давление может развиваться в верти-
кальном и горизонтальном направле-
ниях, а также со стороны подошвы вы-
работки. Оно изменяется во времени и
зависит от свойств грунта, от разме-
ров и глубины залегания подземной
конструкции.

Вертикальным горным дав-
лением принято называть воздей-
ствие грунта на подземную горизон-
тальную конструкцию в вертикальном
направлении.

Боковым горным д а в л е-
н и е м называется воздействие грунта
на боковые (вертикальные) поверхно-
сти подземной конструкции в горизон-
тальном направлении.

Горное давление со стороны подо-

швы подземной конструкции или

пучение грунта возникает вследствие действия вертикального
горного давления и веса сооружения. Пучение грунта, начавшееся
около основания подземной конструкции, в дальнейшем распро-
страняется на всю подошву сооружения. Величина этого давления
значительно меньше вертикального и часто меньше бокового, но в
льных случаях может быть достаточно большой, что вызывает
ОТобходнмость проведения ряда конструктивных мероприятий с
пелью предупреждения пучения грунта.

В практике проектирования шахтных сооружений и дру-
заглубленных конструкций боковое горное давление опреде-
ляют приближенными методами, из которых два получили наиболь-
шее распространение. Первый основан на зависимостях теории пре-
дельного равновесия сыпучей среды, которая исходит из предполо-
жения отсутствия сил сцепления между частицами грунта; при рас-
четах по второму методу считается, что грунт представляет собой

сплошное и идеально упругое тело.

В инженерной практике величина бокового горного давления,
действующего на вертикальную стенку заглубленного сооружения
(рис. 1.16), определяется по формуле

(л—1	\	/

ТлАл + 2S tg2 45° — 4f-
/	\

(1.16)

где Т/ — объемный вес /-того слоя грунта;

h,— высота /-того слоя грунта;

ся — угол внутреннего трения n-го слоя грунта.

В глинистых грунтах величину бокового давления необходимо
определять с учетом влияния всего веса грунта по формуле

(л-1	\

ТлЛл+£тЛ1,	(1.17)

где ро — коэффициент Пуассона для грунта.

Действие на агрегаты НОР газовой струи, истекающей
из двигателя ракеты

Интенсивный нагрев конструктивных элементов наземных и осо-
бенно шахтных установок при действии на них газовой струи, обла-
дающей высокой температурой и большой скоростью истечения,
происходит в результате конвективного теплообмена и лучеиспус-
кания.

В зарубежной печати сообщалось, что при пуске ракеты темпе-
ратура газовой струи в шахте достигает 2200° С, в результате чего
происходит интенсивный нагрев стенок шахтного ствола, пускового
стакана, отражательных устройств, защитной крыши и других эле-
ментов внутреннего оборудования шахтных пусковых установок.

Этот нагрев неравномерен, поэтому в перечисленных конструк-
тивных элементах и особенно в шахтных стволах возникают значи-
тельные температурные нагрузки., которые могут вызвать недопу-
стимые температурные напряжения. Температурные напряжения в
защитном слое шахтного ствола, работающего под давлением вы-
сокотемпературной газовой струи, могут вызвать термоползучесть
его внутренней поверхности.

При пуске ракеты поверхности шахтного ствола, пускового ста-
кана и отражательных устройств могут охлаждаться водой, что
создает эффект так называемого теплового удара, вызывающего
термические усталостные разрушения охлаждаемой поверхности.

Расчет температурных воздействий па основные элементы шахт-
ных пусковых установок (ШПУ) сводится к определению темпера-
турных напряжений, вычисление которых затруднено сложностью и
своеобразием конструкций ШПУ и широким использованием мате-

Рис. 1.17. Распределение
температуры по толщи-
не однослойной плоской
стенки

риалов, обладающих различными термоме-
ханическими свойствами.

Для уменьшения температурных нагру-
зок возникает необходимость при изготов-
лении элементов ШПУ применять материа-
лы с малым модулем упругости, малым ко-
эффициентом расширения, большой тепло-
проводностью и малым коэффициентом
Пуассона.

В большинстве случаев для определения
температурных напряжений приходится
вводить упрощенные и условные модели.

Достоверность расчета в значительной
мере определяется точностью решения за-

дачи о распределении температуры по тол-
щине стенки конструкции. Элементы ШПУ
могут быть представлены однослойными и
многослойными, плоскими и цилиндриче-

скими стенками.

Рассмотрим однослойную однородную стенку толщиной о
(рис. 1.17). При стационарном режиме коэффициент теплопровод-
ности материала постоянен и равен X. Наружные поверхности стен-
ки имеют температуру Г, и 7'2. Изменение температуры происходит
в направлении оси х, перпендикулярной плоскости стенки.

Для бесконечно малой толщины стенки dx, ограниченной двумя
изотермическими поверхностями, на основании уравнения распро-
странения тепла путем теплопроводности (закон Фурье) можно за-

писать

, ат
а = — X -г—,
dx ’

(1.18)

где q—тепловой поток (количество переданного тепла в единицу
времени через единицу поверхности), ккал/м2-ч;

X — коэффициент теплопроводности, ккал/м • ч • °C.

Интегрирование уравнения (1.18) дает

(1.19)
/. — постоянная интегрирования, определяемая из граничных
гд€ ,,й- пои х=0, 7' = 7'|. Подставляя эти значения в уравнение
условии- „К"
/ I 10) получим С = / |-	-

При *=5 ^ = ^2, тогда

“	Л

(1.20)

Уравнение (1-20) дает возможность определить неизвестную ве-
личину теплового потока

<? = -г(Г>-^)=4-Д7'	<121)

Из уравнения (121) следует, что количество тепла, переданное
через 1 м2 стенки за время 1 ч, прямо пропорционально коэффи-

циенту теплопроводности и разности тем-
ператур наружных поверхностей стенки
и обратно пропорционально толщине
стенки о. Если в уравнение (119) под-
ставить значение постоянной с—Т\ и зна-
чение q из ура-внепия (1.21), то получил!
уравнение температурной кривой

Тх= Г, —	л*.

х 1	о

Полученное выражение является урав-
нением прямой линии. В действительных
условиях температурного воздействия
вследствие непостоянства коэффициента
теплопроводности температура стенки из-
меняется по криволинейному закону.

Рассмотрим распределение темпера-
туры нагрева в многослойных стенках.
Пусть стенка состоит из трех разпород-

Рис. 1.18. Распределение
температуры по толщине
трехслойной плоской стенки

ных, но плотно прилегающих друг к дру-

гу слоев (рис. 1.18). Толщину слоев и их теплопроводность обозна-
чим через 3], 82, 8з и Хь Х2, Хз соответственно. Температуры наруж-
ных поверхностей стенки известны. Обозначим их через 7'1 и Tt.
Значения неизвестных температур на границах контакта между
слоями обозначим через Т2 и Т3.

При стационарном режиме тепловой поток постоянен и для всех
слоев одинаков. Поэтому на основании формулы (1.21) для каж-
дого слоя можно записать:

(1.22)
Из уравнений (1.22) находим изменение температуры в каждом
слое

Tx-T2 = q^--	
7\-Tt = q±--  Л. 2	(1.23)
Ts-T4~q-£-.  Лз	

Складывая левые и правые части системы уравнений (1.23), по-
лучим полный температурный перепад

Решая последнее уравнение относительно q, найдем выражение
для определения теплового потока

(,?4)

X, + Х2 + Х3

Неизвестные температуры можно определить, если численное
значение теплового потока, найденное по формуле (1.24), подста-
вить в уравнение (1.23):

Tt = 7\-q±--

Анализ последних выражений показывает, что при стационар-
ном потоке тепла распределение температуры внутри каждого слоя
подчиняется закону прямой линии. В многослойной стенке распре-
деление температур графически представляет собой ломаную ли-
нию (рис. 1.18).

Ход рассуждений при выводе формулы для определения темпе-
ратур по толщине однослойных и многослойных цилиндрических
стенок аналогичен вышеизложенному. При постоянном значении
коэффициента теплопроводности температура однослойной цилин-
дрической стенки изменяется по логарифмической кривой и опре-
деляется уравнением

Л = Л------(1.25)

1н	' а

Гв
_е г — внутренний радиус;
г —наружный радиус.

( н	1 J  Количество тепла, трубы:	переданное в единицу времени через стенку  Q= —(Л-Л),	(1.26)  )п Г

где I — длина трубы;

г, — внутренний радиус;

г, — наружный радиус трубы.

Количество тепла, проходящее через стенку трубы, может быть
отнесено как к единице внутренней, так и к единице наружной по-

верхности трубы. При	этих условиях:  Q „	2zUT  I	Qi	г ’  1	In  П  2zr,z 71	, Г2 ’  rjn —-  Л  - МТ  2т.гЛ ~£/г ~	, г2 •  Л21П —  П

Так как внутренняя и наружная поверхности трубы по величине
различны, то различны и значения тепловых потоков q\ и <72- Легко
показать, что ^/ = 2~г1</1 = 2-г.,^г.

Для многослойной цилиндрической трубы изменения темпера-
туры в каждом слое описываются также логарифмическим законом
и определяются уравнениями



или

л=г4+

2хХ3 1П г3 

При этом величина теплового потока определяется по формуле

2тх (Г, — Г4)

<?/ =

4-’n^+4-in-^ +

Л1 Г1 л2 ’2 л3

(1.27)
Для многослойной грубы распределение температуры по тол-
щине ее стенки в целом описывается ломаной кривой (рис. 1.19).

Приведенные законы распределения температур по толщине сте-
нок различных конструкций ШПУ дают возможность с приемле-
мой для инженерной практики точностью определить температур-
ные напряжения и оценить прочность конструкций.

Для уменьшения разрушительного действия газовых струй в на-
земных и шахтных пусковых установках применяются газовые отра-
жатели.

Рис. 1.19. Распределение
температуры по толщине
трехслойной цилиндри-
ческой стенки

газовой струи на грань отражателя:
/ — ядро постоянных скоростей: 2 — ядро
постоянных температур

При сверхзвуковом течении газовой струи давление на грань
газового отражателя, расположенную под углом а к направлению
оси потока (рис. 1.20), определяется по формуле

Р = KcPnSin4

(1-28)

где кс — коэффициент сноса потока, принимаемый равным 0,9;
ра — давление на плоскость, перпендикулярную к оси потока.
Давление рп определяется по формуле Рэлея

м2___ * —1

к + 1 J к + 1_________

4к 2 (к — 1) 1 - -L- Р'

(к+1)а	(к+1)2 ДР J * 1

(1-29)
р __статическое давление газов в потоке до скачка уплотне-
ГА ? ния. принимаемое на практике равным давлению невоз-
мущенной среды;

# —показатель адиабаты газов;

— число Маха.

Известно, что

лл w

М = ^-.

здесь w—скорость потока газов до скачка уплотнения;

а—скорость звука в рассматриваемой точке струи

a = VkgRT^	0-30)

где g — ускорение силы тяжести;

k — газовая постоянная, ккал/моль•град\

Т— абсолютная температура газов в набегающем потоке, °К.

Таким образом, для определения давления газовой струи на
грани газового отражателя необходимо вычислить в соответствую-
щих точках газовой струи параметры w и Т, которые изменяются
вдоль оси струи и зависят от многих факторов.

С приемлемой для инженерной практики точностью число М
может быть определено через скорость потока по оси струи wm, ко-
торая находится по формуле

где wa—скорость газа на срезе сопла;

kx—опытный коэффициент;

х — относительное расстояние до расчетного сечения струи

здесь х — расстояние до рассматриваемого сечения;

kr—коэффициент турбулентности потока, принимаемый
равным 0,02—0,04.

Абсолютная температура газов в набегающем потоке опреде-
ляется через избыточную температуру

где A7\— разность значений температур на срезе сопла и в окру-
жающей среде

ДГа = Т3 — Тн;

k2—опытный коэффициент, учитывающий изменение темпе-
ратуры по оси струи;

dt — диаметр выходного сечения сопла.
В приближенных расчетах давление на плоскость, перпендику-
лярную оси потока, можно определить по формуле

Рт= 7^7 ^М2 sin2 р,	(1.31)

где р— угол наклона скачка уплотнения с вертикальной осью газо-
вых отражателей.

Рис. 1.21. К определению сил, действую-
щих на грань клипового отражателя

Если принять во внимание, что угол р в существующих кон-
струкциях газовых отражателей близок к 45°, то формула (1.31)
перепишется в таком виде:

ь

Pr = -kT\P^2-	(1.31')

Сила воздействия на грань клинового газового отражателя
(рис. 1.21) может быть определена следующими выражениями:

р

Qi = — sin

Ft = Psin co2;

Q2 = Pcos<di(1—sinw,);}	(132)

F2 = P cos2 co,;

F2~ P COS co, (1 — sin CO,),

где co — угол раствора грани газового отражателя.

В шахтных пусковых установках отраженные от газового отра-
жателя волны распространяются по газоходу и оказывают силовые
воздействия на различные элементы конструкции.
При падении фронта волны сжатия по нормали в жесткой
тенке конструкции вследствие резкой остановки масс газа возни-
сает отраженная волна, давление в которой определяется по фор-

муле

Ротр -- ^Рп

k + 1	2

k — 1 Р"

2k

Рф + й —1 Ро

(1.33)

где Ро— давление газа перед фронтом падающей волны;

рп — избыточное давление за фронтом падающей волны;

р—избыточное давление за фронтом отраженной волны.

Если размеры поверхности элемента, установленного в газохо-
де, невелики по сравнению с длиной волны, то давление обтекания
в практических расчетах принимается равным РО6^ — ротр.

Результирующая нагрузка на элемент конструкции зависит от
ориентации поверхностей элемента, его размеров, направления дви-
жения волны, свойства среды и других факторов.

В большинстве случаев нагрузка на боковые поверхности.эле-
мента одинакова, и поэтому результирующая нагрузка будет опре-
деляться как разность нагрузок на фронтальную и тыльную сто-
роны элемента и изображаться графиком, представленным на
рис. 1.13.

После прохождения волны воздействие на элемент конструкции
определяется величиной скоростного потока

Рек---Рп

ИЛИ

Рек

где рп, гс'п — плотность и скорость потока за фронтом волны.

Параметры потока за фронтом волны определяются следующи-
ми выражениями:

— скорость потока

wn=

арп

kP.y 1 + 2AL Л.

*	pQ

(1.35;

— скорость перемещения фронта



(1.36)
Применительно к воздуху (к=1,4; ро= 1,0332 кгс!см2\ р0 =
= 0,125 /сг-сек/л14; ао = 34О м!сек) формулы (1.34), (1.35) и (1.36)
будут иметь вид

Рек = Сх ;	(134)

235/i„

= 340 И1 +0,83рф;	(1.36')

Дф = 340)/-±±^-(1,033 + рп) .	(I-37)

Для конструктивных- элементов круглого поперечного сечения
результирующую нагрузку можно приближенно определить так же,
как и для элементов с квадратным поперечным сечением, принимая
за сторону квадрата диаметр d и соответствующие значения Сх для
круглых тел.

При пуске ракет образуется акустическое поле, представляющее
собой звуковые волны высокой и низкой частот, которые могут ока-
зывать значительное воздействие на людей, ракеты и оборудование.

Источником звуковых волн при запуске ракеты является энер-
гия газов, истекающих из двигателя. При этом звуковые волны вы-
сокой частоты образуются в выходном сечении сопел двигателя, а
звуковые волны низкой частоты — в нижней части потока газов.

Болевой порог чувствительности в диапазоне от 10 до 2 гц нахо-
дится в пределах 140—175 дб.
ГЛАВА II

ПУСКОВЫЕ УСТАНОВКИ

2.1.	НАЗНАЧЕНИЕ ПУСКОВЫХ УСТАНОВОК И СПОСОБЫ ПУСКА РАКЕТ

Пусковые установки являются основными элементами ракетных
комплексов и обеспечивают выполнение основных операции по
предстартовой подготовке и пуску ракет *.

В зависимости от назначения и особенностей конструкции.со-
временных ракет пуски их могут производиться с пусковых устано-
вок наклонного и вертикального старта.

Траектория полета ракеты при наклонном старте близка к тра-
ектории полета обычного неуправляемого снаряда. При таком
старте не требуется дополнительного расхода энергии дви-
гателя па разворот ракеты из вертикального в наклонное поло-
жение.

У наклонного старта ракеты имеются и недостатки. Например,
относительная сложность конструкции пусковой установки, вызы-
ваемая необходимостью иметь длинные направляющие и применять
механизмы горизонтального и вертикального наведения с большой
энерговооруженностью (так как наведение ракеты при наклонном
старте в горизонтальной плоскости значительно труднее, чем при
вертикальном).

При наклонном старте возникает необходимость разработки спе-
циальных предохранительных и блокирующих устройств, исклю-
чающих падение ракеты с направляющих при затяжном пуске.
В этих же целях наклонный старт требует применения ускорителей
Для ракет, что приводит к увеличению продольных перегрузок на
ракету до 20—25 g. Действие на ракету перегрузок в свою очередь
заставляет упрочнять отдельные узлы ракеты, в результате увели-
чивается стартовый вес ракеты, а следовательно, и вес ПУ.

Размеры стартовой площадки для наклонного старта ракет, как
правило, в три-четыре раза больше, чем для вертикального старта.

поп П°лвижные пусковые установки, кроме того, обеспечивают также транс-
Ртировку ракеты и установку ее в положение для пуска.
Это увеличение вызывается большим радиусом действия газовой
струи, которая для некоторых видов ракет может достигать 150—
200 м. Большие размеры стартовой площадки для ПУ наклонного
старта затрудняют скрытность размещения боевых стартовых по-
зиций.

Наземные пусковые установки для вертикального старта при
прочих равных условиях являются более простыми, компактными
и мобильными, чем ПУ наклонного пуска, что позволяет устанав-
ливать их на сравнительно небольших по размерам стартовых пло-
щадках.

Для управляемых баллистических ракет в большинстве случаев
находят применение ПУ с вертикальным стартом, для неуправляе-
мых — ПУ с наклонным стартом.

2.2.	КЛАССИФИКАЦИЯ ПУСКОВЫХ УСТАНОВОК

В зависимости от типа земных ракетных комплексов пусковые
установки могут быть подразделены на две большие группы: ,

—	подвижные пусковые установки;

—	стационарные пусковые установки и системы.

Подвижные пусковые установки (ППУ) могут быть наземными,
речными, морскими и авиационными.

Наземные ППУ в свою очередь разделяются на полевые (грун-
товые) и железнодорожные.

Полевые ППУ и другие машины подвижного ракетного ком-
плекса выполняются, как правило, самоходными, но могут быть и
прицепными, буксируемыми специальными тягачами.

Ходовые базы ППУ должны обладать высокой проходимостью
по грунтовым дорогам и по бездорожью.

Достоинства полевых ППУ заключаются в возможности их до-
ставки в любой район, в легкости перебазирования на стартовые
позиции. Необходимость же проведения более частых осмотров ра-
кеты и технического обслуживания ПУ вследствие неизбежной тря-
ски при движении и возникновении повышенных инерционных на-
грузок, потребность в подвижных топогеодезических привязчиках
высокой точности или в большем количестве пунктов топогеодези-
ческой привязки основных и запасных боевых позиций, уязвимость
ППУ от огневого воздействия противника.

Железнодорожные пусковые установки представляют собой
специально оборудованные платформы (вагоны) с подъемной
стрелой или транспортно-установочным контейнером, механиз-
мами крепления и подъема ракеты в положение для пуска, отра-
жательными устройствами и другим вспомогательным оборудова-
нием.

Железнодорожная пусковая установка — основной боевой эле-
мент железнодорожного ракетного комплекса, который дополни-
50
но включает в себя вагоны специального назначения, вспомо-
гательные вагоны и локомотив.

* В вагонах специального назначения размещены пусковая и элек-
тросиловая аппаратура, аппаратура связи и другое технологиче-
ское оборудование, обеспечивающее весь цикл подготовки к пуску
и пуск ракет, а также обслуживающий персонал.

Речные пусковые установки могут размещаться на речных судах
и судах комбинированного плавания, морские — на надводных ко-
раблях и подводных лодках. Они обладают большими возможно-
стями рассредоточения.

Авиационные пусковые установки помещаются, на самолетах,
вертолетах и дирижаблях и имеют возможность совершать быст-
рые маневры, что повышает их неуязвимость и позволяет прибли-
жаться к цели. Поэтому для таких пусковых установок можно при-
менять ракеты с меньшей дальностью действия и, следовательно,
более легкие по весу.

Стационарные пусковые установки в зависимости от назначения
ракетных комплексов могут быть выполнены в виде пусковых сто-
лов, пусковых, систем, пусковых сооружений и шахтных пусковых
установок.

Особое место среди пусковых установок занимают пусковые
столы. Это агрегат, выполненный в виде силовой рамы, смонтиро-
ванной на нескольких вертикальных опорах, которыми в рабочем
положении опирается на фундамент стартовой площадки. Суще-
ствуют пусковые столы перевозимые (подвижные) и стационарные.

Пусковые установки, предназначенные для приема, вертикали-
зации, удержания в положении для пуска, заправки, предстартовой
проверки и проведения пуска ракет — носителей космических аппа-
ратов, принято называть пусковыми системами.

Специальные сооружения, в которых установлены пусковые си-
стемы, части проверочно-пускового и испытательного оборудования,
элементы заправочных систем, источники электропитания, кабель-
ные, заправочные и пневматические коммуникации, называют пус-
ковыми.

Пусковые сооружения бывают наземные, полузаглубленные и
шахтные. Шахтные пусковые сооружения принято называть шахт-
ными пусковыми установками.

 2.3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНСТРУКЦИИ ППУ

Независимо от особенностей конструкции к ППУ предъявляется
Ряд специальных требований. ППУ должны обеспечивать:

—	минимальное время предстартовой подготовки ракет к пуску;

—	механизацию и автоматизацию процессов подготовки и про-
ведения пуска ракет;

—	высокую надежность пуска ракет в любых атмосферных
Условиях;
—	необходимую живучесть при воздействии поражающих фак-
торов ядерного оружия;

—	высокую подвижность и автономность действия;

—	возможность быстрой переброски на большие расстояния;

— хорошую проходимость по грунтовым дорогам и пересечен-

Рис. 2.1. Подвижная пусковая
установка с наклонным пуском
для управляемой ракеты:
/—полуприцеп; 2—направляющая;
3 — механизм подъема стрелы; 4 —
ракета; 5 — кабина управления

ной местности;

—	надежное крепление и длитель-
ное хранение ракет;

—	простоту, удобство и безопас-
ность обслуживания ПУ и ракеты;

—	хорошую маскировку, что воз-
можно при небольших габаритах ПУ.

В современных ракетных комплек-
сах наибольшее распространение полу-
чили ППУ на гусеничном или колес-
ном ходу.

На рис. 2.1 показана ППУ с на-
клонным пуском для твердотоплив-
ной ракеты «Сержант». Пусковая уста-
новка состоит из полуприцепа с колес-
ным ходом /, направляющей 2, меха-
низмов подъема стрелы 3 и кабины с

испытательно-пусковой аппаратурой 5.
Механизмы подъема стрелы имеют ги-
дравлические приводы и обеспечивают
максимальный угол установки направ-
ляющей до 85° и поворот в азимуталь-
ном направлении до 356°.

Перевод пусковой установки из по-

ходного положения в боевое обеспечивается механизмом подъема

и осуществляется в течение 10 мин.

В качестве примера подвижных пусковых установок с верти-
кальным стартом рассмотрим самоходную пусковую установку для
ракет тактического назначения.

В общем случае такая пусковая установка (рис. 2.2) представ-
ляет собой самоходную гусеничную машину и состоит из моторно-
ходовой базы, подъемной стрелы, пускового стола, механизма подъ-
ема и опускания стрелы, комплекта приборов проверочно-пускового
оборудования, электрооборудования, средств связи, вспомогатель-
ного и комплектующего оборудования. Корпус моторно-ходовой
базы ПУ представляет собой сварную металлоконструкцию, вос-
принимающую все нагрузки как при движении, так и при пуске
ракеты.

Стрела и пусковой стол шарнирно закреплены в кронштейнах,
приваренных к кормовой части корпуса. Стрела ферменной или
балочной конструкции снабжается механизмами крепления стрелы
и ракеты по-походному, захватами и вспомогательными приспособ-
52
лениями и устройствами для обслуживания и подготовки ракеты к
пуску-

Механизм подъема и опускания стрелы наиоолее часто выпол-
няют с гидравлическим приводом. В общем случае такой механизм
состоит из маслобака, насоса с приводом, телескопических гидро-
домкратов, арматуры, контрольно-измерительных приборов, соеди-
нительных трубопроводов и вентилей управления.

Комплект проверочно-пускового оборудования предназначен для
предстартового обслуживания, проведения проверок и пуска
ракет.

Рис. 2.2 Самоходная пусковая установка:

/ — корпус; 2 — подъемная стрела; 3 — пусковой стол; 4 — опорный домкрат

Электрооборудование ПУ служит для автономного питания
всех ее приборов, механизмов и систем, обеспечения работы на
установке в но.чное время.

Электрооборудование состоит из источников и потребителей
электрической энергии, контрольно-измерительных приборов и вспо-
могательных электрических устройств.

В качестве средств связи при работе номеров расчета на ПУ
используются различного типа переговорные устройства.

К числу самоходных пусковых установок на гусеничном ходу
относится ПУ ракеты «Першинг» (см. рис. 2.2), которая состоит из
корпуса установки /, подъемной стрелы 2 и пускового стола 3.

Характерной особенностью этой установки является то, что
пусковой стол 3 перевозится, будучи пристыкованным к ракете. При
установке ракеты в вертикальное положение вместе с ней повора-
чивается и пусковой стол, который затем устанавливается на грунт
четырьмя опорными домкратами 4.

Общий вид ППУ для ракет стратегического назначения приве-
ден на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Подвижная пусковая установка страте-
гического назначения

2.4. ПУСКОВЫЕ СТОЛЫ

I

Назначение и требования, предъявляемые к пусковым столам

Пусковые столы являются агрегатами наземного оборудования
ракет тактического и стратегического назначения.

Они предназначаются для установки и удержания ракет в поло-
жении для пуска, проведения вертикализации и наведения ракет по
азимуту, обеспечения обслуживания ракет во время подготовки и
проведения пуска.

К пусковым столам ракетных комплексов тактического и стра-
тегического назначения предъявляются определенные требования.
Так, например, конструктивные элементы пускового стола должны
иметь необходимую прочность и жесткость и выдерживать нагруз-
ки, возникающие в процессе установки и пуска ракеты при рабочих
скоростях ветра.

Необходимо, чтобы конструкция пускового стола и крепление
его к стартовой площадке (или корпусу ППУ) обеспечивали хоро-
шую устойчивость ракеты при воздействии ветровых нагрузок с
нерабочими скоростями ветра. Этой цели служит ветровое и штор-
мовое крепление ракеты.
Конструкция основных механизмов и устройств пускового стола
должна обеспечивать:

* ' — возможность установки на него ракеты четырьмя или боль-
шим числом опорных точек;

__возможность изменения положения ракеты по высоте;

— проведение вертикализации ракеты;

		наведение ракеты по азимуту в пределах полного поворота
поворотной части пускового стола;

—	подвод топливных и электрических коммуникаций к запра-
вочным горловинам и люкам ракеты;

—	закрепление и надежное удержание на пусковом столе испы-
тателвной, контролвно-нроверочной и пусковой аппаратуры.

Для механизмов подъема и вертикализации ракеты на пусковом
столе требуется предусматривать тормозные устройства, исключаю
щие самопроизвольное опускание ракеты при появлении вибрацион
пых нагрузок, возникающих при работе двигателя.

От газового отражателя пускового стола требуется, чтобы он
предотвращал воздействие отраженных огневых струй на ракету,
повреждение.механизмов пускового стола п размыв стартовой пло-
щадки.

Пусковой стол должен обладать требуемой живучестью. Под
живучестью понимается число пусков, обеспечиваемых конструк-
цией пускового стола без проведения среднего и капитального ре-
монта.

Пусковой стол может быть укомплектован:

—	площадками и лестницами для обслуживания механизмов и
устройств стола и ракеты;

—	приспособлениями для закрепления на столе электрических,
пневматических и топливных коммуникаций;

—	приспособлениями для монтажа и демонтажа пускового сто-
ла, его основных узлов и механизмов на стартовой площадке;

—	указателями поворота поворотной части и подъема верхней
части стола относительно неподвижного нижнего основания.

Требования, предъявляемые к пусковым столам, могут изме-
няться в зависимости от назначения ракетного комплекса, особен-
ности конструкции ракет и вида боевой стартовой позиции. Все эти
факторы существенно влияют на конструкцию пусковых столов.

Классификация

Пусковые столы можно подразделить па три основных типа:
трехопорные, четырехопорные и многоопорные.

У трехопорных столов три опорных домкрата, которые разме-
щаются по углам равностороннего треугольника. Такие столы по-
зволяют производить веотикалпзацию ракеты изменением высоты
однои из опор, что уменьшает время на проведение этой операции.
Кроме того, при такой конструкции не требуется так называемый
Уравнительный механизм. Основной недостаток трехопорных сто-
лов в том, что их устойчивость обеспечивается значительным удале-
нием опор (домкратов) от вертикальной оси симметрии, а это при-
водит к увеличению поперечных габаритов и веса пускового стола.

В четырехопорной конструкции стола (рис. 2.4) домкраты раз-
мешаются по углам квадрата и находятся на меньшем удалении от
вертикальной оси стола, чем в трехопорных, и при тех же попереч-

Рис. 2.4. Пусковой стол:

?—нижнее неподвижное основание; 2 — верхнее подвижное основание: 3— средняя рама;
4~ верхняя опорная рама; 5 — газовый отражатель: 6 — стойка; 7 — корпус механизма
подъема и вертикализании

ных размерах обеспечивают лучшую устойчивость ракеты на пуско-
вом столе.

Недостатком четырехопорных столов является необходимость
применения уравнительных механизмов.

Многоопорные пусковые столы (рис. 2.5) имеют четное число
опор 6, 8, 10, а иногда и 12. Столы такой конструкции используются
56
яля тяжелых ракет специального назначения. Большое число опор
позволяет уменьшить нагрузку от стартового веса ракеты на каж-
дую из них.

Основание таких столов, как правило, крепится к бетонной пло-
щадке, а верхняя поворотная часть имеет регулируемые по высоте
опоры.

Сложность конструкции механизма подъема и вертикализации
ракеты из-за необходимости применения сложных уравнительных

Рис. 2.5. Мпогоопорнын пусковой стол

механизмов является основным недостатком многоопорных пуско-
вых столов.

В ракетных комплексах тактического и стратегического назна-
чения в основном используются трехопорные и четырехопорные
пусковые столы.

Пусковые столы тактических ракет являются либо неотъемле-
мой составной частью подвижных пусковых установок, либо само-
стоятельным агрегатом НОР. В этом случае транспортировка сто-
лов производится специальными транспортными средствами.
Общее устройство

Рис. 2.6. Схема механиз-
ма подъема и вертикали-
зации:

/ — неподвижное основание;

2 — подвижное основание:
3 — кожух. 4 — ходовой винт;

5 —• гайка-шестерня; 6 — чер-
вяк; 7 —рама стола

гнезда для корпусов

Пусковой стол (рис. 2.4), как правило, состоит из следующих
основных частей: основания, механизма подъема и вертикализа-
ции, средней рамы, уравнительного механизма, верхней опорной
рамы, газового отражателя, механизма наведения, электрообору-
дования, пневмооборудования, закладных частей и комплектую-
щего оборудования.

Основание является опорно-пово-
ротной частью стола при установке его на
бетонном фундаменте и базой для установ-
ки и монтажа всех других частей и меха-
низмов пускового стола. Основание стола
состоит из нижней неподвижной и- верхней
подвижной частей.

Нижняя часть основания / служит непо-
движной опорой для поворотной части сто-
ла и с помощью закладных деталей кре-
пится к фундаментной плите стартовой пло-
щадки. К нижней части основания крепится
механизм наведения.

Верхняя часть основания 2 соединяется
с нижней с помощью шарового погона, ко-
торый состоит из двух колец, сепарирующих
двояковогнутых шайб и шаров.

Нижнее кольцо шарового погона кре-
пится к нижней части, а верхнее кольцо —
к верхней части основания пускового стола.

Верхняя часть основания имеет зубча-
тый венец, находящийся в зацеплении с ве-
дущей шестерней механизма наведения, и
домкратов механизма подъема и вертикали-

зации.

Механизм подъема и верти кал и зации предназна-
чен для подъема и опускания ракеты при ее установке на пусковой
стол, а также для вертикализации ракеты при ориентировании ее
в пространстве в процессе наведения на цель.

Механизмы подъема и вертикализации могут быть различными
по конструкции. Однако независимо от конструкции они обычно
состоят из домкратов, редукторов и приводов.

Одна из конструкций механизма подъема и вертикализации по-
казана на рис. 2.6, а редуктора — на рис. 2.7, а.

Редукторы, как правило, имеют две передачи: малую и быст-
рую. Быстроходная передача используется для подъема опорной
рамы стола при отсутствии ракеты.

Роликовый тормоз (рис. 2.7,6) обеспечивает гарантию от само-
произвольного опускания рамы стола при воздействии импульсив-
ных и вибрационных нагрузок.
В качестве приводов для механизмов подъема и вертикализации
наибольшее применение нашли ручные или асинхронные электро-
двигатели различной мощности.

Средняя рама является основанием верхней рамы и пред-
ставляет собой четырехугольную металлическую конструкцию, в
одной из сторон которой размещается уравнительный механизм.

Рис. 2.7. Схема редуктора механизма подъема и вертикализации:

а —редуктор: / — электродвигатель: 2 — маховик ручного привода: 3 — цилиндриче-
ская зубчатая передача; 4 — коническая зубчатая передача; 5 — гаПка-шестсрня;

6 — червяк; 7 — роликовый тормоз редуктора; б — роликовый тормоз: 8 — корпус ро-
ликового тормоза; 9 кулачок; 10 — ролик; 11 — пружина

Уравнительный механизм (рис. 2.8) рычажного типа,
предназначается для равномерного распределения нагрузок на
опоры в четырехопорных столах и обеспечения удобства вертика-
лнзации ракеты.

Рис. 2.8. Уравнительный механизм пускового стола:
. / — рама стола; 2 — двуплечий рычаг; 3 — фланцевая втулка

Принцип работы уравнительного механизма, размещаемого в
раме 1 стола заключается в том, что при подъеме одного домкрата
на величину h балка рамы пускового стола равномерно и парал-
лельно поднимается на величину -j-.

Верхняя опорная рама служит опорой для ракеты и представ-
ляет собой конструкцию, выполненную в виде правильного четырех-
угольника, шестиугольника или восьмиугольника. На опорной раме
крепятся опорные тарели, крюки для стяжек ветрового крепления,
площадки для уровней, трубопроводы для воздушных и топливных
коммуникаций, приспособления для размещения аппаратуры и при-
боров, участвующих в предстартовой подготовке ракет.

Газовые отражатели рассекают и отводят в сторону
газовые струи, истекающие из сопел двигателя ракеты. По- кон-
струкции газовые отражатели (рис. 2.9) бывают конусные, пирами-
дальные и клиновые.

Рис. 2.9. Типы газовых отражателей:

а — клиновые; б — пирамидальные (четырехгранные); в — пира-
мидальные (шестигранные); г — конусные

Конусные газовые отражатели используются в пусковых столах,
предназначенных для пуска ракет , с однокамерным двигателем,
пирамидальные — для пуска ракет, имеющих несколько камер сго-
рания. При этом число граней выбирается равным числу камер
сгорания двигателя. Поэтому пирамидальные газовые отражатели
бывают трех, четырех, шести и многогранными.

Клиновые газовые отражатели в зависимости от назначения
бывают односторонними и двусторонними. Односторонние отража-
тели находят применение в стартовых системах, а двусторонние —
в пусковых устройствах железнодорожных ракетных комплексов и
самоходных пусковых установках для оперативно-тактических ра-
кет.

По принципу отвода тепла газовые отражатели бывают без
охлаждения и с водяным охлаждением.

Газовые отражатели могут изготовляться из листовой стали, бе-
тона и пенистого бетона.

Наличие воздушных включений в бетоне повышает теплостой-
кость граней газового отражателя и позволяет обходиться без охла-
ждения или снизить расход воды.
в зарубежной печати сообщалось, что для уменьшения эрозии
отражателей, изготовленных из бетона, целесообразно применять
бетон, включающий в качестве заполнителя дробленый огнеупор-
ный кирпич, а в качестве вяжущего вещества «серый» цемент*.

Для восстановления участков бетонных газовых отражателей,
подвергшихся эрозии, рекомендовано применять так называемый
«белый» цемент, приготовляемый на основе алюминиевого кальция.

Для повышения прочности и жесткости стальные газовые отра-
жатели имеют продольные и поперечные ребра жесткости. Приме-
нение силового набора обеспечивает приемлемую прочность и жест-
кость газовых отражателей при одновременном значительном сни-
жении их веса.

1	2

Рис. 2.10. Схема механизма наведения пускового
стола:

/—зубчатый венец; 2— ведущая шестерня; 3 — червячный
редуктор; 4 — электродвигатель: 5— маховик грубой навод-
ки; 6—маховик точной наводки

В некоторых конструкциях пусковых столов для ракет страте-
гического назначения газовые отражатели имеют амортизирующие
устройства, которые служат для смягчения динамической нагрузки
со стороны газового отражателя на основание пускового стола.

Амортизирующее устройство — набор упругих элементов из вин-
товых или тарельчатых пружин, размещаемых по вертикальной оси
пускового стола.

Механизм наведения предназначен для наведения ра-
кеты по азимуту путем поворота поворотной части пускового стола.
Он также используется для разворота стола в нужное положение
при стыковке стола с установщиком или транспортно-установочной
тележкой.

Механизм наведения (рис. 2.10) состоит из редуктора, электро-
двигателя и ручного привода и установлен на неподвижной части
основания стола.

* Серый цемент имеет 15% железа, 5% двуокиси кремния и небольшое со-
держание окиси алюминия.
Редуктор служит для изменения числа оборотов от электродви-
гателя или маховика ручного привода к ведущей шестерне. Веду-
щая шестерня редуктора находится в зацеплении с зубчатым вен-
цом верхней части основания пускового стола.

Ручной привод предназначается для поворота поворотной части
стола и наведения ракеты вручную и, как правило, состоит из при-
водов грубой и точной наводки.

Электрооборудование пусковых столов может состоять
из силовой сети, сети освещения, сигнализации и блокирующих
устройств.

Пневмооборудование предназначается для проведения
предстартовых работ, приведения в действие и управления работой
механизмов и приспособлений пускового стола и размещаемой
на нем аппаратуры. Пневмооборудование состоит из ппевмощит-
ков, различного рода пневмозажимов, арматуры и трубопро-
водов.

Закладные части: фундаментальная плита, анкерные бол-
ты, кронштейны, специальные зажимы, скобы и другие приспособ-
ления служат для крепления и обеспечения устойчивого положения
стола на стартовой площадке.	,

Комплектующее оборудование предназначается
для обслуживания ракеты на пусковом столе в период ее подго-
товки к пуску, поддержания пускового стола в технически исправ-
ном состоянии.

Комплектующее оборудование (приборы, приспособления и
устройства) обеспечивает обслуживание пускового стола и ракеты
в период подготовки ее к пуску.

Основные конструктивные размеры

Размеры пускового стола, его габариты и конструкция в целом
зависят от стартового веса ракеты, мощности двигателя и других
характеристик ракеты.

Геометрические размеры отдельных конструктивных элементов
пускового стола принято назначать в относительных величинах, ко-
торые выражают в приведенных диаметрах выходного сечения мар-
шевого двигателя ракеты с!-л.

Обычно геометрические размеры пусковых столов находятся в
следующих соотношениях (рис. 2.11):

— высота Н расположения опорных тарелей стола над поверх-
ностью фундаментной плиты

//min = (l,6-2,2)rfa;

Ятах= (1,6-4-2,2)^ + ^ + ^,

где —рабочий ход домкратов;

Ат— рабочий ход тарелей;
. высота расположения над вершиной газового отражателя вы-
ходного среза сопла для однокамерного двигателя

*; = (0,24-0,5) rfa,

дня многокамерного

Ао = (1,44- 1,75)^;

— высота газового отражателя

йг = (1,9 4-2,5) <Za;

—	радиус закругления образующей граней газового отражателя
Р = (1,0 4-1,7) </а;

Рис. 2.11. К определению конструктивных параметров

пускового стола

—	угол наклона гранен отражательных поверхностей изменяет-
ся от 2ш = 40° при вершине до 2ы = 80° при основании газового отра-
жателя;

—	расстояние между двумя соседними опорами пускового стола
2Z> = (2,4-4-2,8) cZa.

Размер выходных окон пускового стола для обеспечения нор-
мальных условий прохода отраженных газов определяется по фор-
муле

с ____ ^Тср

min	>

где £mjn — минимальная площадь сечения окон, м2;

Р	— сила тяги двигателя ракеты, т;
q—допустимый удельный импульс, назначаемый исходя
из требуемой живучести пусковых столов по газовому
отражателю, т-сек!м2\

тср — среднее время воздействия газовой струи на пусковой
стол.

При наличии у ракеты многокамерного двигателя приведенный
диаметр выходного сечения сопел можно определить из выра-
жения

где —диаметр выходного сечения сопла одной камеры сго-
рания;

п—число камер сгорания двигателя ракеты.

2.5.	ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПУСКОВЫХ СТОЛОВ

Пусковые столы баллистических ракет характеризуются общно-
стью конструктивных решений. Поэтому независимо от особенно-
стей конструкции расчет пусковых столов включает:

—	определение сил и нагрузок, действующих на элементы
стола;

—	определение устойчивости ракеты на пусковом столе по опро-
кидыванию и по сдвигу;

—	оценку прочности основных деталей (рамы, шарового по-
гона, газового отражателя и др.);

—	кинематический и прочностной расчет механизмов подъема
и наведения пускового стола и подбор мощностей для их двига-
телей.

Устойчивость ракеты на пусковом столе

Ракета, установленная на пусковом столе, должна занимать
устойчивое положение и не опрокидываться при скоростях ветра
нерабочего состояния. Для оценки устойчивости ракеты вводятся
понятия предельных углов устойчивости ракеты по опрокидыванию
и по сдвигу.

Под предельным углом устойчивости ракеты по опрокидыванию
понимается наибольшее значение угла наклона ракеты по отноше-
нию к опорной поверхности пускового стола, при котором ракета
сохраняет еще устойчивое положение и не опрокидывается. Разли-
чают конструктивный и эксплуатационный углы устойчивости.

Под конструктивным углом устойчивости а понимают предель-
ное его значение без учета действия ветровых нагрузок.

Эксплуатационный угол устойчивости j3 определяется с учетом
ветра рабочего состояния.

Значение конструктивного угла устойчивости ракеты по опроки-
дыванию находится (рис. 2.12) из формулы

“ = arCtgA77’	<21>
где b— половина расстояния между опорными поверхностями
пускового стола или между опорными пятами ракеты;

йц-т — расстояние от опорной поверхности пускового стола до
центра тяжести ракеты.

Конструктивный угол устой-	I

чивости обычно составляет 5—	/|\

6°. При заданных значениях	/ , \

угла можно определить опор-	/	\

иую базу ракеты и пускового	I—I—\

стола

^ = ^ц.т tg«-

При а = 6° и известном зна-
чении ha. т опорная база пу-
скового стола будет 2Ь =
= 0,21 Лц. т.

Эксплуатационный угол 3
определяется из следующих
соображений: при наклоне ра-
кеты от вертикальной оси на
угол 3 плечо действия силы тя-
жести относительно точки оп-
рокидывания с равно

b' = / sin («— 3),

где / — расстояние между цен-
тром тяжести ракеты и точкой
опрокидывания

Рис. 2.12. К определению устойчивости
ракеты на пусковом столе по опрокиды-
ванию

/=и^ + \2т.

Уравнение моментов сил

относительно линии опрокиды-
вания, проходящей через точ-
ку с, с учетом ветрового момента Мв запишется в виде

= Gl sin (а — 3) = О V&	Ац2т sin (а — 3)

или

3 = « — arc sin

____Мв_

° К *2 + лЛ

Подставляя в последнее выражение значение конструктивного
угла а, определяемого формулой (2.1), окончательно получим

3 = arctg-^----arc sinq ..	(2.2)

ли.т	Gyb2 + h^

Анализ формулы (2.2) показывает, что величина эксплуатацион-
ного утла устойчивости зависит от Ь, Лп. т, G и величины ветрового
момента. При этом, чем меньше величина ветрового момента, ниже
положение центра тяжести ракеты, больше стартовый вес ракеты,
больше расстояние между опорами пускового стола, тем больше
эксплуатационный угол устойчивости ракеты по опрокидыванию.
Эксплуатационный угол устойчивости по опрокидыванию нахо-

Рис. 2.13. К определению устойчиво-
сти ракеты на пусковом столе по
сдвигу

дится в пределах от 3 30' до 4 .

Кроме опрокидывания, ракета
под действием ветровой нагрузки
и составляющей веса может быть
сдвинута с опорных поверхно-
стей пускового стола. Поэтому
возникает необходимость в опре-
делении устойчивости ракеты на
пусковом столе по сдвигу. Усло-
вие неподвижности ракеты по
сдвигу записывается (рис. 2.13)

/О’ cos т G sin у 4- Ра,

где /—коэффициент трения ме-
жду опорными пятами
ракеты и тарелями пу-
скового стола;

Рв— сила ветра, действую-
щая на ракету.

В предельном случае, когда
удерживающая сила трения бу-
дет равна сдвигающим силам, ус-
ловие равновесия может быть
переписано в таком виде

Р

f cos 7 — sin 7 =	

Последнее выражение может быть приведено к тригонометриче-
скому уравнению

A cos у — 5 sin у = С,

решение которого определяется тригонометрическим тождеством

A cos 7 — В sin 7 = ИЛ2 4- В- cos (7 4- arc tg -j-у = С.

При этих условиях предельный угол устойчивости ракеты на
пусковом столе по сдвигу будет определяться формулой

7 = arc cos	— arc tg .	(2.3)

1 G КН- /2	6 /
Величина предельного угла устойчивости ракеты по сдвигу бу-
дет тем больше, чем больше стартовый вес ракеты, коэффициент
трения опорных поверхностей ракеты и пускового стола и меньше
ветровая нагрузка на ракету. Для повышения устойчивости ракет
на пусковых столах применяются специальные устройства, назы-
ваемые ветровым и штормовым креплениями.

После установки ракеты на пусковой стол ее всегда прикреп-
ляют к пусковому столу ветровыми болтами или ветровыми стяж-
ками. Освобождают ракету от ветрового крепления непосредствен-
но перед пуском.

Штормовые крепления применяются для удержания ракеты при
длительном ее пребывании на пусковом столе или при скорости
ветра, превышающей скорость ветра рабочего состояния.

Оценка прочности основных элементов пускового стола

Рама. Представляет собой сложную статически неопредели-
мую пространственную систему, точный расчет которой вызывает
известные трудности При проверочных расчетах рамы применяют
приближенные методы.

Основной расчетной нагрузкой для рамы является вертикальная
нагрузка от стартового веса ракеты. Кроме этого, учитываются до-
полнительные нагрузки от действия ветра и начальной неверти-
кальности ракеты. Так, например, если в плоскости тарелей 2 и 4
(см. рис. 2.13) действует ветровая нагрузка и ракета установлена
невертикально, то расчетной нагрузкой для наиболее нагруженной
балки рамы будет

G

гша_ 2	2Ь

где G — стартовый вес ракеты;

А1В = Рв/гц.д — момент ветровой нагрузки относительно опорных
пят ракеты;

=Ghn т sin у —момент от веса ракеты относительно оси 1—3.

Расчетной нагрузкой на менее нагруженную балку рамы будет

G_ _
mln 2	2b

Поскольку нагрузки, действующие на балки рамы (рис. 2.14,а),
неодинаковы, то прогибы их будут разными. Это вызывает образо-
вание опорных изгибающих моментов в балках 2 и 4 (М2 и М4) и
крутящих моментов в балках 7 и <3 (ЛК и М3).

лл Имея в виду, что М2 = М3, М4=М3, М2=М4 и М4 =	’получим

Л!‘=^2=Л13 = Л14 = Л4.
Таким образом, рама является один раз статически неопредели
мой системой. Для составления дополнительного уравнения вос-
пользуемся тем, что разность углов поворота балок 2 и 4 на опорах
представляет собой угол закручивания балок 1 и 3.

М max

Рис. 2.14. Схема нагружения рамы пуско-
вого стола

Углы поворота балок 2 и 4 можно представить в таком виде
(рис. 2.14, б):

— 16£/ +	ЗЕ1 +	6£/	’

ртзхр	Ml	Ml

— 16£/	ЗЕ/	6Е/	

При этих значениях углов срг	и ?4

Р	п . Ml

= <?3 =	- ?2 = 16£/ (Р^ - Pmin) - ~ЁГ •
Вместе

с тем известно, что

— ?3 G/p

Приравнивая правые части последних уравнений и решая отно-
сительно неизвестного момента, получим

М  * (/jmax	Лп1п)

т —	!	EI \

16(1 +

\	ар /

или

м =

/(/Ио + М}



Эпюра изгибающих моментов в балке 4 приведена на рис. 2.14, в.
Максимальный изгибающий момент будет

р I

-2^----М.

^тах

Обычно в конструкциях пусковых столов опорная рама со стой-
ками связана шарнирно. В связи с этим на стойки будут переда-
ваться только вертикальные продольные нагрузки. При расчете
стоек на вертикальные нагрузки учитывается совместная работа
стоек с опорной рамой.

В качестве расчетной нагрузки на стойку принимается
р
м— тах

2

Так как в действительности стойка находится в сложнонапря-
женном состоянии, то это учитывается поправочным коэффи-
циентом, т. е. Np = k0N, где к0 — поправочный коэффициент,
принимаемый в практических расчетах средним значением
Kq ср = 1,35.

Если предположить, что нагрузки со стороны опорных пят ра-
кеты натарели пускового стола являются одинаковыми (рис. 2.15, а),
то расчет пространственной рамы сводится к расчету плоской пря-
моугольной рамы, состоящей из двух стоек и ригеля, нагруженного
вертикальной сосредоточенной нагрузкой Р.

При такой расчетной схеме получим следующие выражения для
определения реакций опор и действующих моментов (рис. 2.15,6).

Продольные силы, действующие на опоры, NA =Nq

Распор в местах защемления опор в основании пускового стола

н —н — ЗР1
ПА nD 8/( (к + 2) >
где к — коэффициент,
и жесткость рамы

характеризующий

геометрические

размеры

Рис. 2.15. Расчетная схема рамы и стоек пуско-
вого стола

Изгибающие моменты в основании опор
ма = md = 8 (Л- + 2) •

Изгибающие моменты в местах заделки ригеля

МВ = МС = —	Р‘ .

в с 4 (к + 2)
Изгибающий момент в середине ригеля
м	А±1

Р 4 к + 2 •

Напряжение изгиба в элементах рамы найдется из соотношения
Mt
°Mi~ Wt '

ГДе — момент сопротивления сечения элемента.

Приведенные напряжения в расчетных сечениях рамы от
совместного действия моментов и всех видов нагрузок не должны
превосходить допускаемых напряжений для материала рамы.

Рис. 2.16. К расчету шарового погона

Шаровой погон. На него действуют вертикальное Р и гори-
зонтальное N усилия, а также опрокидывающий момент М
(рис. 2.16).

Вертикальная нагрузка, прижимающая шары:
Л. = О + РП)

где G — стартовый вес ракеты;

Qn — вес поворотной части пускового стола.

Горизонтальное усилие, сдвигающее поворотную часть стола
относительно нижнего неподвижного основания (см. рис. 2.12):

N = P„ sin (а — ₽) + Рвр + Рвс,
где РВр и Рвс — ветровые нагрузки, действующие на ракету и пово-
ротную часть стола.
Максимальная величина опрокидывающего момента может быть
определена из выражения

М = РвР Адр + Рв<Ас + ОАц.т sin (а — ?) 4- /е,
где Ацр и Адс — положения центров давлений ракеты и поворотной
части стола;

/ — эквивалентный момент инерции ракеты и поворот-
ной части стола относительно шарового погона;

е — расчетное угловое ускорение, принимаемое в расче-
тах равным 0,2 рад!сек?.

Шаровой погон стола можно рассматривать как радиально-
упорный подшипник.

Нагрузка на шарах погона от горизонтального усилия

г,

г, = —,
г п ’

где п — число шаров в погоне.

Усилие на шар от вертикальной нагрузки Ра и момента М
_5М Рп
п ’

где D — диаметр шарового погона.

Наибольшее результирующее усилие на шар определяется по
формуле

Контактное напряжение в шаровом погоне определяется фор-
мулой

з _____

]/J¥ • <24>

где гш — радиус шара;

гк — радиус беговой дорожки погона.

Величина контактных напряжений не должна превосходить
300 кг/мм2.

Допустимое давление на шар погона принимается пропорцио-
нальным квадрату его диаметра и определяется из соотношения
рДОп = Ма.	(2.5)

где кп—коэффициент прочности шаров; выбирается в зависимости
от условий работы и принимается равным от 200 до
300 кг/см2;

d — диаметр шара, см.

Диаметр шара может быть найден по формуле

г \ Ка Ki\rui / Н
где -—коэффициент заполнения, величина которого определяется
в зависимости от конструкции сепаратора шарового погона и нахо-
дится в пределах от 1,03 до 1,08.

Газовый отражатель. Оценка несущей способности га-
зовых отражателей заключается в проверке прочности граней на
действие давления газовой струи и в тепловом расчете.

Прочность граней в зави-

симости от конструкции газо-
вых отражателей рассчитыва-
ют различными методами.

Для конусных газовых от-
ражателей расчетный эле-
мент длиной I рассматри-
вается как заделанная по кон-
туру пластина единичной ши-
рины (рис. 2.17,а), нагружен-
ная равномерно распределен-
ной нагрузкой р, определяемой
по формуле (1.28).

Максимальная величина
изгибающего момента будет
в местах заделки грани
(рис. 2.17, в) и определяется
из выражения

12 

Момент сопротивления се-
чения грани

Напряжение изгиба
о = -^и =	(27)

и W 28! '

Рис. 2.17. К расчету граней конусного
газового отражателя

Задаваясь допускаемым напряжением на изгиб, можно опреде-
лить толщину грани газового отражателя

! =	<2-8)

г 2 [<ТИ I

Наибольший прогиб грани находится из выражения

= 384Z.-7 ’

де —модуль упругости материала грани;

I — момент инерции сечения условного элемента грани.

Для^ пирамидальной конструкции газовых отражателей прибли-
енный расчет их граней может быть произведен в предположении,
что грань газового отражателя, защемленная по двум контурам и
в вершине, нагружена равномерно распределенной или распреде-
ленной по закону треугольника нагрузкой (рис. 2.18).

При такой расчетной схеме напряжения определяются в трех
характерных точках (а, b и с), значения изгибающих моментов в
которых находятся по формулам:

мя = КчЯт^,

Мр = КрРтк2,

Рис. 2.18. К расчету граней пирамидального газового отражателя

где кч и кр — коэффициенты, величины которых зависят от расчет-
ных точек грани и определяются по табл. 2.1.

Таблица 2.1

Вия нагрузки	Обозначение коэффициента	Расчетные точки грани		
		а	ь	С
Равномерно рас- пределенная	KQ	0,0113	-0,02X8	—0,0238
Треугольная	кр	0,0051	-0,0091	-0,0060

Наибольшее напряжение изгиба

где W — момент сопротивления условного расчетного сечения

О
Толщина грани газового отражателя пирамидальной формы на-
ходится из формулы

(2.Ю)

Обычно толщина граней находится в пределах от 30 до 40 мм.
Поэтому для уменьшения расхода металла и веса газовых отража-
телей толщину граней назначают в два-три раза меньше, а для

повышения их жесткости и прочно-
сти ставят продольные и попереч-
ные ребра жесткости.

Расчет геометрических размеров
ребер жесткости производится из
условия равенства прогибов в ме-
стах постановки ребер.

После подбора размеров ребер
жесткости производится повторный
проверочный расчет граней газового
отражателя на прочность.

Для проверки местной прочно-
сти грани в промежутке между реб-
рами эта часть грани рассматри-
вается как прямоугольная пластин-
ка (рис. 2.19), защемленная по кон-
туру на ребрах и нагруженная рав-
номерно распределенным давле-

Рис. 2.19. К проверке местной
прочности грани

нием р.

Максимальное напряжение возникает в заделке посередине
длинной стороны и определяется по формуле

ргР
'--

m	_

282 1 + 0,623

(2.П)

где т и п— наибольшее и наименьшее расстояния между ребрами.

Для уменьшения нагрева от действия газовой струи на грани
отражателя желательно увеличивать радиус закругления их обра-
зующих, а это приводит к увеличению габаритов пускового стола
и является нежелательным. Для уменьшения габаритов стола целе-
сообразно уменьшать высоту газового отражателя путем измене-
ния угла раствора при вершине и радиуса закругления образующей
грани.

При этом следует иметь в виду, что увеличение угла встречи га-
зовой струи с гранью до значения больше критического вызывает
обратное течение газов, которое значительно повышает темпера-
туру и давление и может привести к аварии при пуске ракеты.

Обратное течение газовых струй наблюдается и при малых
углах встречи, но оно не оказывает существенного воздействия на
Тепловой расчет газовых отражателей имеет особое значение в
тех случаях, когда в стенках граней отражательных устройств на-
ходятся охлаждающие каналы.

Для определения температурных напряжений в этом случае
расчетный элемент грани газового отражателя рассмотрим как
пластинку единичной длины, за-
щемленную по краям (рис 2.20, о).
Допустим, что изменения темпе-
ратуры по толщине пластинки за-
даны, описываются линейным за-
коном и что в плоскостях, парал-
лельных поверхностям пластин-
ки, эта температура остается по-
стоянной.

Если края неравномерно на-
гретой пластинки совершенно сво-
бодны, пластина изогнется по сфе-
рической поверхности, кривизна
которой определяется уравнением

<212>

где М— изгибающий момент;

D— жесткость пластинки при
< изгибе, определяемая по
формуле

рне. 2.20. К тепловому расчету грани
газового отражателя

Л8-1

D

1

(213)

p— коэффициент Пуассона.

Если обозначить через а ко-

эффициент линейного расширения материала грани газового отра
жателя, а через А/ — разность температур верхней и нижней по-
верхностей грани, то разность между наибольшим значением тем-
пературного расширения и расширением срединной поверхности
,	аМ

будет равна — - .

При этих условиях кривизна, обусловленная неравномерным на-
гревом грани, найдется из соотношения

аМ 8

2 — 2г ’

откуда

1 аДГ

V ~ 6 •

(214)

Анализируя полученное выражение для изгиба, можно заметить,
что в пластинке никаких напряжений не будет, если только края ее
свободны, а прогибы малы по сравнению с толщиной.
(2.10)
из выра-

(216)
значение,

(2.17)

Предположим теперь, что срединная плоскость пластинки может
вободно расширяться, а края ее заделаны так, что они лишены
созМожности поворачиваться. Вследствие этого и в результате
неравномерного нагревания возникнут изгибающие моменты, рав-
номерно распределенные по краям пластинки.

По своей величине эти моменты таковы, что они будут компен-
сировать кривизну, вызванную неравномерным нагреванием.

U Приравнивая правые части уравнений (2.12) и (2 14), получим
Л1 _ «аг

/Д1 4 W 8 ’

откуда

лт/ > (1

Максимальное температурное напряжение найдется
жения

о 6Л1 GabtD (1 4- !*•)
3ГП ~ ЛК ~ 8Й •

Подставляя в последнее выражение вместо D его
определяемое по формуле (2 13), окончательно получим

о

Анализ выражения показывает, что напряжение пропорцио-
нально коэффициенту линейного расширения а, разности темпера-
тур Ai на верхней и нижней поверхностях грани и модулю упру-
гости Е.

Толщина грани газового отражателя 8 не входит в формулу.
Однако разность температур возрастает пропорционально толщине
грани. Поэтому относительно большие температурные напряжения
будут возникать в гранях газовых отражателей, имеющих относи-
тельно большую толщину. В связи с этим для уменьшения темпе-
ратурных напряжений толщину граней целесообразно назначать
относительно небольшой величины, а для обеспечения необходи-
мой прочности и жесткости предусматривать постановку ребер
жесткости. В этом случае ребра жесткости являются одновременно
и охлаждающими элементами.

Если обозначить через Aip разность температур между гранью у
основания ребра и охлаждающей средой (рис. 2.20,6), то темпера-
турные напряжения в ребре могут быть определены по формуле

_о   Л с- д/	-И т	г 9 1 Si

где
где кр — коэффициент теплопередачи ребра;

— коэффициент теплопроводности;

h — толщина ребра.

Наибольшее температурное напряжение будет при х = 0

a;m = -apfp^p.	(2.191

В практических расчетах температурные напряжения в ребрах
граней газовых отражателей иногда вычисляют через напряжения
в грани

p,m

о

bh

(2.20)

Общие сведения о кинематическом расчете механизма
наведения

Наведение ракеты на цель заключается в приведении ее в опре-
деленное положение относительно цели, которое осуществляется с
помощью приборов прицеливания и механизмов наведения.

К механизмам наведения пусковых столов предъявляются сле-
дующие требования:

—	легкость наведения;

—	обеспечение необходимого сектора наведения ракеты и тре-
буемой скорости поворота поворотной части стола;

—	плавность наведения;

—	несбиваемость выполненной наводки.

Легкость наведения определяется величиной усилия на махови-
ке или на выходном валу механизма, которое необходимо для вы-
полнения прицеливания ракеты с заданной скоростью.

В ручных приводах это усилие не должно превышать 8—12 кгс
при продолжительной работе и установившемся движении и 15
20 кгс при непродолжительной работе, а также при страгивании с
места, во время которого приходится преодолевать не только ста-
тическое сопротивление, но и инерцию масс, приводимых в дви-
жение.

Приведенные выше нормы обосновываются следующими сообра-

жениями. Если принять, что физически нормально развитый
век может производить от 80 до 120 однообразных движений
нуту и развивать при этом мощность до 0,2 л. с., то можно
делить допустимое значение усилия на маховике механизма
дения.

Мощность определяется из выражения

кт _ QlicRn

60-75 ’

чело-
в ми-
опре-
наве-

(2.21)

где 7V—мощность, л. с.-,

Q —усилие на рукоятке маховика, кг;
R— радиус маховика, м\

п—число оборотов маховика в минуту.

Из выражения (2.21) находим

q = 4^L = 716,2#4

Усилие на маховике при установившемся движении может быть
приближенно определено также и по формуле

(222)

где Мс— момент сопротивления на ведомой оси;

к; — КПД механизма;

i—передаточное число механизма.

Усилие на маховике при трогании с места (при разгоне) опре-
деляется выражением

<223>

где /п— момент инерции поворотной части стола с ракетой относи-
тельно оси вращения;

/р — время разгона, принимаемое в расчетах от 0,25 до 0,5 сек.

Скорость наведения определяется угловой скоростью, выражае-
мой в градусах в секунду или в градусах на один оборот маховика.

Требуемая скорость поворота стола и наведения ракеты назна-
чается при разработке пускового стола.

Зная требуемую скорость наводки, можно определить мощность,
необходимую для работы механизма при установившемся дви-
жении

,, ЛЦш
=--------

у ч

(2.24)

где ш — угловая скорость наведения в радианах;

ш = 180

где — задаваемая наибольшая скорость наведения ракеты по
азимуту.

Потребная мощность в период разгона может быть практически
определена по формуле

=	(2.25)

где к коэффициент, характеризующий разность режимов работы
в период разгона и установившегося движения, принимаемый рав-
ным от 2,5 до 3,0.

_ ^сли величина Wp, полученная расчетом по формуле (2.25), не
Р восходит 0,2 л. с., то может быть применен ручной привод.
При больших значениях Np возникает необходимость в исполь-
зовании постороннего источника энергии и применении машинного
привода.

После решения вопроса о характере привода определяется пере-
даточное число механизма

__ 360/iB _ 6лв

“ 60Ф,,, - ТГ ’

где пв — число оборотов ведущего вала.

Для ручного привода принимают пв = 60 об)мин. Применительно
к электроприводу величину пв определяют из каталога.

Полученное значение i позволяет разработать кинематическую
схему механизма наведения.

Несбиваемость наведения обычно обеспечивается применением
в кинематической схеме механизма самотормозящихся пар и по-
становкой дополнительных фиксирующих стопорных устройств.

2.6. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПУСКОВЫХ УСТАНОВОК
С НАКЛОННЫМ ПУСКОМ

Наиболее важным при расчете и проектировании пусковых уста-
новок с наклонным пуском ракет является выбор конструкции и

Рис. 2.21. Конструкции направляющих:
о - трубчатые; б — желобковые

длины направляющих, опре-
деление параметров движе-
ния ракеты при сходе с на-
правляющих, а также рас-
чет механизмов наведения
ракеты.

В зависимости от назна-
чения и конструкции ракет
в установках с наклонным
пуском применяются различ-
ные типы направляющих:
трубчатые, желобковые, со-
товые, винтовые и лотковые.

Наибольшее распространение для пусковых установок тактиче-
ского назначения получили трубчатые, желобковые и винтовые на
правляющие (рис. 2.21).

Трубчатые направляющие (рис. 2.21, а) получили наибольшее
применение в установках для неуправляемых ракет, желобковые
(рис. 2.21,6)—для пусковых установок, предназначенных для
пуска как неуправляемых, так и управляемых ракет. Основой же-
лобковых направляющих служит продольная балка, к которой кре-
пятся два направляющих угольника.

Винтовые направляющие сообщают неуправляемой ракете при
пуске вращение вокруг продольной оси, что способствует ее устой-
чивому движению, что в свою очередь является причиной улучше-
ния кучности стрельбы. Ведение ракеты по винтовым направляю-
щим производится с помощью ведущего стержня.

Длина направляющих зависит от типа ракеты, конструктивных
параметров пусковой установки и требований по кучности стрель-
бы (для неуправляемых ракет).

При проектировании ПУ необходимо также знать скорость схода
ракет с направляющих, так как она определяет действующие на-
грузки и параметры колебаний установки при пуске ракеты.

' Пренебрегая изменением массы ракеты за время движения по
направляющим, уравнение ее движения может быть записано в
виде

т—2 = Р—Т — mgsuv?,

где т—масса ракеты;

Р — сила тяги;

Т—сила трения между ведущими элементами ракеты и на-
правляющими, определяемая по формуле

Т = fmg cos ©;

mg sin©— слагающая веса ракеты;

© — угол наклона направляющих;

f — коэффициент трения.

Если принять силу тяги двигателя за время движения ракеты
по направляющим средним значением, то ускорение ракеты будет

а=-~—/geos© —g sin ф.	(2.26)

Скорость схода ракеты с направляющих определяется по фор-
муле

V = ]/2аЦ\	(2.27)

где Lo —длина направляющих.

Время движения ракеты по направляющим найдется из фор-
мулы

/0=|Ж.	(2.28)

Изменение скорости ракеты при движении по направляющим
в зависимости от их длины показано на рис. 2.22.

При движении ракеты по направляющим угольники направляю-
щих желобкового типа испытывают сложное напряженное состоя-
ние от динамических нагрузок, возникающих при движении ракеты.

Установлено, что величина динамических нагрузок достигает
наибольшего значения в передней части направляющих. Под дей-
ствием этих нагрузок в угольниках возникают сложные напряже-
ния изгиба и сжатия.
При расчете угольников их рассматривают как консольные бал-
ки (рис. 2.23).

Напряжение в опасном сечении угольника при его изгибе и сжа-
тии найдется из формулы

М , F
а~ W + Ыг'

где М — изгибающий момент;

M = Fa,
/•'—расчетная нагрузка;

п — плечо приложения силы;

- момент сопротивления расчетного сечения;

w 6 •

Рис. 2.22. Изменение скорости ракеты при Рис. 2.23. К расчету угольников
движении по направляющим	направляющих

Расчетная нагрузка в первом приближении может быть принята
равной весу ракеты. При расчете угольников с учетом влияния кри-
визны направляющих расчетная нагрузка определяется по формуле

F =	(2.29)

где 8 — наибольшая высота «волны» (участок искривления на-
правляющих) ;

X — длина «волны».

В практических расчетах за среднее значение скорости движе- ♦
ния ракеты по направляющим может быть принята скорость схода »
ракеты Уо.

Заметим, что уменьшение кривизны направляющих при изготов-
лении приводит к уменьшению динамических нагрузок, действую-
щих на ведущие элементы пусковой установки и пусковую уста-
новку в целом.
Для придания направляющим с ракетой определенного поло-
жения в пространстве в ПУ предусматриваются механизмы наве-
дения.

Наведение ракеты в вертикальной плоскости осуществляется с
помощью подъемного механизма, а в горизонтальной — с помощью
механизма наведения по азимуту, конструкция которого может
быть самой разнообразной.

. Наибольшее распространение в ПУ наклонного пуска получили
винтовые подъемные механизмы и механизмы секторного типа для
азимутальной наводки ракеты.

Подъемный механизм винтового типа показан на рис. 2.24.

При вращении маховика привода 5
шестерня 3 приводит во вращение мат-
ку 2. Так как последняя через нагруз-
ку связана с подъемным винтом /, то
при вращении матки винт вывинчи-
вается (или ввинчивается) из матки и
тем самым осуществляется подъем
или опускание направляющей 6 на за-
данный угол вертикального наведения
ракеты.

Для уменьшения длины винта, т. е.
для большей компактности механиз-
ма, обычно винт делается телескопи-
ческим, состоящим из двух винтов,
входящих друг в друга. При такой
конструкции подъемных винтов один
винт (внутренний) шарнирно крепится
к направляющим ПУ, а другой (на-
ружный) ввинчивается в матку.

Рис. 2.24. Подъемный механизм
винтового типа:

I — подъемный винт; 2 — матка
с коническим зубчатым венцом:
3 — коническая шестерня; 4 — ко-
ническая передача привода; 5 —
маховик; 6 — направляющая ПУ

Винтовые механизмы подъема отличаются простотой конструк-
ции и надежностью работы.

Подъемный винт испытывает напряжения сжатия, кручения и
изгиба.

Напряжение сжатия

4.V

Где Л/—вертикальное усилие на винт подъемного механизма;

—внутренний диаметр нарезки винта.

Напряжение кручения

'Икр

Тк₽ ~ ’

где Мкр— крутящий момент, необходимый для вращения винта;

_ Nrcp (tg a +f)

Мк₽_ 1— fig а ’
где rcp—средний радиус нарезки;

а — угол подъема резьбы винта;

/ — коэффициент трения винта в матке, принимаемый рав-
ным 0,1—0,15.

Приведенное напряжение в винте определяется по формуле

(2.30)

Численное значение этого напряжения не должно превышать
предела текучести материала винта.

Проверка винта на продольный изгиб производится при макси-
мальном угле подъема направляющей <р. Наибольшая критическая
нагрузка определяется из выражения

^р=^,	(2.31)

1р

где /—момент инерции сечения винта;

/р—наибольшая рабочая длина винта.

Запас устойчивости винта на изгиб при этом должен быть

Лу — у 3,0-

Усилие на маховике подъемного механизма определяется по
формуле

Q = -^.	(2.32)

где г; — КПД передачи;

i — общее передаточное число механизма;

R—радиус маховика.

Скорость вертикального наведения ракеты ПУ с наклонным
пуском может быть найдена из выражения

(2-зз)

где S — ход винта подъемного механизма;

где п — число оборотов маховика, мин;

/ — шаг нарезки подъемного винта;

/—расстояние от оси вращения направляющих до винта подъ-
емного механизма.

Передаточное число подъемного механизма (рис. 2.25) найдется
из формулы

/=ДМ = 2£ ^в.)	(234)

(D	о	/р

?	г
где “>м—угловая скорость вращения
— заданная угловая скорость
а р 4, ® — геометрические параметры
f	ПУ (см. рис. 2.25).

р sin 0	. 0

Имея в виду, что - — = sin

выражение (2.34) можно переписать так:

2ял . о

I = —тг Sin Р,

маховика;

наведения ракеты;

подъемного механизма

где р__ переменный угол.

Наибольшее значение передаточного числа / будет при 8 = 90° и

4 =

определится выражением

Рис. 2.25. К расчету передаточного
числа подъемного механизма ПУ:
О — центр оси вращения направляю-
щих ПУ; А — центр шарнира винта
с направляющей ПУ; В — центр шар-
нира матки; !р —-рабочая длина вин-
та в данный момент; Н — длина пер-
пендикуляра, опущенного из центра
оси вращения О на ось подъемного
винта; N— реакция винта при подъеме
направляющих

Рис. 2.26. Механизм секторного
типа для наведения ракеты по
азимуту:

j—сектор; 2—ведущая шестерня;

3 — червячная шестерня; 4— червяк;

5 — соединительный вал; 6 — маховик

где

__________<?р sin (0о ± <f)

+ рг — 2а р cos (Ор + <р)

В практических расчетах по определению передаточного числа i
величина Н принимается средним значением, тогда окончательно
будем иметь

4 = ^-Нср.	(2.35)

Расчет механизма секторного типа для наведения ракеты по
азимуту (рис. 2.26) заключается в определении передаточного чис-
ла Г, шага зацепления зубчатой шестерни и сектора t, рабочего
числа зубцов сектора Zp, а также в оценке прочности зубцов чер-
вячного колеса, зубчатой шестерни и сектора.
Обшее передаточное число механизма находится из выражения

60ф

где п — число оборотов маховика в .ион;

Ф—скорость наведения ракеты по азимуту в град!сек, задан
ная в требованиях на разработку.

Шаг зацепления зубчатой шестерни и сектора определяется кон-
структивно По величине шага зацепления t устанавливается мо-

t

дуль т = —, в соответствии с ко-
К

торым определяется число зубцов
сектора Zn на полной окружности
(рис 227)

п ~ t — ИГ'

где /?0—радиус начальной окруж-
ности сектора.

Определение рабочего числа зуб-
цов сектора Z,, производят исходя
из требования по углу азимуталь-
ного наведения ракеты, предъяв
ляемого к пусковой установке. Ра-
бочее число зубцов сектора нахо-
дится из выражения

7 __। л

Р~'18О	’

Рис. 2.27. К расчету механизма
наведения по азимуту:	ИЛИ

1 — сектор; 2 — ведущая шестерня; 3 —
червячная шестерня; 4— червяк; 5 —
соединительный вал; 6 — маховик; 7 —
поворотная часть ПУ-

7	7 _1 О

Р 180 п^’

где фт — наибольший угол наведения ракеты по азимуту от средин
ного положения вращающейся части пусковой установки.

Расчет прочности зубцов червячной и цилиндрической передач
механизма наведения по азимуту производится обычными метода-
ми, изложенными в курсах деталей машин.

2.7- ОСНОВЫ КОНСТРУКЦИИ ШАХТНЫХ ПУСКОВЫХ УСТАНОВОК

Основные требования, предъявляемые к шахтным пусковым
установкам

Шахтные пусковые установки (ШПУ) представляют собой пус-
ковые сооружения подземного типа, оснащенные необходимым
комплектом технологического и технического оборудования, и пред
назначаются для размещения и обеспечения длительного хранения
ракет в состоянии готовности к пуску, зашиты ракет и электропус-
нового оборудования от действия всех поражающих факторов ядер-
"ого оружия и вредного действия атмосферы и обеспечения прове-
дения подготовки и производства пуска ракет.

ЩПУ должны удовлетворять определенным служебным, экс-
плуатационным и экономическим требованиям.

'Служебные требования определяются назначением и
условиями боевого применения ШПУ. Так, к конструкции старто-
вых сооружений ШПУ предъявляется требование достаточной
прочности, чтобы исключалось возникновение недопустимых де-
формаций и нарушение герметичности сооружения под воздей-
ствием горною и рабочих давлений или от механического действия
ядерного взрыва.

Обеспечение необходимой прочности сооружений ШПУ дости-
гается применением соответствующего материала, рациональным
выбором толщины стенок шахтного ствола, оголовка и крыши.

Чтобы снизить динамические нагрузки, действующие на ракету
при сотрясениях сооружений, возникающих при взрывах ядерных
зарядов, у ШПУ предусматривают систему амортизации ракет.

Поддерживая надлежащий температурно-влажностный режим в
шахтах, обеспечивают длительное содержание ракет на боевом де-
журстве.

Конструкция ШПУ должна обеспечивать проведение всех опе-
раций, связанных с установкой, подготовкой к проведению пуска
и пуском ракет.

Эти и многие другие требования можно выполнить, если разра-
ботку и проектирование ШПУ вести с учетом перспектив развития
ракетной техники, с учетом возможной модернизации спроектиро-
ванного оборудования.

Эксплуатационные требования Возможность при-
менения централизованного управления основными механизмами и
устройствами ШПУ при минимальном количестве обслуживающего
персонала — одно из эксплуатационных требований. Причем кон
троль за состоянием ракеты и электропусковой аппаратуры жела-
тельно осуществлять дистанционно.

Эксплуатация ШПУ облегчается, если технологическое обору-
дование и электропусковая аппаратура размещены, обеспечивая
свободный и удобный доступ к рабочим местам ракеты и агрегатам
технологического оборудования при их техническом обслуживании.

Для нормальной эксплуатации необходимо, чтобы конструкция
крыши надежно герметизировала ШПУ как при хранении ракет в
шахтах, так и особенно при воздействии взрывов ядерных зарядов.

Экономические требования. (. троительегво шахт тре-
’ует больших экономических затрат. Стоимость ШПУ определяется
не только большим объемом земляных и бетонных работ, но истои-
чо< тью сложного специального технологического и технического
°РУДОвання. Так, например, при создании шахты для ракеты «Ти-
р1п Y было затрачено более 3000 л3 бетона и 650 т железобетона,
тоимость шахтного сооружения составила 850 тыс. долларов
Приведенные данные свидетельствуют о том, что при разра-
ботке, возведении и эксплуатации ШПУ необходимо всемерно стре-
миться к их удешевлению Из экономических требований, предъяв-
ляемых к ШПУ, наиболее важными являются следующие:

—	применение для конструкций индустриальных способов строи
тельства с использованием новейшей техники, обеспечивающей
максимальную механизацию и автоматизацию трудоемких работ;

—	рациональные геологические условия размещения ШПУ,
определяющие трудоемкость строительства и эксплуатации;

—	простота выполнения монтажных работ и малая стоимость
технологического и технического оборудования шахты;

—	использование имеющихся промышленных установок для
водо-, тепло- и электроснабжения, а также промышленных устано-
вок для кондиционирования и осушки воздуха.

Из перечисленных основных требований, которым должны удо-
влетворять ШПУ, видно, что многие из них противоречат друг
другу. Так, например, стремление повысить неуязвимость ШПУ от
поражающих факторов ядерного оружия вызывает необходимость
повышения прочности стволов, оголовков и защитных крыш, что
приводит к увеличению материальных затрат при строительстве.
В связи с этим основная задача сводится к нахождению такого ре-
шения, которое удовлетворяло бы по возможности всем указанным
требованиям или по крайней мере наиболее важным из них.

Указанные основные требования могут быть в значительной сте-
пени выполнены выбором рациональной конструктивной схемы
ШПУ.

Классификация ШПУ

Современные ШПУ могут быть классифицированы по способу
пуска ракет и конструкции газоотводной системы.

В зависимости от способа пуска ракет ШПУ могут быть с пу-
ском ракеты с поверхности земли (ракета перед пуском подии
мается на поверхность) и с пуском ракеты из шахтных сооруже-
ний (рис. 2.28)

Различное назначение ШПУ предопределяет их основные кон
структивные отличия, а также габариты и состав технологического
оборудования.

Так, например, глубина и диаметр ШПУ с подъемом ракеты
для пуска определяются габаритами ракеты и подъемника.

В ШПУ с пуском ракет из шахтного сооружения многие кон
структивные особенности вызваны необходимостью организован-
ного отвода газов, истекающих из камер сгорания двигательных
установок ракет.

Шахтные пусковые установки в зависимости от применяемого
принципа отвода газов подразделяются на ШПУ с организованным
отводом газов, т. е. с наличием специальных газоотводных кана-
лов, и ШПУ без специальных газоотводных систем.
Рис. 2.28. Шахтная пуско-
вая установка ракеты «Ми-
нитмен»;

1 — шахтный ствол; 2 — оголо-
вок шахты; 3 —защитное укры-
тие; 4 — бетонная площадка;
5 — электрическая лебедка; 6 —
люк; 7 — пол с амортизаторами
ударных нагрузок; 8— аккуму-
ляторные батареи и установка
для кондиционирования возду-
ха; 9— аппаратура управления
и источники питания; 10 — опор-
ное кольцо; 11 — упругие эле-
менты системы амортизации ра-
кеты; 12 — отстойник; /3—ком-
прессорная
При организованном отводе газов в состав газоотводных систем
помимо газовых отражателей входят газоотводящие устройства и
газоотводные каналы.

Газоотводные каналы выполняются или отдельно от шахтных
стволов, или совмещенно.

Шахтные пусковые установки с отдельными газоотводамп могут
быть с двойными или одинарными газоотводными каналами.

Схема ШПУ с одинарным газоотводом показана на рис. 2.29,а.
Такая схема газоотводной системы при относительно меньшем
объеме земляных и бетонных работ имеет лучший отвод газов.

Наиболее экономичными являются ШПУ с совмещенными газо-
отводными системами, выполняемыми с концентрическим или с экс-

Рис. 2.29. Схемы газоотводных устройств:

д — с одинарным газоотводом; б —с концентрическим газоотводом; в —с эксцентрическим
газоотводом; г— с полуактивным воздействием газов на ракету; б —с локализатором; е —
с накопителем газов

В ШПУ с концентрическим газоотводом (рис. 2.29, б) газы в
атмосферу выходят через кольцевой зазор между внутренней по
верхностыо шахтного ствола и наружной поверхностью пускового
стакана. В ШПУ с эксцентрическим газоотводным каналом вну
тренний пусковой стакан смещается в одну сторону вплотную к
внутренней стенке шахтного ствола (рис. 2.29,в).

В ШПУ глухого типа газы отводятся по кольцевому зазору ме-
жду ракетой и стенками шахтного ствола и в зависимости от ха-
рактера воздействия истекающих газов на ракету могут быть под-
разделены на ШПУ с активным, полуактивным и пассивным воз-
действием газов на ракету.

На рис. 2.29, г представлена схема шахты с полуактивным воз-
действием газов на ракету. Такая шахта представляет собой ствол
железобетонной конструкции. Ракета устанавливается на пусковое
устройство. Кольцевой зазор между корпусом ракеты и шахтным
стволом составляет около 1,0 м. Для направления потока газов в
кольцевом зазоре применяются профилированные дефлекторы.

Шахтные пусковые установки с пассивным воздействием потока
для уменьшения воздействия газов на ракету имеют специальные
приемники газов с локализаторами газа или с накопителем.
На рис. 2.29,5 приведена схема ШПУ с локализатором продук-
тов сгорания топлива, который предназначен для ограничения воз-
действия газов на работу двигателя ракеты в период его выхода
на режим и уменьшения воздействия газов на ракету в момент ее
отрыва от пускового устройства.

ШПУ с накопителем газов по своей конструкции мало отли-
чаются от ШПУ с локализаторами. Различие состоит в конструк-
ции и объеме приемников газа (рис. 2.29, е). Объем накопителя
газа значительно больше объема локализатора. Накопитель газов
служит для отвода продуктов сгорания топлива и исключения воз-
действия давления и температуры газов на ракету при старте и
движении ее в шахтном стволе.

В зависимости от конструкции шахтных сооружений ШПУ бы-
вают трех видов: монолитно связанные с оголовком, с отдельным
(независимым) оголовком, без оголовка.

Конструкция ШПУ определяется также конструктивными осо-
бенностями шахтного ствола, оголовка и защитной крыши.

Общее устройство ШПУ

Шахтные пусковые установки (см. рис. 2.28) для современных
баллистических ракет состоят из шахтного сооружения, специаль-

ного технологического и
электропускового обору-
дования, систем аморти-
зации и технического обо-
рудования.

Шахтное сооруже-
ние — основная несущая
часть ШПУ. Оно пред-
ставляет собой железобе-
тонную конструкцию и со-
стоит из шахтного ство-

Рис. 2.30. Поперечный разрез шахтных стволов:
а — с наружным и внутренним металлическими слоя*
ми; б—с внутренним металлическим слоем

ла /, оголовка 2 и защит-
ного укрытия 3.

Стволы ШПУ возво-

Дятся путем заливки бе-

тона на месте строительства или собираются из заранее изготов-
ленных сборных железобетонных или металлических тюбингов.

В зависимости от конструкции стенок шахтные стволы бывают
монолитными, сборными и комбинированными.

Для предупреждения проникновения внутрь шахты атмосфер-
ных, грунтовых и других вод стволы имеют гидроизоляцию, кото-
рая применяется в виде одного или нескольких изоляционных слоев,
изготовленных из водонепроницаемых материалов, располагаемых
внутри ствола или снаружи.

На рис. 2.30, а представлен поперечный разрез одного из шахт-
ных стволов, который состоит из наружного и внутреннего метал-
лических слоев, залитых бетоном. При этом наружный металличе-
ский слой предназначается для гидроизоляции, а внутренний слу-
жит для защиты промежуточного слоя от температурного и сило-
вого воздействия. Однако подобная конструкция шахтного ствола,
по отзывам иностранных специалистов, вызывает значительный
расход металла. Для уменьшения расхода применяют двухслойные
стволы. Так, например, ствол для ШПУ ракеты «Титан II» состоит
из внутреннего бетонного и наружного металлического слоев.

Внутренняя поверхность шахтного ствола дополнительно выло-
жена слоем звукопоглощающего стекловолокна толщиной 9 см, ко-
торый снижает акустические колебания.

В некоторых конструкциях двухслойных шахтных стволов вну-
тренний слой изготовлен из металла, а наружный железобетонный
имеет дополнительно оклеенную гидроизоляцию (рис. 2.30,6).

Шахтные стволы сборной конструкции собираются из металличе-
ских или железобетонных тюбингов с оклеенной гидроизоляцией.

Комбинированные стволы представляют собой комбинацию мо-
нолитных и сборных конструктивных элементов.

В большинстве существующих ШПУ применяются шахтные
стволы монолитных и комбинированных конструкций из железобе-
тона.

Оголовки ШПУ представляют собой железобетонные конструк-
ции прямоугольной, квадратной или круглой формы и предназна-
чаются для размещения электропускового, специального технологи-
ческого и технического оборудования.

Так, например, в помещениях оголовка ШПУ для ракеты «Ми-
нитмен» (см. рис. 2.28) размещаются: оптический коллиматор для
выравнивания гиростабилизированной платформы ракеты, кон-
трольный блок для проверки работы вычислительного устройства
системы наведения, платформа с электропусковой аппаратурой, си
стемы кондиционирования и осушки воздуха, аварийная система
питания, механизмы для открывания и закрывания защитной кры-
ши и другое вспомогательное оборудование.

По конструктивной увязке с шахтным стволом оголовки могут
быть монолитно связанные и отделенные. Такое разделение шахт-
ного сооружения на два независимых друг от друга блока обеспе-
чивает лучшее сохранение ракеты и оборудования от воздействия
вибрационных нагрузок, возникающих во время работы агрегатов
технологического оборудования, а также от воздействия ядерных
взрывов.

Верхняя центральная часть оголовка закрывается защитным
укрытием 3, предназначенным для укрытия ракет и всего оборудо-
вания шахты от воздействия всех поражающих факторов ядерного
взрыва и обеспечения надежной герметизации внутренних помеще-
ний ШПУ в целях поддержания необходимого температурно-влаж-
ностного режима.

Защитные укрытия состоят из защитной крыши, механизма от-
крывания и системы управления защитной крышей.
Защитные крыши различаются по конструкции, кинематической
схеме открывания и Но форме наружной поверхности.

В зависимости от конструкции и схемы открывания защитные
крыши подразделяются на сдвижные и шарнирно створчатые (рас-
падные). Защитные крыши сдвижного типа (см. рис. 2.28) в боль-
шинстве случаев одинарны и передвигаются в одну сторону от ого-
ловка стартового сооружения.

При больших диаметрах шахтных стволов применяются парные
защитные крыши, состоящие из двух отдельных половинок, сдви-
гающихся навстречу друг другу при закрывании и раздвигающихся
в противоположные стороны при открывании ШПУ.-

К защитным крышам шарнирно створчатого типа могут быть
отнесены одностворчатые и двустворчатые крыши.

Одностворчатая защитная крыша состоит из металлической или
железобетонной плиты, шарнирно скрепленной одной из своих сто-
рон с оголовком стартового сооружения. Такая конструкция защит-
ного укрытия достаточно проста и надежна. Однако при больших
диаметрах шахтного ствола и, следовательно, большом весе защит-
ного укрытия возникает необходимость применения мощных приво-
дов для обеспечения открывания и закрывания защитной крыши.
Применение противовесов не только усложняет конструкцию защит-
ных укрытий и оголовка, но и утяжеляет ее.

В зарубежной печати сообщалось, что стремление к уменьше-
нию веса и размеров крыши привело к разработке и применению
двустворчатых (распашных) крыш. Недостатками защитных крыш
этого типа считаются недостаточно надежная фиксация положения
полукрыш относительно друг друга, сложность обеспечения плот-
ного прилегания их своими стыковочными торцами и необходи-
мость в связи с этим применения уплотнений с вертикальным дав-
лением

В зависимости от формы наружной поверхности защитные кры-
ши могут быть плоскими и сферическими.

Основным недостатком защитных крыш плоского типа считается
относительно большой вес по сравнению с защитными крышами
сферического (купольного) типа при тех же несущих способностях.

Преимущество применения защитных крыш сферического типа
состоит в том, что, являясь относительно жесткими криволиней-
ными пластинками, они одновременно работают и как плиты, и как
балки большой жесткости. В результате применения таких крыш
Достигается возможность перекрытия относительно больших диа-
метров шахтных стволов с наименьшей затратой металла и бетона
по сравнению с плоскими железобетонными крышами.

Плоские защитные крыши выполняют многоугольными, прямо-
угольными, квадратными и круглыми.

Для изготовления защитных крыш в США, например, исполь-
Де1?тся самые разнообразные материалы, применение которых опре-
УкпЯеТСЯ ос°бенностями назначения и конструкцией защитных
Рытии. В настоящее время основные несущие элементы защит-
ных крыш — из углеродистых сталей, железобетона и бетона. Для
крыш используют также некоторые виды специальных сплавов,
специальных марок железобетона и пластмасс.

Механизмы открывания защитных крыш в зависимости от типа
применяемого привода могут быть механическими, электромехани
ческими, гидравлическими, пневматическими и пороховыми.

Наибольшее применение нашли механизмы открывания с поро-
ховыми аккумуляторами давления.

Принципиальная схема такого механизма для шахты ракеты
«Минитмен» изображена на рис. 2.31.

Рис. 2.31. Привод механизма открывания крыши поро-
хового типа:

/ — пороховой аккумулятор давления; 2 — рабочий цилиндр;
3 — шток с поршнем; 4 — крышка; 5 — воспламенитель

Заряд твердого топлива, приготовленный на основе нитрата ам-
мония, имеет вес 1,3 кг. Воспламенение заряда производится с по-
мощью 28-мм воспламенителя, который надежно срабатывает при
температурах от —40 до 4-70°С.

Рабочий цилиндр рассчитан на давление 1400 кгс!см2. Рабочий
ход поршня равен 244 мм. Внутренняя поверхность цилиндра и на-
ружная поверхность поршня хромированы и обеспечивают много-
кратное использование.

Усилие от штока 3 с поршнем на защитную крышу передается
с помощью канатно-блочной системы (рис. 2.32).

Максимальное усилие, развиваемое механизмом открывания,
составляет 158 т. Такой механизм позволяет открыть железобетон-
ную крышу толщиной 2,37 м и весом 72 т за 3,0—3,5 сек.

Специальное технологическое оборудование ШПУ предназна-
чается для установки ракеты в положение, обеспечивающее дли-
тельное хранение и проведение пуска, проведения технического об-
служивания и необходимых предстартовых проверок ракет, защиты
ракет от динамических нагрузок, вызываемых взрывами ядерных
зарядов, защиты ракеты от воздействия высокотемпературных га-
зовых потоков, истекающих из двигателя ракеты при ее старте.
Вертикально установленную ракету в шахте крепят на пусковом
устройстве, которое может быть выполнено в виде клети или опор-
ного кольца, подвешенных на пружинных блоках.

В момент пуска клеть специальными домкратами поднимается до
упорных кронштейнов шахты, а опорное кольцо закрепляется шты-
рем, чем обеспечивается жесткая связь пускового устройства с
шахтой.

.Для проведения техниче-
ского обслуживания ракеты
ЩПУ оборудуются электри-
ческими лебедками с люль-
ками и выдвижными пло-
щадками, которые позво-
ляют проводить обслужива-
ние на различных уровнях
шахты. Каждая люлька и
площадка имеют пульт уп-
равления для контроля их
перемещения ,по высоте и
периметру ракеты и шахт-
ного ствола.

Оборудование для обслу-
живания ракеты размещает-
ся в специальных нишах
ствола, на различных уров-
нях.

Системы амортизации
предназначаются для защи-
ты ракет от динамических
нагрузок на случай взрыва

Рис. 2.32. Схема канатно-блочной системы
механизма открывания защитной крыши:
/—крыша; 2 — силовой привод; 3 — ствол шахты

ядерных зарядов.

Представленная на рис.

2.33 система амортизации состоит из

трех амортизаторов одинакового устройства, опорного кольца,
уравнительного механизма и привода. Кронштейны амортизаторов
приварены к внутренней металлоконструкции шахтного ствола.

В нижних кронштейнах установлены стаканы, в которых разме-
щаются упругие элементы в виде винтовых цилиндрических пру-
жин, работающих на сжатие. Вертикальные и горизонтальные ко-
лебания ракеты дополнительно гасятся демпфирующими устрой-
ствами. Верхние кронштейны предназначены для шарнирного креп-
ления рычагов. Нижние концы тяг шарнирно соединены с опорным
кольцом. Опорное кольцо 7 состоит из нижнего кольца и верхнего
поворотного кольца. Поворотное кольцо имеет направляющие 8 и
лужит для установки ракеты и обеспечения жесткого соединения
ракеты с опорным кольцом.

Сравнительный механизм 9 предназначен для вертикализации
ракеты.
Рис. 2.33. Система амортизации
ракеты «Минитмен» в шахте:
/—верхний кронштейн; 2 — рычаг;
3— тяга; 4 — шток; 5 — нижний
кронштейн; 6 — стакан; 7 — опор-
ное кольцо: 8 —- направляющая для
ракеты: 9 — уравнительный меха-
низм; 10 — азимутальный привод

Привод 10 служит для наведения ракеты в горизонтальной плос-
кости. Наведение ракеты может осуществляться вручную или элек-
трическим приводом.

Защита ракеты от воздействия газовых потоков достигается с
помощью газовых отражателей, которые размещаются на дне шахт-
ного ствола и обеспечивают отвод газов в кольцевой зазор между
шахтным стволом и ракетой или по
специальным газоотводам.

Техническое оборудование предна-
значается для поддержания необходи-
мого температурно-влажностного ре-
жима, обеспечивающего длительное
хранение ракет на боевом дежурстве.
Техническое оборудование ШПУ со-
стоит из систем термостатирования,
вентиляции, кондиционирования, осуш-
ки воздуха и электроснабжения.

Система термостатирования слу-
жит для обеспечения заданной темпе-
ратуры топлива в баках ракеты. Для
поддержания необходимой чистоты ат-
мосферы в ШПУ применяются приточ-
но-вытяжные системы вентиляции.
Установки для кондиционирования и
осушки воздуха обеспечивают опти-
мальный микроклимат (температура
16° С при относительной влажности
воздуха не более 32%) шахты незави-
симо от колебания температуры и влаж-
ности воздуха на поверхности земли.

Стабильность микроклимата шах-
ты поддерживается автоматически.

Системы осушки воздуха в ШПУ
работают в специфических условиях,
и при разработке к ним предъявляют-
ся специальные, более повышенные
требования как по производительно-
сти, так и по чистоте и влажности по-
даваемого воздуха.

Электроснабжение ШПУ производится промышленными или
специально построенными электростанциями. Дизель-генераторы, а
также аккумуляторные батареи (аварийная система питания)
включаются только в том случае, если электростанция вышла из
строя или повреждены линии электропередач.

В некоторых конструкциях ШПУ дизель-генераторы и оборудо-
вание системы кондиционирования размещаются в подземных вспо-
могательных зданиях.
2,8. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ ШАХТНЫХ ПУСКОВЫХ
УСТАНОВОК

Расчетные нагрузки

В общем случае на ШПУ действуют наружное горное давле-
ние, определяемое формулой (1.16), внутреннее рабочее давление
газового потока, величина которого определяется в результате га-
зодинамического расчета шахтного ствола, температурные нагруз-
ки, вызываемые неравномерным нагревом стенок пускового стакана,
шахтного ствола и защитной крыши, величины которых опреде-
ляются перепадом температур, и при возможном взрыве ядерного

Рис. 2.34. К определению сил, действующих на шахту:

/ — шахта; 2 — воздушная ударная волна; 3— прямая волна сжатия; 4 — поверхностная вол-
на; 5 —продольная волна сжатия; 6 — поперечная волна сдвига; 7—отраженная волна

заряда — избыточное давление во фронте воздушной ударной вол-
ны, определяемое по формуле (1.7), а также давление в продоль-
ной волне сжатия, генерируемой в грунте воздушной ударной вол-
ной (рис. 2.34).

При наземном взрыве ядерного заряда поверхность земли под-
вергается воздействию огромного давления и от эпицентра взрыва
распространяются сферические ударные волны в воздухе и прямые
волны сжатия в грунте.

Воздушная ударная волна, распространяясь по поверхности
земли, возбуждает поверхностные волны сжатия и разрежения.
Поскольку скорость распространения волны в грунте отстает от
скорости распространения фронта воздушной ударной волны, в
грунте возникают продольные и поперечные волны. При наличии
подстилающих твердых пород на границах раздела слоев возни-
кают отраженные волны.

Вся совокупность перечисленных волн на ШПУ действует не од-
новременно и вызывает различные по амплитуде и частоте колеба-
ния грунтовых пород, ШПУ и размещаемых в них ракет, электро-
пусковых систем и агрегатов технологического оборудования. Дей-
ствие прямых волн сжатия через грунтовой массив на шахту ослаб-
ляется толщей земли.
Максимальное давление в волне сжатия зависит от мощности
ядерного взрыва q, избыточного давления Др$, глубины Z и опре-
деляется формулой

(2-36)

* 4~ о

1200 Г7

где рг — давление во фронте волны сжатия на глубине Z, кас/слР;

q — тротиловый эквивалент ядерного заряда, Мт.

с

Горизонтальное давление на вертикальную стенку ШПУ будет
определяться выражением (см. рис. 2.3-1)

A =«o/’,(sina-Kcosa),	(2.37)

где С -коэффициент бокового давления;

к0 — коэффициент, учитывающий увеличение давления на
стенку при отражении волны сжатия.

Величина коэффициента к0 в практических расчетах прини-
мается равной 2,0.

Распределение давления по фронтальной поверхности шахтного
ствола в первом приближении может быть найдено (рис. 2.35) из
формулы

Pr<f = коРг (sin « + С cos я) sin <р.

(2.38)
Ппи обтекании шахтного ствола продольной волной возникает
гивное сопротивление грунта, которое в практике расчетов мо-
gblTL принято равным по величине и характеру распределения
Явлению на фронтальной поверхности.

Нагрузил, действующие на вертикальные стенки ШПУ, опреде-
аются приближенно и принимаются равными алгебраической
сумме нагрузок, от горного давления и давления на стейку, вызы-
ваемою обтеканием сооружения волной сжатия (см. рис. 2.35).

На крышу и верхнюю часть оголовка ШПУ действует избыточ-
ное давление во фронте проходящей воздушной ударной волны,
световое излучение и проникающая радиация ядерного взрыва

Выбор основных конструктивных размеров ствола и оголовка

Определение основных конструктивных размеров ШПУ заклю-
чается в определении геометрических размеров шахтного ствола и
оголовка.

Глубина ШПУ зависит от габаритов ракеты, состава и кон-
струкции основных элементов специального технологического обо-
рудования.

Ориентировочно глубина ШПУ может быть определена из сле-
дующей очевидной зависимости:

Нш = к Lv 4- Лг + Ао,

где Ар —длина ракеты;

Лг — высота газового отражателя;

hv— расстояние от выходных сечений сопел двигателя ра-

кеты до вершины газового отражателя.

к — коэффициент, учитывающий необходимую величину за-

зора.

Диаметр пускового стакана зависит от диаметра ра-

кеты и определяется способом направления ракеты. В общем слу-
чае диаметр пускового стакана диктуется конструктивными сообра-
жениями и требованиями обеспечения нормальных условий движе-
ния ракеты при ее выходе из ШПУ, определяемых величиной коль-
цевого зазора между ракетой и пусковым стаканом. Назначение
рациональной величины кольцевого зазора производится на осно-
вании решения дифференциального уравнения возмущенного дви-
жения ракеты в ШПУ, которое позволяет получить максимально
возможную величину отклонения оси ракет от геометрической оси
шахтного ствола.

внутренний диаметр шахтного ствола назначает-
ся в зависимости от потребной площади газоходов, определяемой
ри газодинамическом расчете газоотводной системы ШПУ.

j инженерной практике площадь газоходов, обеспечивающая
Дежный отвод газов, может быть найдена по гак называемой си-
вом напряженности газоходов. Под силовой напряженностью
газоотводной системы ШПУ понимается отношение суммарной тяги
двигателя ракеты на земле Р„ к площади газоходов Fr, т. е.

Для современных ракет США предельные значения силовой на-
пряженности составляют:

— для ракет на жидком топливе <?р = 2,0 т/л?;

— для ракет на твердом топливе qc = 10,0 т/л?.

Назначив допускаемое значение силовой напряженности шахт-
ного ствола и зная силу тяги двигателя ракеты, легко определить
необходимую площадь газоходов ШПУ, т. е.

F = —
г [<7р1 '

Найденное значение потребной площади газоходов позволяет
определить внутренний диаметр шахтного ствола

d„ =	,

где Де —площадь пускового стакана;

а—коэффициент, учитывающий площадь, занимаемую тех-
нологическим оборудованием и другими элементами
ШПУ.

Геометрические размеры оголовка определяются
конструкцией ШПУ и в первом приближении могут быть назна-
чены в зависимости от внутреннего диаметра шахтного ствола.

Наружный диаметр оголовка

Я = (2,02,5)

Высота оголовка

Необходимая величина зазора между наружной поверхностью
шахтного ствола и оголовком назначается в зависимости от степени
защиты ШПУ, расчетного тротилового эквивалента ядерного за-
ряда и геологических условий размещения.

В приближенных расчетах потребная величина зазора (в сл<)
может быть определена по эмпирической формуле
__________________________________ з

_ |Лд7=ф У~

20т

где у — характеристика свойств грунта, которая выражает отноше-
ние скоростей распространения поперечной волны к продольной и
зависит от коэффициента Пуассона грунта р0:

««О
Наименьший поперечный размер защитной
крыши определяется внутренним диаметром шахтного ствола dB,
конструкцией оголовка и может быть назначен

В. =(12-г- 1,4) da.

min \ ’	> / о'

Толщина защитной крыши, как и стенок шахтного ствола и ого-
ловка, зависит от степени защиты ШПУ и определяется из условий
прочности.

2.9. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСЧЕТЕ СИСТЕМ АМОРТИЗАЦИИ РАКЕТ

Активная и пассивная системы амортизации

Шахтные пусковые установки при ядерных взрывах подвер-
гаются действию значительных по величине динамических нагру-
зок, которые, как считают зарубежные специалисты, вызывают
вертикальные, горизонтальные и вращательные колебательные дви-
жения шахтных сооружений и ракет. Источником возникновения
колебаний может быть также и работа неуравновешенных вращаю-
щих частей и машин технологического оборудования, размещаемых
в оголовках шахт.

Воздействие динамических нагрузок на ракету и технологиче-
ское оборудование может вывести из строя наиболее чувствитель-

ные элементы ракеты и электропусковой
В зависимости от способа защиты кон-
струкций от колебаний различают актив-
ную и пассивную системы амортизации.
Если от конструкции изолируется сам источ-
ник колебаний, то такую систему аморти-
зации называют активной. Если от колеб-
лющейся системы изолируется сама кон-
струкция, то такая амортизация называет-
ся пассивной.

Принцип работы и основные параметры
пассивной системы амортизации

аппаратуры.

амортизируемого объекта

Рис. 2.36. К определению
параметров движения

В первом приближении ШПУ и ракету
можно рассматривать как твердые тела,
обладающие тремя степенями свободы.

Вследствие симметрии ракеты относи-
тельно вертикальной оси вертикальные перемещения ракеты можно
рассматривать независимо от горизонтальных и вращательных ко-

В простейшем случае можно представить, что ШПУ совершает
иа„еОан„ия в веРтикальной плоскости по гармоническому закону с
частотой р и амплитудой Zm (рис. 2.36)
Za — Zm sin pt,

(2.41)

где Zi} — вертикальное перемещение ШПУ;

Zm— максимальная амплитуда колебаний ШПУ.

Уравнение движения ракеты массой т имеет вид

П1"^ = Сг

(2.42)

где с,—суммарная вертикальная жесткость упругих элементов з
направлении оси Z;

w — перемещение ракеты.

Подставляя в уравнение (2.42) значение ZQ из формулы (2.41)
и принимая во внимание, что частота собственных колебаний амор-
тизируемой ракеты равна

получим

+^w = ^Zm.	(2.43)

Решая последнее уравнение относительно ш, найдем

w =------— -—г sin pt.	(2.44)

Выражения для определения скорости и ускорения перемещения

w —--—cos pt-

1- (Z-\
\ w /

(2.45)

(2.46)

Из выражения (2.46) видно, что ускорение ракеты может
быть уменьшено до какой угодно величины, если частота ее свобод-
ных колебаний ы на упругих элементах будет мала по сравнению с
частотой вынужденных колебаний ШПУ.

Проектирование системы амортизации в основном заключается
в выборе таких рабочих параметров системы и в таком расположе-
нии упругих элементов к объекту амортизации, при которых все
шесть частот свободных колебаний системы были бы ниже частот
вынужденных колебаний ШПУ и находились бы с ними в опреде-
ленных количественных соотношениях. Таким образом, при разра-
ботке и проектировании систем амортизации ракет и объектов тех-
102
нологического оборудования необходимо определить все частоты
свободных колебаний амортизируемой системы и частоты выну-
жденных колебаний ШПУ.

Отношение ускорений колебаний ШПУ к ускорениям колебаний
амортизируемого объекта принято обозначать {3 и называть коэф-
фициентом амортизации, т. е. ?= —-

Величина, обратная коэффициенту амортизации, обозначается г] и
изоляции »] = у . Эффективность

называется коэффициентом
системы амортизации, или
иначе коэффициент по-
лезного действия, обозна-
чается через Э, вира-
жастся в процентах и оп-
ределяется выражением
э = (1—71) 100%. (2.47)

Зависимости коэффи-
циента изоляции т] и ко-
эффициента полезного
действия системы амор-
тизации Э от соотноше-
ния между частотами вы-
нужденных и свободных
колебаний и при различ-
ных коэффициентах демп-
фирования х изображены
на рис. 2.37. Анализ пред-
ставленных графических
зависимостей позволяет
сделать ряд выводов:

1. При

отношении

77 < 0,4 величина коэф-
фициента изоляции коле-
баний г) будет близка к
единице, и такая система
амортизации не будет со-
ответствовать своему на-
значению.

Рис. 2.37. Зависимость коэффициентов изоля-
ции и эффективности амортизации от соотно-
шения частот колебаний и коэффициентов
демпфирования

2.	При отношениях частот ~ — 1 коэффициент изоляции г) воз-
растает и при малом демпфировании колебаний амплитуда колеба-
нии амортизируемого объекта принимает большие значения, т. е.
наступает резонанс.

3.	При всех практически возможных значениях коэффициента
Н'мпфирования у коэффициент изоляции т) становится меньше еди-
ницы прц условии, что соотношение частот -- > J/2. Поэтому
условие р <С ш является основным при оценке работоспособности
системы амортизации ракет и технологического оборудования, раз-
мещаемых в ШПУ.

4.	С увеличением отношения ’’ > [/2 значение т) уменьшает-
ся, а эффективность системы амортизации увеличивается. При
>5 эффективность амортизации повышается незначительно и
практически не способствует дальнейшему снижению перегрузок
на ракеты и на внутреннее оборудование защитных сооружений.
ГЛАВА III

ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАНСПОРТНОМ ОБОРУДОВАНИИ

Транспортное оборудование предназначено для доставки спе-
циальных грузов ракетного вооружения (ракет, головных частей,
ракетных топлив, комплектующего оборудования и ЗИП) с заво-
дов-изготовителей на арсеналы, склады и станции снабжения пози-
ционных районов, а также для перемещения указанных грузов в
пределах этих районов.

Кроме того, все подвижные агрегаты наземного ракетного обо-
рудования (подвижные грузоподъемные краны, установщики,
пусковые установки, заправщики) также представляют собой транс-
портные средства, на которых постоянно установлено специальное
оборудование.

Наиболее ответственными из перечисленных грузов являются
ракеты. Транспортировка их является одним из непременных эта-
пов эксплуатации ракетных комплексов.

Как объект транспортировки ракета отличается рядом особен-
ностей, которые необходимо учитывать при разработке и выборе
транспортных средств. К этим особенностям относятся: большие
вес и габариты ракеты, особенно ее длина, ограниченная способ-
ность корпуса ракеты воспринимать изгибающие моменты и удар-
ные нагрузки, наличие на ракете аппаратуры, весьма чувствитель-
ной к перегрузкам.

Поэтому транспортные средства для ракет, как правило, соз-
дают специально и лишь в исключительных случаях выбирают из
числа существующих с последующим их переоборудованием.

Для транспортировки ракетного вооружения применяются авто-
дорожный, железнодорожный, воздушный и водный (рис. 3.1) виды
транспорта.

Применение того или иного транспортного средства опреде-
"™ется РЯД°М факторов, важнейшие из которых — тип ракетного
мялекса, расстояние, на которое ракета перевозится, технологи-
™ п?оцесс подготовки ракеты к пуску, наличие и состояние
путе"<1Н'011 СеТ" (шоссейнь^- грунтовых и железных дорог, водных
У и), наличие и состояние аэродромов, вертолетных площадок.
Рис. 3.1. Классификация средств транспортировки ракет
Транспортировка ракет на относительно небольшие расстояния
, нескольких сот километров) обычно осуществляется по шос-
сейным и грунтовым дорогам автодорожными транспортными сред-
ствами.

При транспортировке на большие расстояния используется же-
лезнодорожный транспорт.

При наличии удобных водных путей сообщения транспортиров-
ка ракет на любые расстояния может осуществляться водным
транспортом.

Воздушный транспорт для доставки ракет может использовать-
ся, когда сроки транспортировки ограничены, а также в случае
отсутствия или разрушения дорожной сети.

К автодорожным транспортным средствам относятся буксируе-
мые тележки для транспортировки ракет, стыковочные машины
для транспортировки и пристыковки к ракетам головных частей,
самоходные транспортно-перегрузочные агрегаты для перевозки и
перегрузки ракет и самоходные пусковые установки.

Средства автодорожного транспорта бывают буксируемые (в
виде автопоездов) и самоходные. Буксируемые (рис. 3.2, а, б и в)
в зависимости от способа соединения с тягачом подразделяются на
полуприцепы и прицепы.

Прицепное транспортное средство (рис. 3.2, а, в) представляет
собой буксируемую тележку, шарнирно связанную дышлом с тяга-
чом. При этом вес груза (ракеты) и тележки ходовой частью тя-
гача не воспринимается.

Полуприцепное транспортное средство (рис. 3.2,6)—буксируе-
мая тележка, связанная с тягачом специальным опорно-сцепным
устройством, закрепленным на раме тягача. В этом случае часть
веса груза и тележки воспринимается ходовой частью тягача. Та-
кие тягачи и полуприцепы называют седельными. Полуприцепы
снабжаются дополнительной откидной опорой (на случай стоянки
или движения без тягача).

У полуприцепных транспортных средств по сравнению с при-
цепными меньшая длина автопоезда и, следовательно, лучшая ма-
невренность; более высокая поперечная устойчивость от опрокиды-
вания вследствие стабилизирующего воздействия тягача на полу-
прицеп через ограничители седельного устройства и меньшего рас-
стояния по высоте от центра тяжести до линии опрокидывания;
больший сцепной вес тягача и, значит, более высокая проходи-
мость; лучшие условия движения задним ходом.

К недостаткам полуприцепных транспортных средств следует
отнести необходимость применения для полуприцепа тягача опре-
деленной марки (прицеп можно буксировать тягачами различных
марок), невозможность использования седельных тягачей для пе-
црп°ЗКИ грузов $ез полуприцепов и худшую по сравнению с при-
по 1ЫМи транспортными средствами способность вписываться в
рофиль пути в вертикальной и горизонтальной плоскостях (мень-
я> так называемая, продольная и поперечная «гибкость»).
Рис 3.2. Схемы автодорожных средств транспорти-
ровки:

а — прицеп, буксируемый колесным тягачом: б — полуприцеп,
буксируемый седельным колесным тягачом: в — прицеп, букси-
руемый гусеничным тягачом; г —самоходное средство транс-
портировки на колесном ходу; д — самоходное средство транс-
портировки на гусеничном ходу
Различают пассивные и активные прицепы (полуприцепы).
Пассивными называют прицепы, движение которых осуществляется
тотько за счет силы тяги, создаваемой на ведущих колесах тягача.
К активным относят прицепы, к колесам которых подводится (так
Же как и к колесам тягача) крутящий момент. Применение актив-
ных прицепов и полуприцепов значительно повышает проходимость
автопоездов. При этом проходимость поезда, состоящего из тягача
(.активного прицепа, обычно выше проходимости того же тягача,
двигающегося без активного прицепа.

По типу конструкции заднего колесного хода тележки могут
выполняться с неуправляемыми и управляемыми колесами. Те-
лежки с управляемыми колесами заднего колесного хода обладают
лучшей маневренностью и требуют меньшей ширины дороги на по-
вороте, но конструктивно сложнее тележек с неуправляемыми зад-
ними колесами.

По назначению различают тележки транспортные, транспортно-
подъемные, транспортно-стыковочные и транспортно-перегрузочные.

На транспортных тележках перевозят и длительно хранят ра-
кеты.

Транспортно-подъемные тележки используют не только для пе-
ревозки и хранения ракет, но и для установки их на пусковое
устройство.

Транспортно-стыковочные тележки служат для транспортировки
и длительного хранения как несостыкованных, так и состыкован-
ных ступеней многоступенчатых ракет, а также для состыковки
ступеней ракет и установки полностью собранной ракеты на пуско-
вое устройство.

Транспортно-перегрузочные тележки обеспечивают перевозку
ракеты в специальном контейнере и бескрановую перегрузку кон-
тейнера с ракетой с других транспортных средств на тележку и с
тележки на установщик методом перекатывания контейнера, снаб-
женного ложементными тележками, по рельсовым путям, уложен-
ным га рамах агрегатов.

На самоходных средствах транспортировки (рис. 3.2, г и д) ра-
кета размещается и закрепляется непосредственно на шасси авто-
мобиля или гусеничной машины. По сравнению с буксируемыми
средствами транспортировки они компактнее и обычно обладают
более высокой маневренностью и проходимостью.

Применение самоходных транспортных средств ограничивается
допустимой грузоподъемностью. Для колесных агрегатов грузо-
ж°ДЪемность зависит от допустимой нагрузки на одну ось. На ас-
фальтовых и бетонных дорогах она обычно не превышает 10—12 т.

Число колес выбирают исходя из допустимой нагрузки на шину
и получен11я требуемого удельного давления на грунт. Для хоро-
еи проходимости величина этого давления не должна превышать
(!-р2) кгс/см2.

° ТНПУ х°Д°вой части самоходные средства транспортировки
•одразделяются на колесные и гусеничные.
У гусеничных самоходных средств транспортировки по сравне-
нию с колесными повышенной проходимости лучшая проходимость
(меньше удельное давление на грунт, меньше минимальный радиус
поворота, лучше сцепные свойства с грунтом и несколько больше
по ширине преодолеваемый ров). Гусеничные средства транспор-
тировки уступают колесным в скорости передвижения, имеют зна
чительно меньший межремонтный пробег, разрушают дорожное
полотно и создают больший шум при движении.

К средствам доставки ракет железнодорожным транспортом от
носятся специальные железнодорожные вагоны и вагонные раз
борные кузова. Кроме того, сюда могут быть отнесены железнодо-
рожные платформы общего назначения и полувагоны, специально
приспособленные для перевозки корпусов ракет, а также специали-
зированные вагоны общего назначения, переоборудованные для
транспортировки ракет.

Специальные железнодорожные вагоны создаются на базе обыч
ных вагонов В таком вагоне вместо кузова вагона устанавливается
специальный цельнометаллический вагонный кузов с соответствх ю-
щим оборудованием для погрузки и разгрузки ракеты. В вагоне
ракета надежно защищена от атмосферного воздействия и может
перевозиться с высокими скоростями, кроме того, имеется возмож-
ность ее термостатирования Основные конструктивные элементы
специального железнодорожного вагона (один из возможных ва
риантов подобного вагона показан на рис. 3.3): ходовая часть (те-
лежки), кузов и специальное оборудование кузова для крепления и
перегрузки ракет.

Ходовая часть обычно выполнена в виде двух подрессоренных
тележек, на которые устанавливается кузов. Шкворневые соедине-
ния тележек позволяют им свободно поворачиваться относительно
кузова при движении по виражу. Для защиты ракеты от осевых
перегрузок в механизмы автосцепок вагонов встраивают специаль-
ные амортизирующие аппараты.

Кузов вагона (рис. 3.3, а) состоит из рамы, боковик 2, торцовых
стенок и крыши /.

Рама вагона представляет собой хребтовую балку 5, к которой
привариваются поперечные балки б, а к ним — продольные балки 4,
образующие совместно с буферными брусьями обвод рамы В стен
ках кузова имеются двери для доступа внутрь вагона, а одна из
торцовых стенок вагона изготовлена в виде двустворчатых ворот,
через которые загружают и выгружают контейнер с ракетой. На
полу вагона закреплены рельсы •?, на которые своими катками
установлена передвижная рама.

Специальное оборудование вагона (рис. 3.3,6) включает опоры-
ложементы (ложементные тележки 10} контейнера с ракетой, пере-
движную раму 3, механизм ее передвижения и электрооборудова-
ние. Передвижная рама опирается своими катками 4 на рельсы 12,
закрепленные на иолу кузова 14, и снабжена откидными опо-
рами 5.
1

в

Рис. 3.3. Схемы конструкции специального железнодорожного вагона для транс-
портировки ракет:

балка-3*8 7—кРыша: 2 — боковины. 3 — рельсы; 4 — продольная балка; 5 —хребтовая
с ракетой- "опеРечная балка; 7 — пол; б — специальное оборудование вагона: / — контейнер
/ — подкосы „головка рамы; 3 — передвижная рама; 4 и 6 — катки; 5 — откидные опоры;
иые тележки *,7 рельсы железнодорожного пути; 9 — запорный механизм; 10 - ложемент-
вагона- » —	“ Домкрат; /2 — рельсы вагона; 13 — ходовая часть (тележка); 14 — кузов

вод; 4 _	дка передвижной рамы: / — электродвигатель; 2 —тормоз; 3—ручной при-

редуктор; 5 —барабан; 6 — каток; 7 — передвижная рама; й —трос; 9 — блок
При погрузке или выгрузке контейнера 1 с ракетой рама выка-
тывается из вагона. При этом откидные опоры под действием соб-
ственного веса опускаются катками 6 на рельсы железнодорожного
пути и фиксируются подкосами 7, снабженными специальными за-
порными механизмами 9. л

Контейнер 1 с ракетой с помощью ложементных тележек 10 за-
катывается на рельсы передвижной рамы с помощью лебедки, уста-
новленной на грунтовой транспортной тележке. Фиксация контей-
нера относительно передвижной рамы от боковых перемещений
осуществляется замками ложементных тележек и выступами рель-
сов, а от продольных перемещений — головкой 2, которая устанав-
ливается в рабочее положение после закатывания контейнера.

Выкатывание передвижной рамы 7 (рис. 3.3, в) производится
с помощью лебедки, состоящей из электродвигателя /, колодочного
тормоза 2 с электромагнитным выключателем, редуктора 4, бара-
бана 5, троса 8, возвратного блока 9 и ручного привода 3.

При транспортировке рама зафиксирована в кузове вагона от
продольных и боковых перемещений специальной сцепкой-упором
и боковыми упорами, закрепленными на полу кузова. Для сниже-
ния осевых перегрузок ракеты в сцепке-упоре установлен резино-
металлический амортизатор.

Специальные разборные вагонные кузова собираются из отдель-
ных секций боковых и концевых стен и крыши на базе стандартных
грузовых железнодорожных платформ. Каждая секция сваривается
из гофрированных стальных листов.

Для обеспечения достаточной жесткости секции крыши подкреп-
ляются дугами, а секции стен — стойками. Отдельные секции стен
соединяются между собой внакладку и закрепляются задвижками.
Секции крыши крепятся к секциям стен специальными замками
(например, патефонного типа). Кузов к раме платформы крепится
специальными зажимами, закрепленными в нижней части стоек
боковых секций.

Погрузка в такие вагонные кузова ракет, так же как и выгруз-
ка их, осуществляется с помощью грузоподъемного крана при сня-
той крыше или полностью разобранном кузове.

В специальных разборных вагонных кузовах транспортируют ра-
кеты небольших размеров, обычно не заправленных топливом и не
требующих термостатирования. Выдвижными рамами вагонные ку-
зова не оборудуются. Для укладки и закрепления ракеты па полу
кузова установлены специальные опоры-ложементы.

В зарубежной печати опубликованы сведения о конструкции
открывающихся крыш вагонов. Так, в одной из конструкций ваго-
нов крыша состоит из двух навесных боковых половин, изготовлен-
ных из легких спдавов. Крыша открывается и закрывается усилием
двух человек. Половины крыши при закрывании сходятся вверху,
образуя герметичный водонепроницаемый стык.

В другом варианте крыша вагона выполнена в виде гофриро-
ванной ленты, которая при открывании крыши наматывается на ба-
112
пабан. закрепленный на торце вагона. Такая крыша открывается
за 1 л/мн одним человеком.

К недостаткам разборных вагонных кузовов относятся неудоб-
ство проведения погрузочно-разгрузочных работ, затруднитель-
ность термостатирования ракет и меньшая по сравнению со спе-
циальными вагонами скорость передвижения (из-за худшего под-
рессоривания). Преимущество таких кузовов — простота конструк-
ции и невысокая стоимость их производства.

В случае использования для транспортировки ракет полуваго-
нов их специально для этого оборудуют: на полу закрепляют опоры
для ракеты, а сам полувагон для защиты ракеты от атмосферных
осадков сверху закрывается, например, щитами или тентом. Ско-
рость движения полувагонов, так же кйк и разборных вагонных
кузовов, меньше, чем у специальных вагонов. Кроме того, в полу-
вагоне не обеспечивается полная защита ракеты от пыли и
осадков.

Одним из недостатков транспортировки по железным дорогам
являются габаритные ограничения при перевозке ракет большого
диаметра. Так, железные дороги США позволяют транспортировать
ракеты диаметром, не превышающим 4,2 л/.

Кроме того, при транспортировке по железной дороге (если не
принять специальных мер) ракета может быть выведена из строя
в результате длительного воздействия па нее толчков и ударов. Для
защиты ракет от перегрузок, возникающих при транспортировке по
железной дороге, фирма «Нью-Йорк Централ» разработала спе-
циальную систему, в которой в качестве амортизаторов и опор ра-
кеты используются надувные воздушные подушки, которые преоб-
разуют ударные нагрузки, возникающие при толчках, тряске и
вибрациях, в контактное давление незначительной величины, рас-
пределяющееся по поверхности ракеты. Подушки могут быть вы-
полнены плоскими, цилиндрическими, тороидальными и другой
формы.

Ракеты, уложенные на такие подушки, транспортируют в обыч-
ном товарном вагоне, для чего незаполненные воздухом прорези-
ненные подушки крепятся в определенных местах к корпусу раке-
ты, которая укладывается на специальную тележку. С помощью
лебедки тягача тележка с ракетой вкатывается по рельсам внутрь
вагона и крепится к полу. Затем подушки надувают воздухом, и
ракета оказывается вывешенной на надувных упругих опорах.
Перед выгрузкой воздух из подушки стравливается, и ракета опу-
скается на тележку. Такая амортизационная система может быть
применена для транспортировки ракет различных размеров и веса,
а также контейнеров с боевыми частями и другими узлами, особо
чувствительными к перегрузкам.

К средствам транспортировки ракет по воздуху относятся само-
леты, вертолеты, дирижабли (рис. 3.1 и 3.4). Большие габариты
грузовых отсеков, большая грузоподъемность и высокие скорости
полета современных самолетов и вертолетов позволяют в короткие
Рис. 3.4. Схемы размещения ракет
в средствах воздушного транспорта:
а — в самолете; б — в вертолете; в — под
вертолетом

сроки доставлять ракетную технику на расстояния до нескольких
тысяч километров.

Воздушный способ транспортировки имеет и недостатки: высо-
кая стоимость перевозки, затруднительность маскировки, уязви-
мость с воздуха и земли, ограничения по весу и габаритам ракет,
а также необходимость наличия взлетно-посадочных полос и пло-
щадок. Самолеты США без специальной перестройки могут транс-
портировать в своих грузовых отсеках ракеты весом не более 45 т
п диаметром не более 3 м. Возможна доставка самолетом ступеней
ракет и большего диаметра. Од-
нако в этом случае самолет дол-
жен быть подвергнут значитель-
ной перестройке или ступень сле-
дует закреплять на самолете вне
грузового отсека.

В грузовых отсеках самолетов
и вертолетов ракеты могут раз-
мещаться на штатных грунтовых
тележках, на специальных ма-
логабаритных неподрессоренных
тележках, на неподвижных ло-
жементах, в специальных кор-
сетах.

Транспортировка ракет по
воздуху получила широкое рас-
пространение в США. Так, раке-
та «Минитмен» в собранном виде
транспортируется на большие
расстояния самолетами «С-133в»
п «Локхид С-141». Одна из фирм
США исследовала способ транс-
портировки второй ступени «S-4»
ракеты «Сатурн I» путем закрепления ее над крылом самолета
«С-133» с помощью стальной обтекаемой трубчатой фермы. Уста-
новка ступени на самолет производилась самоходным краном, обо-
рудованным специальными стропами.

Необычно решен способ погрузки ступени «S-4» ракеты «Са-
турн 1» в самолет «Боинг 377» (рис. 3.5). Для погрузки ступени
фюзеляж самолета разделяется на две части: переднюю и хвосто-
вую. Плоскость разъема располагается за крылом самолета. Скреп-
ляются передняя и хвостовая части фюзеляжа болтами.

Ряд фирм ВВС США исследуют возможность использования ди-
рижаблей (рис. 3.6) для перевозки тяжелых ракет от сборочных
заводов к стартовым площадкам. Дирижабль по сравнению с само-
летом может поднимать в воздух грузы значительно больших габа-
ритов' и веса, к тому же для дирижабля требуется небольшая по
размерам и просто оборудованная посадочная площадка. Транс-
портировать ракеты дирижаблями практически можно на неогра-
114
ничейную дальность и с очень малой вероятностью повреждения в
пути чувствительных к перегрузкам узлов ракеты.

У Так, одна из фирм предполагала построить реактивный дири-
жабль грузоподъемностью 113,4 т, который должен развивать ско-
рость до 160 км/ч. Были проекты на постройку легких дирижаблей
с корпусами, покрытыми тканью. Пердполагалось, что такие дири-

Рис. 3.5. Погрузка ступени ракеты в грузовой отсек само-
лета после разъема фюзеляжа на две части

жабли должны были оснащаться подвесными устройствами для
транспортировки ракет весом до 68 г. При этом перегрузки при
транспортировке не будут превышать 0,5 g.

В США велись также работы по созданию буксируемых плане-

ров и аэростатов тороидальной

По воде ракеты могут
транспортироваться речными и
морскими судами, баржами,
боевыми надводными корабля-
ми и подводными лодками.

Транспортировка ракет по
воде получила широкое рас-
пространение в США. Напри-
мер, по воде транспортировали
на большие расстояния ступе-
ни тяжелых ракет-носителей
«Сатурн I», «Сатурн 1В», «Но-
ва». Использованию водных

формы для транспортировки ракет.

Рис. 3.6. Транспортировка ступени
«S-4» ракеты-носителя «Сатурн I» па
дирижабле

магистралей для транспортировки тяжелых ракет-носителей в
США способствует то, что многие заводы-изготовители и испыта-
тельные ракетные центры расположены по берегам Атлантического
и Тихого океанов и больших рек.

Важным достоинством транспортировки ракет по воде являют-
ся отсутствие весовых и габаритных ограничений, а также малые
значения перегрузок, передаваемых на ракету. Однако скорости
транспортировки по воде невелики.

Для транспортировки ракет по воде в США используют баржи,
суда, плавучие доки и специальные плавающие платформы. Так,
Для перевозки ступеней ракеты «Сатурн» применяли самоходные
баржи, на верхних палубах которых расположены ангары, укры-
вающие ракеты от неблагоприятных внешних условий (рис. 3.7).
Ступень ракеты помещали на палубу, как правило, совместно с
грунтовым транспортным средством.

К средствам транспортировки ракет применимы все основные
общие требования, предъявляемые к наземному оборудованию (см.
разд. 1.4). Однако с учетом особенностей назначения средств транс-
портировки к ним могут предъявляться еще и ряд специальных тре-
бований. Так, все средства транспортировки должны обеспечивать
защиту ракеты при транспортировке от механических повреждений,
пыли и корродирующего воздействия влаги, исключать возмож-

Рис. 3.7. Общий вид баржи для транспортировки
ступени ракеты «Сатурн I»

ность передачи па ракету изгибающих моментов и усилий, возни
кающих при деформации рамы (или корпуса) средства транспор-
тировки, иметь хорошую амортизацию ракеты, исключающую воз-
никновение ускорений, превышающих допустимые, и надежное
крепление ракеты, исключающее ее продольные перемещения отно-
сительно опор и поворот вокруг продольной оси; должны быть при-
способлены для механизированной и автоматизированной погруз-
ки-разгрузки; обеспечивать полную безопасность при транспорти-
ровке, погрузочно-разгрузочных работах и технической подготовке.

Конструкция средств транспортировки должна быть спроекти-
рована таким образом, чтобы обеспечивалась возможность проверки
крепления ракеты и ее состояния при транспортировке, чтобы со-
блюдалась надежная маскировка ракет при их транспортировке и
хранении.

К каждому виду средств транспортировки (автодорожному, же-
лезнодорожному, воздушному и водному), кроме того, предъяв-
ляются еще дополнительные требования с учетом специфики их
конструкции и эксплуатации.

Наибольшие трудности при доставке ракет к месту назначения
возникают в случае транспортировки их автодорожными транс-
портными средствами по грунтовым дорогам в периоды весенней и
осенней распутицы. В таких условиях своевременная и надежная
доставка ракет в значительной мере определяется проходимостью
автодорожных средств транспортировки.
3 2 ПРОХОДИМОСТЬ АВТОДОРОЖНЫХ СРЕДСТВ ТРАНСПОРТИРОВКИ

Под проходимостью транспортного средства следует понимать
способность двигаться в условиях бездорожья или в тяжелых
дорожных условиях, надежно преодолевая встречающиеся на пути
движения препятствия и сохраняя при этом достаточно высокую
среднюю скорость. Проходимость средств транспортировки зависит
от многих факторов, которые можно сгруппировать в две основные
группы: геометрические и опорно-тяговые параметры проходимости.

Геометрические параметры проходимости

Опи характеризуют возможность движения средств транспорти-
ровки по неровностям пути без задевания, сохраняя устойчивость
и способность вписываться в габариты дороги и препятствий. Основ-
ные геометрические параметры проходимости показаны на рис. 3.8.

Дорожный просвет h — расстояние между наиболее низко
расположенной точкой агрегата и полотном дороги; характеризует
возможность движения средств транспортировки без задевания со-
средоточенных препятствий (пней, камней и т. п.), а также возмож-
ность движения по мягким грунтам.

Углы проходимости (yi — угол въезда, у2 или fj—
угол съезда) представляют собой углы, образованные по-
верхностью дороги п касательными к колесу (передней части гусе-
ницы), проходящими через наиболее выступающую точку машины.
Они характеризуют проходимость средств транспортировки при
наезде на препятствие и съезде с него.

Радиусы продольной проходимости pi (или pj)
и поперечной проходимости р2 (или pj) определяют
очертание препятствий, преодолеваемых машиной без задевания.

Высота точки затопления /гзат характеризует способ-
ность средств транспортировки преодолевать водные преграды и
равна расстоянию от поверхности дороги до точки, где вода может
проникнуть внутрь машины.

Общие габаритные размеры средства транспортиров-
ки не должны превышать определенных значений, ограничиваемых
возможностью погрузки транспортных машин на железнодорожные
платформы, а также проходимость этих машин в тоннелях, виаду-
ках, карьерах.

Минимальный радиус поворота /?т|П определяет спо-
собность транспортного средства осуществлять поворот на мини-
мальной площадке и оценивает его маневренность в лесистой и
пересеченной местности, на перекрестках дорог, улицах городов, на
стартовых площадках.

Опорная база L самоходного средства транспортировки
(см. рис. 3.8, а, б) оказывает влияние на ширину преодолеваемых
10 рвов и канав. Чем больше L, тем большей ширины ров может
Рис. 3.8. К определению геометрических параметров проходимости автодорож-
ных средств транспортировки
преодолеть машина. Для гусеничных машин ширина преодолевав-
шее рва приблизительно равна

£»0,8(£ —Ли.т),
а для колесных машин

£»/+ (1.1	1,2) г,

где I — наибольшее расстояние между соседними колесными
осями;

г — радиус колеса.

Машина с большей опорной базой L под меньшим углом пре-
одолевает местные неровности дороги, вследствие чего корпус ее
получает меньший продольный наклон а и составляющая веса
Gsina (сила сопротивления подъему) будет также меньше. Поэтому
для повышения проходимости тяжелых самоходных средств транс-
портировки опорную базу L целесообразно выбирать по возможно-
сти большей.

Увеличение величины L для гусеничных машин способствует
также увеличению опорной поверхности гусениц и снижению удель-
ного давления на грунт, что очень важно при движении по мягким
грунтам. Однако увеличение опорной базы гусеничной машины
ограничено условием возможности ее поворота.

Высота преодолеваемого порога ha колесной ма-
шиной в среднем составляет 2/3 радиуса колеса и сильно зависит
от коэффициента сцепления колес с грунтом. Так, по опытным дан-
ным при движении по сухому асфальту колесная машина может
преодолеть порог высотой /гп= (0,75ч-1,0) г, а при движении по
сухому грунту — /гп= (0,5 ч-0,75) г.

Преодоление пороговых препятствий гусеничной машиной ана-
логично преодолению ею подъемов. Разница заключается лишь в
том, что при движении на подъем машина опирается на грунт всей
опорной поверхностью своих гусениц, а при преодолении порога —•
только на ребро порога.

«Гибкость» автомобильного поезда (рис. 3.9) ха-
рактеризует возможность относительного поворота тягача и при-
цепа (или полуприцепа) в вертикальной и горизонтальной плоско-
стях.

При недостаточной «гибкости» проходимость поезда по неров-
ностям местности существенно снижается.

Независимость ходов автомобильного поезда
определяет возможность относительного поперечного крена тягача
и полуприцепа, т. е. также характеризует проходимость по неров-
ностям местности.

Углы предельного бокового крена по опрокн-
Дыванию и по скольжению (Зс (рис. 3.10) характерн-
ую способность средства транспортировки устойчиво двигаться
Рис. 3.9. К определению «гибкости» автомобильного поезда:
а вертикальная «гибкость» при съезде тягача с препятствия;
б — вертикальная «гибкость» при наезде тягача на препятствие;
в —автомобиль «Унимог 404. 113 (ФРГ) с прицепом преодоле-
вает препятствие

Р::с. 3.10. К определению
предельных углов бокового
крена машины по опроки-
дыванию и по скольжению
вдоль уклонов. Значения этих углов для одиночной машины при-
ближенно можно определить из выражений:

?0 = arctg^-,	(3.1)

где В — колея машины:

fj т __ высота ее центра тяжести.

О sin [зс = уо cos {Jc,
откуда

Pc = arc tg <х,	(3.2)

где G — вес машины;

р. — коэффициент поперечного скольжения колес или гусениц.

Поперечное опрокидывание средства транспортировки может
произойти также при его движении на повороте, когда вследствие
криволинейного характера движения возникает центробежная
сила.

Опрокидывание при повороте на горизонтальном участке пути
наступит, если момент от центробежной силы F относительно ребра
опрокидывания станет равным или больше стабилизирующего мо-
мента от силы тяжести G, т. е.

Подставив сюда выражение для центробежной силы F, получим
условие устойчивости машины при ее движении на криволинейном
горизонтальном участке пути

н

gR “ т 2

или

(3.3)

где v— скорость движения машины, м/сек-,
R — радиус поворота машины, лц
g—ускорение силы тяжести, м/сек2.

Отсюда предельно допустимая скорость движения машины идоп
по условию опрокидывания при ее повороте с заданным радиу-
сом /? на горизонтальном участке пути определится из уравнения

^1СП

!и.т

(3.4)

Кроме опрокидывания при движении на повороте может про-
Сн-,ИТИ и б°ковое скольжение, которое принято называть заносом.

а сцепления машины с дорогой равна Gp. Боковое скольжение
(занос) может начаться при равенстве центробежной силы и силы
сцепления, т. е.

= |лО cos fJ.

Отсюда предельно допустимая скорость движения fj0(l на по-
вороте с заданным радиусом /?, соответствующая началу заноса,
определится из выражения

V = Иpg/? cos р.	(3.5)

При 3 = 0 получим v = y^.gR.

Запое транспортного средства с ракетой особенно опасен, так
как при значительной длине ракеты неожиданный поворот машины
при заносе может вызвать повреждение ракеты вследствие задева-
ния ее за препятствия (деревья, столбы, строения и т. п.). Кроме
того, вследствие большой длины ракеты и большого в связи с этим
момента инерции транспортного средства его трудно вывести из
начавшегося заноса.

Опорно-тяговые параметры проходимости

Полный вес средства транспортировки G харак-
теризует возможность его проезда по мостам ограниченной грузо-
подъемности, а также возможность транспортировки воздушным
транспортом.

Кроме того, с уменьшением веса снижается среднее удельное
давление на грунт руя и, естественно, повышается проходимость.

Среднее удельное давление па грунт руд является
основным параметром, оценивающим проходимость средств транс-
портировки по мягким грунтам, заснеженной, песчаной и заболо-
ченной местности. Величина руа определяется из выражения

Ру.=4-	<3-6)

где S— полная площадь контакта колес с дорогой (для гусеничных
машин — опорная площадь гусениц).

Чем меньше среднее удельное давление, тем меньше глубина
образуемой колеи, меньше сопротивление качению и меньше воз-
можность застревания машины. При значительном погружении ко-
лес в грунт сила сопротивления качению может настолько возра-
сти, что машина не сможет ее преодолеть, движение станет невоз-
можным. Величина руя для колесных средств транспортировки ра-
кет лежит в пределах от 0,6 до 5 кгс/см2 в случае применения шип
сверхнизкого давления, а для гусеничных — от 0,4 до 0,95 кге!см2.
Снижение среднего удельного давления может быть'осуществлено
за счет увеличения площади контакта колес (гусениц) с грунтом S
и уменьшения веса машины G. Увеличение площади контакта S
122
для колесных средств транспортировки может быть достигнуто уве-
личением числа колес (применением многоосных машин), сниже-
нием давления воздуха в них и применением специальных шин
высокой проходимости.

У многоосных колесных машин (рис. 3.11) за счет увеличения
числа колес не только снижается среднее удельное давление на
грунт, но и существенно уменьшается радиус продольной проходи-
мости, что позволяет им преодолевать рвы, канавы и пороговые
неровности значительной величины. При наличии у машин актив-
ного привода на все колеса и применении шип высокой проходи-

Рис. 3.11. Преодоление многоосным армейским авто-
мобилем L 912/21 (ФРГ) порогового препятствия

мости (сверх низкого давления) они незначительно уступают по
проходимости гусеничным.

Удельная мощность Nya представляет собой величину
мощности, приходящейся на каждую тонну веса транспортного
средства, т. е.

м

^УД = ^. л-	(37)

где Л(стах— максимальная мощность двигателя, л. с.

Чем выше Л/уд, тем быстрее машина достигнет требуемой ско-
рости при разгоне, а следовательно, тем больше возможности пре-
одоления препятствий с ходу. Таким образом, могут преодолевать-
ся небольшие заболоченные, песчаные участки, короткие крутые
подъемы, небольшие водоемы.

Проходимость колесных средств транспортировки повышается,
если применить активный привод на все колеса, обеспечить совпа-
дение колеи тягача и полуприцепа, увеличить число колесных осей
(число колес), применить специальные шины высокой проходимо-
ти, применить независимую подвеску колес, обеспечить блокиров-
У Дифференциалов и применить индивидуальный гидро- или элек-
3.3.	ТАКТИКО ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К АВТОДОРОЖНЫМ СРЕДСТВАМ ТРАНСПОРТИРОВКИ РАКЕТ

Естественно, что эти требования будут различаться в зависимо-
сти от типа ракет и условий их боевого применения.

Так, если ракетный комплекс предусматривается эксплуатиро
вать в районе боевого использования с усовершенствованными до-
рогами (имеющими твердое покрытие), то высокой проходимости
средств транспортировки не требуется. Если же таких дорог пет
или, что еще хуже, в условиях бездорожья, средства транспорт
ровки должны обладать высокой проходимостью, в значительной
мере определяющей в этом случае эффективность боевого исполь-
зования комплекса.

Тактико-технические данные, опыт использования (примени
тельво к условиям эксплуатации в районах, не имеющих дорог с
твердым покрытием) и перспективы развития средств транспорти-
ровки ракет иностранных армий определяют следующие основные
требования.

Проходимость. Средство транспортировки с полной нагруз-
кой * должно преодолевать на низшей передаче подъемы до 20—
30°, а на прямой передаче и при скорости движения 40—50 км/ч —
до 4—6°.

Удельная мощность должна быть не менее 10—15 л.с./т.

Все колеса должны быть ведущими (в том числе и колеса полу-
прицепа).

Углы проходимости должны составлять 40—50°, доро?кный про-
свет—не менее 400—500 мм, глубина преодолеваемого брода—
нс менее 1 ».

Компоновка средств транспортировки должна обеспечивать
малую колесную базу и рациональную развеску по осям. Нагрузка
на передний колесный ход двухосной транспортной тележки дол-
жна составлять 30—40% общего веса, а на задний— 70—60%.

Для обеспечения хорошей горизонтальной (поперечной) «гиб-
кости» поезда передний ход тележки должен обеспечивать возмож-
ность поворота относительно вертикальной оси на угол не менее
90°. Для уменьшения радиуса поворота поезда при значительной
опорной базе тележки необходимо, чтобы ее задний колесный ход
был управляемым (поворачиваемым).

Угол продольной «гибкости» поезда должен быть не менее ±30°.
Независимость переднего и заднего колесных ходов должна быть
нс менее ±15°, а углы допустимого бокового крена 20—25°. Дина
мическая устойчивость поезда должна быть обеспечена при пово
роте радиусом примерно в 20 м и боковым креном 12—15® пои ско-
рости движения до 10—15 км/ч.

* Здесь и далее большие значения параметров относятся к средствам транс
портировки относительно легких ракет (тактического назначения), а меньшие —
к средствам транспортировки тяжелых ракет (стратегического назначения).
Колеи тягача и прицепа должны быть одинаковыми. Миннмаль-

ные значения среднего удельного давления на грунт не должны
превышать 0,6—0,8 кгс!см2 для гусеничных машин и 0,8 —
10 кгс!см2 — для колесных.

’ Высокие скорости движения необходимо обеспечи-
вать в различных дорожных условиях, причем без нарушения ис-
правности ракеты. Так, на ровных дорогах - -----------------

максимальная скорость движения достигает
ияя-30-50 км/ч.

с твердым покрытием
50-80 км/ч, а сре.д-

обычно

Плавность хода

обеспечивается рациональным вы-
бором подвески и типа шин.

Наиболее благоприятна подве-
ска с нелинейной характеристикой
(рис. 3.12). Такая подвеска рабо-
тает в зоне минимальной жесткости
и обеспечивает наилучшую плав-
ность хода при высоких скоростях
движения транспортного средства
на дорогах с небольшими неровно-
стями (дороги с твердым покры-
тием и укатанные грунтовые).

При движении транспортного
средства по разбитым дорогам.

Рис. 3.12. Характеристики упругих
элементов подвесок

когда колеса имеют большие вертикальные перемещения, жесткость
подвески резко возрастает, и опасность ее «пробоев» (ударов в
ограничители) уменьшается. Нелинейную характеристику имеют,

например, пневматические или пневмогидравлические под-
вески.

Подвеска транспортного средства должна исключать возникно-
вение в ракете ускорений, больше допустимых.

Оптимальная грузоподъемность. Грузоподъемность
средства транспортировки должна соответствовать весу перевози-
мой ракеты с учетом коэффициента запаса грузоподъемности, рав-
ного 1.05—1,1 и учитывающего вес перевозимого комплектующего
оборудования и ЗИП Отношение веса ракеты и комплектующего
оборудования (веса полезного груза) к собственному весу средства
транспортировки (коэффициент грузоподъемности) должно быть
не ниже 1,0. Известны конструкции средств транспортировки, коэф-
фициент грузоподъемности которых равен двум и более.

Эффективность торможения. Для безопасности дви-
-т ения, сохранности ракеты при высоких средних скоростях движе-
ния средства транспортировки оборудуются надежно действующи-
ми тормозами. Автопоезд должен иметь единый привод к тормо-
шим колес тягача и прицепа, управляемый педалью водителя и ав
оматически срабатывающий в случае аварийного отрыва прицепа
т тягача Наиболее полно этому требованию отвечают пневмати-
еские и пневмогидравлические приводы тормозов.
Кроме того, средство транспортировки должно быть снабжено
механическим ручным (стояночным) приводом тормозов.

Эффективность торможения определяют по тормозному пути 5
в метрах, который находят из уравнения

е______.о о\

2^Окт<?-3,62	256GKT? '

где G„ — вес поезда;

v — скорость движения в начальный момент торможения,
км!ч\

ОпТ— вес, приходящийся на колеса, оборудованные тормо-
зами (при наличии тормозов на всех колесах поезда
Окт = бп).

Долговечность. Определяется величиной пробега до капи-
тального ремонта.

Крепление ракеты. Способ крепления ракеты на тележке
или самоходном шасси должен исключать:

— поворот ракеты вокруг ее оси и осевое ее перемещение;

— местные деформации корпуса ракеты при транспортировке
из-за неоптимального выбора необходимой опорной площади ложе-
ментов и превышения удельного давления на опорную поверхность
ракеты;

— передачу изгибающих моментов, возникающих при деформа-
ции- рамы транспортного средства, на корпус ракеты;

— значительные прогибы ракеты, возникающие под действием
ее веса и сил инерции при транспортировке (прогиб сверх допусти
мого можно устранить, установив дополнительную регулируемую
по высоте промежуточную опору).

Доступ к ракете. Для осмотра ракеты в пути и проведения
операций по ее технической подготовке компоновка средства транс-
портировки, конструкция рамы и расположение узлов крепления
обеспечивают свободный доступ к люкам и агрегатам ракеты.
С этой целью в конструкции средств транспортировки предусма-
триваются места для размещения и закрепления приборов и испы-
тательной аппаратуры, площадки для обслуживающего персонала.

3.4.	КОНСТРУКЦИЯ I РУНТОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ ТЕЛЕЖЕК

Для транспортировки ракет по шоссейным и грунтовым дорогам
наибольшее распространение получили грунтовые транспортные
тележки.

На рис. 3.13 показана одна из возможных конструкций грунто-
вых транспортных тележек — двухосный прицеп Х,\4529, предна-
значенный для транспортировки ракет «Найк-Аякс-Геркулес».

Прицеп может буксироваться тягачом соответствующей грузо-
подъемности, оборудованным тягово-сцепным устройством, систе-
мой электрооборудования и пневматическим приводом тормозов.

Передний колесный ход прицепа управляемый; с помощью
дышла соединяется с тягово-сцепным устройством тягача. Подвеска
прицепа состоит из спиральных пружин и гидравлических аморти-
заторов. Прицеп оборудован гидросистемой, обеспечивающей опу-
скание рамы перед транспортировкой и подъем ее перед выполне-
нием погрузочно-разгрузочных работ. На раме установлено специ-
альное оборудование со стабилизирующим устройством для уклад-

Рис. 3.13. Грунтовая транспортная тележка ХМ529:

/ — лышло: 2 — подвеска переднего колесного хода; 3—передний колесный ход,
4 — рама. 5 — подвеска заднего колесного хода. $ — задний колесный ход; 7 —
ограждение

ки и закрепления ракеты. Привод к тормозам колес прицепа —
пневмогидравлический. На прицепе установлена автономная уста-
новка с приводом от двигателя внутреннего сгорания, которая
предназначена для обогрева перевозимой ракеты. Основные техни-
ческие данные прицепа: вес — 6,58 т, грузоподъемность — 6,13 т,
дорожный просвет — 305 мм, угол съезда — 20°, максимально допу-
стимая скорость буксировки по шоссе — 80 км/ч, шины — четырех-
слойные 10,00—15.

Грунтовая транспортная тележка ХМ527, выполненная в виде
полуприцепа (рис. 3.14). Тележка предназначена для транспорти-
ровки контейнера со ступенью ракеты. Задней частью тележка опи-
рается на двухосный колесный ход, передней — на седельно-сцеп-
ное устройство тягача. В отцепленном от тягача положении тележка
опирается на выдвижные опоры, снабженные катками для перека-
тывания тележки в пределах рабочей площадки.

Подвеска тележки независимая, торсионная, с телескопически-
амортизаторами. Привод тормозов пневмогидравлический.

Яхроме того, имеется механический ручной привод стояночного тор-
моза Основные технические данные тележки: вес — 2,3 т, грузо-
одъемность — 6,9 т, дорожный просвет — 508 мм, угол съезда —
33°, максимально допустимая скорость буксировки по шоссе —
88 км/ч, шины — двенадцатислойные 10,00—20.

Независимо от назначения ракеты, для транспортировки кото-
рой предназначена тележка, в ее конструкции можно выделить
следующие основные узлы, механизмы и системы: раму, ходовую
часть, тормозную систему, устройства для крепления ракеты, элек-
трооборудование, комплектующее оборудование и ЗИП.

Рама является основным силовым элементом всей конструк-
ции тележки. Для обеспечения высокой! жесткости, прочности и
легкости она обычно выполняется в виде пространственной фермы,
состоящей из двух продольных балок, соединенных между собой

Рис. 3.14. Грунтовая транспортная тележка ХМ527:

1 и 6 — рамы; 2 ~ шкворень; <3—выдвижные опоры; 4— каток; 5 —колесный ход

жесткими поперечными связями. Продольные балки и’поперечные
связи коробчатого сечения или сварены из трубок, уголков в виде
отдельных плоских ферм.

Рама тележки-прицепа (см. рис. 3.13) опирается на передний и
задний колесные ходы. Для крепления к раме переднего колесного
хода служит специальная шкворневая опора, в которой для разме-
щения шкворня вваривается гнездо. Этим обеспечивается поворот
переднего колесного хода относительно рамы тележки. Задний ко-
лесный ход присоединяется к раме с помощью рессор, концы кото-
рых устанавливаются в специальные кронштейны рамы.

Рама тележки-полуприцепа (см. рис. 3.14) передней частью с
помощью шкворня опирается на седельно-сцепное устройство тя-
гача, а задней — на подрессоренный колесный ход.

К продольным балкам рамы привариваются передняя и задняя
опоры (ложементы), на поверхностях которых закреплены резино-
вые прокладки.

По всему периметру рамы обычно приваривают ограждение,
предохраняющее ракету от повреждений. На ограждении могут
.устанавливаться откидные площадки и лестницы для обслужива-
ния ракеты, а также ряд кронштейнов для навешивания приборов
(при выполнении регламентных работ), установки стоек тента, за-
крепления светоотражателей и т. п.
Для разгрузки рессор переднего и заднего колесных ходов при
хранении ракеты на тележке могут быть предусмотрены откидные
домкраты, закрепляемые на раме.

На поперечных связях рамы иногда устанавливают домкраты
для снятия с ракеты гермоукупорки Эти же домкраты могут быть
использованы и в качестве дополнительных опор под ракету.

Ходовая часть. У тележек, выполненных в виде полупри-
цепа, отсутствуют передний колесный ход и дышло (передней ча-
стью тележка опирается на опорно-сцепное устройство тягача).
Устойчивость тележки, перемещение ее в пределах рабочей пло-
щадки при отцепленном тягаче обеспечиваются откидной или вы-
движной опорой с катками, закрепляемой в передней части под
рамой.

Передний и задний колесные ходы грунтовой тележки-прицепа
воспринимают вес тележки с ракетой, обеспечивают качение те-
лежки и поглощение ударов, возникающих при движении.

Передний колесный ход для улучшения управляемости выпол-
няют поворотным. Соединяется он с тягачом дышлом. Если тележ-
ка подъемно-транспортная, т. е. используется при подъеме ракеты
из горизонтального положения в вертикальное, то передний колес-
ный ход выполняют отделяемым от рамы, с тем чтобы облегчить
тележку. В другйх случаях передний колесный ход неотделяемый.

Задний колесный ход может быть неповоротным и поворотным.

Поворотный более целесообразен, так как при этом сущест-
венно уменьшается радиус поворота ракетного поезда, что особенно
важно, когда габариты тележки по длине велики. Задний колесный
ход (рис. 3.15 и 3.16) обычно сложнее по устройству переднего из-
за наличия на нем тормозов, гидравлических амортизаторов под-
вески и стабилизатора поперечной устойчивости.

Подвеска предназначена для упругого соединения рамы тележ-
ки с задним колесным ходом.

Для гашения вертикальных колебаний рамы в подвеске заднего
колесного хода использованы автомобильные гидравлические амор-
тизаторы 3 (рис. 3.16) двустороннего действия.

Принцип работы амортизатора заключается в том, что при на-
езде на неровность ось колесного хода поднимается, в связи с чем
рычаг амортизатора поворачивается и жидкость перекачивается из
одной полости амортизатора в другую через каналы, имеющие спе-
циальные клапаны. При этом энергия колебания подрессоренной
части тележки затрачивается на преодоление сопротивления пере-
теканию жидкости в амортизаторах.

Для уменьшения амплитуд колебаний тележки с ракетой отно-
сительно продольной осн в подвеске заднего колесного хода пре-
дусмотрен стабилизатор поперечной устойчивости. Он представляет
собой П-образный торсион 4, свободно размещенный своей средней
частью в опорах 7, закрепленных на балке оси заднего колес-
ного хода. Торсион тягами шарнирно соединен с кронштейнами
Рамы.

5-885	1 29
Рис. 3.15. Задний колесный ход
грунтовой транспортной те-
лежки:

/ — тормозной барабан; 2 — саль-
ник; 3— прокладка; 4 и 5 — под-
шипники; 6 — шайба замковая; 7 —
шайба контргайки- 8 и 12 — гайки;
9 — контргайка; /у—крышка; II —
болт; 13 — маслоуловитель; 14 —
прокладка наружного сальника;
15 — суппорт тормоза; 16 — ступица
и тормозной барабан в сборе; 17 —
колесо, камера и покрышка в сбо-
ре; 18 — прижим; 19 и 20— крон-
штейны; 21 — ось; 22 — пружина:
23 — тормозной кулак; 24 — тормоз-
ная колодка
При наезде одного из колес заднего колесного хода на неров-
ность торсион закручивается, что приводит к уменьшению ампли-
туды колебаний относительно продольной оси тележки. При одно-
временном наезде обоих колес заднего колесного хода на одинако-
вые неровности пути торсион не закручивается, а свободно пово-
рачивается в опорах. Но при этом поперечных колебаний относи-
тельно продольной оси не возникает, а вертикальные колебания
будут гаситься гидравлическими амортизаторами.

Тормозная система. В настоящее время на транспортных
средствах применяются гидравлический, пневматический и пневмо-
гидравлический типы приводов тормозов.

Гидравлическим приводом обычно оборудуются автомобили ма-
лой грузоподъемности. Его применение для тормозных систем при-
цепов затруднительно, так как весьма сложно осуществить разъем-
ное соединение тормозных систем тягача и прицепа. Этого недо-
статка лишены пневматический и пневмогидравлический приводы,
вследствие чего они и получили преимущественное распространение
на транспортных тележках.

Для затормаживания тележки на стоянке, кроме пневматиче-
ского или пневмогидравлического привода, обычно предусматри-
вают и механический ручной (стояночный) привод тормозов.

Принципиальная схема пневматического привода тормозов те-
лежки показана на рис. 3.17.

Все узлы привода смонтированы на раме тележки, за исключе-
нием тормозных камер, расположенных на оси заднего колесного
хода, и двух соединительных головок с шлангами и трубопроводом,
закрепленных на дышле.

При движении тягача в сцепе с тележкой воздух из ресивера
тягача (см. рис. 3.17, я и б) под давлением 6—7 кгс/см2 поступает
через соединительную головку 1, гибкие шланги 2 и 4, трубопро-
воды 3, 7 и 10 и кран 8 в полость А тормозного клапана 12 пнев-
мопривода тормозов тележки. При этом манжета 19 клапана 12
отжимается, воздух из полости А поступает в полость Б и далее по
трубопроводу 13 в ресивер 14. В тормозных камерах тележки из-
быточного давления воздуха нет, так как они сообщены через по-
лость В и открытый клапан 21 с атмосферой. Колеса тележки при
этом не заторможены.

При нажатии на тормозную педаль тягача (рис. 3.17, а и в) его
тормозной кран соединяет полость А клапана 12 через трубопро-
воды 10, 7 и 3 и кран 8 с атмосферой. Давление в полости А па-
дает.

Давлением воздуха, поступающего в полость Б из ресивера 14,
края манжеты 19 прижимаются к корпусу и разобщают полость Б
от полости А, сообщенной с атмосферой. При этом под действием
перепада давлений в полостях А и Б манжета 19 совместно с што-
ком 18, впускным клапаном 20 и выпускным клапаном 21 переме-
щается вверх. Впускной клапан 20 открывается, а выпускной 21
закрывается, разобщая полость В с атмосферой. Воздух из реси-
132


б) [.Оттормаживанис автопоезда
вера 14 по трубопроводу 13 проходит в полость Б, через открыв-
шийся впускной клапан 20 из полости Б в полость В и оттуда по
трубопроводу 11 к тормозным камерам 17. Штоки тормозных камер
выдвигаются, поворачивая тормозные кулаки 23 (см. рис. 3.15);
тормозные колодки 24 раздвигаются, прижимаясь к тормозным ба-
рабанам. Колеса тележки затормаживаются.

При отпускании тормозной педали тягача (см. рис. 3.17, а, б)
его тормозной кран соединяет пневматическую магистраль тележки
с воздушным баллоном тягача и в результате повышения при этом
давления над манжетой 19 в полости А она вместе со штоком 18 и
клапанами опускается. Впускной клапан 20 закрывается, а выпуск-
ной 21 открывается, сообщая полость В и тормозные камеры с ат-
мосферой. Под действием пружин 22 (см. рис. 3.15) тормозные ко-
лодки 24 отходят от тормозного барабана, колеса оттормаживаются.

При отцепке тележки от тягача соединительная головка / (см.
рис. 3.17, а) разъединяется, пневматическая магистраль тележки
сообщается с атмосферой и происходит автоматическое затормажи-
вание тележки. Аналогично происходит автоматическое затормажи-
вание тележки и в случае ее аварийного отсоединения от тягача
(обрыва гибкого шланга 2).

Для оттормаживания отцепленной от тягача тележки (см.
рис. 3.17, а, г) повернуть ручку крана 8 так, чтобы она заняла по-
ложение поперек рамы тележки (положение II). При этом воздух
из ресивера 14 поступит по трубопроводу 13 в полость Б кла-
пана 12 и далее по трубопроводу 9 через кран 8 по трубопро-
воду 10 в полость А клапана 12. Давление воздуха в полостях
А и Б станет равным. Сжатый воздух, находящийся в тормозных
камерах, откроет выпускной клапан 21, через полость В попадет
в полость Г и далее в атмосферу. Произойдет оттормаживание ко-
лес тележки.

Пневмогидравлический привод тормозов тележки представляет
собой сочетание пневматического привода и гидравлического, при
этом тягач тележки оборудуется пневматическим приводом. На те-
лежке же устанавливается главный тормозной цилиндр, состоящий
из пневматического и гидравлического цилиндров с поршнями. Под
действием давления воздуха, поступающего при торможении в пнев-
матический цилиндр, его поршни перемещаются и через шток пере-
дают усилие на поршень гидравлического. Возникающее при этом
за поршнем гидроцилиндра давление жидкости передается по тру-
бопроводам и шлангам в колесные гидроцилиндры Поршни колес-
ных гидроцилиндров перемещаются и прижимают тормозные ко-
лодки к тормозным барабанам.

Пневматическая часть пневмогидравлического привода тормозов
тележки обеспечивает удобство и простоту соединения ее с пневмо-
приводом тормозов тягача, а также автоматическое затормажива-
ние тележки в случае ее отсоединения (отрыва) от тягача. Гидрав-
лическая часть повышает быстродействие привода, что особенно
важно при значительной длине автопоезда.
Поршни гидроцнлиндра соединены с механическим ручным при-
водом затормаживания тележки на непродолжительное время на

стоянке.

Устройства, используемые для укладки и креп-
тения ракеты. К ним относятся различного рода опоры, рым-
болты (резьбовые пальцы), стяжные ленты, бандажи.

Конструкция опор и их количество зависят от принятого способа
крепления ракеты, конструктивных особенностей ее корпуса и от
назначения тележки. Например, если тележка, кроме транспорти-

ровки ракеты, предназначена и для стыковки ступеней, то опоры
должны обеспечивать необходимые перемещения ступеней для

совмещения отверстий стыковоч-
ных шпангоутов перед установ-
кой в них крепежных болтов.

В конструкции опор нередко
предусматриваются устройства
для регулирования положения

Рис. 3.18. Схема крепления ракеты
на тележке рым-болтами:

/ — ракета; 2 — стяжка; 3 — пластина? 4 —
рым-болт; 5 — опора

опор по высоте и перемещения

вдоль рамы тележки, а также для
изменения нагрузки, приходящей-
ся на опору (если по условиям
хранения или транспортировки
ракеты в собранном виде необхо-
димо перераспределение ее веса).

При креплении ракеты рым-болтами (рис. 3.18) в ее корпусе
предусматриваются резьбовые гнезда, в которые они ввинчиваются.
Ракета через рым-болты 4 стяжками 2, шарнирно прикрепленными
к раме тележки с двух сторон, притягивается к опоре 5.

Конструкция опоры в этом случае получается простой. Хотя та-
кой способ крепления ракеты прост, он не применим в тех случаях,
когда тележка наряду с транспортировкой предназначена и для
установки ракеты в вертикальное положение (на пусковой стол),

так как в этом случае крепление должно воспринимать нагрузку от
веса вертикально установленной ракеты и обеспечивать возмож-
ность быстрого освобождения ракеты от крепления после установ-
ки ее на пусковой стол'.

В случае крепления ракеты бандажами передняя ее часть укла-
дывается на переднюю опору тележки вместе с бандажом и притя-
гивается к ней стяжками, а задняя вывешивается на другом бан-
даже, охватывающем ее корпус и закрепленном шарнирно на зад-
ней опоре. Крепление ракеты в бандаже осуществляется фиксато-
ром (рис. 3.19), проходящим через цапфу бандажа в специальные
гнезда^ корпуса ракеты. В этом случае ракета оказывается подве-
шенной на цапфах бандажа, который может поворачиваться отно-
сительно фиксаторов. Перемещение фиксаторов в ту или другую
сторону осуществляется маховиком 4, при вращении которого по
резьбе откидного болта двигаются гайка 3 и связанный с ней и с
фиксатором рычаг 6.
Рис. 3.19. Схема крепления ракеты
на тележке бандажами:

/ — опора; 2— клин; 3 — гайка; 4 — ма-
ховик; 5 — винт; 6— рычаг

При установке фиксаторов в пазы корпуса ракеты исключаются
се возможные продольные перемещения при транспортировке и
установке в вертикальное положение, а также проворачивание в
бандаже. Наряду с этим обеспечивается некоторое покачивание
ракеты относительно поперечной оси, что необходимо для предот-
вращения передачи на корпус ракеты изгибающих моментов, кото-
рые могут возникнуть в раме тележки. После установки в верти-
кальное положение ракета освобождается от крепления. Для этого
маховиками 4 фиксаторы выводятся из пазов корпуса ракеты.

В некоторых случаях применяет-
ся крепление ракеты к опорам те-
лежки лентами со стяжками. Про-
дольное смещение и поворот вокруг
продольной оси при таком способе
крепления могут быть предотвра
щены только при условии сильной
затяжки стяжных лент, что не всегда
допустимо вследствие недостаточ-
ной прочности и жесткости корпуса
ракеты.	'

Электрооборудование.
Предназначено главным образом
для освещения и сигнализации. Пи-
тание цепей осуществляется обычно
постоянным током от электрообору-
дования тягача. В состав электро-
оборудования входят габаритные
фонари, светильники для освещения
рабочих мест, штепсельные розетки,

переносные светильники, задние фонари, стоп-сигналы тормозной
системы и указатели поворота.

Для соединения электрооборудования тележки с электрообору-
дованием тягача в передней части дышла устанавливается штеп-
сельный разъем. Токоведущие провода, соединяющие элементы
схемы, собраны в пучки, которые помещаются в металлическую
плетенку и хомутами прикрепляются к дышлу и раме тележки.
Светильники и фонари обычно имеют светомаскировочные приспо-
собления; штепсельные розетки в нерабочем положении закры-
ваются вилками, предохраняющими их от загрязнения.

Если транспортная тележка оборудована специальными меха-
низмами для монтажно-стыковочных и перегрузочных работ, в со-
став электрооборудования могут также входить электродвигатели
с соответствующей аппаратурой управления, защиты и сигнализа-
ции. Питание силового электрооборудования в этом случае осуще-
ствляется от посторонних источников, в качестве которых могут
быть использованы источники питания, установленные на тягаче,
промышленная электросеть и передвижные электростанции.

В некоторых конструкциях тележек предусматривается электро-
оборудование для обогрева транспортируемой ракеты. С этой
целью на тягаче или раме тележки монтируется автономный бензо-
электрический (или дизель-электрический) агрегат, состоящий из
автономного двигателя внутреннего сгорания, генератора и аппа-
ратуры управления, защиты и контроля. Отбор мощности для при-
вода генератора может осуществляться и от двигателя тягача.

В случае применения активного электрического привода колес
тележки система электрооборудования тележки становится значи-
тельно сложнее и неизбежно включает в себя генератор, устанав-
ливаемый на тягаче и приводимый в действие от его двигателя, и
электродвигатель привода колес тележки (или мотор-колеса).

Состав комплектующего о б о р у д о в а н и я транспорт-
ной тележки зависит от типа ракеты и вида работ, выполняемых
с ракетой, уложенной на тележку. Комплектующее оборудование
может включать в себя лестницы, площадки обслуживания, бачки
для жидкостей, домкраты, краны-укосины, лебедки, дуги для уста-
новки тента, тент и т. п.

3.5.	ОСНОВЫ РАСЧЕТА ГРУНТОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ ТЕЛЕЖЕК

Для расчета и проектирования грунтовой транспортной тележки
должны быть заданы исходные данные, в которых обычно указы-
ваются назначение тележки, основные данные по ракете (вес, дли-
на, диаметр, координаты центра тяжести, размах стабилизаторов,
места крепления ракеты на опорах и допустимые перегрузки),
основные данные по комплектующему оборудованию (состав и вес),
тип дорог, по которым будет двигаться тележка в районе ее бое-
вого использования, скорости движения тележки и требования к
ее проходимости. Если тягач для тележки задан, то в исходных
данных приводится и его техническая характеристика (вес, грузо-
подъемность, распределение веса по осям, база, колея, тип шин
и др.). Если же тягач для тележки не задан, то его выбирают из
числа тягачей высокой проходимости, выпускаемых промышленно-
стью. После проектирования тележки производят проверочный тя-
гово-динамический расчет автопоезда, состоящего из тягача и те-
лежки, и оценивают его тяговые качества и проходимость.

С учетом исходных данных осуществляются выбор типа тележки
(прицеп или полуприцеп) и ее компоновка, от которой зависят
удобство размещения и погрузки ракеты и комплектующего обору-
дования, доступность к ним и удобство их обслуживания, пра-
вильная развеска грузов (с целью получения необходимого закона
распределения давления на грунт и наиболее низкого расположе-
ния центра тяжести), а также наименьшие габариты тележки с ра-
кетой и достаточно высокая проходимость.

Рациональную компоновку тележки, правильную развеску гру-
зов отыскивают при проектировании методом последовательных
прикидок и приближений.
Основными нагрузками при расчете развески в первом прибли-
жении считаются сосредоточенные нагрузки оз веса пакеты, прихо-
дящиеся на переднюю и заднюю опоры (ложементы), и равномер-
но распределенная нагрузка от веса рамы. При этом вес транспорт-
ной тележки в зависимости от ее назначения и типа ракеты состав-
ляет 35—80% веса ракеты, а вес рамы 45—55% общего веса те-
лежки. Опоры под ракету устанавливают с таким расчетом, чтобы
нагрузка на переднюю опору составляла примерно 40%, а на зад-
нюю— 60% общего веса ракеты.

Рис. 3.20. Компоновка грунтовой транспортной тележки

Колесные ходы размещают так. чтобы на передний ход прихо-
дилось примерно 30—40%, а на задний 60—70% общего веса гру-
женой тележки. При расчете развески во втором приближении вес
рамы принимают распределенным по линейному закону, так как
задняя часть тележки тяжелее передней.

При этом па эскизе (рис. 3.20) тележки намечают координаты
расположения грузов па раме, составляют таблицы весов G,, их
координат и у, и статических весовых моментов G£x£ и G,r/£
относительно сечения, принятого за начало отсчета (табл. 3.1).

Анализ конструкций прицепных транспортных тележек показы
вает, что их основные геометрические параметры примерно сле-
дующие: передний угол проходимости (угол въезда) р = 154-20°,
задний угол проходимости (угол съезда) у2= 154-25°, клиренс Л =
= (3004-400) .ял1, продольный радиус проходимости pi = (124-44) м,
поперечный радиус проходимости р; =(6 4-12) м, колея 8 =
= (18004-2200) мм, база L = (1,24-1,3) I и погрузочная высота
ha — DK+ (2004-400) мм.

Расстояние между опорами I определяется конструкцией ракеты
и может быть задано в основных данных по ракете. Диаметр ко-
лес DK находят после определения нагрузок на колеса и выбора
соответствующих этим нагрузкам шин
138
Таблиц а 3.1

Развеска грунтовой транспортной тележки

Наименование грузов	Обозначение	Вес, кГ	Координаты центров тяжести грузов, м		Статические моменты, кГ'М	
			xi	у/	ai xi	°i у.
Ракета  Вес ракеты, приходя- щийся на опору А  Вес ракеты, приходя- щийся на опору В  Рама тележки  Передний колесный ход  И т. д.	о 					
Итого. . .	s Git					

Координаты центра тяжести хц. т и «/цт груженой тележки на-
ходят из выражений

Хцт = GT + Gp 11 •Vu T = GT + Gp ’	(З-9)

где GT— вес тележки;

Gp — вес ракеты.

При определении координат центра тяжести негруженой те-
лежки вес ракеты и статические моменты от ее веса в уравнениях
(3.9) не учитывают.

Если координаты центра тяжести ракеты не известны, то на-
грузки и RB на опоры тележки от веса ракеты можно прибли-
женно определить, принимая вес ракеты равномерно распределен-
ным по длине (см. рис. 3.21), т. е.

SMA = 0; -JyL + 4-(Z+ ^)2~£V = 0,
откуда

D __ ?[(/ + *)2

Нв~ 21	’

(3.10)

ЕМй = 0;	+	+ /?AZ = 0,
откуда

ra=

q[(l + ay-J>»]
2/

(3.11)

Gp

где q =	— равномерно распределенная нагрузка от веса

ракеты.

Если координата хр известна, то реакции RA и RB определим
из выражений

=	.	(3.12)

Координата хр от оси заднего колесного хода (рис. 3.20 и 3.21)
равна
О /

хр = *'р + с =-±-±с,	(3.13)

Рис. 3.21. К определению реакций в опо-
рах от веса ракеты

В от оси заднего колесного хода.

Координату yv найдем из
выражения

Ур ж Лп ,	(3.14)

где hn — погрузочная высота;

Dp — диаметр ракеты.

Нагрузки Qi и Q2 на колеса
переднего и заднего колесных

Ходов в первом приближении определим из выражений

,	(3.15)

где П] — число колес переднего колесного хода, и

<?,-)?,= (О, + С,) №-..,>	(316)

где п2— число колес заднего колесного хода.

Определив величины Q, и Q2, по соответствующим стандартам
подбирают шины для колес тележки

Перегрузка шин сверх допустимой приводит к ускоренному их
износу. Так, при перегрузке шины на 20% срок ее службы состав-
ляет примерно 70% номинального, а при перегрузке на 40% срок
службы снижается до 50%.

Нагрузка pi на упругие элементы подвески переднего колесного
хода составляет

п ' _______ ($т + Gp) Хц.т Л /	/о

Pl —- R\ — QkxI	д--------QkxI ,	(3.17)
r»e Окх1 —сумма веса переднего колесного хода и половины веса
его рессор, амортизаторов и направляющих элементов.

Нагрузка Р2 на упругие элементы подвески заднего колесного
хода равна

D г ' _____ (GT + Gp) (/-— Х„.т) п •

А = °2 — Окх2------------1-----------Ukx2,	(3.16)

где (?кХ2—сумма веса заднего колесного хода и половины веса
его рессор, амортизаторов и направляющих элементов.

Уточненные нагрузки и Qj на колеса переднего и заднего
колесных ходов найдем из выражений

=	(3.19)

Перегрузка колес сверх номинальной обычно не превышает
10-20%.

Расчет рамы тележки на прочность и прогиб производят с уче-
том статических нагрузок от веса и динамических нагрузок, возни-
кающих при колебаниях тележки и при торможении.

Нагрузки, симметрично распределенные между лонжеронами,
изгибают раму, а распределенные несимметрично — закручивают.

Вследствие симметричности рамы относительно ее продольной
оси при расчетах на прочность и прогиб обычно полагают, что лон-
жероны рамы между собой не связаны.

Основными нагрузками на раму при ее расчете на прочность
являются сосредоточенные в местах креплений силы веса ракеты
и комплектующего оборудования, а также распределенный по ли-
нейному закону вес самой рамы.

Для расчета рамы вычерчивают расчетную схему (рис. 3.22).
В качестве расчетных принимают сечения, в которых приложены
сосредоточенные силы и реакции.

Изгибающий момент от веса рамы в сечениях, расположенных
слева от оси заднего колесного хода (слева от сечения VII), опре-
делим из выражения

м.	a + 0,56-vf

* —	§	=	2

где ?ср = (а + 0,5^хх) — средняя равномерно распределенная на-
грузка на участке от начала отсчета до
рассматриваемого сечения, кгс!лг,

xt — расстояние от начала отсчета до рассма-
триваемого сечения, м;

а и b—весовые коэффициенты, имеющие раз-
мерность соответственно кгс!м и кгс]м2.
Изгибающий момент от веса рамы в сечениях, расположенных
справа от оси заднего колесного хода, равен

где ?СР = (Л

ЛГ =	= Ах'' -О-5^3 ,	(3.21)

Ьх' \

-^-1—средняя равномерно распределенная нагруз-
ка на участке от оси заднего колесного хода
до рассматриваемого сечения, расположен-
ного правее заднего колесного хода;

х' — расстояние от оси заднего колесного хода до
рассматриваемого сечения, расположенного
правее заднего колесного хода, м\

А — весовой коэффициент, кгс)м.

Рис. 3.22. К расчету рамы тележки на прочность
о— вариант расчетной схемы: б — вариант сечения рамы

Результирующий изгибающий момент от действия сосредоточен-
ных сил Gi и средней равномерно распределенной нагрузки найдем
из выражения

Мя1 = Rrxt - Ч-^- - 2 Gi (x, - x.-i).	(3.22)

Например, изгибающий момент в III сечении (см. рис. 3.22) бу-
дет равен

axl + 0,5x2	„ ,

~ R\XS 9	(Xs Х^'

Изгибающий момент от действия тормозного усилия определим
из выражения

Мт1 =РтУ = ЯгЧУ‘>	(3.23)
r^e pi = R'2<o — усилие, возникающее при торможении в местах
контакта колес с дорогой;

R2— нагрузка на задний колесный ход тележки;

ср = (0,6 -г-0,8)— коэффициент сцепления шин с дорогой;

— расстояние от полотна дороги до середины t-того
сечения.

Динамический изгибающий момент в i-том сечении

где р~24-2,5 — коэффициент динамичности.

В качестве расчетного изгибающего момента Л!ир в рассматри-
ваемом сечении принимают большее из динамического изгибающего
момента и суммарного изгибающего момента Мт =+ AfTi.

Величина напряжений, возникающих в t-том сечении от расчет-
ного изгибающего момента, равна

где Wi — момент сопротивления t-того сечения.

Прогиб рамы f может быть определен аналитически и графо-
аналитически. При аналитическом определении величины прогиба
пользуются зависимостью

Л = l J dxt I Mxidxt + cx/+ D |,	(3.24)

где E— модуль упругости материала рамы;

Ii — момент инерции t-того сечения;

с и D—постоянные интегрирования.

При графическом определении величина прогиба / равна

Мп

/<—й’	(3 25)

где — изгибающий момент в i-том сечении фиктивной балки;
Efi — жесткость действительной балки.

Величина относительного прогиба -j- не должна превышать до-
пустимых значений.

Кроме расчета рамы, по полученным в результате развески те-
лежки нагрузкам производят расчет на прочность и других элемен-
тов тележки (оси колесного хода, упругих элементов подвески, ста-
илизатора поперечной устойчивости, тормозов и др.), а также
расчет ее поперечной статической и динамической устойчивости.
ГЛАВА IV

ПОДЪЕМНО-ПЕРЕГРУЗОЧНОЕ

И СТЫКОВОЧНО-МОНТАЖНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

4.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Подъемно-перегрузочное и стыковочно-монтажное оборудование
(рис. 4.1) предназначено для погрузочно-разгрузочных работ с ра-
кетами, боевыми частями, комплектующим оборудованием, а также
для сборки ступеней ракеты и стыковки отсеков.

С помощью грузоподъемного оборудования производятся рабо
ты, связанные с подъемом грузов, их перемещением в поднятом
состоянии и опусканием. В наземном ракетном оборудовании гр}
зоподъемные средства представлены специальными подъемными
кранами и механизмами (домкраты, подъемники, лебедки, тали).

Грузоподъемные краны применяются для погрузочно-разгрузоч-
ных работ с ракетами и отдельными их ступенями, для пристыков
ки боевых частей к ракетам, перегрузки и установки на место
назначения комплектующего оборудования, а также используются
йри строительстве боевых позиции и шахтных пусковых установок.
В ряде случаев кранами устанавливали ракеты в вертикальное бое-
вое положение.

Домкраты и простейшие подъемные механизмы входят обычно
в состав того или иного агрегата наземного оборудования. Домкра
ты самостоятельного назначения применяют при выполнении ре-
монтных работ и при техническом обслуживании агрегатов.

В наземном оборудовании наибольшее распространение полу-
чили винтовые и гидравлические домкраты с ручным и электриче-
ским приводами. Они используются, например, для подъема (выве-
шивания) подвижных агрегатов с целью их горизонтирования и г
обеепечешш пристыковки к другим агрегатам. В этом случае их *
называют гидроопорами или гидровинтовыми опорами. Грузоподъ-
емность домкратов может достигать десятков тонн у винтовых и до
сотен тонн — у гидравлических.

Подъемники применяют для подъема и опускания ракет, а так- ,i.
же для установки их на пусковые столы и в шахтные сооружения I
144
к подъемникам относятся и лифты, широко используемые в стацио-
нарных пусковых установках шахтного типа для подъема и опуска-
ния личного состава и комплектующего оборудования.

Лебедки помимо подъема служат и для горизонтального пере-
мещения груза и могут быть использованы в качестве приспособ-
лений для самовытаскивания у подвижных агрегатов наземного
оборудования.

Тали предназначены для подъема груза на небольшую высоту и
удержания его в таком положении при выполнении различного

Рис. 4.1. Классификация

подъем но- перегрузом кого
оборудования

и стыковочно-монтажного

рода монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. В наземном ра-
кетном оборудовании тали используются в хранилищах, монтажно-
испытательных корпусах, в оголовках шахтных пусковых устано-
вок. Например, на потолке оголовка шахты монтируется круговой
рельс, по которому перемещается лебедка (тельфер) для монтажа
оборудования и приборов.

Помимо перечисленного к подъемно-перегрузочному и стыко-
вочно-монтажному оборудованию относятся механизмы и агрегаты,
обеспечивающие перегрузку ракет с одного агрегата на другой
бескрановым способом. Бескрановый способ перегрузки применяют
в тех случаях, когда вес ракеты и ее контейнера слишком велик.
Для перегрузки таких ракет обычным (крановым) способом потре-
бовались бы краны грузоподъемностью 40—50 т и более. Краны
такой грузоподъемности имеют большой вес и габариты. Их ис-
пользование в качестве подвижных агрегатов затруднено вслед-
ствие малых скоростей движения и необходимости наличия дорог
С усовершенствованным покрытием. Бескрановый способ перегруз-
ки по сравнению с крановым обеспечивает большую сохранность
ракет, так как ракета в этом случае не поднимается с опор и воз-
можность ее падения или ударов исключается.
Одна из возможных схем транспортно-перегрузочного агрегата
показана на рис. 4.2. На раме 8 полуприцепа агрегата размещены
рельсы 7, на которые установлены ложементные тележки 6 контей-
нера 4. Контейнер перекатывают по рельсам с помощью лебедки 2.
Изменением запасовки троса лебедки можно изменять направление
движения контейнера.

Перед погрузкой контейнера или его выгрузкой транспортно-
перегрузочный агрегат пристыковывается к другому агрегату (на
который контейнер выгружается или с которого он сгружается),

Рис 4.2. Схема транспортно-перегрузочного агрегата:

/ — тягач; 2~ лебедка; 3 —сцепка; 4 — контейнер; 5 — ложемент; 6 — ложемент*
ные тележки; 7 —рельсы; 8 — рама; 9— механизм поперечного перемещения;
10 — гидроопоры; //-седельно-сцепное устройство; /2 — блоки транспортно-пере-

грузочного агрегата; 13 — трос; 14 — блоки смежного агрегата

для чего в агрегате предусмотрены гидроопоры 10 (вывешивание
рамы 8 на требуемую высоту и ее горизонтирование), а также ме-
ханизмы поперечного перемещения 9.

Потребная мощность привода лебедки для перекатывания кон-
тейнера невелика. Однако вес ложементных тележек значителен,
отчего существенно увеличивается общий вес контейнера с ра-
кетой.

Перед установкой контейнера с ракетой в боевое положение
ложементные тележки необходимо снимать. В конструкции ложе-
ментных тележек предусмотрены тормоза для остановки контей-
нера в процессе перегрузки в нужном положении.

Вместо ложементных тележек для бескрановой перегрузки кон-
тейнера с ракетой могут быть использованы ползуны, закреплен-
146
и для соединения ступеней ра

Рис. 4.3. Подвесной манипулятор:

/ — стяжной винт; 2 — подвеска: 3 — блок;

4 — трос: 5 — каркас

ные в кронштейнах контейнера. В этом случае обеспечивается вы-
игрыш в весе контейнера в транспортном положении. У ползунов
больше опорная площадь на направляющих, на которые они опи-
раются, и лучшие условия фиксации контейнера от вертикальных
и боковых перемещений. Трение скольжения ползунов о направ-
ляющие может быть существенно снижено применением специаль-
ных материалов для ползунов и направляющих и соответствующих
сортов смазки.

Стыковочное и монтажное оборудование используется для при-
стыковки боевых частей к ракетам
кет между собой.

Тяжелые ракеты обычно транс-
портируются без боевых частей.
Это вызвано специфическими
особенностями транспортировки,
хранения и подготовки боевых
частей. Поэтому боевую часть
пристыковывают к ракете непо-
средственно, перед установкой ра-
кеты в стартовое положение. При-
стыковывают боевые части к ра-
кетам стыковочными машинами и
стыковочными приспособлениями
(манипуляторами).

Стыковочные машины пред-
ставляют собой автомобиль с за-
крытым кузовом, в котором раз-
мещены манипулятор и оборудо-
вание для проверки параметров
боевой части.

В зависимости от положения
ракеты в процессе пристыковки к
ней боевой части различают вер-
тикальную и горизонтальную сты-
ковки. Вертикальная стыковка
применяется в шахтных ракетных

комплексах после установки ракеты в шахтное сооружение. В по-
движных и наземных стационарных ракетных комплексах боевая
часть пристыковывается к ракете, находящейся в горизонтальном
положении.

Манипуляторами называют механизмы, предназначенные для
установки, укладки или подачи деталей на определенное место в
строго ориентированном положении. По состоянию в рабочем по-
ложении различают подвесные, навесные и напольные манипуля-
торы. Одна из конструкций подвесных манипуляторов показана
на рис. 4.3. Он состоит из каркаса 5, закрепляемого непосред-
ственно на боевой части, подвески 2 со стяжным винтом 1, троса 4
и блока 3, надеваемого на грузовой крюк грузоподъемного крана.
Механизмы крана обеспечивают манипулятору и закрепленной на
нем боевой части четыре степени свободы: три перемещения вдоль

Рис, 4.4. Навесной манипулятор:

/ — подвесной манипулятор; 2 — винтовой механизм; 5—каретка; 4 — полиспастовая
система; 5—ферма; 6 — лебедка качания фермы; 7 — грузовая лебедка; 8 — кронштейн

координатных осей и поворот вокруг вертикальной оси на опорном
подшипнике грузового крюка. Поворот боевой части вокруг по-
перечной оси осуществляется
за счет изменения длины опор-
ной подвески 2 с помощью
стяжного винта 1, а вокруг
продольной оси — за счет пере-
катывания троса 4 по блоку 3

Рис. 4.5. Схема напольного манипуля-
тора:

/ — механизм продольного перемещения; 2 —
механизм поперечного перемещения; 3— ме-
ханизм поворота вокруг поперечной оси; 4 —
ложемент (опора) боевой части; 5—механизм
поворота вокруг вертикальной оси; 6 — меха-
низм вращения боевой части вокруг ее про-
дольной оси; 7— верхняя часть; 8— нижняя
часть; 9 — винтовой механизм

и шарнирного крепления стяж-
ки подвески 2 к каркасу 5.

Навесной манипулятор
(рис. 4.4) представляет собой
одну из конструкций подвес-
ного манипулятора, закрепляе-
мого не на крюке крана, а не-
посредственно на транспорт-
ном средстве, на котором уло-
жена ракета. П-образная фер-
ма 5 шарнирно устанавливает-

ся в кронштейны транспортно-
го средства. Продольные пере-
мещения боевой части, закре-
пленной в подвесном манипу-
ляторе, осуществляют качанием фермы 5, вращая ручную лебед-
ку 6, а вертикальные — полиспастной системой, приводя ее в дви-
жение лебедкой 7; поперечные — продвижением каретки 3 по пере-
кладине фермы воздействием винтового механизма 2. Другие пере-
мещения обеспечиваются подвесным манипулятором I.
Напольные манипуляторы обычно перемещаются по рельсам,
уложенным в монтажно-испытательных корпусах, на платформах
стыковочных машин или на рамах транспортных тележек. Схема
одной из возможных конструкций напольного манипулятора пред-
ставлена на рис. 4.5.

Схема стыковочной машины, предназначенной для вертикаль-
ной пристыковки боевой части к ракете, установленной в шахтную.

8

1

Рис. 4.6. Схема стыковочной машины для вертикальной стыковки
боевой части:

/ — оголовок шахтной пусковой установки; 2 — ракета; 3— боевая часть; 4 —
траверса; 5 — вертикальный шарнир; 6 — блоки полиспастовой системы; 7 — те-
лежки; 5 — балки поперечные; 9 — лебедка; /0 —тележка; // — балка про-
дольная; /2—шарнир; 13 — кузов

пусковую установку, приведена на рис. 4.6. Машина представляет
собой автомобиль с кузовом, в котором размещен манипулятор,
состоящий из траверсы 4, вертикального шарнира 5, лебедки 9, те-
лежек 7 и 10 и балок продольной 11 и поперечных 8. В днище ку-
зова предусмотрен открывающийся на время стыковки люк, через
который проходит боевая часть во время стыковки. Боевая часть 3
с помощью бандажа шарнирно подвешена к траверсе 4. Шарни-
ры 12, соединяющие бандаж с траверсой, позволяют поворачивать-
боевую часть относительно ее поперечной оси, а шарнир 5 — отно-
сительно продольной оси. Вертикальные перемещения осущест-
вляются с помощью лебедки 9, а горизонтальные перемещения в
1вух взаимно перпендикулярных направлениях — с помощью теле-
жек 7 и 10, передвигающихся по балкам 8 и 11.
Монтажное оборудование применяется для соединения ступеней
ракеты между собой (для сборки ракеты). Для этого используются
монтажные или стыковочные тележки. Одна из конструкций таких
тележек — пятиосная платформа для сборки ракет «Минитмен»
показана на рис. 4.7. Механизмы, расположенные на платформе,
обеспечивают такое положение ступеней или блоков ракеты, при
котором соединяемые между собой шпангоуты точно совпадают.

Рис. 4.7 Пятиоспая платформа для сборки межконтинентальной балли-
стической ракеты «Минитмен»

4.2.	КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ

Среди подъемно-перегрузочных машин наземного оборудования
грузоподъемные краны получили наибольшее распространение.

Конструкция грузоподъемного крана, используемого в наземном
ракетном оборудовании, и основные его характеристики зависят в
основном от типа ракетного комплекса, типа ракеты (ее размеров
и веса) и принятого технологического процесса приведения ракеты
в боевую готовность.

Полный цикл работы крана включает в себя захват груза,
подъем и перемещение его к месту назначения, опускание и осво-
бождение груза от крепления к грузозахватному устройству. Эти
операции составляют рабочую часть цикла. Затем грузозахватное
устройство возвращается в исходное положение — это холостая
часть цикла.

Грузоподъемные краны зарубежного производства можно клас-
сифицировать по следующим основным признакам: типу конструк-
ции, степени подвижности, направлению возможного перемещения
груза, грузоподъемности, типу привода и назначению.

По типу конструкции различают краны башенные, стре-
ло-мачтовые, мостовые, козловые, стреловые.

Наиболее распространены стреловые. Отличительной особенно-

го
стыо их является наличие стрелы, с изменением вылета которой
изменяется грузоподъемность крана.

По степени подвижности различают краны передвиж-
ные, полустационарные и стационарные. У передвижных кранов
различают самоходные и прицепные (полуприцепные); в зависимо-
сти от типа ходовой части передвижные краны могут быть автомо-
бильными (колесными), гусеничными, железнодорожными и пла-
вучими.

Полустационарными считаются краны, которые перемещаются
лишь на небольшие расстояния в пределах рабочей площадки.

К стационарным кранам относят неподвижные .башенные, пор-
тальные и стрело-мачтовые краны. Они обеспечивают перемещение
груза в любую точку, расположенную внутри круга, радиус кото-
рого равен вылету стрелы крана.

По направлению возможного перемещения гру-
за и геометрической форме обслуживаемой площадки различают
следующие типы кранов:

—	с прямолинейно-поступательным перемещением груза в двух
взаимно перпендикулярных направлениях;

—	с поворотной стрелой и радиальным перемещением груза за
счет изменения Ьылета стрелы или перемещения тележки;

—	комбинированные, т. е. обеспечивающие поступательное дви-
жение крановой тележки или самого крана с одновременным пово-
ротом стрелы;

—	с перемещением груза в произвольном направлении. Приме-
ром такого крана может служить самоходный автомобильный кран
с поворотной стрелой.

По грузоподъемности. Краны могут быть легкими (до
10 т), средними (от 10 до 40 т) и тяжелыми (свыше 40 т). Авто-
мобильные самоходные краны обычно имеют грузоподъемность до
10—15 т, полуприцепные колесные — до 25 т, гусеничные — до 50 г;
к кранам грузоподъемностью свыше 50 т в основном относятся
краны стационарные и железнодорожные.

По типу привода различают краны с механическим, элек-
трическим, гидравлическим и пневматическим приводами. Наиболь-
шее распространение получили первые три типа кранов.

По назначению краны бывают общего назначения и спе-
циальные. К первым относятся краны, предназначенные для погру-
зочно-разгрузочных pa-бот с обычными разнообразными грузами.
Специальные краны — это металлургические, строительные, башен-
ные краны, краны, входящие в состав наземного ракетного обору-
дования.

В ракетных комплексах наибольшее распространение получили
козловые прицепные краны, стреловые полуприцепные краны, раз-
личные типы самоходных автомобильных стреловых кранов и же-
лезнодорожные краны.

К числу основных параметров и характеристик автомобильных
треловых кранов относятся: грузоподъемность Q, вылет стрелы L,
высота подъема груза Н, характеристика стрелового крана, габа-
ритные размеры, скорости подъема груза, вращения поворотной
части и перемещения крана, а также режимы работы крановых
механизмов.

Грузоподъемность Q. По величине равна наибольшему
весу груза, который можно поднять краном при сохранении запаса
устойчивости и надежной работы его механизмов.

Вылет стрелы L. Для кранов с поворотной платформой
(рис. 4.8) —это расстояние от оси вращения платформы до верти-
кальной оси, проходящей через центр крюковой обоймы (точнее,

Q.r
Н,м

через центр тяжести поднимаемо-
го груза).

Для кранов без поворотной
платформы вылет стрелы зави-
сит от конструкции крана. Так,
для полуприцепного крана вылет
стрелы определяется расстоянием
от оси колесного хода полупри-
цепа до центра тяжести подни-
маемого груза.

В кранах с переменным выле-
том стрелы различают макси-
мальный Lm и минимальный /_о
вылет стрелы.

Высота подъема гру-
за Н. Определяется наибольшей
высотой, на которую можно под-
нять грузовой крюк от поверхно-

Рис. 4.8. Схема стрелового полнопо- сти площадки

воротного крана	Характеристика стре-

лового крана — зависимость
грузоподъемности Q и высоты подъема груза Н от величины вы-
лета стрелы L, т. е. зависимости Q=f(L} и H =

Габаритные размеры крана — длина, ширина и высота
в исходном и рабочем положениях.

Скоростью подъема груза называется величина пере-

мещения груза в единицу времени.

Скорость вращения поворотной платформы
число ее оборотов в единицу времени.

Различают несколько режимов работы механизмов грузоподъ-
емных машин: легкий — Л, средний — С, тяжелый — Т, весьма тя-
желый— ВТ и весьма тяжелый непрерывного действия — ВТН.

Режим работы механизма устанавливается в зависимости от
ряда коэффициентов, к важнейшим из которых относятся:

— коэффициент использования механизма по грузоподъем-

_^£ср.

гр~ <?н ’

(4.1)
где Qcp — среднее значение величины поднимаемого груза за
смену;

Q„— номинальная грузоподъемность;

—	коэффициент использования механизма в течение года

«2>

где п — число диен работы механизма в году;	х

—	коэффициент использования механизма в течение суток

’ *с = >,	«3>

где пс — число часов работы механизма в течение суток;

—	относительная продолжительность включения двигателя ме-
ханизма в процентах

ПВ = -^~ 100%,	(4.4)

гр + ‘о

где — время работы механизма в течение одного цикла;

tQ—время остановок в течение того же цикла.

Значения коэффициентов, определяющих режим работы меха-
низма, приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Режим работы	*гр	«г	*с		Число включений в час, не более	Температура окружающей среды в ° С. не более
Легкий, Л ... .	0,5	0,25	0,33	15	60	25
Средний, С . . .	0,5	0,5	0,67	25	120	25
Тяжелый, Т . . .  Весьма тяжелый,	0,75	0,75	0,67	40	240	25
ВТ .	...	1,0	1.0	1,0	40	300	45
Весьма тяжелый						
непрерывного дейст- вия, ВГН . ... .	1,0	1,0	1,0	60 80	720	45-60

Грузоподъемные краны, применяемые в ракетных комплексах,
в основном могут быть отнесены к группе кранов, работающих в
среднем режиме.

Режимы работы отражают условия эксплуатации крановых ме-
ханизмов и обязательно учитываются при их расчете, при выборе
Для них канатов и приводных двигателей.

К грузоподъемным кранам, используемым в ракетных комплек-
сах, предъявляется ряд специальных требований.
1.	Кран выбирается из числа выпускаемых промышленностью
или проектируется с учетом всех видов предстоящих грузоподъем-
ных работ и определенных значений характеристики крана, т. е. за-
висимостей Q = f(L) и H =

2.	Механизмы крана должны обеспечивать требуемые скорости
рабочего и холостого ходов.

При подъеме, опускании и горизонтальном перемещении ракеты
и боевой части требуется особая осторожность. Должны быть ис-
ключены недопустимые перегрузки, толчки, удары и неуправляемые
развороты. В связи с этим скорости рабочих ходов механизмов
крана небольшие.

3.	Изменение скоростей перемещения груза должно быть плав-
ным. С этой целью в механизмах крана предусматривают регуля-
торы скорости, исключающие большие инерционные нагрузки.

4.	Для облегчения погрузочно-разгрузочных работ необходимо,
чтобы кран имел возможность перемещения с поднятой ракетой
(или с другим грузом) в пределах рабочей площадки.

5.	Механизмы крана должны быть оборудованы предохрани-
тельными и блокирующими устройствами (ограничителями грузо-
подъемности, вылета стрелы и высоты подъема грузового крюка,
дублирующими тормозными устройствами в механизмах подъема
груза и изменения вылета стрелы и др.), обеспечивающими высо-
кую надежность и безопасность при выполнении всех рабочих опе-
раций.

6.	Кран должен обладать высокой устойчивостью. Надежная
устойчивость для стреловых передвижных кранов имеет особо
важное значение.

4.	3. УСТОЙЧИВОСТЬ СТРЕЛОВЫХ ПЕРЕДВИЖНЫХ КРАНОВ

Различают два вида устойчивости грузоподъемных кранов
грузовую и собственную. Степень устойчивости оценивают коэффи-
циентом устойчивости ку, равным отношению восстанавливающего
момента к опрокидывающему (от действия на кран всех учи-
тываемых для данного вида и случая устойчивости сил и на-
грузок).

Расчет грузовой устойчивости крана производят для четырех
случаев нагрузок, из которых первые два являются основными и
обязательными для всех конструкций стреловых передвижных кра-
нов, а два другие — вспомогательными.

В первом случае расчета грузовой устойчивости учитывают воз-
действие на кран при его рабочем состоянии наибольшего опроки-
дывающего момента при следующих неблагоприятных условиях:
кран установлен на площадке с уклоном а (рис. 4.9) и обращен
стрелой и грузом в сторону уклона; ветровая нагрузка также на-
правлена в сторону уклона и по величине является максимально
допустимой применительно к рабочему состоянию крана; поворот-
154
пая часть крана вращается совместно со стрелой и подвешенным к
Heii грузом, который занимает крайнее нижнее положение; проис-
ходит резкое торможение груза, опускаемого с максимально допу-
стимой скоростью; стрела расположена перпендикулярно ребру
опрокидывания.

Топливные баки и бункера считаются заполненными, если их
расположение на кране для рассматриваемого случая способствует
опрокидыванию, и опорожненными, если их расположение способ-
ствует устойчивости.

Рис. 4.9. Схема действия на кран основных нагрузок

Обозначим:

Q — вес поднимаемого груза;

Q' — вес грузозахватных устройств;

— вес стрелы;

G2— вес поворотной части крана без стрелы;

Gx — вес ходовой части крана;

PBi, РВ2 и Pas—равнодействующие ветровых нагрузок соот-
ветственно на груз, стрелу и поворотную
часть с ходовой частью;

Л’ц — центробежные силы от груза и грузозахват-
ных устройств, возникающие при вращении
поворотной части крана;

Рии — сила инерции груза и грузозахватных
устройств, возникающая при пуске и тормо-
жении механизма подъема груза.

Напишем уравнения для опрокидывающего и восстанавливаю-
щего моментов.

Опрокидывающий момент, создаваемый весом груза

/W1P = Q(AX-C),

(4.5)
где C = -g-cosa; так как допустимый угол крена крана а^3°, то

2 ’

Опрокидывающий момент, создаваемый весом грузозахватных
устройств;

^ry = Q'(£x----Ь-),	(4.6)

Опрокидывающий момент, создаваемый весом стрелы:

(4.7)

Опрокидывающий момент, создаваемый силой инерции груза и
грузозахватных устройств;

^ин = Рнн (’	(4-8)

n Q 4 Q Г^оп

где Рип =	g~——сила инерции груза и грузозахватных

устройств;

цоП— скорость опускания груза;

tT — время торможения механизма подъема.

Суммарный опрокидывающий момент, создаваемый ветром ра-
бочего состояния:

= P„i *1 +	+ Рв3 = <7В (^Л + ЛЛ, ф + ЛЛ), (4.9)

где qB — скоростной напор ветра;

F2 и F3— соответственно площади парусности груза, стрелы
и крана;

ф—коэффициент сплошности стрелы.

Опрокидывающий момент, создаваемый центробежной силой
груза:

М* = Pahi	(4.10)

Найдем выражение для центробежной силы Рц с учетом откло
нения груза, подвешенного на тросах, на величину ALX (рис. 4.9
и 4.10).

Без учета отклонения груза от исходного положения величина
центробежной силы определится из выражения

р’ — -*2- / ф2_ QL^n- — Qf.^n2	.

“ g •' ~ £-900	900 ’

где g — ускорение силы тяжести;

ш—угловая скорость вращения поворотной части крана;

п—число оборотов в минуту поворотной части крана.

* Здесь и далее cos а принят равным единице.
С учетом отклонения груза на величину выражение для цен-
тробежной силы примет вид

/3ц = Р-~ fc?7—-	<412)

Величину

найдем из условия равновесия груза в точке 2,

т. е.

Рц cos ?//rp = QAA,.

Рис. 4.10. Схема действия сил на груз, подвешенный на'
тросе, в процессе поворота платформы

При небольших углах ф cos<p= 1. Решив последнее выражение
относительно ДЛХ, получим

Р,.НГВ

=	(4.13)

Совместное решение уравнений (4.12) и (4.13) дает окончатель-
ное выражение для центробежной силы, действующей на груз:

Восстанавливающий момент крана

Л4ВСТ = О2 (/' 4- -Н2 sin а; -1- (7Х	-Н3 sin а ' .	(4.15)

Коэффициент грузовой устойчивости крана для первого случая
с учетом выражений (4.5) — (4.15) определим из выражения

, ^вст 44Гу Л4СТр Л4ИН Мв — Л1а

*yi---------------------------------->1,15.	(4.16)

Во втором случае проверки грузовой устойчивости крана не учи-
тываются дополнительные нагрузки (от сил инерции, центробежной
силы и ветра) при том же, что и в первом случае, положении кра-
на. Этот расчет дополняет расчет по первому случаю и завершает-
см определением коэффициента грузовой устойчивости кУ2, опреде-
ляемого из выражения

Л/>ст~^у~^ >1,4.	(4.17)

J	гр

Проверку грузовой устойчивости в данном случае производят
только от вертикальных статических нагрузок, а допустимое значе-
ние коэффициента грузовой устойчивости принимают равным 1,4,
т. е. на 0,25 больше, чем в предыдущем случае. Такая проверка
грузовой устойчивости исключает опасность опрокидывания крана
при статических его испытаниях (освидетельствовании) с грузом,
превышающим на 25% расчетный.

В третьем случае проверка грузовой устойчивости производится
применительно к условию неустановившегося движения крана (раз-
гон, торможение) по рабочей площадке с грузом на крюке, при
одновременном подъеме груза и вращении поворотной платформы.
Кроме того, дополнительно производится проверка устойчивости в
направлении движения крана, т. е. вдоль его продольной оси. Коэф
фициент грузовой устойчивости в этом случае принимают куз 1,15.

В четвертом случае проверку грузовой устойчивости произво
дят с учетом действия касательных сил инерции, возникающих при
разгоне и торможении поворотной платформы крана при различ-
ных положениях стрелы. Такая проверка особенно необходима для
кранов с удлиненными стрелами. Коэффициент грузовой устойчи-
вости в этом случае принимается не менее 1,15.

Устойчивость крана без груза рассчитывается из условия, что
угол наклона рабочей площадки а = 3°, стрела крана находится в
крайнем верхнем положении, направлена в сторону, противополож-
ную уклону, и расположена перпендикулярно его продольной оси;
противовес крана направлен в сторону уклона; на кран действует
в направлении уклона максимально допустимая для его нерабочею
состояния ветровая нагрузка.

Наличие откидных опор и стабилизаторов в расчете не учиты-
вается, а воздействие баков для горючего и бункеров принимается
таким же, как и для случая грузовой устойчивости.

Коэффициент собственной устойчивости в этом случае прини-
мается также не менее 1,15.

Расчет устойчивости крана для различных видов и случаев на-
грузок позволяет создать легкую, маневренную и в то же время
достаточно устойчивую конструкцию крана.

4.4.	ВОЗМОЖНЫЕ СХЕМЫ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ

В ракетных комплексах наибольшее распространение получили
подвижные, чаще всего автомобильные краны различной грузо-
подъемности. Расскажем о некоторых из них.

Прицепной козловой кран (рис. 4.11)—это колесный
двухосный прицеп, буксируемый колесным или гусеничным тяга-
158
чом. На заднем /2 и переднем 13 колесных ходах закреплены шар-
нирные стойки 9 с домкратами 11 и шарнирные опоры 8. На опо-
ры 8 установлена ферма 6, по рельсовому пути которой может пе-
ремещаться тележка 5. Опоры 8 и стойки 9 при переводе крана в
исходное положение складываются на концевые балки 1 колесных
ходов.

Рис. 4.11. Схема козлового крана:

/—балка концевая; 2 — ручной привод подъема груза; 3 — кнопочные
аппараты подъема груза и перемещения тележки: 4 — механизм подъема
груза; 5 — тележка; в — ферма; 7 — механизм передвижения тележки; 8—
шарнирная опора; 9~ шарнирная стойка: 10 — ручной привод перемеще-
ния тележки; // — домкрат; /2 — задний колесный ход; 13 — передний ко-
лесный ход; 14 — дышло

На ферме 6 смонтированы механизм 4 подъема груза и меха-
низм 7 передвижения тележки. Привод механизмов крана — элек-
трический. Наряду с этим груз может быть поднят ручным приво-
дом 2, а перемещен приводом 10.

Кран, выполненный по такой схеме, громоздок, обладает малой
маневренностью и проходимостью, требует большой затраты вре-
мени на перевод из походного положения в рабочее и недостаточно
устойчив. Однако при одинаковом весе металлоконструкции он гру-
зоподъемнее стрелового полноповоротного крана.
Седельный стреловой кран (рис. 4.12) представляет
собой автопоезд, состоящий из тягача 1 и полуприцепа с колесным
ходом 8. Полуприцеп ша шрно соединяется с тягачом седельно
сцепным устройством 2. От двигателя тягача производится отбор
мощности на электрический генератор или гидронасос, обеспечи
вающий энергией все основные потребители крана. На раме II)
полуприцепа шарнирно закреплена стрела 7 с подкосом и голов
кой 5 стрелы. В походном положении стрела и ее головка уклады
ваются на раму полуприцепа и крепятся по-походному.

Рис. 4.12. Схема седельного стрелового крана:

/ — тягач; 2 — седельно-сцепное устройство; 3 — стреловая лебедка:
/—стреловой полиспаст; 5 — головка стрелы; 6 — грузовой поли-
спаст; 7 — стрела; 8 — колесный ход; 9 — грузовая лебедка; 10 —
рама полуприцепа; // — пульт управления

Изменение вылета стрелы осуществляется стреловой лебедкой 5,
а подъем и опускание груза — грузовой лебедкой 9. Канаты стрело-
вого 4 и грузового 6 полиспастов при переводе крана в походное
положение наматываются на барабаны соответствующих лебедок
Управление краном может осуществляться одним человеком и с од-
ного рабочего места — пульта управления //.

В рассматриваемой схеме крана отсутствует поворотная часть
(стрела с головкой может лишь наклоняться в продольной плоско
ста крана, изменяя вылет стрелы и грузоподъемность).

Для работы в отцепленном положении на раме полуприцепа
может быть предусмотрена откидная опора.

Кран, выполненный по такой схеме, обладает хорошей устойчи
востыо в продольной плоскости и большой грузоподъемностью

Автомобильный п о л у п р и ц е п н о й кран с о д н о о с
ным тягачом (рис. 4.13) существенно короче седельного крана
и обладает значительно большей маневренностью.

Полуприцеп шарнирно соединен с тягачом специальным сцеп
ным устройством 2, обеспечивающим достаточную жесткость по
езда в поперечном направлении и поворот тягача на угол 90е в обе
стороны относительно полуприцепа в боковых направлениях. Ра-
диус поворота такого крана обычно меньше его полной длины.
Двигатель тягача, являясь автономным источником энергии,
может обеспечивать работу электрического или гидравлического
привода механизмов крана.

В задней части полуприцеп опирается на колесный ход //.имею-
щий единую тормозную систему с колесами тягача. Откидные
опоры (аутригеры) 10 служат для повышения устойчивости крана
в рабочем положении.

На раме полуприцепа смонтирована поворотная платформа 13,
на которой размещены кабина управления 8, стрела и основные
механизмы крана — грузовая лебедка 9, гидроцилиндры 7 меха-
низма изменения вылета стрелы и механизм поворота платформы.

Рис. 4.13. Схема стрелового иолуирицсиного крана в сцепке
с одноосным тягачом:

/—тягач; 2 — сцепное устройство; 3 — грузовой полиспаст; 4 — сто-
пор; 5 — выдвижная секция стрелы; 6 — опорная секция стрелы;
7 — гидроцилиндры; 8 — кабина; 9 — грузовая лебедка; /0 — откид-
ные опоры; //—колесный ход; 12 — рама полуприцепа; 13— пово-
ротная платформа

Стрела крана выполнена телескопической и состоит из шарнир-
но закрепленной на платформе опорной секции 6 и выдвижной го-
ловной секции 5, закрепляемой в походном и рабочем положениях
стопором 4. Стрела и грузовой полиспаст 3 в походном положении
крепятся к раме полуприцепа. Поворотная платформа может вра-
щаться вокруг вертикальной оси на 360°. В кабине крановщика
размещаются все органы управления краном.

К преимуществам рассматриваемой схемы следует отнести на-
личие полниповиротной платформы, компактность конструкции за
счет телескопической стрелы и хорошую маневренность крана на
площадках малого размера.

Автомобильный самоходный п о л н о п о в о р о т н ы и
кран (рис. 4.14). На шасси автомобиля закреплена опорная ра-
ма 13, на которую установлены опорно-поворотное устройство 15 с
поворотной платформой 12. На раме размещены кабина 7 с меха-
низмами управления, стреловая .9 и грузовая 10 лебедки, противо-
вес 11. портал 8, механизм поворота платформы и телескопическая
стрела.
Стрела на поворотной платформе закреплена шарнирно и со-
стоит из опорной секции 5 и выдвижной секции 3 с зубчатой рей-
кой, входящей в зацепление с зубчатым колесом 4. На ось колеса
надевается съемная рукоятка, которой можно перемещать выдвиж-
ную секцию. Вылет стрелы изменяется стреловой лебедкой с поли-
спастом 6. В походном положении стрела крепится к стойке 2, а
грузовой крюк — к буферу автомобиля. Для повышения устойчи-
вости в рабочем состоянии кран снабжен аутригерами 14.

Схемы самоходного автомобильного крана и полуприцепного
крана с одноосным тягачом, оборудованные полноповоротными плат-

14	15

Рис. 4.14. Схема автомобильного самоходного полнопово-
ротного стрелового крапа:

/ — грузовой полиспаст; 2 — стойка, 3 — выдвижная секция стрелы:
4 — зубчатое колесо; 5 — опорная секция стрелы; 6 — стреловой
полиспаст: 7—кабина: 8 —портал; 9 — стреловая лебедка; 10 —
грузовая лебедка; // — противовес; 12 — поворотная платформа;

13 — рама: 14 — аутригеры; 15 — опорно-поворотное устройство

формами, телескопическими стрелами и откидными аутригерами и
смонтированные на шасси автомобилей высокой проходимости, наи-
более полно отвечают требованиям, предъявляемым к кранам на-
земного ракетного оборудования. У таких кранов достаточная ма-
невренность, относительно небольшие габариты и высокие скорости
движения.

4.5.	ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ И ЭЛЕМЕНТАХ
АВТОМОБИЛЬНЫХ КРАНОВ

Рассмотрим основные узлы и механизмы автомобильного полно-
поворотного стрелового грузоподъемного крана.

Шасси крана. Это основание, на котором смонтированы
узлы и механизмы, оно является главным несущим элементом си-
ловой конструкции. В полуприцепном кране (см. рис. 4.12 и 4.13)
шасси включает в себя раму, задний колесный ход, тормозную си-
стему и выносные опоры (аутригеры).
Шасси самоходного автомобильного крана (см. рис. 4.14) пред-
ставляет собой шасси автомобиля, рама которого приспособлена
для размещения на ней оборудования крана.

Поворотная платформа. На ней размещаются все основ-
ные узлы и механизмы крана. Обычно это круглой формы метал-
лический каркас, обшитый стальными листами. Для установки ме-
ханизмов, их приводов и узлов на каркасе имеются специальные
посадочные площадки и отверстия. В задней части платформы на
стороне, противоположной стреле, закрепляются противовесы (для

Рис. 4.15. Схема механизма подъема груза с приво-
дом от электродвигателя:

/ — ленточный тормоз; 2 — электродвигатель; 3 — муфта;

4 — редуктор; 5—барабан; 6 — электромагнитный колодоч-
ный тормоз

увеличения стабилизирующего момента при работе крана). Неотъ-
емлемая часть поворотной платформы — опорно-поворотный круг.
Он может быть выполнен в виде радиальноупорного двухрядного
подшипника, удерживающего платформу крана от опрокидывания,
воспринимающего все основные нагрузки и обеспечивающего лег-
кое вращение платформы вокруг вертикальной оси.

Наряду с этим применяются опорно-поворотные устройства с
центральной цапфой и коническими или цилиндрическими катками.

Стрела. Обычно ее выполняют в виде фермы или балки пере-
менного сечения. Конструкция стрелы определяется способом под-
вески груза, грузоподъемностью крана и местом приложения по-
лезной нагрузки. Для уменьшения длины крана в походном поло-
жении стрелы выполняются с «изломом» и телескопическими (см.
Рис. 4.13 и 4.14).

Механизм подъема и опускания груза. Наиболь-
шее распространение получили механизмы подъема с приводом от
электрического двигателя или от гидромотора.

Кинематическая схема одного из вариантов механизма подъема
груза с приводом от электродвигателя представлена на рис. 4.15.
Механизм состоит из червячно-цилиндрического редуктора 4, при-
водного электродвигателя 2, соединительной муфты 3, двух тормо-
зов (ленточного 1 и колодочного 6), барабана 5 и блочно-полиспаст-
ной системы.

Электромагнитный колодочный тормоз предназначен для удер-
жания груза в требуемом положении при выключенном электродви-
гателе. При включении двигателя тормоз автоматически расторма-
живается. Ленточный тормоз дублирует электромагнитный и рабо-
тает только при опускании груза. Муфта служит для передачи кру-
тящего момента от электродвигателя к редуктору.

Механизм подъема с приводом от гидромотора аналогичен рас-
смотренному, только вместо электродвигателя в нем установлен
гидромотор, а вместо электрического тормоза — гидравлический.

Для выбора приводного двигателя механизма подъема находят
статические моменты на барабане и на валу двигателя.

Статический крутящий момент Мбс, действующий на барабан от
веса груза при его подъеме, определяют по формуле

, кге- м,	(4.18)

а

где	S— усилие® канате, набегающем на барабан, кгс\

D6 = D + dK — диаметр барабана по центрам каната, м;

D — диаметр барабана по дну канавок, м;

dK— диаметр каната, м\

т,б — КПД барабана с учетом потерь, вызываемых
жесткостью каната.

Усилие в канате (при отсутствии обводных блоков) находят из
выражения

5 = —, кге,	(4.19)

где Q — вес поднимаемого груза и грузозахватных устройств;

кп—кратность полиспаста;

т)п — КПД полиспаста с учетом потерь, вызываемых жестко-
стью каната при огибании им блоков.

При наличии обводных блоков усилие в канате определяют по
формуле

5 =—,
^п^п^бл

где т)бл — КПД обводных блоков.

Число оборотов барабана определяют из выражения

п6 =	, об)мин,	(4.21)

где 'Угр—скорость подъема, м/мин-,

ка — кратность полиспаста.
Статический крутящий момент на валу двигателя

А1дс = ^.	(4.22)

где i__общее передаточное число механизма подъема;

_ общий КПД механизма подъема.

Число оборотов двигателя

«д = n6i.	(4.23)

В период пуска двигатель должен преодолеть кроме статиче-
ского момента МдС момент инерции груза Л1И и момент инерции
вращающихся деталей М'и . При этом средний пусковой момент
Мдп двигателя определится из уравнения

^дп = ЛТдС + Л/; + ^;	(4.24)

Двигатель выбирают по статическому моменту, но в период
пуска он будет работать с перегрузкой. Способность двигателя вос-
принимать кратковременную перегрузку оценивают коэффициентом
перегрузки, равным

Ф =	(4.24')

Значения величин ф приводятся в каталогах электродвигателей.

Статический момент от груза и грузозахватных устройств, воз-
никающий на тормозном валу при торможении, определяется из
выражения

_ Q^max
тс —	2л'п1

где 7]тах — общий наибольший КПД механизма от крюковой под-
вески до тормозного вала.

В данном случае внутренние сопротивления, учитываемые т]тах,
способствуют торможению, поэтому его величина ставится в чис-
литель.

Величину тормозного момента Л'1Т находят из условия надеж-
ного удержания груза в статическом состоянии с учетом коэффи-
циента запаса торможения к, т. е.

Мт = кЛ4тс.	(4.26)

Коэффициент запаса к для механизмов с машинным приводом и
при наличии одного тормоза принимается в зависимости от режима
работы механизма (табл. 4.2).

При наличии в механизме двух тормозов каждый из них рас-
считывается на полный момент Л1ТС, но коэффициент запаса тормо-
жения в этом случае принимается равным 1,25 для любого режима
работы.
Коэффициент запаса
торможения

Режим работы механизма

ВТ и втн

1,5	1,75	2,0

2,5

С

т

С целью уменьшения мощности привода и размеров тормоза его
обычно устанавливают на приводном валу двигателя. При этом в
качестве тормозного шкива часто используют одну из полумуфт,
соединяющих двигатель с редуктором.

Рис. 4.<6. Схема ограничителя грузоиодьемности
электромеханического типа:

/ — рычаг; 2—коуш; 3— грузовой канат; 4 — стакан; 5 —
тяга; 6 — пружина; 7 —втулка; 8 — концевой выключатель;
9 — упор

Для устранения случайной перегрузки крана и обеспечения
безопасной его работы в конструкции механизма подъема предус-
матривают так называемые ограничители грузоподъемности и
ограничители высоты подъема груза

Ограничитель грузоподъемности выключает приводной двига-
тель при подъеме груза, превышающего по весу допустимый для
соответствующего вылета стрелы, или при достижении стрелой пре-
дельно допустимого вылета для данного груза.

Ограничитель грузоподъемности электромеханического типа
показан на рис. 4.16. Двуплечий рычаг 1 ограничителя грузоподъ-
емности шарнирно закреплен на стреле Один конец рычага шар
нирно соединен с коушем 2, в котором закреплен грузовой канат 3.
На другом конце рычага установлен упор 9, взаимодействующий
с концевым выключателем 8, установленным в цепи управления
электродвигателями механизма подъема груза и изменения вылета
стрелы. Большое плечо рычага отжимается через тягу 5 и втулку 7
166
Рис. 4.17. Схема ограничителя высоты
подъема крюка:

/ — рычаг: 2— концевой выключатель; 3 — трос;
4 — груз; 5 — регулировочный винт

пружиной 6 вниз. Другой конец пружины упирается в стакан 4, не-
по 1&ИЖН0 закрепленный на стреле. В случае превышения величины
леса поднимаемого груза сверх допустимого для данного вылета
стрелы или увеличения вылета стрелы сверх допустимого для дан-
ного груза увеличивается момент, воздействующий на короткий
конец рычага. Рычаг, преодолевая сопротивление пружины, повер-
нется и упором 9 воздействует на концевой выключатель Я, который
отключит электродвигатели механизмов подъема и изменения вы
лета стрелы.

В грузоподъемных кранах с гидравлическим приводом приме-
няют ограничители грузоподъемности гидравлического типа. Сиг-
налом к их срабатыванию
может служить превышение
давления в гидросистеме
механизма изменения выле-
та стрелы

Ограничитель высоты
подъема груза выключает
электродвигатель механизма
подъема nd достижении
крюком предельно допусти-
мой высоты На рычаге /
ограничителя грузоподъем-
ности установлен блок, че-
рез который перекинут трос
3 (рис. 4.17) с грузом 4.
Другой конец троса закреп-
лен в Г-образном рычаге 1,
шарнирно закрепленном на
стреле. Конец рычага 1
взаимодействует с концевым
выключателем 2.

По достижении предельной высоты подъема обойма грузового
крюка механизма подъема упрется в груз 4 и поднимет его. При
этом трос 3 ослабится, рычаг 1 под действием собственного веса
отойдет от ролика концевсго выключателя и цепь питания привод-
ного электродвигателя механизма подъема будет размокнута. Даль-
нейший подъем грузового крюка прекратится.

Механизм изменения вылета стрелы. В стреловых
самоходных кранах вылет стрелы меняют изменением угла ее на-
клона (гидродомкратами или стреловой лебедкой).

Схема механизма изменения вылета стрелы с помощью гидро
домкратов показана на рис. 4.18.

Усилие Р, развиваемое гидродомкратом, определится из урав-

Р _ QL ~Ь --- S&

(4.27)

Л
где	Q — вес груза;

G, — вес стрелы;

Л’—натяжение каната механизма подъема груза;
^>в1“=(7Л- — ветровая нагрузка на груз;

q—скоростной напор ветра;

Лг—плошадь парусности груза;

Рм —	— ветровая нагрузка на стрелу;

Ас— плошадь парусности стрелы;

L, I, fi, b, hx и А, — соответственно плечи действия сил Q. Gif Р,
S, PBi и Рв2.

Рис. 4.18. Схема механизма изменения вылета
стрелы с помощью гидродомкратов

Максимальное давление ртах в каждом из двух гидродомкра-
тов подъема стрелы при наибольшем допустимом для данного гру-
за ее вылете определится из уравнения

^ах = ^.	(428)

где Рт1и— наибольшее усилие, развиваемое гидродомкрагами;

F — рабочая (торцовая) площадь цилиндров гндродом-
крата;

т) — КПД гидродомкрата,
п — число гидродомкратов

Производительность Q„ насоса, подающего рабочую жидкость
под давлением в гидродомкраты, определится из уравнения

Q. = 4L>	(4.29)

где v — полный объем жидкости, подаваемой в гидродомкраты;
t — время подъема (опускания) стрелы.

Мощность, развиваемая насосом:

7V =

СыДпах
“ЖГ

(4.30)

>
где Qu —производительность насоса, мл1сек\

р — максимальное давление, развиваемое насосом, кгс/.и2;

"г,,, — КПД насоса.

Схема механизма изменения вылета стрелы с помощью стрело-
вой лебедки показана на рис 4.19.

Усилие Т, возникающее в полиспасте стреловой лебедки при
подъеме стрелы, определится из уравнения моментов относительно
оси крепления стрелы (точка О):

Г =	+	(4.31)

Рис. 4.19. Схема механизма изменения вылета
стрелы с помощью стреловой лебедки:

1 — поворотная платформа: 2 — стреловая лебедка;
3—грузовая лебедка 4 — блоки портала, 5 —стрела

Моментами от сил инерции при определении усилия Т можно
пренебречь вследствие небольших скоростей подъема и опускания
стрелы.

Крутящий момент Л/б. ст на валу барабана стреловой лебедки
равен

пде ^п.ст—кратность стрелового полиспаста;

тш. ст — КПД стрелового полиспаста;

Ц>.ст— диаметр барабана стреловой лебедки.

Крутящий момент Л1Д.СТ. приведенный к валу приводного элек-
тродвигателя стреловой лебедки:

М	(433)

яст	Мст ’	4	’

'ьгп/ст и *1” — соответственно полное передаточное число и полный
КПД механизма изменения вылета стрелы.
Если тормозной шкив расположен на валу двигателя, то расчет-
ный тормозной момент тормоза стреловой лебедки равен

Л1Т.СТ = кТ ,	(4.34)

где к — коэффициент запаса торможения (см. табл: 4.2).

Длина каната LK, навиваемого на барабан при подъеме стрелы
из положения максимального вылета в положение минимального

вылета:

£к — (хтм Хт|П)/("пет-	(4.35)

Рис. 4.20. Разновидности
свивки канатов:

а — односторонняя; б — кре-
стовая; в — комбинирован-
ная

В зависимости от

Время подъема стрелы нз положения
максимального вылета в положение мини-
мального вылета

/ =	(4.36)

где v—скорость навивки каната па бара-
бан.

Стреловую и грузовую лебедки крапа
конструктивно обычно выполняют одинако-
выми, поэтому нет необходимости рассма-
тривать элементы лебедок (канаты, бара-
баны) в отдельности.

назначения и условий эксплуатации канаты

изготовляют в одних случаях только из стальной проволоки, в дру-
гих— из стальной проволоки и крученых сердечников из пеньки,

хлопка, сизали и др.

Различают канаты односторонней, крестовой и комбинирован-
ной свивки.

Односторонней (рис. 4.20, а) называется такая свивка, в кото-
рой направление свивки проволок верхнего слоя в прядях и прядей
в канате одинаково. Канаты с односторонней свивкой обладают
большой гибкостью, большим сопротивлением истиранию и уста-
лостному изгибу, но имеют тенденцию к раскручиванию при ослаб-
лении свисающих ветвей.

Канаты крестовой свивки (рис. 4.20,6) (свивки проволок верх-
него слоя в прядях не совпадают с направлением свивки каната)
имеют повышенную структурную прочность, но жесткость их боль-
ше, чем у канатов односторонней свивки.

В канатах комбинированной свивки (рис. 4.20, в) сочетаются

односторонняя и крестовая свивки.

Расчет прочности каната производят по формуле

(4.37)

где Р — разрывное усилие каната, принимаемое по данным госу-
дарственного стандарта;
5__наибольшее натяжение ветви каната;

к __коэффициент запаса прочности, принимаемой в зависимо-

к сти от режима работы механизма и назначения крана (для
машинного привода кк = 5-ь6).

Канатные барабаны обычно литые из чугуна или из стали. Ино-
гда их сваривают из листовой стали. При многослойной навивке
каната используют гладкие барабаны, а при однослойной — бара-
баны с нарезными по винтовой линии канавками.

Рис. 4.21. Электромагнитный колодочный тормоз:

/ — фрикционная накладка; 2 и 2! — пальцы; 3 — колодка;
4 и 17 — рычаги; 5 — квадратный хвостовик; б. 12 и 13 —
гайки; 7 — сферическая шайба; 8 и 10 — пружины; 9 — шток;
77 — скоба; 14 — якорь; 15 — электромагнит; 16 — клеммовая
доска; /8 — контргайка; 19 — регулировочный болт; 20 —
ребро; 22 — основание; 23 — вилка

Канатные блоки изготовляют литьем из стали или чугуна.

Редукторы на кранах чаще двухступенчатые и трехступенчатые
горизонтальные или вертикальные шестеренчатые.

В грузоподъемных машинах применяют колодочные, ленточные
и дисковые тормоза.

В крановых механизмах с электрическим приводом наибольшее
применение получили электромагнитные колодочные тормоза. При-
мер конструкции такого тормоза показан на рис. 4.21. Принцип
действия тормоза заключается в следующем. Электрический ток
одновременно подается в электродвигатель лебедки и электромаг-
нит 15. Сердечник электромагнита притягивает к себе якорь 14, ко-
торый, поворачиваясь, перемещает влево шток 9, сжимая пружи-
ну Ю, которая в свою очередЬ перестает стягивать между собой
рычаги 4 и 17. При этом рычаг 17 с колодкой под действием веса
электромагнита 15 отходит от тормозного шкива до тех пор, пока
регулировочный болт 19 не упрется в ребро 20. Под действием пру-
жины 8 рычаг 4 также отойдет от шкива, обеспечив полное его рас-
тормаживание. Затормаживание происходит при отключении элек-
тропитания приводного двигателя и электромагнита под действием
пружины 10.

Механизм поворота
крана состоит из привода и
опорно-поворотного устройства.
Механизм поворота (рис. 4.22, а)
закреплен на поворотной плат-
форме и состоит из приводного
двигателя 1 (им может быть
электродвигатель или гидромо-
тор) и двухступенчатого редукто-
ра. Крутящий момент от вала
двигателя передается через ре-
дуктор на шестерню 8, которая,
обкатываясь по зубчатому вен-
цу 7, приводит во вращение пово-
ротную платформу.

Опорно-поворотное устройство
(рис. 4.22,6) представляет собой
радиальноупорный шариковый
подшипник. Внешняя обойма
подшипника состоит из верхнего5
и нижнего 6 колец. Внутренние
поверхности колец имеют беговые
дорожки, по которым обкатыва-
ются шарики 3. Между собой
кольца соединяются болтами и
крепятся к основанию поворотной
платформы. Внутренней обоймой
подшипника является зубчатый
венец 1, который крепится болта-
ми к раме шасси крана. В замк-

нутой кольцевой дорожке, образованной наружными кольцами и
зубчатым венцом, размещены шарики 3, отделенные один от дру-
гого специальными проставками. Смазка шариков осуществляется
через масленки, ввинченные в нижнее кольцо. Уплотнение дости-
гается лабиринтами, образованными выступами и впадинами ко-
лец и венца.

а — кинематическая схема механизма по-
ворота крана: / — приводной двигатель;
2 — вал-шестерня; 3 —шлицевый вал; 4 и
5 —шестерни; 6 — выходной вал; 7 — зуб-
чатый венец; 8 — шестерня; б — онорно-
поворотное устройство: / — зубчатый ве-
нец; 2 — отверстие под болт; 3 — шарик,
4 — болт; 5 — верхнее кольцо; 6 — нижнее
кольцо
ГЛАВА V

УСТАНОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

5 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Установочное оборудование предназначено для установки ракет
на пусковые устройства (в боевое положение) и для их снятия в
случае несостоявшегося пуска или прекращения боевого дежурства.
В некоторых случаях оно используется также для состыковки сту-
пеней ракет и для обслуживания ракеты при подготовке к пуску.

Транспортно-установочные агрегаты и транспортно-загрузочные
машины не только устанавливают ракету в боевое положение, но
и доставляют ее на стартовую позицию.

Функции установочного оборудования выполняют и подвижные
пусковые установки, обеспечивающие размещенными на них спе-
циальными механизмами установку ракет в боевое положение.

Конструкция установочного оборудования в значительной мере
зависит от типа ракетного комплекса, типа ракеты, способа ее
установки в боевое положение и типа пускового устройства.

Установочное оборудование (установщики) * может быть клас-
сифицировано по следующим основным признакам: по способу
установки ракеты в боевое положение, по типу конструкции сило-
вого несущего элемента и по степени подвижности (рис. 5.1).

Рассмотрим типовые схемы установщиков.

Установщик с подъем но-вращающейся стрелой
(рис. 5.2,а). Установщик представляет собой специальный подвиж-
ной колесный грузоподъемный кран с поворотной платформой и
переменным вылетом стрелы. Установщик подобного типа исполь-
зуется для ракет «Редстоун» и «Титан II» при установке их на пус-
ковое устройство (пусковой стол) способом «вывешивания».

Перед подъемом ракеты стрелу 1 устанавливают над тележкой,
на которой размещена ракета. С помощью такелажных приспособ-
лений и грузозахватных устройств основного 2 и дополнительного 3
ракета крепится к стреле. Подъем освобожденной от креплений на
тележке ракеты осуществляется поворотом стрелы на угол 60—65°,
уставов дальнеяшем для краткости будем называть установочное оборудование
после чего стрела устанавливается в такое положение, при кото-
ром ракета располагается над пусковым столом. При удлинении
канатов полиспастной системы дополнительного грузозахватного
устройства 3 радела под действием собственного веса занимает вер-
тикальное положение и оказывается вывешенной на основном гру-
зозахватном приспособлении 2. После установки ракеты в верти-
кальное положение ее опускают на пусковой стол с помощью поли-
спастной системы основного грузозахватного устройства.

Рис 5.1. Классификация установщиков

В подвижном стреловом установщике с захватами (рис. 5.2,6)
для установки ракеты в вертикальное положение также использо-
ван способ «вывешивания*. В таком установщике укороченная
L-образная стрела 2 обеспечивает подъем ракеты поворотом на угол
до 65° Траверсой 4 с захватами 5 и канатом 1 ракета надежно кре
пится иод стрелой. Шарнир 3 позволяет поворачивать ракету под
стрелой. При удлинении каната 1 и незапертом шарнире 6 ра
кета и траверса под действием собственного веса занимают
вертикальное положение, поворачиваясь вокруг шарнира 6. За
хваты 5 исключают возможность раскачивания ракеты от ветра.

Установщикам, осуществляющим установку ракет в вертикаль
ное положение способом «вывешивания», присущи следующие
преимущества:

— конструкция установщика, который является грузоподъем-
174
Рис. 5.2. Схемы установщиков для установки ракет спо-
собом «.вывешивания»:

о — установщик с пэдъемно-вращающейся стрелой: 1 — стрела,
г — основное грузозахватное устройство; 3 - дополнительное
гр->ооахватно< устройство; б — стреловой установщик с захва-
тами: / — канат. 2 — стрела; 3 — шарнир. 4 — траверса; 5 — за-
хваты. б — шарнир
ным краном специального назначения, обеспечивает возможность
универсального его использования, т е. кроме установки ракеты на
пусковой стол позволяет выполнять другие погрузочно-разгрузоч-
ные работы;

—	в технологическом процессе приведения ракеты в боевую го-
товность отсутствует операция по перегрузке ракеты с транспорт-
ного средства на установщик;

—	удачно используется сила тяжести (вес ракеты) при пере-
воде ракеты из горизонтального в вертикальное положение.

К числу недостатков таких установщиков относят:

—	чрезмерно большой вес установщика, вызванный необходи-
мостью иметь большую грузоподъемность при достаточно больших
вылете стрелы и высоте подъема грузозахватного устройства. При
этом вес и габариты установщика резко возрастают не только с уве-
личением веса ракеты, но и с увеличением длины и диаметра раке-
ты, а также с возрастанием вылета стрелы и высоты пускового стола;

—	большую продолжительность рабочих операций по установке
ракет в боевое положение;

—	трудоемкость и значительное число операций, необходимых
для установки ракет на пусковой стол или в шахтное сооружение'
— трудность конструктивного выполнения вспомогательного ме-
ханизма опускания ракеты, используемого в случае выхода из строя
механизмов подъема груза и изменения вылета стрелы;

—	относительно большие габариты (по длине) в рабочем поло-
жении.

Установщики с опорно-мачтовой стрелой. Раке-
та «Редстоун», кроме ее установки по описанной выше схеме, уста-
навливалась на пусковой стол и установщиком с опорно-мачтовой
стрелой способом «опрокидывания» (рис. 5.3). При работе спосо-
бом «опрокидывания» установщик пристыковывается к пусковому
столу 4 с одной стороны, а транспортер с ракетой — с другой. При
подъеме ракеты стрела 2 установщика служит опорной мачтой ка-
натно-полиспастовой системы 7. приводимой в действие грузовой
лебедкой Подъем ракеты по этой схеме может осуществляться в
двух вариантах. В первом варианте, как это показано на рис. 5.3,
съемные блоки канатно-полиспастовой системы установщика кре-
пятся непосредственно к ракете, а сама ракета шарнирно присты-
ковывается к пусковом) столу. Транспортная тележка 6 при
подъеме ракеты остается па месте. Во втором варианте подъем
ракеты осуществляется совместно с рамой транспортной тележки,
которая отсоединяется от тягача и переднего колесного хода.
В этом случае съемные блоки канатно-полиспастовой системы уста-
новщика крепятся шарнирно к цапфам рамы транспортной тележ-
ки, а к пусковому столу шарнирно пристыковывается рама те-
лежки. После установки ракеты на пусковой стол раму тележки
опускают и соединяют с колесным ходом и тягачом.

Как следует из схемы, установка раке гы установщиком с опор-
но-мачтовой стрелой производится методом опрокидывания ракеты
176
(пли ракеты совместно с рамой транспортной тележки) относи-
тельно неподвижных шарниров пускового стола с помощью канат-
но-полиспастовой системы установщика.

В качестве механизма подъема ракеты используются грузовые
лебедки с электромеханическим или электрогидравлическим при-
водом. Установка опорно-мачтовой стрелы установщика в верти-
кальное положение и удержание ее в этом положении осущест-
вляются обычно одним или двумя гидравлическими домкратами
телескопического типа, шарнирно закрепленными одними концами
за раму 3 установщика, а другими — за опорно-мачтовую стрелу 2.

Рис. 5.3. Схема установщика с опорно-мачтовой стрелой:

1 — тягач; 2 — опорно-мачтовая стрела; 3 — рама установщика -/ — пу-
сковой стол; 5 —лебедка; 6 — транспортная тележка с тягачом?

7— канатно-полиспастовая система

К преимуществам установщиков с опорно-мачтовой стрелой от-
носят:

— возможность получения за счет большой высоты опорно-мач-
товой стрелы большого плеча подъема, что позволяет производить
подъем крупногабаритных и тяжеловесных ракет на пусковые сто-
лы и в шахтные пусковые установки при сравнительно малых уси-
лиях, действующих на тросы и силовые элементы грузовой лебедки,

— отсутствие необходимости перегрузки ракеты с транспортной
тележки на установщик.

Основными недостатками установщиков с опорно-мачтовой стре-
лой считаются:

— большой вес установщика, что вызывается необходимостью
обеспечить его надежную устойчивость при подъеме ракеты; вес
таких установщиков обычно в пять — семь раз больше веса подни-
маемой ракеты.

Для повышения устойчивости установщика его рама может кре-
питься с помощью стяжек к закладным частям стартовой пло-
щадки;

— значительная длина тросов канатно-полиспастовой системы,
большие размеры барабанов грузовой лебедки и значительное
время установки ракет в вертикальное положение.

Большая длина тросов канатпо-полиспастовой системы способ-
ствует и их значительному удлинению, что вызывает длительные по
времени колебания системы пои резкой остановке поднимаемой ра-
кеты ;

Рис 54. Схема полуприцепного установщика с подъ-
емном стрелой:

/ — тягач, 2 —рама установщика; 3 — гидродомкраты механизма
подъема; 4 — стрела подъема; 5 — ракета; 6 — пусковой стол

—	большие габариты установщика в рабочем положении за счет
высокой опорно-мачтовой стрелы;

—	значительное время перевода установщика из походного в
рабочее положение;

—	сложность конструкции установщика (наличие грузовой ле-
бедки и механизма подъема и опускания опорно-мачтовой стрелы);

—	относительно небольшая живучесть канатно-полиспастовой
системы.

Установщики с подъемной стрелой* получили боль-
шое распространение. На раме установщика (рис. 5.4) шарнирно
закреплена стрела подъема, на которою укладывают ракету. Ракету
на стреле крепят обычно в двух местах. В передней части ракету
удерживают (в основном в поперечном направлении) шарнирно
раскрывающиеся захваты. Они охватывают ракету по образующей
и, например, стяжками прижимают ее к ложементу передней опо-
ры, Крепление ракеты в задней части должно исключать ее пере-

* Установщик с подъемной стрелой на которую укладывается ргкета, назы-
вают также установщиком лафетного типа.
мешения как в поперечном, так и в осевом направлениях. Оно мо-
жет быть выполнено, например, рым-болтами. Подъем ракеты в
вертикальное положение осуществляется совместно со стрелой с по-
мощью механизма подъема стрелы, который чаще всего выполняют
в виде телескопических домкратов с гидроприводом. После подъема
ракеты в вертикальное положение над пусковым столом произво-
дится ее стыковка с опорами пускового стола. Затем ракету освобо-
ждают от крепления к стреле и отводят стрелу от ракеты на неболь-
шой угол. Для обслуживания ракеты при подготовке ее к пуску ис-
пользуются площадки обслуживания, смонтированные на стреле.
Перед пуском ракеты стрела опускается в горизонтальное положе-
ние, и установщик отъезжает от пускового стола.'

Кроме прицепных и полуприцепных установщиков с подъемной
стрелой, для ракет относительно небольших размеров и веса нахо-
дят применение самоходные установщики с подъемной стрелой.
Примером такой конструкции может служить американский само-
ходный транспортер-установщик для ракеты «Першинг» (см.
рис. 2.2). Характерной особенностью этого установщика является
то, что пусковой стол перевозится пристыкованным к ракете. При
установке стрелы 2 с ракетой в вертикальное положение вместе с
ними перемещается и пусковой стол 3, который в вертикальном, по-
ложении опирается на грунт четырьмя опорными домкратами 4.

Другим примером самоходного установщика с подъемной стре-
лой является самоходный транспортер-установщик«ХМ2» (рис.5.5),
который предназначен для транспортировки и установки на пуско-
вой стол ракеты «Капрал». Механизм подъема секторного типа при-
водится в действие электродвигателем, питающимся от генератора,
приводимого в свою очередь в действие от двигателя тягача /.

Перед подъемом ракеты производятся ее сборка и стыковка с
боевой частью, для чего используются опоры 3 монтажного стенда
и тележка 4. Затем ракета со стрелой 2 механизмом подъема пере-
водятся в транспортное положение. При этом стрела с ракетой
поворачиваются на угол 180°. Устанавливается ракета в боевое
положение подъемом, стрелы с ракетой из горизонтального
положения в вертикальное с последующим опусканием ракеты на
пусковой стол .6. Для повышения устойчивости установщика при
подъеме стрелы с ракетой его откидные опоры 5 должны быть уста-
новлены в рабочее положение.

Схема установки ракеты в боевое положение подъемной стрелой
находит широкое применение и на самоходных пусковых установ-
ках для ракет различного назначения (рис. 2.2).

Преимущества установщиков с подъемной стрелой следующие:
— небольшие габариты установщика по длине, что способствует
снижению потребных размеров стартовой площадки;

— относительно небольшой вес установщика. Уменьшение веса
установщика обусловлено тем, что исключается необходимость ком-
пенсации момента от веса стрелы с ракетой моментом от веса уста-
новщика.
Обычно вес такого установщика не превышает вес ракеты бо-
лее чем в два — три раза.

Для установщиков, предназначенных для подъема в вертикаль-
ное положение ракет сравнительно небольших габаритов и веса, а
также для стационарных установщиков соотношение веса установ-
щика и ракеты может быть достигнуто один к одному;

Рис. 5.5. Схема колесного самоходного установщика с подъемной
стрелой для ракеты «Капрал»:

/—тягач; 2 — стрела подъема; 3 —опоры монтажного стенда; 4 —тележка;

5 —откидные опоры; 6 — пусковой стол; 7 — штанги-держатели

— большая компактность механизма подъема стрелы. Особенно
этим достоинством при одновременной возможности развивать боль-
шие усилия обладают гидравлические домкраты телескопического
типа, вследствие чего они и получили в установщиках с подъемной
стрелой наибольшее распространение;

—	рабочие операции по установке ракеты в вертикальное поло-
жение являются относительно простыми и требуют лишь незначи-
тельных вспомогательных операций;

—	механизм подъема стрелы с ракетой допускает относительно
большие скорости подъема, а в случае применения гидравлического
привода, кроме того, обеспечивает и весьма высокую плавность из-
менения скорости подъема.
Свойственны им и недостатки:

_____ необходимость перегрузки ракеты с транспортной тележки
на стрелу установщика, что увеличивает время, затрачиваемое на
общий цикл подготовки ракеты к пуску;

— необходимость иметь в составе наземного ракетного обору-
дования специальный грузоподъемный кран для перегрузки ракет
с транспортных тележек на установщик или предусматривать в кон-
струкция'4 тележки и установщика специальные направляющие для
бескрановой перегрузки контейнера с ракетой.

Рис. 5.6. Схема установщика с подъемно-направляющей
стрелой:

1 — тягач; 2 — рама; 3 — передние опоры; 4 — механизм подъема
и опускания ракеты; 5 — колесный ход; 6 — задние опоры; 7 —
ракета; 8 — шахтная пусковая установка; 9 — стрела; 10 — меха-
низм подъема стрелы

Установщики с подъем но-направляющей стре-
лой (рис. 5.6) предназначены для установки ракет на пусковые
установки шахтного типа. Они являются дальнейшим развитием
установщиков с подъемной стрелой.

Установщик такого типа отличается от установщика с подъем-
ной стрелой лишь наличием дополнительного механизма подъема и

опускания ракеты 4 и модифицированной стрелой 9.

Стрела служит не только для установки ракеты в вертикальное
положение, но и является направляющим элементом при опускании
ракеты в шахтную пусковую установку и ее подъеме из шахты.

Установщикам с подъемно-направляющей стрелой присущи те
е преимущества и недостатки, что и установщикам с подъемной
Установщики с подъемной рамой транспорт-
ного средства (рис. 5.7) представляют собой разновидность
полустационарных установщиков с подъемной стрелой, с той лишь
разницей, что в качестве стрелы используется рама транспортного
средства. Примером такой конструкции установщика может слу-
жить одна из конструкций установщика для ракеты «Минитмен».

Для установщиков с подъемной рамой транспортного средства
справедливы все преимущества, характерные для установщиков с
подъемной стрелой. К их числу следует лишь добавить, что в слу-
чае применения установщика с подъемной рамой транспортного
средства перегружать ракету с тележки на установщик не требует-
ся— рама тележки выполняет функции стрелы установщика.

Рис. 5.7. Схема установщика с подъемной рамой транс-
портного средства:

/ — тягач; 2— рама транспортной тележки: 3 — гидроподъем-
ник; 4 — пусковой стол

К недостаткам такой схемы относят необходимость иметь возле
каждого пускового стола механизм подъема, т. е. невозможность
одним установщиком обеспечивать установку ракет на несколько
пусковых столов.

Исходя из их назначения и условий боевого применения к уста-
новщикам предъявляются следующие специальные требования.

1	Зарубежные специалисты считают, что в ракетных комплек-
сах с подвижными пусковыми установками установка ракет в бое-
вое положение должна осуществляться в минимальное время,
поскольку оно входит в общее время подготовки ракеты к пуску
при поперечных перегрузках, возникающих при подъеме и опуска-
нии ракеты, не превышающих допустимых значений. Для этого
необходимо, чтобы подъем ракеты в боевое положение осущест-
влялся плавно и с переменной скоростью: с малой — в начале и
конце подъема и с большой — в остальной период подъема.

Применительно к стационарным ракетным комплексам шахт-
ного типа время установки ракет в боевое положение не является
столь решающим, как для подвижных комплексов, однако необхо-
димость обеспечения высокой плавности подъема ракеты в верти-
182
кальное положение и опускания ее в шахтную пусковую установку
сохраняет свое значение.

2.	Продолжительность вспомогательных операций, выполняемых
перед подъемом ракеты, должна быть минимальной и не превы-
шать рабочего времени на установку ракеты в боевое положение.

Наиболее трудоемкой из вспомогательных операций, выполняе-
мых с установщиками стационарных ракетных комплексов, являет-
ся пристыковка установщика к пусковому устройству. Для облег-
чения выполнения этой операции и сокращения ее по времени в
конструкции установщика обычно предусматривается специаль-
ное направляющее устройство, обеспечивающее достаточно точный
подход установщика к пусковому устройству. На стартовой площад-
ке возле шахтной пусковой установки с этой целью могут быть
смонтированы специальные колесоотбойпики.

3.	Конструкция установщика должна быть по возможности уни-
версальной, т. е. должна обеспечивать установку на различные
пусковые устройства различных, но близких по типу или однотип-
ных ракет.

4.	В конструкции установщика наряду с главным механизмом,
обеспечивающим установку ракеты в боевое положение, должен
быть предусмотрен и вспомогательный (дублирующий) механизм,
обеспечивающий в случае выхода из строя главного механизма вы-
полнение рабочей операции.

5.	В конструкции установщика должны быть предусмотрены
предохранительные и блокирующие устройства, обеспечивающие
безопасность выполнения работ и исключающие возможность воз-
никновения аварий (предохранительные клапаны, концевые выклю-
чатели и т. п.).

5.2.	ОСНОВЫ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВЩИКОВ

В настоящее время наибольшее применение получили установ-
щики с подъемной стрелой и с подъемно-направляющей стрелой.

Одна из конструкций установщиков, выполненная по схеме
установщика с подъемно-направляющей стрелой, показана на
рис. 5.8.

Установщик представляет собой автопоезд, состоящий из четы-
рехосного тягача 1 (как правило, колесный тягач высокой прохо-
димости), трехосной тележки 3, контейнера 10 и оборудования для
подъема контейнера в вертикальное положение и установки ракеты
в шахту.

Контейнер квадратного сечения изготовлен из магний-алюми-
ниевого сплава. Размеры контейнера 19,2X2,4x2,4 м, а вес 4 т.
Контейнер выполняет роль рамы полуприцепа и стрелы установ-
Щика. Для предупреждения повреждений твердотопливных двига-
телей ракеты и уменьшения ударных нагрузок при ее транспорти-
ровке и перегрузке в конструкции контейнера предусмотрены спе-
циальные ложементы, представляющие собой рельсовые тележки
Для всех трех ступеней, оборудованные специальными системами
опор и подвески. Система подвески ложементов ограничивает во
всех направлениях динамические перегрузки ракеты (до 3 g) при
транспортировке. Первая и вторая ступени крепятся на ложемен-
тах гибкими стяжными хомутами с резиновыми прокладками, а тре-
тья ступень — гибкой подвеской охватывающего типа.

Гибкие стяжные хомуты и подвеска крепятся к откидным боко-
вым панелям ложементов. Боковые панели соединены с контейне-

Рис. 5.8. Транспортер-установщик ракеты «Минитмен»:

а — общий вид установщика в походном положении; б — установка ракеты «Минитмен»
в шахтную пусковую установку: /—тягач; 2— пульт управления; 3 —тележка колесного
хода полуприцепа; 4 — шахта; 5 — защитная крыша; 6— ракета; 7 — гидродомкраты меха-
низма подъема контейнера; 8 — полиспастовая система; 9 - механизм подъема «’опускания
ракеты: Ю — контейнер; // — опоры контейнера

ром торсионной подвеской, снабженной гидравлическими аморти-
заторами для гашения колебаний. Перед установкой ракеты в
шахту верхние стягивающие хомуты снимаются.

Контейнер снабжен системой термостатирования, автоматиче-
ски поддерживающей температуру +27° С при температурах окру-
жающего воздуха от —37 до +46° С.

Стенки контейнера имеют теплоизоляцию из полиуретана.

Оборудование для установки контейнера с ракетой в вертикаль-
ное положение и для опускания ракеты в шахту смонтировано на
тележке и в контейнере. Оно включает в себя два телескопических
гидродомкрата 7, расположенных по обе стороны контейнера, гид-
росистему для приведения в действие домкратов, механизм 9
подъема и опускания ракеты с полиспастовой системой 8 и пульт
управления 2.

Основной и запасной насосы гидросистемы приводятся в дей-
ствие от коробки отбора мощности, установленной в силовой пере-
даче тягача. Потребляемая насосами мощность равна 20 л. с., рас-
ход жидкости в гидросистеме 38 л/мин, давление в гидросистеме не
превышает 210 кгс!смг. Объем жидкости в баке гидросистемы 570 л.

Каждый гидродомкрат состоит из трех телескопических цилин-
дров длиной по 10,7 м. Максимальная грузоподъемности гидродом-
кратов равна 49 т (вес ракеты «Минитмен» 32 т).

Механизм 9 подъема и опускания ракеты грузоподъемностью
45 7 расположен в передней части контейнера. Он состоит из ле-
бедки и полиспастовой системы. Четыре троса полиспастовой систе-
мы, прикрепленные к опорному кольцу ракеты, наматываются на
четыре барабана лебедки. Для обеспечения устойчивости в верхней
части ракеты предусмотрено кольцо, связанное с тросами. Ракету
можно опустить на глубину до 22 лт

В средней части контейнера установлены опоры 11, которыми
он опирается на площадку при отцеплении тягача.

Управление механизмом подъема контейнера и механизмом
подъема и опускания ракеты осуществляется с пульта управле-
ния 2.

Ракета устанавливается в шахтную пусковую установку в сле-
дующем порядке. Открывают защитную крышу 5. Установщик под-
водят задним ходом к шахте и прочно закрепляют к ее краю, а
контейнер шарнирно соединяют со специальными кронштейнами на
площадке у шахты. Затем переводят контейнер с ракетой в верти-
кальное положение.

Опускают ракету на оперном кольце, которое остается в шахте,
и устанавливают на поворотное кольцо пускового устройства.

Время установки контейнера в вертикальное положение —
12 мин, время освобождения ракеты от крепления ее в контейне-
ре— 7 мин и время опускания — 36 мин.

После загрузки ракеты в пусковую установку отстыковывают
установщик и отводят его в сторону. Защитную крышу закрывают.

Рассмотрим основные элементы установщика с подъемно-на-
правляющей стрелой.

Рама является основной частью установщика, на которой раз-
мещены все его узлы, механизмы и системы. Передняя часть рамы
опирается на седельное устройство тягача и соединяется с ним
шкворнем, а задняя — опирается на задний колесный ход 5
(Рис. 5.6). В хвостовой части рамы шарнирно закреплена стрела 9.

Конструктивно рама представляет собой жесткую ферму, сва-
ренную из двух продольных несущих балок, соединенных между
собой поперечными балками. Верхняя часть рамы покрыта тонко-
листовым настилом. Передние и задние опоры (J и 6) предназна-
чены для горизонтирования установщика и обеспечения необходи
мой его устойчивости при установке ракеты в боевое положение.
В походном положении они складываются и крепятся к раме уста
новщпка. Опоры установщика могут быть выполнены механически
ми (винтовыми) и гидравлическими (телескопического типа).

Рис. 5.9. Винтовая опора установщика:

/ — опорная плита; 2—винт; 3 — стяжной винт; 4— гайка; 5 —крон-
штейн опоры; 6 — палец; 7 — кронштейн рамы

Одна из конструкций винтовой опоры показана на рис. 5.9. Крон
штейн 5 опоры с помощью пальца 6 шарнирно закреплен в крон
штейне 7 рамы. К нижнему концу кронштейна 5 приварена гайка 4
с ввернутым в нее винтом 2, который в определенном положении
может быть зафиксирован стяжным винтом 3. Пята винта 2 уста
новлена в сферический подпятник опорной плиты 1 и закреплена
в ней гайкой. От грязи и воды пята и подпятник защищены уплот-
нением. Длину опоры изменяют вращением винта с трещоткой, на
деваемой на его хвостовик.

В опорных плитах гидравлических опор телескопического типа
обычно размещают гидроцилиндры горизонтального (поперечного)
перемещения рамы установщика, что существенно облегчает сты-
ковку установщика с шахтной пусковой установкой.

Схема гидровинтовой опоры с гидроцилиндром горизонтального
перемещения показана на рис. 5.10. Опора состоит из узлов верти-
кального и горизонтального перемещений. Основными частями узла
вертикального перемещения являются корпус /, закрепленный на

1Ь6
раме установщика, цилиндр 3 с поршнем и пустотелый винт 2, ко-
торый может быть приведен во вращательное движение с помощью
штурвала 12 через вал 11, соединенный с винтом 2 шпонкой 10. При
работе на подъем рабочая жидкость под давлением подводится че-
рез штуцер 9 в полость г, а полость в сообщается с магистралью

рез штуцер 9 в полость г,
слива. Под действием
давления цилиндр 3 с

поршнем опускаются вниз.
Как только опорная пли-
та 6 упрется в грунт, нач-
нет перемещаться вверх
корпус 1, поднимая раму
установщика. Чтобы за-
фиксировать гидроопору
в требуемом положении,
необходимо вывинтить
винт 2 из цилиндра 3 до
упора верхнего торца вин-
та в верхний бурт корпу-
са 1. Для опускания ра-
мы установщика винт 2
необходимо ввернуть в
исходное положение и по-
дать жидкость под давле-
нием в полость в через
штуцер 8, а полость г со-
общить со сливной маги-
стралью.

Узел горизонтального
перемещения состоит из
цилиндра 5, поршня со
штоком 7, корпуса 4 ша-
ровой пяты и опорной
плиты 6, Для перемеще-
ния рамы установщика
вправо рабочая жидкость
подается под давлением
через отверстие в штоке 7

Рис. 5.10. Схема гидровинтовой опоры с гидро-
цилиндром горизонтального перемещения:
/—корпус; 2 — винт; 3— цилиндр вертикального пе-
ремещения; 4 — корпус шаровой пяты; 5—цилиндр
горизонтального перемещения; 6 — опорная плита;
7 — поршень со штоком; 8 и 9 — штуцера; 10 — шпон-

ка; 11 — вал; 12— штурвал; с, 6. в, г — полости

в полость б, а полость а

сообщается с маги-

стралью слива. При перемещении влево направление потоков из-
меняется на обратное.

Для горизонтирования установщика на его раме устанавливают
Уровень. Сверху в передней части рамы размещают опору стрелы
Для крепления ее в походном положении.

Для обеспечения надежной устойчивости установщика при подъ-
еме стрелы с ракетой в вертикальное положение и при опускании
ракеты снизу передней части рамы размещают стяжки, которыми
рама установщика крепится к проушинам закладных частей стар-
товой площадки.

Для облегчения стыковки установщика с пусковым столом или
шахтной пусковой установкой на раме может быть установлено
специальное направляющее устройство в виде откидной стойки с
роликом, который, перемещаясь по направляющему желобу стар-
товой площадки, обеспечивает достаточно точный подход установ-
щика к пусковому устройству. Иногда с этой же целью на старто-
вой площадке возле пусковой установки устанавливают специаль-
ные колесоотбойники.

Колесный ход 5 (см. рис. 5.6) установщика в зависимости
от нагрузки, приходящейся на него, может быть одноосным, двух-
осным и трехосным.

В тех случаях, когда установщик предназначен не только для
установки ракеты в боевое положение, но и для транспортировки на
значительные расстояния, колесный ход выполняют подрессорен-
ным. Если же ракета транспортируется установщиком в пределах
стартовой позиции, колесный ход может быть выполнен и непод-
рессоренным.

Привод тормозов колес обычно выполняют пневматическим или
пневмогидравлическим. В конструкции установщика обязательно
должен быть предусмотрен и привод стояночного тормоза.

Стрела 9 предназначена для закрепления на ней ракеты, для
подъема ракеты в вертикальное положение, кроме того, она служит
опорной мачтой для канатов полиспастовой системы механизма
подъема и опускания ракеты. Каркас стрелы — сварная металличе-
ская конструкция из продольных и поперечных балок (или труб-
чатых плоских ферм).

В задней части стрелы на одной из поперечных балок привари-
ваются проушины для соединения стрелы с гидродомкратами меха-
низма подъема стрелы. На концах продольных балок приваривают
проушины для соединения стрелы с рамой установщика.

В некоторых конструкциях установщиков стрела оборудована
специальными направляющими для обеспечения определенного на-
правления ракеты при опускании ее в пусковую установку.

На стреле устанавливают несколько ложементов для укладки
и закрепления ракеты.

Если стыковку, например, двух ступеней ракеты предусмотрено
выполнять на установщике, то на стреле устанавливают четыре
ложемента, два из которых неподвижны и служат для размещения
на них I ступени, а два других являются подвижными и обладают
несколькими степенями свободы. На подвижные ложементы укла-
дывают II ступень ракеты и продольным и поперечным перемеще-
ниями, а также поворотом вокруг оси обеспечивают точное совме-
щение II ступени с I и стыковку их между собой.

На стреле размещают площадки обслуживания для удобства
стыковки ступеней между собой и для обслуживания ракеты при ее
опускании в шахтную пусковую установку.
Механизм подъема стрелы. Наибольшее распростра-
нение получили гидравлические механизмы. Поскольку на установ-
щике, кроме гидравлического механизма подъема, обычно приме-
няют’гидравлические опоры рамы и гидроцилиндры для перемеще-
ний подвижных ложементов стрелы, все гидрооборудование объ-
единяют в единую гидросистему, а управление ее исполнительными
органами осуществляют с помощью электромагнитных кранов с
общего пульта управления.

Рис. 5.11. Принципиальная схема гидравлического механизма подъ-
ема стрелы:

/ — бак для рабочей жидкости; 2 — предохранительный клапан: 3 — вентиль
управления; 4 — вентиль подъема; 5 — вентиль опускания; б и 7 — .маноме-
тры; 4 — гидродомкрат; 9 — предохранительный клапан; 10 — вентиль аварий-
ного опускания; // — клапан опускания; /2 — клапан подъема; 13 — насос;

14 — фильтр. 15 — запорные вентили

Одна из возможных принципиальных схем гидравлического ме-
ханизма подъема стрелы показана на рис. 5.11. Механизм подъема
состоит из бака 1 для рабочей жидкости, насоса 13, гидродомкрата
8, вентиля управления 3 и предохранительных клапанов 2 и 9.
Принцип работы механизма следующий. При включенном насосе
13, открытых кранах 15 и установке вентилей 4 и 5 в положение I
жидкость самотеком поступает из бака 1 в насос 13 и из него под
Давлением через вентиль подъема 4 и предохранительный клапан 9
в полость А прямого давления гидродомкрата 8. Выдвижение ци-
линдров гидродомкрата осуществляется в такой последовательно-
сти: сначала выходят цилиндры ///, II и / совместно, затем цилин-
Дры // и / совместно и, наконец, выдвигается цилиндр /. Происхо-
дит подъем стрелы. Скорость выхода цилиндров зависит от поло-
ения клапана подъема 12. Если его пружина сжата до предела,
ся жидкость за вентилем подъема 4 будет поступать в гидродом-
крат и скорость выдвижения цилиндров будет максимальной. По
мере ослабления поджатия пружины клапана подъема 12 часть
жидкости за вентилем подъема 4 будет сбрасываться в бак и ско-
рость выдвижения цилиндров уменьшится.

Для выхода цилиндра IV необходимо открыть вентиль опуска-
ния 5 (установить его в положение //), и жидкость из камеры про-
тиводавления (полости Б) домкрата начнет вытесняться через кла-
пан опускания II в бак. Давление в полости Б гидродомкрата за-
висит от степени поджатия пружины клапана опускания 11, кото-
рый выполняет в этом случае роль подпорного клапана.

Для опускания стрелы (утапливания цилиндров) необходимо
открыть вентиль опускания 5 (положение //), установить вентиль
подъема 4 в положение // и включить насос. Жидкость от насоса
поступает в этом случае под давлением через вентиль управления 3
в полость Б камеры противодавления. Происходит утапливание
цилиндра IV. Скорость опускания регулируется степенью поджа-
тия пружины клапана опускания 11. При максимальном поджатии
пружины вся жидкость от насоса поступает в полость Б и ско-
рость опускания максимальна. По мере уменьшения поджатия пру-
жины клапана 11 часть жидкости будет сбрасываться в бак и ско-
рость опускания уменьшается. Из полости А жидкость вытесняется
в бак через предохранительный клапан 9 и клапан подъема 12.
После полного утапливания цилиндра IV насос выключают, и даль-
нейшее опускание стрелы осуществляется под действием ее веса.
Скорость опускания в этом случае регулируют степенью поджатия
пружины клапана 12.

Бак 1, насос 13 с приводным электродвигателем, фильтр 14, за-
порные вентили 15 и предохранительный клапан 2 объединяют в
один агрегат — насосную установку, рама которой крепится к раме
установщика. Вентили 4 и 5 и клапаны 11 и 12 конструктивно вы-
полняют в виде одного узла, называемого вентилем управления 3.
Он размещается на пульте или в шкафу управления. Там же рас-
полагают и предохранительный клапан 9.

Гидродомкрат шаровой опорой корпуса опирается в шаровую
пяту, закрепленную на раме установщика, а проушиной цилиндра 1
шарнирно крепится к стреле.

Предохранительный клапан 9 предназначен для запирания
жидкости в полости А гидродомкрата во избежание падения стре-
лы в случае повреждения трубопроводов или превышения скорости
ее опускания сверх допустимой. При опускании стрелы жидкость из
полости А гидродомкрата поступает в полость а предохранитель-
ного клапана, через зазор между клапаном б и седлом — в по-
лость в клапана и далее через вентиль управления — в бак. Вслед-
ствие дросселирования жидкости в зазоре между клапаном б и его
седлом давление в полости а будет всегда выше, чем в полости в,
причем разность давлений будет тем больше, чем выше скорость дви-
жения жидкости. При нормальной скорости опускания эта разность
190
давления компенсируется усилием пружины клапана б. При увели-
чении скорости опускания сверх допустимой (или при обрыве тру-
бопровода, соединяющего клапан с вентилем управления) давле-
ние в полости в снизится настолько, что за счет перепада давления,
возникающего в зазоре между седлом и клапаном, он закроется, а
выход жидкости из полости А гидродомкрата будет перекрыт.
Опускание стрелы прекратится. Для смягчения гидравлического
удара в момент срабатывания клапана б установлен дроссельный
клапан г, обеспечивающий сброс некоторого количества жидкости.

Для подачи рабочей жидкости к исполнительным органам гид-
ропровода установщика применяют насосы высокого давления.
Одна из конструкций такого насоса эксцентриково-плунжерного
типа показана на рис. 5.12.

В корпусе 21 насоса на двух роликоподшипниках 15 и втулках
17 установлен эксцентриковый вал 16, на эксцентриках которого
установлены обоймы 18, вращающиеся на иглах 19. Эксцентрики
смешены один относительно другого на 120°. В нижней части кор-
пуса размещены три клапана нагнетания, каждый из которых со-
стоит из поршня '4, клапана 3, пружины 2 и упора /. Под поршня-
ми сбоку расположены три шариковых клапана. Шариковый кла-
пан состоит из корпуса 29 вентиля, шарика 28, пружины 30 и на-
жимной планки 32. Патрубок 25 служит для соединения насоса с
маслопроводом.

С правой стороны корпус закрыт крышкой 23, а с левой -- к
нему прикреплен редуктор. Рабочие полости насоса и редуктора
разделены между собой сальником 6. Полость насоса заполняется
рабочей жидкостью, поступающей самотеком из бака.

Работает насос следующим образом. При вращении вала в за-
висимости от расположения эксцентриков по отношению к клапа-
нам 3 происходит цикл всасывания или сжатия. При отходе эксцен-
трика от клапана 3 он под действием пружины 2 выходит из гнезда
поршня 4, а масло через образовавшийся зазор поступает во вну-
треннюю полость поршня. При набегании эксцентрика на клапан 3
он сначала прижмется к седлу поршня, а затем начнет переме-
щаться вниз сам поршень. Под поршнем создается давление, под
действием которого рабочая жидкость отожмет шарик 28 и посту-
пит в напорную магистраль. Насосы эксцентриково-плунжерного
типа выпускают с тремя и с шестью поршнями. В последнем слу-
чае их производительность удваивается.

Пример конструкции гидродомкрата показан на рис. 5.13. Кор-
пус домкрата 9 нижней частью ввинчен в шаровую головку 11, а
на верхнюю его часть навинчена крышка 2. Эти три детали обра-
зуют полость, в которую вставлены цилиндры 3, 4, 5 и 6. Гермети-
зация резьбовых соединений и сопряженных частей цилиндра и
корпуса обеспечивается уплотнениями.

В нижней части цилиндров сделаны кольцевые выточки, в кото-
рые заложены пружинные кольца 12, служащие для последова-
ельного утапливания каждого из цилиндров при опускании стрелы.
Рис. 5.12. Эксцентриково-плунжерный насос:

/ — упор; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — поршень: 5 — поршневое кольцо; 6 —- сальник; 7 —пробка; 8 и 23 — крышки: 9 — кольцо; Ю — шари-
коподшипник; //—шестерня; /2 — приводной вал; /3—шпонка; 14 и 21 — корпуса; /5 — роликоподшипник; 16 — вал; /7 и 22 — втулки; /3 —
обойма; 19— иглы; 20 — эксцентрик; 24—пробка; 25 — патрубок; 26 — прокладка; 27 — упор: 28 — шарик; 29 — корпус вентиля; 30 — пру-
жима,- 3/— шпилька; 32— нажимная планка

885

Рис. 5.13. Телескопический гидродомкрат с камерой противодавления:

1. 10, 14, 15 и /6 — уплотнения; 2—крышка; 3, 4, 5 и 6 — цилиндры; 7 — накладное кольцо; 8 — кольцо; 9 — корпус; // — шаровая головка:

12 — пружинное кольцо; 13 — шайба; 17 — штифт; 18 — головка
На раме установщика гидродомкрат крепится шаровой головкой 11,
а на стреле — головкой 18, закрепленной штифтом 17 в цилиндре 6.

Механизм подъема и опускания ракеты. Обычно
он представляет собой грузовую лебедку с полиспастовой системой.
Привод редуктора лебедки осуществляется от электродвигателя
или от гидромотора. Грузовую лебедку на установщиках с подъем-
но-направляющей стрелой размещают в передней части рамы (см.
рис. 5.6), а в установщиках с контейнером (см. рис. 5.8) —в перед-
ней части контейнера.

Электрооборудование. В установщиках с электриче-
ским приводом наибольшее распространение получили электродви-
гатели трехфазного переменного тока с короткозамкнутыми рото-
рами. Управление приводными электродвигателями осуществляется,
как правило, дистанционно с пульта управления с использованием
релейно-контактных схем.

Комплектующее оборудование может включать в
себя съемные площадки обслуживания, лестницы, лебедки для
подъема небольших грузов, стяжки для крепления установщика к
закладным частям, тент и т. п.

5.3.	РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И МЕХАНИЗМОВ УСТАНОВЩИКА

1.	Расчет стрелы

Конструкция стрелы и ее габаритные размеры зависят от дей-
ствующих нагрузок, а также от размеров и веса ракеты.

Стрела должна быть легкой, прочной и жесткой, а ее размеры
минимальными.

Конструкция стрелы и ее компоновка на установщике не дол-
жны в значительной мере увеличивать общие габариты установ-
щика и существенно повышать положение его центра тяжести.
В связи с этим целесообразно горизонтальное и по возможности
наиболее низкое расположение стрелы в походном положении.

В большинстве конструкций стрел подъема несущими силовыми
элементами являются две продольные балки (или плоские трубча-
тые фермы), соединенные между собой поперечными связями.

При расчете стрелы примем следующие допущения:

1.	Стрелу рассматриваем как две несвязанные балки.

2.	Считаем, что на каждую балку вследствие симметричности
конструкции стрелы приходится половина веса ракеты.

Определим распределение веса ракеты Gp между ее передней и
задней опорами (рис. 5.14,а). Обозначим через GA часть веса ра-
кеты, воспринимаемую передней опорой (точка Л), через GB —
часть веса ракеты, воспринимаемую задней опорой (точка В), и
через RA и RB— реакции от веса ракеты в этих опорах. Тогда урав-
нение моментов относительно точки В запишется в виде

2 М» = 0; RA Т- />]) -)—j- — 0,
откуда реакция в передней опоре ракеты составит
— Ra = °a= 2 (fl, 4- в,) ’

Рис. 5.14. Расчетная схема стрелы подъема

Gp

где ------половина веса ракеты, приходящегося на каждую про-

дольную балку стрелы.

Из уравнения моментов относительно точки А

VI	Ср

2^7ИЛ = 0; —(й1 + £0 +-^-а1=0
получим величину реакции в задней опоре ракеты

D — П __ ^раг

-/<3_оя_2(Я1 + 61).

Для определения реакций Rd и Rc в опорах стрелы (рис. 5.14,6)
составим уравнение моментов относительно точек С и D:

^MC = Q- GAa+ ^b-GBh-RD(d+h)=0,

откуда



G^ + ^-b-G^

d + Л

MD —0; G А {л + h -* d) 4—+ b 4- d) 4~ GPd — Rc (h-\-d) =0,

откуда

Ga (a + Л + rf) + -y- (b 4- h + d) + GBd

Rc =------------------hTd-----------------

где Gc—вес стрелы.

Определим изгибающие моменты в сечениях b—Ь, с—с и d—d
(рис. 5.14, в)

мь-ь = ОА{а — by
Мс_с = ОАа + ^Ь-,

Md_d = RDd.

Напряжение изгиба в каком-либо сечении определится из урав-
нения

а

где М—изгибающий момент в рассматриваемом се-
чении;

w —------------момент сопротивления сечения (рис. 5.15);

[з]—допустимое напряжение на изгиб.

Подбор сечений балок стрелы производят по формуле

uz=¥r--
1«1

Величину максимального прогиба стрелы удобно определить
графоаналитическим способом с учетом переменного момента инер-
ции сечений стрелы в такой последовательности:
। разбиваем балку на ряд отрезков длиной Ц, 1%, 1з, Ц, 1$ и
(рис 5.14, г) и под эпюрой изгибающих моментов строим эпюру
преобразованных моментов Л1пр, определяемых по формуле

ЧР=л<-^.

I —максимальный момент инерции сечения балки;
max

/— момент инерции в рассматриваемом сечении.

Рис. 5.15. Сечение
двутавровой балки

Действо д
тельная —
балка

Фиктив-т а 1
мая г—
йалка 1

_С__Д

£	5

Д:

Рис. 5.16. Схема приведения
действительной балки к фик-
тивной

Для балки двутаврового сечения (см. рис. 5.15) момент инерции
определится по формуле

, _ BH3—bh3

1 ~	12

2.	Принимаем нулевую линию эпюры /Ипр за ось фиктивной
балки, а саму эпюру Л1пр за фиктивную нагрузку qf-, опоры фик-
тивной балки принимаем в соответствии с опорами действительной
балки (рис. 5.16). Интенсивность фиктивной нагрузки qf имеет раз-
мерность кГ • см, фиктивные поперечные силы Р/— кГ-см2 и фик-
тивный момент Mf — кГслР.

3.	Определяем фиктивные поперечные силы Pf (рис. 5.14, (?)

Рfl— <2 ^nplA»	PfO— 2 (^ПР3	^пр<) (А А)>

Pf2 — ''^npl (A A)i Pfl — ^пр4 (А А)>

Р/3 =	(^Пр2 — ^Aipl) (А А)> Р/S = ~ (^пр4 ^про) (А А)>

Р/4 = л/яр2 (/, - А); Р,б = М,р.-> (А - А);

Pfo — — (^пРз — •Мпрг) (А А); Рцо= ^прз (А А-,)-

4.	Подсчитываем величину опорных реакций Pcj и Rdj

2 ^fD == 0’ Pc.f ~

Pf* [Щ - /4) - 0.33 (/6 - /,)] + РЛ [(/„ - /,) - 0,5 (/6 - /4)] + Р/,о 0,66 (/5 - /6)

4-/.
2 ^fc — RDf —

_ P/8 0,33 (/, - /<) + Pfy [(/, - 4) + 0,5 (/, - /4) 1 + Pho t(/s - z4) + 0,33 (/„ - <t)l
/»— Ц

5.	Определяем величину фиктивного изгибающего момента MfA
в сечении а—а наибольшего прогиба

MfA = РдО.6664 + Р/2 [Zi+0,5 (/2-Zi)]+P/s [Л+0,666 (/2-Zi)] +
+^/44 + о,5 (/3—/2)]+Р/5 [4+0,666 (4—4)1+£%14+0,33(4—4)1+
+ Р/714+0,5 (4—4)]+/?с/4-

6.	Определяем прогиб в сечении а—а

где Е — модуль упругости материала;

/ — момент инерции балки в сечении а—а.

Для стальных балок в зависимости от их назначения величина
относительного прогиба должна находиться в пределах 0,001—
0,004.

2. Расчет механизма подъема стрелы

Среди механизмов подъема стрелы наибольшее распростране-
ние получил гидравлический механизм подъема с телескопическими
гидродомкратами.

Применение телескопических гидродомкратов для подъема
стрелы с ракетой обусловлено рядом их положительных качеств:
компактностью в сложенном положении, способностью развивать
большие усилия, большой суммарной длиной в растянутом положе-
нии и хорошей сопротивляемостью продольному изгибу.

К числу недостатков телескопических гидродомкратов следует
отнести сравнительно высокую стоимость их изготовления и труд-
ность обеспечения герметичности в местах сопряжений подвижных
деталей.

Для уменьшения усилия, развиваемого домкратом в начале
подъема, его ось в походном положении желательно расположить
перпендикулярно стреле подъема. Однако для уменьшения длины
домкрата в растянутом положении нередко его устанавливают на-
клонно по отношению к стреле и раме установщика, располагая
нижний шарнир домкрата ближе, чем верхний, к оси цапф стрелы.

Исходным этапом для расчета гидродомкрата является расчет
усилий, которые он должен развивать для подъема стрелы с раке-
той на различных углах подъема.
Для расчета этих усилий примем следующие обозначения
(рис. 5.17):

Сл, и О'с — соответственно вес ракеты и вес стрелы;

G = (jp + Gc—вес поднимаемой системы;

хр, 2р, лс и zc — косрдинагы центров тяжести соответствен-
но ракеты и стрелы;

О, С*! и О?— соответственно оси вращения стрелы, верх-
него и нижнего шарниров гидродомкратов;
а = ОО. — const — расстояние от оси вращения стрелы до верх-
него шарнира гидродомкрата;

Ь= ОО,= const — расстояние от оси вращения стрелы до ниж-
него шарнира гидродомкрата;

с = OtO2 = var расстояние между шарнирами гидродом-
крата.

2

Рис. 5.17. Схема к определению нагрузок, действующих на меха-
низм подъема стрелы

Координаты общего центра тяжести поднимаемой системы
«стрела — ракета» найдем из уравнений

1J и-'-р 4" G с-^с
Z = —Gp+Gc

(5.1)

и

v	Gp^p + GqZc

Z Gp + G'c ’

а расстояние R от оси вращения стрелы до общего центра тяже-
сти— из выражения

R = ОН = V х2 + г".

При расчете усилий, развиваемых гидродомкратом, силы трения
не учитываем вследствие их относительной малости. Силы инерции
также во внимание не принимаем, полагая, что подъем стрелы с
ракетой производится с большой плавностью.

Усилие Р, развиваемое домкратом, разложим на нормальную Р„
и касательную Рк составляющие (рис. 5.18). При этом касательная
составляющая определится из выражения

А’к = Psin у.

(5.2)
Сила P,s на плече а создает момент М = Риа, откуда

Л1

а

(5.3)

где М—момент сопротивления подъему' стрелы с ракетой, равный
моменту, развиваемому гидродомкратом.

Решая совместно уравнения (5.2) и (5.3), получим

(5.4)

р = _*С_
a sin 7

Рис. 5.18. Схема к определению усилий, развиваемых
гидродомкратом механизма подъема стрелы

Определим значения величин, входящих в уравнение (5.4).

Момент сопротивления подъему стрелы с ракетой равен

Л1 = Л1о + Л1,	(5.5)

где Ма— момент от силы тяжести;

Мв—момент от ветровой нагрузки.

Момент сопротивления от силы тяжести найдем из уравнения
Л40 = GR cos (х, 4- а),	(5.6)

где а — текущий угол подъема.

Пренебрегая площадью миделевого сечения стрелы с ракетой
вследствие ее относительной малости, момент от ветровой нагрузки
определим из выражения

Мд = к qFh sin2 (а0 + а),	(5.7)

где к — коэффициент аэродинамического сопротивления
стрелы с ракетой;

р®2

q = -----скоростной напор ветра;

р—плотность воздуха;
w — скорость ветра;

F— площадь парусности стрелы с ракетой при их вер-
тикальном положении;

h — расстояние от нижнего среза стрелы с ракетой до
центра давления.

С учетом уравнений (5.6) и (5.7) выражение (5.5) примет вид

А1 = GR cos (я? 4 я) + tcqh sin2 (я„ 4- я).	(5.8)

Выразим величину	входящую в уравнение (5.4), через

известные величины. Из треугольника 00,0г на основании теоремы
синусов получим

С __ sill (сц + а)

b	sin 7	’

(5.9)
теорему

(5.10)

(5.П)

и (5.)

откуда

1	=	' с

sin 7 Ь sin (а, + а) 

Сторону с- треугольника 00\02 определим, используя
косинусов:

с = V а2 4 & — ~ab cos (я[ 4- я).

Подставив значение с в уравнение (5.9), получим

1	-at> COS («] + а)

sin 7	b sin (eq + а)

После подстановки в уравнение (5.4) выражений (5.8)

получим в окончательном виде уравнение для определения силы,
развиваемой гидродомкратом:

Р =

=	с<"	Ь "1 t sin? ( 4J b‘‘ - Ua b cos h.

«/> Sin (rt] + а)	' V'-1^)

Решение уравнения (5.12) удобно производить в табличной
форме. С этой целью обозначим

f i («) = Л1а = (]R cos (я, 4- я);

/ 2 (я) = Мв = KqFh sin2 (я0 4- я);

/3 (я)= 2ab cos (rj 4- я);

fi (“) = ab sin (я, 4-я);

А = а2 4- Ь\

При этом уравнение (5.12) значительно упростится и запишется
в виде

Р = (fi («) + h («)] -1—/<(4 llJ 	<5-13)
Для упрощения решения значения каждой из функций, входя-
щих в выражение (5.13), обычно сводят в таблицу .для углов
подъема, принимаемых через определенные интервалы (например,
через 10°).

График зависимости Р=/(а) одного из механизмов подъема
стрелы показан на рис. 5.19. Зная закон изменения усилия Р для
заданных размеров цилиндров, находят давление р, развиваемое в

Рис. 5.19. График изменения усилия, развивае-
мого гидродомкратом механизма подъема стре-
лы в зависимости от угла подъема стрелы:

1 — без учета ветровой нагрузки; 2 — с учетом ветра,
направленного встречно подъему; вщ, вц, otj и ajy—
углы подъема стрелы, соответствующие выходу ци-
линдров III, II, I и IV

Рис. 5.20. График изменения
давления в полостях гидродом-
крата в зависимости от угла
подъема стрелы

нижней полости домкрата в процессе подъема стрелы с ракетой,
по формуле

(514)

где	Ft— торцовая площадь /-того цилиндра;

q = 0,884-0,94 — КПД домкрата.

График изменения давления р в нижней полости гидродомкрата
при выходе цилиндров в последовательности III—II—1—IV показан
на рис. 5.20 Как следует из графика, в моменты включения в работу
цилиндров II, I и IV происходит ступенчатое изменение давления,
вызванное скачкообразным изменением торцовой (рабочей) пло-
щади цилиндров.

Максимальная величина давления ртах в камере противодав-
ления, обеспечивающего восприятие гидродомкратом растягиваю-
щей нагрузки, определяется из условия

Pro„ = -^ + V,	(5.15)
где Р'—максимальное усилие, растягивающее гидродомкрат, по-
сле перехода общего центра тяжести стрелы и ракеты
за вертикаль, проведенную через ось вращения стрелы;
F'—рабочая площадь камеры противодавления;

\р— дополнительное давление, обеспечивающее запас грузо-

подъемности гндродомкрата при опускании стрелы с ра-

кетой.

Расчет прочности цилиндров гидродомкра
та производят ио формуле для толстостенных
сосудов-

р -I- г'

—	(5.16)

гн 'в

где гн— наружный радиус цилиндра;

гв— внутренний радиус цилиндра;

р—максимально возможное давление в
гидросистеме.

Рекомендуется также дополнительно про-
изводить проверку прочности цилиндров по
формуле

° =	(5-17)

где dB— внутренний диаметр цилиндра;-

о — толщина стенки цилиндра;

р—максимально возможное давление в
гидросистеме.

Расчет на устойчивость телескопического
домкрата сводится к оценке запаса устойчи-
вости

Лу =—ут-5,	(5.18) Рис. 5.21 К расчету

гндродомкрата на
где Ркр— критическая сила;	устойчивость

Р—нагрузка, действующая на домкрат.

В общем случае телескопический гидродомкрат представляет
собой многоступенчатый полый цилиндр с шарнирно закрепленны-
ми концами (рис. 5.21). В процессе работы домкрата его длина I
увеличивается, а нагрузка Р (см. рис. 5.19) уменьшается. После

перехода центра тяжести стрелы с ракетой через вертикаль (про-

ходящую через ось цапф) нагрузка меняет знак (домкрат начинает
подвергаться растяжению), и'проверка его на устойчивость для
этого случая не производится. В исходном положении (до начала

подъема стрелы с ракетой) длина домкрата минимальна, его мо-
мент инерции максимален и условия устойчивости, как правило,
наилучшие Поэтому проверку устойчивости телескопического дом-
крага осуществляют для нескольких промежуточных положений.
Величина критической силы может быть определена по формуле
Эйлера

я2£7т »„

___ ГП t h

/кр — ~2
‘рас

(.5.19)

где Е — модуль упругости материала;

^пип~Л = ‘(й	~^в) —момент инерции выдвинутого цилиндра

наименьшего диаметра для рассчиты
ваемого положения;

d„ — наружный диаметр цилиндра;

dB — внутренний диаметр цилиндра;

I — расчетная длина гидродомкрата для
рассчитываемого положения.

С учетом ступенчатости гидродомкрата величин)' критической
силы находят из выражения

р = т

г Кр Ч р

(5.20)

где т)— коэффициент критической нагрузки, зависящий от числа
участков изменения сечений и отношения наименьшего момента
инерции /тщ к наибольшему /т8х для рассчитываемого положения
гидродомкрата. Значения коэффициентов т; приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Значение коэффициента критической нагрузки т]

‘min  ^шах	Число участков изменения сечений			
	2	3	4	5
0.2	1.3	1 38	1.62	1.83
0,4	2,47	2,72	2,77	2,8
0,6	3,50	3,66	3,68	3,69
0,6	4,35	4,44	4,45	4,49

может быть также

определена

по фор-

Критическая сила Ркр
муле А. П. Коробова

Р

'кр р

где /ъ /2....1„— моменты инерции I, II и /i-го цилиндров;

—длины выхода I, II и /i-го цилиндров.
Выбор насоса для гидропривода механизма подъема и опуска-
ния стрелы осуществляют по каталогу. При этом мощность насоса
определяют из выражения

(5.22)

п

где<?н= -------производительность насоса;

wn— внутренний объем п го цилиндра;

— время подъема стрелы с ракетой в вертикальное
положение (на заданный угол);

ра = (/?„,„+	—давление, развиваемое насосом;

р ах — максимальное рабочее давление в гидродом-

крате;

Sp —потери давления в гидроприводе;

— КПД насоса.

Потребная.мощность приводного двигателя насоса

где т)п— КПД механической передачи от электродвигателя к на-
сосу .
ГЛАВА VI

ЗАПРАВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ РАКЕТ

6.1. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ,
ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЗАПРАВОЧНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ

Под заправочным оборудованием понимают совокупность спе-
циальных агрегатов, систем и устройств, обеспечивающих транс-
портировку, хранение и заправку ракет компонентами топлива и
сжатыми газами*. Кроме того, с помощью заправочного оборудо-
вания производятся сдив компонентов топлива из баков ракет, пе-
ремешивание компонентов топлива при хранении, термостатирова
ние и другие операции. Классификация заправочного оборудования
приведена на рис. 6.1

Подвижное заправочное оборудование в зависимости от выпол
няемых функций разделяется на цистерны, заправочно-дозирующие
станции и заправщики.

Подвижные цистерны являются наиболее простыми и дешевыми
агрегатами заправочного оборудования. В них перевозят и вре-
менно хранят компоненты топлива. Их можно подразделить на же-
лезнодорожные и грунтовые.

Грунтовая цистерна — это емкость, установленная на
шасси автомобиля или полуприцепа (прицепа) и оборудованная
трубопроводами, арматурой и контрольно-измерительными прибо-
рами, обеспечивающими прием и выдачу компонента топлива и
наблюдение за его параметрами (уровнем, давлением и темпера-
турой).

Грунтовые цистерны могут иметь систему сжатого газа для над-
дува газовых полостей емкостей и вытеснения при выдаче компо-
нента. У грунтовых цистерн — наибольшее значение коэффициента
грузоподъемности, представляющего отношение веса перевозимого
компонента к весу всего агрегата. Это объясняется тем, что они
кроме емкости имеют минимальное количество другого оборудова
ния. Наиболее высокое значение этого коэффициента можно полу-
чить при создании специальных самоходных цистерн, в которых
корпус емкости используется как рама агрегата.

* Системы заправки сжатыми газами изложены в гл. VII.
□ з £			аоннэ'тп'пюс
X о о о			
степ 1ЩСНН			ЭОННЭЬ111>ПООЛ)Г01/
			
			
§ § о			ЭОШ?9(/МШ0
со			
X 3 3 3“			ньпнэиьрйиЛ мпыьпс) з
ж S.			
			
			
Eg ° S			OOMOOhnU/DWUlUBoAlfOU
			
			
о о			эояоэъпшои/ошоу
			
л  'О §			tsHvodA  Isl/Odiu ио>1 Qivoiuono оц
			
Q *3			
с = о •*»			
_ та Р о			WOnHDtiOdllGOp
			впитано з
DIUf			3NUHl)00dnHnpW0)l
ь3: и			
° <5 ° с'о с			tvo>iaiui>wv:)
			
° g			PVODHDDIIl/ODpIQg
			пэьорои ПОНЭОЭОН Э
			
о со ~			nwDUiHPHOiirto*
о о  >.^Е			nwnsAcIV
<о 2£ X			
Ло 30 запроси?* компоне			ПИОСОЗ tlWl<lUlDM(2
			watrauinuDnuo
		L	wnhotdoj
			
X = 3			SOHdDhOnhDIlIJ
			
5 5			
= S			
О			1
ЕХ			эонжпорои

икания заправочного
Заправочно-дозирующие станции представляют со-
бой подвижные средства, снабженные насосной установкой и дози-
рующими устройствами. Оборудование заправочно-дозирующих
станций размещается в специальных кузовах автомобилей.

Подвижные заправщики объединяют в себе грунтовую
цистерну и оборудование заправочно-дозирующей станции.

Подвижные средства заправки могут применяться как в ста-
ционарных (наземных и шахтных), так и в подвижных ракетных
комплексах. При наличии на боевых позициях стационарного за-
правочного оборудования (систем заправки) роль подвижных за-
правочных средств сводится к транспортировке компонентов топли-
ва и заполнению ими емкостей стационарных систем. Для этой цели
используются грунтовые цистерны и заправщики.

Стационарное заправочное оборудование монтируется в спе-
циальных защищенных и полузащищенных долговременных соору-
жениях. Оно может размещаться в зонах хранения компонентов
топлива и на боевых позициях для выдачи компонентов топлива в
подвижные агрегаты заправки.

На боевых позициях могут быть созданы стационарные системы
для скоростной заправки ракет близко расположенных пусковых
установок.

Размещение систем заправки зависит от типа боевой позиции
(наземная, шахтная), а также от количества пусковых установок.
При размещении систем заправки, с одной стороны, стремятся их
максимально приблизить к пусковому устройству с целью сокра-
щения длины заправочных коммуникаций и расхода компонента
на их заполнение и, с другой — обеспечить при аварийном пуске
ракеты их безопасность.

В состав стационарной системы заправки входят рабочие ем-
кости и емкости хранения с необходимой арматурой и приборами,
насосная станция с запорной и распределительной арматурой,
фильтрами и оборудованием для дренажа трубопроводов, маги-
стральные трубопроводы к заправочным колодцам.

Управление работой стационарных систем осуществляется ди-
станционно.

В зависимости от вида заправляемого компонента различают
оборудование для заправки окислителем, горючим, сжатыми газа-
ми и другими компонентами.

По способу подачи компонентов топлива в баки ракет запра-
вочное оборудование подразделяется на оборудование с насосной
подачей, с подачей выдавливанием, самотеком и комбинированной.

Системы с насосной подачей обеспечивают перекачивание с тре-
буемым напором и расходом компонентов топлива. В простейшем
случае система состоит из одной или нескольких емкостей I
(рис. 6.2,а), насосной установки 2, системы трубопроводов, арма
туры, фильтров 5, гибких шлангов 6 и наполнительных соедине-
ний 7, которыми система заправки соединяется с заправочно-слив-
ными клапанами ракеты.
Для первоначального заполнения насоса и обеспечения его ра-
боты без кавитации полость емкости / над компонентом наддувают
газом до давления 0,5—1,5 ат.

Для заправки баков двухступенчатых и многоступенчатых ракет
устанавливают (при необходимости) дополнительные насосные
установки. При одной установке трубопровод после нее разветвляет-
ся на несколько магистралей для одновременной подачи в два или

Рис. 6.2. Схемы систем заправки:

а—с насосной подачей; б —с подачей выдавливанием; / — емкость; 2—на-
сосная установка; 3 и 4—клапаны; 5 — фильтр; 6 — гибкий шланг; 7—на-
полнительное соединение; 8 — источник сжатого газа; 9 — вентиль; 10 — регу-
лирующая аппаратура

несколько баков. Такие системы нуждаются в мощных источниках
энергопитания. При перекачке криогенных компонентов топлива
требуется предварительное охлаждение насосов.

Система заправки выдавливанием компонентов топлива
(рис. 6.2,6) имеет аналогичные элементы, за исключением насос-
ных установок. Необходимый напор создается за счет избыточного
давления над поверхностью компонента топлива в емкости. Для
этого служит источник сжатого газа 8 с регулирующей аппарату-
рой 10.

Для выдавливания могут использоваться: хранимые в баллонах
сжатые газы (воздух, азот, гелий); газы, получаемые при сжигании
жидких и твердых газообразователей (компоненты топлива, твер-
дые газообразователи), а также газы, получаемые в процессе гази-
фикации компонентов топлива, имеющих низкую температуру ки-
пения (жидкий водород, жидкий кислород).

В процессе выдавливания компонента из емкости заданное в
ней давление может поддерживаться постоянным с помощью газо-
вого редуктора I (рис. 6.3, а) или с небольшими отклонениями от
заданной величины с помощью двух реле давления 4 и 5
(рис. 6.3,6) и отсечного клапана 3, что достигается следующим

Рис. 6.3. Схемы наддува емкостей в системах заправки
выдавливанием:

а —с постоянным давлением наддува: б —с реле давления и
отсечным клапаном; / — газовый редуктор: 2 —емкость; 3 — от-
сечный клапан (клапан наддува); 4 — реле максимального дав-
ления наддува; 5 — реле минимального давления наддува

образом. Реле давления 4 по достижении в емкости максимального
давления наддува рм с помощью отсечного клапана 3 прекращает
подачу сжатого газа в емкость, а реле 5 при понижении ниже ми-
нимального давления выдавливания рп ее возобновляет. В период,
когда давление в емкости находится между максимальным и мини-
мальным, выдавливание осуществляется за счет расширения газа.

Системы заправки с подачей выдавливанием позволяют полу-
чить любую практически необходимую производительность. Однако
при создании таких систем требуются емкости с более толстыми
стенками, так как подача обеспечивается при наддуве их до высо-
ких давлений. Кроме того, при использовании сжатых газов необхо-
дима ресиверная с достаточным количеством баллонов.

Наиболее простыми являются системы заправки с подачей са-
мотеком. Перемещение компонента топлива в таких системах про-
исходит за счет гидростатического давления из-за разности уровней
компонента в емкости системы заправки и в баках ракет, распола-
гаемых ниже. Такие системы применяются редко, так как переме-
210
щение жидкости в них происходит с небольшими скоростями и на
проведение заправки требуется много времени.

Системы заправки, использующие одновременно два из описан-
ных способов, называют комбинированными.

Большое значение при заправке ракет имеет точность отмери-
вания заданного количества (дозы) компонента топлива. Это коли-
чество может быть задано по весу или объему. Допустимая погреш-
ность при заправке обычно не превышает 0,1—0,5% от заправляе-
мой дозы. Требуемая точность заправки обеспечивается выбором
соответствующего способа дозирования и режима заправки. Наи-
более распространенным для систем скоростной заправки является

Рис. 6.4. График двухступенчатого режима заправки

двухступенчатый режим. Он характеризуется тем, что вначале за-
правляется основное количество компонента топлива с возможно
большим расходом Qe, а в конце заправки производится переход на
малый расход QM. Величина малого расхода выбирается из усло-
вий, чтобы за время /ам закрытия пневмоклапана малого расхода
погрешность в количестве заправленного компонента топлива не
могла превзойти максимально допустимую. График изменения рас-
хода при заправке в зависимости от времени для стационарной
системы залравки с насосной подачей показан на рис. 6.4.

В момент подачи команды системой управления па начало
заправки некоторое время ta затрачивается на срабатывание
приборов автоматики, открытие клапанов, наддув емкостей
и заполнение всасывающих магистралей и насосов. После этого
происходит включение насоса, который в течение времени /ВЬ1Х вы-
ходит на режим и далее в течение времени производит заправку
с большим расходом Qa- Некоторое снижение расхода в этот пе-
риод объясняется тем, что возрастает потребный напор для подачи
компонента в бак, уровень жидкости в котором постепенно повы-
шается. По команде системы, контролирующей уровень компонента
топлива в баке ракеты, в момент, обозначенный условно на рис. 6.4
«Предварительный I», в течение времени /зГ) закрывается клапан
большого расхода и происходит постепенный переход на малый
расход QM. Когда уровень достигает заданного, по команде системы
контроля уровня (на рис. 6.4 обозначено «Уровень») за время /зм
закрывается клапан малого расхода и заправка бака компонентом
топлива прекращается.

Дозирование необходимого количества компонента топлива для
заправки может осуществляться двумя методами:

—	путем весового или объемного отмеривания измерительными
устройствами заправочного оборудования (внешнее дозирование);

—	прекращением подачи компонента топлива в момент дости-
жения им заданного уровня по сигналам датчиков или устройств,
имеющихся в баках ракет (внутреннее дозирование).

Использование первого метода предусматривает включение в
заправочное оборудование измерительных устройств: весовых, мер-
ных емкостей, расходомеров (литромеры, вертушки).

При внешнем весовом дозировании отмеривание дозы может
быть осуществлено:

—	с помощью стационарного весового устройства, взвешиваю-
щего заданное количество компонента при заполнении емкости
грунтовой цистерны;

—	путем взвешивания частей дозы в цистерне специального ве-
сового дозатора, включаемого в цепь заправки между грунтовой
цистерной и баком ракеты;

—	взвешиванием дозы весовым устройством, устанавливаемым
на заправщике.

При внешнем объемном дозировании заполнение баков ракет
может производиться через литромер или с использованием мер-
ных емкостей.

При внутреннем дозировании заполнение баков может осущест-
вляться до дренажного отверстия или устройства, а также с ис-
пользованием систем контроля заправки, которые тем или иным
способом производят дозирование по уровню компонента топлива
в баке.

Системы контроля заправки могут быть емкостными, индуктив-
ными, манометрическими, ультразвуковыми и радиоактивными.
Широкое распространение имеют емкостные и индуктивные систе-
мы контроля заправки, называемые системами контроля уровня.
Они включают емкостной или индуктивный поплавковый датчик
(указатель наполнения), установленный в баке ракеты, и блок
контроля заправки, относящийся к наземному оборудованию. Чув-
ствительный элемент датчика включается в измерительный мост
блока контроля заправки.

Для формирования команд перехода на малый расход и пре-
кращения заправки в блоке контроля заправки предусматривается
соответствующее число измерительных мостов.

Система контроля уровня может быть выполнена для выдачи
команд при один раз заданных, неизменных в процессе эксплуата-
212
ции, уровнях или для уровней, задаваемых после расчета дозы за-
правки. В последнем случае указатель наполнения позволяет про-
изводить настройку системы на различные заданные уровни.

По достижении жидкостью контролируемого уровня подается
сигнал, производящий соответствующие переключения в системе
дистанционного управления заправкой, которая выдает необходи-
мые команды управления в систему заправки. Вследствие этого за-
крываются требуемые клапаны, выключаются двигатели насосов.

Наряду с заправкой заправочным оборудованием производится
слив компонентов топлива из баков ракет. Компоненты сливаются
при несостоявшемся пуске, обнаружении неисправностей ракеты
при ее подготовке к пуску и проведении заправки с учебной целью.

Наиболее простым способом слива является слив самотеком,
так как он не требует установки дополнительного оборудования.
Но его можно применять только тогда, когда бак ракеты располо-
жен выше емкости, в которую производится слив. Производитель-
ность при сливе зависит от разности высот и сопротивления трубо-
проводов. Так как при сливе уровень в баке ракеты уменьшается,
а в емкости повышается, разность высот в процессе слива умень-
шается, что приводит к снижению производительности. По сравне-
нию с другими способами слив самотеком требует больше времени.

Так как баки ракеты выдерживают определенное давление над-
дува, необходимое для нормальной работы двигательной установки,
эту способность баков можно использовать для обеспечения слива
наддувом бака. При таком способе гидравлическая схема заправоч-
ного оборудования не усложняется и обеспечивается полный слив
компонента топлива из баков и трубопроводов. Такой способ слива
не требует затраты значительного времени и расхода электроэнер-
гии. Основной недостаток этого способа — в случае нарушения гер-
метичности бака применение его невозможно и для слива должен
быть предусмотрен еще и другой дублирующий способ.

При расположении баков ракеты выше насоса заправочного
оборудования слив может быть произведен с помощью этого на-
соса. Гидравлическая схема системы заправки при этом дополняет-
ся клапанами и трубопроводами.

В отдельных случаях, когда необходимо поднимать жидкость
на значительную высоту, для слива могут использоваться отдель-
ные насосные установки.

Иногда применяют слив с помощью струйного насоса. Для обес-
печения его работы используются насосные установки заправочного
оборудования, которые подают к соплу струйного насоса рабочую
жидкость с напором от 40 до 160 м жидкостного столба. Примене-
ние струйных насосов для слива не всегда возможно, так как они
имеют низкий КПД (0,15—0,25) и при выключении насоса, подаю-
щего рабочую жидкость, откачка прекращается, а все трубопрово-
ды остаются заполненными жидкостью. Для удаления жидкости
необходим слив ее в сливной бак и последующее выдавливание
сжатым газом в емкость заправочного оборудования.
Системы управления заправкой подразделяются на автоматиче-
ские и полуавтоматические, дистанционные и с непосредственным
ручным управлением.

Автоматические и полуавтоматические системы представляют
собой отдельные устройства, которые производят управление ста-
ционарными системами заправки ракет компонентами топлива и
сжатыми газами. Автоматические системы осуществляют контроль
за нормальной работой заправочного оборудования и в конце опе-
рации выдают сигнал о ее окончании.

Полуавтоматические системы управления выполняют в автома-
тическом режиме только часть рабочей операции (автоматическое
закрытие клапанов и выключение насоса по достижении в баке ра-
кеты заданного уровня, регулирование наддува цистерн при за-
правке и некоторые другие).

При дистанционном управлении наблюдение и включение эле-
ментов системы заправки в соответствии с технологией проведения
операции производится оператором на пульте управления заправ-
кой, установленном в специальном помещении. Контроль за выпол-
нением требуемых включений ведется визуально по мнемосхемам,
на которых загораются цветные сигнальные лампы.	z

Непосредственное ручное управление применяется на простых
подвижных агрегатах (цистернах, заправочно-дозирующих стан-
циях и некоторых заправщиках), когда количество органов управ-
ления невелико и имеется возможность их сконцентрировать в од-
ном или нескольких местах на агрегате.

Чтобы заправочное оборудование соответствовало своему на-
значению, оно должно отвечать целому ряду тактико-технических
требований, которые подразделяются на общие и специальные. Об-
щие тактико-технические требования предъявляются ко всем видам
заправочного оборудования независимо от вида ракетного ком-
плекса, в который оно входит. К ним относятся требования
конструктивного, эксплуатационного и экономического харак-
тера.

Специальные требования предъявляются к заправочному обору-
дованию исходя из общих требований к данному типу ракетного
комплекса. Их обычно составляют с учетом:

—	назначения заправочного оборудования;

—	вида компонента топлива;

—	количества компонента топлива, подлежащего заправке и
хранению;

—	допустимого времени для выполнения отдельных операций
(заправка, слив, перемешивание);

—	способа стыковки заправочного оборудования с ракетой и
другими агрегатами наземного оборудования;

—	требуемого времени хранения компонентов в цистернах за-
правочного оборудования.

Для подвижных заправочных средств дополнительно задаются
требования по скорости движения, проходимости и маневренности.
Допустимые скорости движения задаются в соответствии с зада-
ваемыми скоростями для других подвижных агрегатов наземного
оборудования.

6.2. ЕМКОСТИ

Емкости служат для приема и хранения компонентов топлива.
В зависимости от назначения они подразделяются на основные
(рабочие), вспомогательные, резервные, сливные и мерные.

Основными называют емкости, которые используются в процессе
заправки ракет. Система заправки имеет не менее одной такой ем-
кости. Основными емкостями являются емкости подвижных средств
заправки. Во вспомогательных или емкостях-хранилищах хранится
запас компонента, который перед заправкой перекачивается в ра-
бочую емкость. Резервные емкости используются для перелива в
них компонента при ремонте рабочих или вспомогательных емко-
стей. Сливные емкости служат для слива сравнительно небольших
количеств компонентов при освобождении заправочных коммуника-
ций после заправки или других операций. Мерные емкости могут
использоваться’для точного отмеривания количества подаваемых
компонентов и тарировки объемных дозаторов (литромеров).

Емкости могут быть цилиндрическими, сферическими и спе-
циальной формы, которая зависит от назначения емкости и места
ее установки. Наибольшее распространение получили цилиндриче-
ские емкости, которые могут располагаться как горизонтально, так
и вертикально Горизонтальное расположение емкостей упрощает
сооружение хранилищ и их маскировку, а также обеспечивает лег-
кий доступ к арматуре, которой они оборудуются. Для подвижных
заправочных агрегатов только при горизонтальном или слегка на-
клонном положении удается вписать их в заданный габарит.

Цилиндрические емкости состоят из обечайки и двух днищ. Ши-
рокое распространение получили емкости с обечайками круглого
сечения, которые применяются в стационарных системах и частично
на подвижных агрегатах заправки. Емкости с другой формой сече-
ния обечайки (эллиптической, чечевицеобразной) используются то-
гда, когда необходимо снизить высоту емкости.

Днища цилиндрических емкостей бывают плоскими, сферически-
ми, полуэллиптическими и полуэллиптическими с коническим пере-
ходником.

В зависимости от хранимого компонента топлива различают
емкости для компонентов с высокой и низкой температурой ки-
пения.

Емкости для компонентов топлива с высокой температурой ки-
пения делаются с одинарной стенкой. Обычно они представляют
собой цилиндрические резервуары (рис. 6.5), состоящие из обе-
чайки и приваренных полуэллиптических днищ.

Для меньшего влияния изменения температуры окружающего
воздуха на температуру компонента некоторые емкости покрывают

снаружи наружной тепловой изоляцией. В качестве изо-
ляции служат маты из какого-либо теплоизоляционного
материала (стекловолокно, шлаковата) и наружный ко-
жух, являющийся основой, к которой штырями крепится
теплоизоляционный материал. Кроме того, кожух защи-
щает теплоизоляционный материал от воздействия на
него атмосферных осадков. Кожух выполняется в виде
отдельных секций.

Емкости для компонентов топлива с низкой темпера-
турой кипения приходится изготовлять с двойными и да-
же тройными стенками. Пространство между этими стен-
ками служит для создания хорошей тепловой изоляции.
При наличии между резервуарами (наружным и вну-
тренним) пространства теплота от наружного резервуара
к внутреннему будет передаваться молекулами газа,
движущимися в этом пространстве, за счет лучеиспу-
скания внутренней поверхностью наружного резервуара
и за счет теплопроводности деталей, закрепляющих вну-
тренний резервуар в наружном. В качестве тепловой
изоляции емкостей, используются высоковакуумная,
экрано-вакуумная и порошково-вакуумная изоляции.

При применении высоковакуумной изоляции воздух
из пространства между стенками внутреннего резервуа-
ра и наружного резервуара-кожуха откачивается до дав-
ления 1  10-5— 1 • К? 6 мм рт. ст. При таком высоком ва-
кууме теплоприток к внутреннему резервуару сущест
венно уменьшается. Для уменьшения теплопритока за
счет лучистого теплообмена поверхности внутреннего ре-
зервуара и кожуха в теплоизоляционной полости поли-
руются. Высоковакуумная изоляция применяется для
емкостей небольшого размера.

Для емкостей, предназначенных для перевозки и
храпения больших количеств компонента, используется
экрано-вакуумная и порошково-вакуумная тепловая изо-
ляция.

При применении экрано-вакуумной изоляции наруж-
ная поверхность внутреннего резервуара покрывается
экранами, роль которых выполняют маты из чередую-
щихся слоев алюминиевой фольги и стекловолокна.
Экраны значительно улучшают тепловую изоляцию, но
производство их и установка трудоемки. В теплоизоля-
ционной полости создается также глубокий вакуум
(остаточное давление 1 • 10-4— 1 • 10-5 мм рт. ст).

Аналогичными качественными показателями обла-
дает также порошково-вакуумная изоляция, но она тре-
бует меньшего вакуума (остаточное давление
I •10'1 — 1 • 10-2 мм рт. ст.). При порошково-вакуумной
изоляции теплоизоляционная полость заполняется по-
рошком с низким коэффициентом теплопроводности. В качестве
такого порошка используют аэрогель кремниевой кислоты, вспучен-
ный перлит, бронзовую пудру и другие порошки.

При создании тепловой изоляции большое внимание уделяется
уменьшению теплопритока через детали, соединяющие наружный
резервуар с внутренним. Для этого уменьшают поперечные сечения
таких деталей и изготавливают их из материала с малым коэффи-
циентом теплопроводности.

Для откачивания воздуха из теплоизоляционной полости, запол-
ненной теплоизоляционным порошком, создается из труб вакуум-
ная система. Предварительное откачивание производится механи-
ческими вакуумными насосами, а окончательное откачивание
и поддержание заданного давления — адсорбционными насо-
сами.

Выбор материала для изготовления емкостей зависит от физико-
химических свойств компонентов топлива. При высокой агрессивно-
сти компонента используются нержавеющие стали и алюминий.
Для неагрессивных компонентов с высокой температурой кипе-
ния используются обычные конструкционные низкоуглеродистые
стали. '

Для уменьшения инерционных нагрузок на днища цистерн по-
движных заправочных агрегатов внутри цистерн устанавливаются
волнорезы—поперечные перегородки с отверстиями, которые раз-
деляют внутреннее пространство цистерны на несколько отсеков.
Следовательно, вся масса жидкости разделяется на отдельные
массы, пропорциональные объемам отсеков. При наличии волноре-
зов при торможении с ускорением / на переднее днище будет дей-
ствовать сила инерции не всей жидкости, а только ее части, заклю
ченной в переднем отсеке с массой Силы инерции жидкости с
массами Л12 и Л13 будут воздействовать на волнорезы и через их
крепления — на обечайку цистерны

Проектирование и расчет цистерн включают определение рабо-
чего и геометрического объема цистерн и их размеров, выбор фор-
мы и материалов, расчет на прочность, тепловой расчет и подбор
теплозой изоляции (для криогенных компонентов топлива).

Рабочий объем цистерн Рраб определяют исходя из количества
компонента топлива, расходуемого па заправку V'3, величины
несливаемого остатка ИНо и гарантийного запаса Ргар:

Vpa6 = I/8+ Уно+ К-зр-	(6.1)

Величина объема несливаемого остатка определяется положе-
нием заборного устройства, через которое поступает компонент топ 
лива из цистерны, и составляет около 0,03 Ираб.

Гарантийный запас компонента топлива образуется для обеспе-
чения заполнения магистралей и восполнения недостачи компонен-
та вследствие его испарения, утечек и всякого рода потерь. Вели-
чина гарантийного запаса может составлять около 0,05 РРаб.
Следовательно, рабочий объем можно определить из выражения
и р»5 — 0,92

Геометрический объем цистерны больше ее рабочего объема на
величину объема газовой подушки 1/газ, который необходим при
температурном расширении компонента и наддуве цистерны газом.
Объем газовой подушки цистерны составляет 5—10% ее рабочего
об ьема.

Таким образом, геометрический объем равен

Иг1,1^-1,05) Ира6.

Исходя из назначения цистерны выбирают ее форму и по вели
чине геометрического объема определяют ее размеры.

Основными нагрузками, действующими на стенки цистерны, яв-
ляются нагрузки, вызываемые давлением наддува цистерны газом
ра при хранении и выдаче выдавливанием, гидростатическим давле-
нием столба жидкости р/, и давлением Pj от сил инерции жидкости,
возникающих в результате сейсмического воздействия на емкость
или в результате изменения скорости движения подвижного агре-
гата. Кроме того, на цистерну действуют нагрузки от веса установ-
ленной на ней арматуры и деталей цистерны.

Напряжения, возникающие в стенках обечайки цистерны от вну-
треннего давления, могут быть определены из выражения

Рр + (6.	С)|

°Р = —230(8! —С')ч> ’	(6-2)

где рр — внутреннее давление, равное сумме давления наддува и
гидростатического давления;

— внутренний диаметр обечайки;

$1— номинальная (чертежная) толщина стенки обечайки;

С — поправка к толщине стенки обечайки, учитывающая воз
можность минусового допуска на толщину листа и кор-
розии (0—1 лъи);

<р — коэффициент прочности сварного шва (<р=0,95).

Напряжения от внутреннего давления в днище (сферическое с
закруглениями) определяются

P(,R QU>	/Ко,

и~ 200(5 — С) у’

где (о—коэффициент перенапряжения, зависящий от отношения
радиуса закругления дниша к радиусу его сферы;

С — поправка к расчетной толщине днища, учитывающая вы-
тяжку, минусовый допуск и коррозию (С = 3 лш).

Напряжения в цистерне с арматурой от веса залитой жидкости
определяются из расчета. Условно цистерна рассчитывается как
неразрезная балка на нескольких опорах, нагруженная распреде-
ленной нагрузкой и сосредоточенной силой от веса арматуры.
Опорные моменты и опорные реакции определяются с помощью
уравнения трех моментов. Напряжения от изгиба в стенках ци-
стерны определяются по изгибающему моменту Л1о и моменту со-
противления сечения W:

г М°
и~ w 

Момент сопротивления для обечайки находится, как для тон-
кого кольца толщиной

W = к (В„„ + 28,Г (8j _ Q	(6.4)

Кроме того, производится расчет цистерн на устойчивость при
возникновении в ней вакуума. Наименьшее критическое давление
определяется по формуле

£8'

Ркр = 4 (1 — р.2) R’ >

где Е— модуль упругости первого рода;

|х —коэффициент Пауссона;

R—радиус цилиндрической части емкости.

Если давление ркр меньше давления, которое может быть в ем-
кости при разрежении, то ставятся опорные кольца (шпангоуты).

6.3. ТРУБОПРОВОДЫ

По назначению трубопроводы разделяются на жидкостные и га-
зовые. Они изготавливаются из труб обычной стали, нержавеющей
стали и алюминиевых сплавов. Внутренний диаметр их колеблется
от нескольких миллиметров до 250—300 мм.

Для соединения частей трубопровода и арматуры между собой
в заправочном оборудовании обычно применяется типовое фланце-
вое соединение с уплотнением типа «шип-паз» (рис. 6.6). Труба 4
заканчивается фланцем с отверстиями и кольцевой выточкой для
прокладки 5. Материал прокладки зависит от проходящей по тру-
бопроводу жидкости. Конец второй трубы заканчивается ниппелем I
с подвижным фланцем 3. имеющим кольцевой выступ — «шип»
Наличие подвижного фланца облегчает согласование отверстий под
болты 2, стягивающие соединение. Для уменьшения переходных со-
противлений статическому электричеству на болты надеваются
П-образные планки (мостики) 6 из меди. Для контроля герметич-
ности стыков соединений применяется опрессовка. Для опрессовки
в пазу фланца под прокладкой 5 выполняется канавка а,соединен-
ная отверстием с ниппелем 7. При опрессовке на ниппель надс
вается наконечник опрессовочного приспособления и в канавку а
подается сжатый воздух с давлением несколько выше, чем давле-
ние протекающей при работе жидкости. После того как величина
давления установится, подачу воздуха прекращают и производят
220
выдержку. Если соединение герметично, то в процессе выдержки
не будет происходить спада давления.

Линейные перемещения трубопроводов при изменении их длины
от колебаний температуры воспринимаются сильфонными, S-образ-
ными и fi-образными компенсаторами, которые монтируются в пря-
мых трубопроводах с интервалом около 30 м.

В зависимости от соединения отдельных труб между собой тру-
бопроводы можно подразделить на простые и сложные. Простым
называют трубопровод постоянного диаметра без разветвлений. Все

Рис. 6.6. Фланцевое соединение с устройством для опрес-
совки:

а — фланцевое соединение; б — устройство для опрессовки;
/—ниппель; 2 — болт; 3 — подвижной фланец; 4—труба; 5 —
прокладка; 6— мостик; 7 — ниппель

остальные трубопроводы сложные. Они представляют собой после-
довательное и параллельное соединение простых трубопроводов.
При последовательном соединении (рис. 6.7, а) соединяются про-
стые трубопроводы различных диаметров. Параллельное соедине-
ние может быть замкнутым (рис. 6.7,6) и разветвленным
(рис. 6.7,в).

Для определения возможности подачи по трубопроводу жидко-
сти с определенным расходом необходимо определить потребный
напор, который зависит от геометрической высоты, на которую сле-
дует поднять жидкость, и потерь на преодоление гидравлических
сопротивлений трубопровода. Величина гидравлических потерь на-
пора зависит от режима течения жидкости в трубопроводе, свойств
трубопровода и физико-химических свойств жидкости (прежде все-
то от ее вязкости).
Все гидравлические потери напора складываются из затрат на
трение в трубопроводе и на преодоление местных сопротивлений.
Потери энергии на трение, возникающие в прямых трубопроводах
постоянного сечения, возрастают пропорционально длине трубопро-
вода и определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

Vcp

Лтр —А rf 2g ’

где X — коэффициент потерь на трение для отрезка трубы с дли-
ной, равной внутреннему диаметру d, м\

I — длина трубы, .и;

уср — средняя скорость движения жидкости в трубопроводе,
м/сек:,

g— ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/сек2).

Рис. 6.7. Виды соединения трубопроводов:

а — последовательное; б — параллельное замкнутое;
в — параллельное разветвленное; /, 2 и 3 — простые
трубопроводы

Коэффициент потерь на трение зависит от режима течения жид-
кости в трубопроводе.

Режим течения жидкости (ламинарный или турбулентный) за-
висит от скорости. Смена режима происходит при критической ско-
рости цкр, которая зависит от кинематического коэффициента вяз-
кости V, диаметра трубопровода d и критического числа Рейнольд-
са ReKP
По многочисленным опытным данным, число ReKP для критиче-
ской скорости течения жидкости приблизительно равно 2300. Если
в приведенное выражение подставить скорость жидкости и, имею-
щую место в данном трубопроводе, ее вязкость v и диаметр трубо-
провода d, то получим действительное число Рейнольдса Re, сравне-
ние которого с критическим позволяет судить о режиме течения.
При Re<ReKp поток ламинарный, а при Re>ReKp— турбулентный.

Коэффициент потерь на трение для ламинарного потока опре-
64

деляется по формуле Хт = -^, а Для турбулентного течения в
гладких трубах — по эмпирическим формулам Конакова (1) и Бла-
зиуса (2)

1	\ у _______J_____.

' т ~ (1,8 IgRe — 1,5)2 ’

2	) =

J/Re

Местные потери возникают в связи с изменением формы и раз-
меров сечения трубопровода. Местными сопротивлениями являются
сужения и расширения, закругления, колена, гофры, диафрагмы,
задвижки, вентили, клапаны, фильтры.

Потеря напора от местных сопротивлений определяется по фор-
муле

h = с 1k

пы *.м 2g 1

где £м— коэффициент местного сопротивления, определяемый экс-
периментально и приводимый для различных видов сопротивлений
в справочниках и паспортах на арматуру.

Общая потеря напора от ряда местных сопротивлений равна
сумме потерь от каждого сопротивления.

Полная величина гидравлических потерь напора, в трубопро-
воде равна

2

^гвдр = (2 См + Хт -Т")	(6.6)

Для преодоления этих потерь и подъема жидкости на высоту
Zi — Zi=i\Z потребный напор составит

Я„отр = AZ + ( 2 См + Хт —)	,	(6.7)

или, выражая уср через расход Q, wcp ==-X. • получим

^Потр = AZ + (2 См + 2gTiW •	(6'8)
График, построенный по этому уравнению для трубопровода,
называется характеристикой трубопровода. От начала координат
/Л1отр — Q откладывается величина которая положительна, если
жидкость по трубопроводу поднимается вверх. Затем откладывают-
ся величины потребного напора при различных величинах расхода.
Характеристики простых трубопроводов для ламинарного и турбу-
лентного режима течения показаны на рис. 6.8. При движении жид-
кости сверху вниз характеристика пересекает ось абсцисс в точке С,
которая указывает на величину расхода в данном трубопроводе
при движении жидкости самотеком (//потр = 0).

Ламинарный режим Турбулентный режим

Рис. 6.8. Характеристики трубопроводов

Характеристики сложных трубопроводов строятся по характе-
ристикам простых трубопроводов, образующих сложный.

При последовательном соединении трубопроводов с различными
диаметрами (см. рис. 6.7,а) потеря напора между крайними точ-
ками будет равна сумме потерь соединенных трубопроводов. Вели-
чина потребного напора определяется графически. Характеристики
трубопроводов наносятся в одном масштабе на график (рис. 6.9, а)
и затем для задаваемых расходов определяются потребные напоры
как сумма ординат характеристик. По полученным точкам строится
характеристика сложного трубопровода с последовательным соеди-
нением трубопроводов.

При замкнутом параллельном соединении между точками М и
N (см. рис. 6.7,6), где потоки расходятся и сливаются, существует
следующее соотношение:

Q = Qi + Q3 + Q3,	(6.9)

Где Qi, Qj, Q3 — расходы жидкости через параллельно включенные
трубопроводы.

Так как точки М и N для всех трубопроводов являются общими,
то давления р.м и Р.у для всех трубопроводов будут одинаковыми и
потери напора в каждом трубопроводе будут

Рис. 6.9. Построение характеристик сложных трубопроводов:
а —с последовательным соединением; б —с параллельным замкнутым; в — раз-
ветвленного трубопровода

Так как правые части этих уравнений равны, то S/ij = X/i2 = S/?3.
Следовательно, потери напора в параллельно соединенных трубо-
проводах равны между собой.
Для определения характеристики строят характеристики про-
стых трубопроводов и для одинаковых напоров определяют общий
расход, равный сумме расходов: Q = Qi + Q2 + Q3 (р-ис. 6.9,6).

Если параллельно соединенные трубопроводы не имеют в конце
общей точки соединения, то такой трубопровод называют развет-
вленным. Он характеризуется тем, что нивелирные высоты и давле-
ния на концах простых трубопроводов будут разными. Для такой
схемы общий расход Q также равен сумме расходов +	+

Полагая высоту в месте разветвления Z14 = 0 (см. рис. 6.7, в), для
каждого трубопровода строят характеристику по следующему вы-
ражению

-^- = AZ' + «Q2,	(6.11)

где ри—давление в точке разветвления;

1	— удельный вес жидкости;

4Z:=Z, + ^-;

I	*	1	1	’

Zt — высота конца трубопровода относительно ZM\

Pi—давление в конце трубопровода;

« = (2'>+Ч)т5^-.	(6.12)

Складывая характеристики по правилу для параллельных тру-
бопроводов, получим общую характеристику (рис. 6.9, в) для раз-
ветвленного трубопровода.

Таким образом, для расчета и построения характеристики слож-
ного трубопровода необходимо разбить сложный трубопровод на
простые, вычислить и построить в одном масштабе характеристики
простых трубопроводов и графически сложить характеристики по
правилу последовательного или параллельного включения.
*

6.4.	АРМАТУРА

Под арматурой заправочного оборудования подразумевают
устройства, предназначенные для включения и отключения отдель-
ных участков трубопроводов, регулирования и поддержания давле-
ния, предохранения от повышения давления свыше нормы, изме-
нения направления движения жидкости и устранения движения ее
в обратном направлении.

В зависимости от эксплуатационного назначения и конструктив-
ного выполнения арматуру можно разделить на запорную, распре-
делительную, предохранительную, перепускную, обратного действия
и герметизирующую.

Запорная арматура используется для отключения одних
участков трубопроводов от других. От нее требуется в закрытом
состоянии надежное герметичное отключение, а при открытом —
226
создание минимального местного гидравлического сопротивления.
К запорной арматуре относятся клапаны, дроссели, вентили и за-
движки.

Клапаны и дроссели устанавливаются в тех местах трубопрово-
дов, где по условиям выполнения технологических операций необ-
ходимо осуществлять дистанционное управление их открытием и
закрытием. Клапаны в большинстве случаев имеют пневматический
привод, достаточно простой и надежный, небольших размеров, легко
поддающийся автоматизации. Обычно их называют пневмоклапа-

Рис. 6.10. Ппевмок 1апаны:

а — с клапаном сверху; б — с клапаном снизу; / — корпус; 2 —
пневмоцилиндр; 3~ концевой выключатель; 4 — пружина; 5 и
^—штуцера; 6 — ниппель; 7 — резиновая манжета: 8 — поршень;
10 — перегородка; // — сильфон: 12 — шток; 13 — клапан; 14 —
крышка

нами (ПК). В зависимости от направления движения жидкости
через клапан различают клапаны с запорным органом (клапаном)
сверху (рис. 6.10, а) и клапаны с запорным органом снизу
(рис. 6.10,6). Клапаны подбираются и устанавливаются так, чтобы
их закрытие происходило в направлении движения жидкости.

В зависимости от того, закрыт или открыт клапан при отсут-
ствии управляющего воздуха, пневмоклапаны разделяются на нор-
мально закрытые и нормально открытые. В нормально закрытых
клапан 13 прижимается к седлу в корпусе 1 пружиной 4. В нор-
мально открытых клапанах пружина удерживает клапан в полно-
стью открытом положении.

Подача управляющего газа в пневмоцилиндр клапана может
производиться как с одной, так и с двух противоположных сторон
поршня. Пневматический привод клапанов, используемых в запра-
вечном оборудовании, может быть низкого и высокого давления.
Газ к пневмоклапанам подается от щитов заправки или ручных воз-
духораспределителей.

Пневмоклапаны, устанавливаемые на наиболее ответственных
участках, имеют дублирующий ручной привод (рис. 6.11). При нор-
мальной работе пневмоклапана ручной привод устанавливается в
положение автоматического управления и не препятствует работе

Рис. 6.11. Схема пневмоклапана
с ручным приводом:

/— крышка; 2— рукоятка; з — шпиндель;

4 — пружина; 5 — тяга: 6 — поршень; 7 —
шток; 8— клапан

пневматического привода.

Для регулировки времени за-
крытия пневмоклапанов, чтобы
избежать возникновения гидро-
удара, используются ниппеля с
калиброванными отверстиями и
игольчатые вентили, которые до-
пускают регулировку в процессе
эксплуатации.

Кроме пневмопривода, для ав-
томатизации открытия и закрытия
клапанов часто используется элек-
тропривод. Кроме днетанциопид-
го открытия и закрытия клапана
с автоматической остановкой в
крайних положениях, электропри-
вод обеспечивает предохранение
от перегрузок с помощью момент-
ной муфты, сигнализацию и воз-
можность ручного управления.

Для надежного перекрытия
участков трубопроводов, которые
применяются редко и не требуют
дистанционного управления, ис-
пользуют ручные вентили и за-
движки с ручным приводом.

Распределительная ар-
матура служит для отключе-
ния одних участков трубопрово-
дов и одновременного включения
других. При этом изменяется направление движения жидкости.
К распределительной арматуре относятся крановые, золотниковые
и клапанные устройства. Они могут быть с ручным, пневматиче-
ским и электрическим приводами.

В заправочном оборудовании используются двойные клапаны
с пневмоприводом. Они отличаются от пневмоклапанов конструк-
цией нижней части корпуса и запорной части, имеющей два кла-
пана. Нижний клапан 3 (рис. 6.12) надет на хвостовик верхнего
клапана 1. Корпус имеет три патрубка с фланцами. Один патрубок
служит для подвода жидкости и два — для отвода. В зависимости
случаев предохранительная арматура

ЗЫхоб

Рис. 6.12. Двойной клапан:
/—верхний клапан; 2 — корпус; 3 — нижний клапан

от положения клапана поток жидкости направляется в том пли
другом направлении.

Предохранительная арматура предназначена для
предохранения заправочного оборудования от разрушения вслед-
ствие повышения или понижения давления сверх допустимого. В ее
состав входят предохранительное клапаны, предохранительные
мембраны, дыхательные (вакуумные) клапаны и комбинированные
клапаны. В большинстве
устанавливается на ци-
стернах.

Предохранительные
клапаны устраняют воз-
можность чрезмерного по-
вышения давления. Кон-
струкция их зависит от
давления, при котором
они должны срабатывать.
При небольших давле-
ниях (не превышающих
1 кгс/см2) Применяются
мембранные предохрани-
тельные клапаны (рис.
6.13, а). Между корпу-
сом 1 и крышкой зажата
мембрана 11 из двух ли-
стов фторопласта. В сред-
ней части к ней прикреп-
лены золотник 3 и диск 4
с нижней опорой 5 пру-
жины 6. Для обеспечения
герметичности к золотни-
ку с помощью обоймы

и шайбы прикреплена фторопластовая прокладка 2, которая при-
жимается к седлу. Усилие прижатия золотника к седлу регули-
руется винтом 8, который изменяет сжатие пружины. После ре-
гулировки винт фиксируется контргайкой и закрывается навинчи-
вающимся колпачком 9, который пломбируется. Клапан имеет
рукоятку 10, которой проверяется его работоспособность.

При увеличении давления в емкости усилие на мембрану снизу
становится больше усилия пружины сверху и она прогибается вверх,
поднимая золотник. При этом полость емкости сообщается с тру-
бопроводом, присоединенным к боковому патрубку клапана.

Предохранительные клапаны на большие давления могут быть
сильфонными (рис. 6.13,6). Золотник такого клапана установлен в
корпусе 1 и перекрывает выход газов из нижнего патрубка в боко-
вой. Уплотнительной прокладкой он прижимается к гнезду рабочей
пружиной 6 через опору 12 и шток 15. Нижний конец штока соеди-
нен с золотником шарнирно, шток опирается на сферический под-
пятник и фиксируется штифтом. Направление движения штока
обеспечивается втулкой, запрессованной в перегородку 13. Для
устранения возможного проникания паров компонента топлива к
деталям, расположенным в крышке, а также в помещение соору-
жения золотник с перегородкой соединен сильфоном 14. Клапан
открывается тогда, когда усилие давления газов снизу на золотник
станет больше усилия пружины 6.

а)

6)

Рис. 6.13. Предохранительные клапаны:

а — мембранный; б — сильфонный; /--корпус; 2 — прокладка: 3 — золотник; 4 —
диск; 5 — нижняя опора: 6 — пружина: 7 — верхняя опора; 8 — регулировочный винт;
9 — колпачок; 10 — рукоятка; 11 — мембрана; 12 — опора; 13 — перегородка; 14 —
сильфон; /5 — шток; 16 — гайка

По величине хода при открытии золотника предохранительные
клапаны разделяются на полноподъемные и неполноподъемные.
Полноподъемными предохранительные клапаны считают тогда, ко-
гда высота подъема золотника h^d, где d—внутренний диаметр
седла. Неполноподъемные клапаны имеют

Предохранительные клапаны подбираются или рассчитываются
так, чтобы их пропускная способность G не была меньше мак-
симально возможного количества образуемых в сосуде газов для
криогенного компонента или поступаемых в него паров или газов
от питающего источника. Пропускная способность определяется по
формуле

0 = 220^/—’ (6.13)

5

Рис. 6.14. Предохранитель-
ная мембрана:

/ — заслонка; 2 —крышка; 3 —
фланец патрубка; 4 — мембра-
на; 5 — прокладка; 6 — нож

где F — рабочее сечение клапана, см2 (для полноподъемных кла-
панов F = 0,78od2, а для неполноподъемных F = 2,22 dh)\
р~~ абсолютное давление, кгс/с.и2;

Т—абсолютная температура газов, ° К;

М — молекулярный вес проходящих через клапан паров или
газов.

Предохранительные мембраны (рис. 6.14) устанавливаются там,
где необходимо дублировать предохранительные клапаны. Они пре-
дохраняют емкости и арматуру от нара-
стания давления в случае, если не срабо-
тал предохранительный клапан или если
при срабатывании клапана давление про-
должает расти.

В зависимости от компонента мембра-
на изготавливается из листовой меди,
нержавеющей стали, алюминия и других
материалов. Толщина мембраны и поло
жение ножа обеспечивают разрыв мем-
браны при определенном давлении. В не-
которых случаях предохранительные мем-
браны не имеют ножа и их разрыв про-
исходит по заранее выполненным над-
резам.

Дыхательные, или вакуумные клапа-
ны предназначены для предохранения
емкостей ог чрезмерного понижения дав-
ления. При снижении давления они про-
пускают в емкость воздух или предна-

значенный для заполнения воздушной подушки газ. Конструкция
их может быть разнообразной. Дыхательный клапан (рис. 6.15)
открывается при перепаде давлений, не превышающем 0,25 ати.
При снижении в емкости давления под действием силы атмосфер-
ного давления золотник отжимает рабочую пружину и в емкость
поступает воздух из атмосферы. Дыхательные клапаны подвижных
заправочных средств могут иметь устройства для принудительного
открытия.

Комбинированные клапаны выполняют функции как предохра-
нительного, так и дыхательного клапана. На патрубке емкости
устанавливается корпус 1 (рис. 6.16) с золотниками предохрани-
тельного 3 и дыхательного 4 клапанов. При повышении давления в
емкости сила давления на золотник 3 снизу преодолевает усилие
пружины 5 и силы атмосферного давления р0 и перемещает золот-
ник вверх. Газ через отверстия в золотнике 4 дыхательного кла-

пана и щель между золотником предохранительного и дыхатель

Рит. 6.15. Дыхательный клапан:

I — корпус: 2 — винт; 3 — нижний корпус; 4 — про-
кладка 5 —фланец; 6 —золотник; 7 —толка-
тель; 3 — пружина

Рис. 6.16. Комбинированным клапан:

I — корпус; 2 — колпак; 3 — золотник предо-
хранительного клапана; 4 — золотник дыха-
тельного клапана: 5 —пружина предохрани-
тельного клапана: 6 — регулировочная гайка:
7—гайка; «—пружина дыхательного клапана

пого клапанов выходит в ат-
мосферу.

Если давление в емкости
понижается, то под дейст-
вием разности давлений на
золотник предохранительно-
го и дыхательного клапанов
сжимается пружина 8 и зо-
лотник 4 вместе с золот-
ником 3 перемещается вниз
и пропускает в емкость воз-
дух. Давление открытия ды-
хательного клапана регули-
руется поджатием пружи-
ны 8 гайкой 7, а предохра-
нительного — гайкой 6. Свер-
ху комбинированный кла-
пан защищен колпаком 2.

Перепускная арматура
является разновидностью
предохранительной. Опа
предназначается для пере-
пуска части жидкости из ма-
гистрального трубопровода
в другой трубопровод при
повышении давления сверх
установленного К перепуск-
ной арматуре относят и пе-
репускные клапаны, уста-
навливаемые на нагнета-
тельных магистралях. Один
из них — перепускной непол-
ноподъемпый сильфонный
клапан закрытого типа по-
казан на рис. 6.17. При по-
вышении давления в маги-
страли сверх установленного
усилие давления жидкости
приподнимает над седлом

золотник и часть жидкости
через боковой патрубок по-
ступает в перепускной трубопровод. Величина подъема золотника
и количество перепускаемой жидкости зависят от давления.

Арматура обратного действия служит для свободного пропуска
жидкости в одном направлении и устраняет возможность ее движе-
ния в другом. К такой арматуре относятся различного рода обрат-

ные клапаны.

Герметизирующая арматура используется для надежного разде-
ления одних элементов заправочного оборудования от других. При-
мером подобной арматуры могут служить мембранные блоки, ко-

агрессивных паров компонентов
топлива в арматуру и дру-
гие устройства, чем обеспе-
чивается необходимая дол-
говечность оборудования.
Мембранные блоки (рис.
6.18) могут быть с прорывом
герметизирующей мембра-
ны 3, зажатой между флан-

торые предотвращают попадание

Рис. 6.17. Перепускной клапан:

/ _ корпус; 2 — золотник; 3 — сильфон;
4 — крышка; 5 — пружина; 6 — колпак:
7 — регулировочный болт; в—верхний
упор; 9 — направляющий стержень; 10 —
нижний упор; // — направляющая втулка

Рис. 6.18. Мембранный
блок:

/ — фланец; 2 — шпилька;

3—мембрана; 4 — фланец;
5 — трубка (байпас)

цами 1 и 4, давлением жидкости и с прорывом специальным
устройством. Для устранения прорыва мембраны при испытании
герметичности трубопроводов в фланцах имеются штуцера, кото-
рые соединяются трубкой 5 (байпасом). После испытаний трубка
снимается и штуцера закрываются пробками.

При принудительном прорыве алюминиевой мембраны 7
(рис. 6.19) она монтируется в корпусе 2, который устанавливается
в корпусе 4 мембранного блока. Корпус 4 имеет, входной и выход-
ной патрубки, соединяемые с трубопроводами. При необходимости
прорыва мембраны в пневмоцилиндр 9 подается сжатый газ и пор-
шень штоком 8 срезает мембрану. Мембрана под действием растя-
нутой пружины перемещается вправо и освобождает путь для про-
хода жидкости. Сигнализация о срабатывании мембранного блока
осуществляется концевым выключателем 1, установленным на пнев-
моцилиндре. При установке мембраны в корпус 2 пружина растя-
гивается приспособлением, винт которого ввертывается в отвер-
стие а упора 6 пружины. После натяжения пружины упор закреп-
ляется ганками 5.

Рис. 6.19. Мембранный блок с принудительным прорывом:

/ — концевой выключатель; 2— корпус; 3 — пружина; 4 — корпус мембранного блока;
5 — гайка; 6 — упор пружины; 7 — мембрана: 8 — шток; 9 — пневмоцилиндр

6.5.	ФИЛЬТРЫ

В заправочном оборудовании фильтры используются для предот-
вращения попадания механических примесей в емкости, арматуру
и баки ракет вместе с компонентами топлива и сжатыми газами.

Очистка от примесей может осуществляться механическим и си-
ловым методом.

При механическом методе жидкости фильтруются при пропус-
кании их через щелевые и пористые материалы фильтрующих эле-
ментов.

При силовом методе жидкость очищается за счет магнитного,
электрического, гравитационного, центробежного эффектов. Такие
фильтры имеют относительно малые габариты и обеспечивают тон-
кость очистки в 1—2 мк. При этом пропускная способность их
практически не ограничена, а гидравлическое сопротивление неве-
лико (0,1—0,15 кгс/см2 и менее). Они допускает работу при темпе-
ратурах жидкости до 500° С.

В заправочном оборудовании в основном применяется механи-
ческий метод очистки, так как фильтры работают эпизодически, а
их устройство проще и стоимость меньше.

К фильтрам заправочного оборудования предъявляется ряд тре-
бований, основными из которых являются достаточная степень
234
очистки (тонкость фильтрации) от механических примесей, мини-
мальное гидравлическое сопротивление, требуемое время работы
без очистки или замены фильтрующих элементов.

Кроме того, конструкция фильтра должна допускать очистку
или замену фильтрующего элемента без демонтажа корпуса филь-
тра из заправочной коммуникации.

Под тонкостью фильтрации понимается способность фильтра за-
держивать частицы определенных размеров. Она определяется ла-
бораторным методом.

В зависимости от тонкости фильтрации фильтры бывают:

— грубой очистки, задерживающие частицы до 0,1 мм (100л/к);

— нормальной очистки — до 0,01 мм (10 мк);

— тонкой очистки — до 0,005 мм (5 мк);

— особо тонкой очистки — до 0,001 мм (1 мк).

В заправочном оборудовании применяются фильтры грубой
очистки, обеспечивающие задержку частиц с размерами более
200—400 мк и условно называемые фильтрами тонкой очистки с от-
делением твердых частиц с размерами более 20—70 мк.

Фильтры грубой очистки устанавливаются в приемных штуцерах
и во всасывающих магистралях, где сопротивление фильтра не дол-
жно превышать 0,1—0,15 кгс!см2.

Фильтры тонкой очистки устанавливаются в нагнетательных
магистралях.

В зависимости от применяемого фильтрующего материала филь-
тры разделяются на поверхностные и глубинные. В качестве филь-
трующих материалов применяются различные металлы в виде
сеток, пакетов из тонких пластин, спеченных шариков, а также
различные пористые материалы (керамика, пластмассы и др.).
Наибольшее распространение нашли металлические сетки, которые
в зависимости от вида компонента могут быть изготовлены из
нержавеющей стали или латуни. Некоторые характеристики таких
сеток приведены в табл. 6 1.

Таблица 6.1

Номер сетки	Размер ячейки ч свету, мм	Диаметр проволоки, мм	Число проволок па 1 см	Число ячеек на 1 см1
004	0,04	0,03	143	20450
0045	0,045	0,035	125	15000
005	0.05	0,035	118	13900
(ЧХ)	0,00	0,04	100	1О0ОП
0071	0,071	0,055	80	6400
0085	0,085	0,065	66,6	4430
01	0,10	0,07	58,8	3460
015	0,15	0,10	40,8	1670
018	0.18	0,13	32,3	1040
020	0,20	0,13	30,3	918
025	0,25	0,13	26,4	694
Номер сетки одновременно показывает размер в долях милли-
метра стороны ячейки в свету.

При проектировании основные размеры фильтра определяются
из формулы

Q = qF = а	F, л/мин,

(6.14)

где Q — производительность системы заправки (насоса), л/мин;

F—площадь фильтра, слг2;

q — пропускная способность поверхности сетки в единицу вре-
мени при перепаде давления на фильтре Др и заданной
вязкости жидкости, л/мин • см2;

р. — динамический коэффициент вязкости, пз;

i—	удельная пропускная способность единицы поверхности
сетки при перепаде давления в 1 кгс/см2 и вязкости жид-
кости в 1 пз, л! мин-см2 (см. табл. 6.2).

Таблица 6.2

Значения а для некоторых сеток

Номер сетки	01	0085	0071	006	0045
а, л/мин-см2	11,24	9,91	6,93	6,06	2,27

При расчетах принимают Др = 0,14-0,3 кгс/см2 и, выбрав в з -
висимости от требуемой тонкости фильтрации сетку, определяют
потребную площадь фильтрующего элемента

F = -^~, см2.
аУр ’

(6.15)

В зависимости от конструкции фильтрующих элементов и их
расположения различают фильтры с периферийным расположением
цилиндрических элементов; с коническими дискообразными филь-
трующими элементами, расположенными соосно; с цилиндриче-
скими фильтрующими элементами, расположенными концентрично.

Фильтры с периферийным расположением цилиндрических филь-
трующих элементов чаще применяются для горючего. Подбираются
по производительности насоса. Фильтр состоит из корпуса 5
(рис. 6.20,а), крышки / и пакета фильтрующих элементов 4. Филь-
трующие элементы 4 состоят из цилиндрического перфорирован-
ного каркаса с напаянной на него сеткой. В верхней части каркас
усилен резьбовой втулкой для ввертывания в основание пакета.
В дно каркаса вварен болт для крепления фильтрующего элемента
236
к кольцу 7. Поступающее горючее продавливается через сетку
внутрь фильтрующего элемента и оттуда через основание 2 пакета
и центральную трубу 6 направляется в заправочную магистраль,
фильтры с коническими дискообразными фильтрующими эле-
ментами, расположенными соосно, используются для окислителя с

Рис. 6.20. Фильтры тонкой очистки:

а —с периферийным расположением цилиндрических фильтрующих элементов; б — с кони-
ческими дискообразными фильтрующими элементами; в —с цилиндрическими фильтрую-
щими элементами, расположенными коицентрично; / — крышка; 2 — основание пакета; 3 —
рассекатель; 4 — фильтрующий элемент; 5 — корпус; 6—центральная труба; 7 — кольцо;

8 — диск; р — фильтрующий элемент; 10 — колпачковая втулка; // — сетка; 12 — внутренний
фильтрующий элемент; 13 — наружный фильтрующий элемент; 14 — переходник; /5 — гайка

высокой температурой кипения. В корпусе 5 (рис. 6.20,6) установ-
лен пакет с фильтрующими элементами 9.

Окислитель через нижний патрубок и сетку 11 поступает во вну-
треннюю полость корпуса, продавливается через сетки фильтрую-
щих элементов и далее через вырезы в кольцах и вырезы в трубе
поступает в верхнюю часть корпуса и отводится по патрубку в ма-
гистраль.

Фильтры с цилиндрическими фильтрующими элементами, рас-
положенными концентрично (рис. 6.20, в), применяются для крио-
генных компонентов топлива.

Наружный 13 и внутренний 12 фильтрующие элементы объеди-
нены в один узел и могут из корпуса извлекаться одновременно.
Герметичность между ними обеспечивается прокладкой. Фланец
наружного фильтрующего элемента 13 зажимается между фланца-
ми корпуса 5 и переходника 14. Наружный и внутренний филь-
трующие элементы состоят из каркаса и фильтрующих сеток. Для
плотного прилегания к стакану сетки обматываются проволокой.
Направление движения компонента топлива указано стрел-
ками.

Для очистки фильтрующих элементов фильтры такого типа не-
обходимо снимать для разборки.

6.6. НАСОСЫ

В зависимости от принципа действия и конструктивного вы-
полнения насосы, используемые в заправочном оборудовании,
можно разделить на центробежные, поршневые, вихревые и
струйные.

Наибольшее распространение получили центробежные на-
сосы. Они наиболее просты конструктивно, обеспечивают равно-
мерность подачи и удобны в эксплуатации.

Недостатком центробежных насосов является то, что они обыч-
но являются несамовсасывающими и перед работой требуют за-
ливки рабочих камер.

Центробежные насосы различают по числу рабочих колес, соз-
даваемому напору, способу подвода жидкости к рабочему колесу,
расположению вала насоса, назначению и способу отвода жидкости
от рабочего колеса.

По числу рабочих колес центробежные насосы могут быть одно-
колесными, двухколесными и многоколесными. Наибольшее распро-
странение имеют одноколесные насосы.

По создаваемому давлению (напору) насосы разделяются на
низконапорные (с напором до 20 л/), средненапорные (от 20 до
60 м) и высоконапорные (свыше 60 л/). В заправочном оборудова-
нии используются высоконапорные насосы.

По способу подвода жидкости к рабочему колесу насосы могут
быть с односторонним и двусторонним подводом. При двусторон-
нем подводе конструкция насосов усложняется. Поэтому они при-
меняются редко.

Вал насоса располагается горизонтально или вертикально.
В большинстве случаев применяются насосы с горизонтальным рас-
положением вала.
Насосы для перекачивания топливных компонентов, которые в
большинстве случаев являются агрессивными, токсичными и пожа-
роопасными, должны быть герметичными и не допускать утечек
жидкости или ее паров как в процессе работы, так и в отключен-
ном состоянии. Поэтому для таких насосов решающее значение
имеет надежность уплотнительных устройств по валу.

От насосов требуется бескавитационная работа. Особенно легко
кавитация возникает при перекачке криогенных жидкостей. При
работе с такими жидкостями перед работой должно производиться
хорошее охлаждение насоса до температуры жидкости и должен
обеспечиваться достаточный наддув емкости, из которой откачи-
вается жидкость.

Для возможности дистанционного управления включением на-
соса и его работой в конструкции насоса предусматривают места
для установки датчиков сигнализаторов наполнения, измерителей
вакуума и давления.

При подборе или проектировании насосов для заправочного
оборудования основное внимание уделяется тому, чтобы основные
параметры насосов — производительность (расход), напор, коэф-
фициент полезного действия и всасывающая способность соответ-
ствовали расчетным.

Производительность может быть объемная и весовая. Связь
между ними выражается соотношением

G = ^Q,	(6.16)

где у—удельный вес жидкости, кг/л3;

Q — объемная производительность, м31сек или л/сек-,

G— весовая производительность, кг!сек.

Производительность насоса зависит от размеров рабочего ко-
леса и числа оборотов. Она определяет возможность проведения
заправки в заданное время.

Разность давлений между выходом и входом в насос считают
г г р2 Р\

напором насоса, т. е. пп =

Напор значительно меняется в зависимости от производитель-
ности насоса.

Зависимость напора, создаваемого насосом, от его производи-
тельности при постоянном числе оборотов принято называть харак-
теристикой насоса. Задавая для насоса ряд чисел оборотов, полу-
чают семейство характеристик.

При рассмотрении типичной характеристики (рис. 6.21) насоса
видно, что по мере уменьшения расхода напор сначала возрастает
до максимального — 7/щах, а затем несколько уменьшается. Это
свойство характеристики является ценным, так как полное пере-
крытие трубопровода не вызывает в нем опасного повышения дав-
ления.

В большинстве случаев характеристики насосов определяются
при работе на воде.
Для того чтобы определить по показаниям манометра напор в
метрах столба перекачиваемой жидкости, необходимо показания
, „	10

манометра в кгс/см3 умножить на -у-, где у — удельный вес жид-
кости в г/см3, а при работе на воде — просто умножить на 10.

На графики характеристик обычно наносят, кроме H =
еще зависимости 7V = /1 (Q), ’<=f2(Q) и = fs (Q), определяю-
щие соответственно мощность насоса, полный КПД и допустимую
вакуумметрическую высоту всасывания.

Если на одном графике в одинаковом масштабе изобразить ха-
рактеристику присоединяемого трубопровода и характеристику на-

Рис. 6.21. Характеристика насоса

coca, то кривые пересекутся в ра-
бочей точке, которая указывает,
какой наибольший расход может
обеспечить данный насос при
работе с данным трубопроводом
при соответствующем числе обо-
ротов.

Коэффициент полезного дей-
ствия насоса определяет степень
совершенства конструкции насоса
и равен произведению объемного,
гидравлического и механического
КПД

•/1 = ^О^г^м-

Объемный КПД т]о учитывает перетечки жидкости из полости
высокого давления во всасывающую через зазоры. Его величина
0,95-0,98.

Гидравлический КПД ту. оценивает гидравлические потери на-
пора внутри насоса вследствие изменения направления движения
жидкости, ударов жидкости о лопатки колеса, перехода жидкости
из узких участков в широкие. Для одноступенчатых насосов он со-
ставляет 0,6—0,7; многоступенчатых 0,65—0,75. Максимальные зна-
чения ту не превышают 0,8.

Механический КПД г;*, оценивает механические потери в насосе:
от трения в подшипниках, уплотнительных устройствах и сальниках
и от трения жидкости о диски рабочего колеса. Механический КПД
для центробежных насосов равен 0,89—0,9.

Величина производительности насоса, напор и полный КПД
определяют мощность, которую необходимо затратить на привод
насоса. Эта мощность определяется следующей зависимостью:

N„ =	, л. с.,

" 7эт( ’	'

или

XT

^и = 1о2?’ Квт'

(6.17)

(6.18)
где Q — производительность насоса, л/сек-,

Н—полный напор насоса, м\

т) — КПД насоса;

у — удельный вес жидкости, кг)л.

При подборе двигателя его мощность должна быть взята с не-
которым запасом на случайные неучтенные перегрузки. Если вал
насоса соединяется непосредственно с валом двигателя, то требуе-
мая мощность может быть определена по следующей зависимости:

^в = ^„.	(6.19)

Коэффициент запаса мощности зависит от мощности насоса.
При мощности до 1 кет №1,34-1,4. С увеличением мощности к
снижается. При мощности от 2 до 5 кет №1,154-1,2; от 5 до
50 кет №1,14-1,15 и свыше 50 кет №1,054-1,10*.

Кроме того, приводной двигатель насоса должен отвечать усло-
виям эксплуатации в заправочном оборудовании. Для привода на-
сосов наиболее подходят электродвигатели в специальном герме-
тичном и взрывобезопасном исполнении. Они имеют малые разме-
ры, не требуют наблюдения за работой, легко запускаются систе-
мой дистанционного управления. На подвижных заправочных сред-
ствах, когда необходима полная автономность, для привода
насосов могут применяться двигатели внутреннего сгорания.

Агрегат, состоящий из насоса с двигателем, называют насосной
установкой. Соединение их валов может быть непосредственное
(при равенстве чисел оборотов) и через передачу. При непосред-
ственном соединении приводной электродвигатель 1 (рис. 6.22,а) и
насос 3 монтируются на общей раме 4. Путем регулировки обеспе-
чивается необходимая соосность валов. Образованный таким обра-
зом агрегат называют насосной установкой агрегатного исполнения.

При несоответствии числа оборотов вала насоса и вала двига-
теля привод осуществляется через передачу. Потери части мощно-
сти в передаче учитываются КПД передачи rJnep- В этом случае
мощность двигателя определяется по выражению

=	(6.20)

Для этой цели может использоваться передача клиновидными
прорезиненными (текстропными) ремнями (6.22,6), а также пере-
дача с использованием редукторов с коническими и цилиндрически-
ми шестернями.

Привод насоса может быть осуществлен от двух двигателей: от
электродвигателя 1 (рис. 6.22,в), питающегося от внешней электри-
ческой сети, и от двигателя тягача через вал отбора мощности 15
и редуктор 11 с цилиндрическими шестернями 12. Соединение ре-
дуктора с валом электродвигателя или валом отбора мощности

* М. С. С е м и д у б е р с к и й. Насосы, компрессоры, вентиляторы. Изд-во
«Высшая школа», 1961.
производится легкосъемным карданным валом 10. При работе от
электродвигателя редуктор работает вхолостую, так как число
оборотов электродвигателя соответствует числу оборотов насоса.
Число оборотов вала отбора мощности увеличивается редуктором.

Для привода от одного двигателя двух насосов можно исполь-
зовать редуктор с коническими шестернями. Двигатель 16
(рис. 6.22, г) устанавливается вдоль оси заправщика и через редук-

Рис. 6.22. Насосные установки:

а — агрегатного исполнения; б —с текстропной передачей; в — с цилиндрическим редукто-
ром и приводом от двух двигателей; г —с коническим редуктором; / — электродвигатель;
2 — муфта; 3 — насос; 4 — рама; 5 — ремень; 6~ салазки; 7 — натяжные болты: 8 и 9 —
шкивы: Ю — карданный вал; // и /3 — редукторы; 12 — цилиндрические шестерни: 14 — ку-
лачковая муфта; /5 — вал отбора мощности; /6 — двигатель

тор 13 приводит в действие через кулачковые муфты 14 два насоса
3. В процессе эксплуатации можно отключать один из насосов.

Конструкция центробежных насосов во многом определяется
физико-химическими свойствами компонентов топлива и требуемы-
ми от насоса параметрами. Наиболее простыми являются насосы
одноступенчатые горизонтальные с консольным расположением
рабочего колеса. Такой насос (рис. 6.23) состоит из корпуса /, ра-
242
бочего колеса 3, вала 9 с подшипниковыми узлами, расположен-
ными в кронштейне 7, и узла уплотнения.

Корпус насоса с нагнетательным и всасывающим патрубками
отливается из чугуна или другого сплава, рабочее колесо — из алю-
миниевого сплава или бронзы. Для более равномерной подачи ко-
лесо имеет нечетное количество лопаток.

Применение одностороннего осевого подвода жидкости к рабо-
чему колесу вынуждает при создании центробежных насосов при-
нимать специальные меры для устранения осевого усилия, направ-
ленного в сторону всасывающего патрубка. Это усилие возникает

Рис. 6.23. Схема центробежного насоса с торцовым уплотнением вала:

/ — корпус; 2—гайка; 3 — рабочее колесо: 4 — дроссель; 5 — пружина; 6 — крышка; 7 —
кронштейн; 8—полумуфта; р —вал; Ю — сливная трубка: // —графитовое кольцо; /2 —пята;

/3—крышка корпуса

вследствие того, что со стороны всасывающего патрубка площадь,
на которую действует давление Р2, меньше, чем с противоположной
стороны. Усилия справа и слева выравниваются с помощью отвер-
стий в в диске колеса и лабиринтным уплотнением, образованным
кольцевым выступом б на рабочем колесе и гнездом а в крышке 13
корпуса.

Узел уплотнения предотвращает перетекание жидкости из рабо-
чей полости насоса в полость корпуса за крышкой. В большинстве
случаев в центробежных насосах применяется торцовое уплотнение,
которое просто по устройству, имеет малое трение и достаточный
срок службы. Уплотнение достигается прижатием двух деталей с
тщательно обработанными рабочими торцовыми поверхностями,
одна из которых соединена с неподвижной частью корпуса, а дру-
гая— с вращающимся валом. При соответствующем подборе мате-
риалов такое уплотнение может обеспечить надежную работу в
любых рабочих средах. Этот тип уплотнения может применяться
для работы при температурах от —70 до +400—450°С, окружных
скоростях до 30 м)сек. и перепаде давлении до 70 кгс!см2.

Для уменьшения трения детали изготавливаются из разнород-
ных материалов. Один из материалов — термообработанная сталь,
другой — графит, фторопласт, чугун, бронза и другие материалы.
Для увеличения прочности графит обрабатывается металлами —
баббитом, кадмием, медью, бронзой.

Узел уплотнения (см. рис. 6.23) образован графитовым коль-
цом 11, втулка которого скреплена с крышкой 13 корпуса и пя-
той 12, вращающейся вместе с валом. Пята поджимается к графи-

Рис. 6.24. Схема центробежного насоса со специальным
уплотнением вала:

/ — лопастное колесо; 2 — кольцо; 3 — рычаг; 4 — шток; 5 —
пружина; 6 — поршень, 7 — крышка; 8 — диафрагма; 9 — вал
насоса; /0 —корпус; // — втулка: 12 — фторопластовое кольцо;
13 — седло; 14 — регулировочный винт; 15 — диафрагма; 16 —
крыльчатка подпора; /7 — крыльчатка вакуума: 18 — рабочая
камера

товому кольцу пружиной 5. В ряде случаев вместо пружины уста-
навливается сильфон.

Для отвода тепла к торцовому уплотнению из рабочей полости
через калиброванное отверстие дросселя 4 подводится часть жид-
кости. Отводится эта жидкость через отверстия в во всасывающую
полость насоса.

Недостатком уплотнения является то, что некоторое количество
жидкости и ее паров все же проникает через уплотнение, поэтому
необходимо применять специальные меры (герметичные сливные
бачки) для устранения этой возможности.

Для уплотнения вала насоса применяют и более сложные
устройства, например, как показано на рис. 6.24. Оно состоит из
гидрозатвора и управляемого торцового уплотнения.
Гидравлический затвор поедотвращает утечку жидкости (в ме-
сте выхода вала) из рабочей камеры и подсос в нее воздуха из
атмосферы.

В полости корпуса гидрозатвора на валу установлены двусто-
ронняя крыльчатка вакуума 17 (импеллер вакуума) и односторон-
няя крыльчатка 16 (импеллер подпора). Между ними располагает-
ся неподвижный диск.

. Когда насос не работает, необходимая герметичность вала обес-
печивается управляемым торцовым уплотнением, которое представ-
ляет собой пару трения, состоящую из фторопластового кольца 12
и прижатого к нему седла 13 из нержавеющей стали, Фторопласто-
вое кольцо завальповано во втулку //и закреплено на валу на-
соса. Седло вместе с герметизирующей диафрагмой 15 прикреплено
к корпусу насоса кольцом 2. Механизм управления прижимает
седло торцовой поверхностью к фторопластовому кольцу. Таким
образом, втулка с фторопластовым кольцом и седло с диафрагмой
герметично отделяют полость гидрозатвора от атмосферы.

Механизм управления торцовым уплотнением состоит из рычага
3, связанного пальцами с седлом 13. и пневмовыключателя, управ-
ляющего перемещением рычага. Пневмовыключатель имеет диа-
фрагму 8, образующую вместе с крышкой 7 рабочую полость,
в которую через штуцер подается сжатый воздух. Под его дей-
ствием диафрагма прогибается и перемешает поршень 6 со што-
ком 4 влево. Шток, воздействуя на верхний конец рычага, пово
рачиваег его. При этом рычаг пальцами отодвигает седло влево,
благодаря чему между фторопластовым кольцом и седлом обра-
зуется зазор.

При включении привода насоса начинает вращаться вал; одно-
временно в пневмовыключатель подается сжатый воздух и торцо-
вое уплотнение выключается. Жидкость, попавшая при заполнении
насоса в полость гидрозатвора, увлекается крыльчатками и отбра-
сывается к периферии. Крыльчатки выполнены в виде дисков с пря-
мыми радиальными лопастями.

Крыльчатка вакуума имеет лопасти с обеих сторон. Так как
жидкость к насосу подается под давлением наддува цистерны, то со
стороны рабочего колеса насоса крыльчатка вакуума будет созда-
вать давление, большее, чем с противоположной, что вызовет пере-
текание жидкости в сторону крыльчатки подпора.

Так как крыльчатка подпора имеет лопасти только со стороны,
обращенной к торцовому уплотнению, то при вращении она будет
отсасывать жидкость от торцового уплотнения и подавать ее под
давлением к крыльчатке вакуума. Поскольку давление жидкости,
создаваемое крыльчаткой подпора, больше давления жидкости, по-
даваемой к насосу, жидкость будет стремиться возвратиться в ра-
бочую камеру насоса. При этом на периферии крыльчатки вакуума
создается кольцевая жидкостная пробка, препятствующая как по-
ступлению жидкости к торцовому уплотнению, так и подсосу воз-
духа в рабочую камеру насоса.
При выключении привода насоса одновременно выпускается
воздух и из пнев.мовыключателя. Под действием пружины 5 пор.

Рис. 6.25. Схема электронасоса с вертикальным распо-
ложением вала:

/—электродвигатель; 2 — болт; 3— полумуфта; 4 —шпонка;
5 — тепловой экран; 6 — фонарь; 7 — вал насоса; 5 — корпус на-
соса; 9 — штуцер: 10— приемный бак; // — гайка: /2 — тексто-
литовая плита; /3 —рабочее колесо; 14 — патрубок; /5—крыш-
ка; а — отверстие к вентилю, сообщающемуся с атмосферой;
б — отверстие для сброса газовой фазы перекачиваемой жид-
кости

шень перемещается вправо и рычагом 3 прижимает седло к фторо-
пластовому кольцу.

Для быстрой остановки насоса при выключении привода насос
оборудуется тормозом, который обеспечивает уменьшение износа
торцового уплотнения.
Электронасос с вертикальным расположением
вала (рис. 6.25) характерен тем, что его вал с консольно установ-
ленным колесом является продолжением вала электродвигателя и
вращается без подшипников в корпусе насоса. В связи с этим элек-
тродвигатель является неотъемлемой частью насоса.

Насос такого типа также является насосной установкой агре-
гатного исполнения и состоит из электродвигателя 1, фонаря 6,
корпуса насоса 8 и приемного бака 10 с текстолитовой плитой. Его

применяют как в стационарных
средствах заправки.

Узел уплотнения состоит из
двух торцовых сильфонных
уплотнений: верхнего и нижне-
го. Нижний узел уплотнения
является основным. Он пред-
отвращает утечку перекачивае-
мой жидкости из полости кор-
пуса. Верхнее уплотнение слу-
жит для предохранения элек-
тродвигателя -от паров перека-
чиваемой жидкости при нор-
мальной работе узла уплотне-
ния или от самой жидкости
при выходе из строя нижнего

условиях, так и на подвижных

Рис. 6.26. .Электронасос типа ЦНГ

/ — рабочее колесо; 2 — ротор: 3—вал; 4 —
задний подшипник; 5 —змеевик; 6 — статор;

7 — передний подшипник; 8 — сетка

уплотнения.

В корпусе насоса имеется отверстие б, соединенное с вентилем,
для сброса газовой фазы перекачиваемой жидкости в атмосферу.

Герметичные электронасосы типа ЦНГ (рис. 6.26)
представляют собой горизонтальные агрегаты, объединяющие цен-
тробежный насос и специальный электродвигатель.

Основным достоинством насосов данного типа является отсут-
ствие выходящих наружу валов, требующих уплотнений. Насосы
выпускаются во взрывозащищенном исполнении и обеспечивают
надежную работу при перекачивании взрывоопасных и токсичных
жидкостей. В процессе эксплуатации почти не требуют ухода.

Поршневые насосы в заправочном оборудовании исполь-
зуются для освобождения трубопроводов от остатков компонентов
топлива и заполнения рабочей камеры основного центробежного
насоса. Они относятся к объемным насосам. Принцип их работы
заключается в периодическом заполнении жидкостью цилиндра на-
соса с последующим выталкиванием ее движущимся поршнем
Объем выталкиваемой жидкости зависит от диаметра цилиндра и
хода поршня.

Поршневые насосы могут быть с ручным и механическим при-
водом. Большее распространение получили насосы с ручным при-
водом.

Поршневые насосы разделяются на насосы одинарного и двой-
ного действия. В насосах одинарного действия при одном двойном
ходе поршня происходит одно заполнение цилиндра (всасывание)
и одно выталкивание жидкости (нагнетание), а двойного — два вса-
сывания и два нагнетания.

В заправочном оборудовании в большинстве случаев приме-
няются насосы двойного действия (рис. 6.27).

При перемещении поршня вправо (рис. 6.27, а) в левой полости
цилиндра за поршнем вследствие увеличения ее объема возникает
разрежение. Под действием разности давлений на жидкость в ре-

Рис. 6.27. Схема действия поршневого насоса:
/ — всасывающие клапаны; 2 — нагнетательные клапаны

зервуаре или трубопроводе и полости цилиндра жидкость откры-
вает всасывающий клапан / и заполняет полость цилиндра. С пра-
вой стороны жидкость, находящаяся в полости цилиндра, выталки-
вается принудительно поршнем через нагнетательный клапан 2 в
нагнетательный трубопровод. При изменении направления движе-
ния поршня (рис. 6.27,6) в правой половине цилиндра будет про-
исходить всасывание, а в левой — нагнетание.

При механическом приводе поворот вала осуществляется криво-
шипно-шатунным механизмом. От приводного двигателя приводит-
ся червячный редуктор, на ведомом валу которого закреплен кри-
вошип. При вращении кривошипа соединенный с ним шатун за ры-
чаг поворачивает вал насоса на угол, примерно равный 90°.

6.7. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

В заправочном оборудовании контрольно-измерительные при-
боры и устройства применяются для измерения уровня компонен-
тов топлива, их температуры, давления, расхода при перекачива-
нии и количества заправляемого в баки ракет компонентов топ-
248
лива. Кроме того, в ряде случаев приходится измерять давление в
теплоизолирующих полостях цистерн, а также учитывать время ра-
боты агрегата.

1.	Приборы для измерения уровня

Для измерения уровня компонентов топлива, находящихся в
емкостях хранилищ и емкостях подвижных заправочных агрегатов,
применяются визуальные, поплавковые, с игольчатым датчиком,
манометрические и дифманометрические, емкостные, радиоактив-
ные и ультразвуковые приборы. Измерение уровня жидкости может
быть дискретным и непрерывным.

При визуальном методе измерения уровня используется свой-
ство сообщающихся сосудов. Визуальный метод контроля за уров-
нем в емкости осуществляется по мерному стеклу, на котором
укреплена шкала, указывающая объем компонента при различных
уровнях (рис. 6.28,а).

Для жидкостей, являющихся проводниками электрического тока,
может быть использован дискретный указатель уровня с игольча-
тым датчиком. Такой датчик представляет собой стояк из изолиро-
ванных одна от другой металлических игл различной длины
(рис. 6.28,6). Длина игл подбирается таким образом, чтобы рас-
стояние между их концами по высоте соответствовало изменению
объема емкости на определенную заданную величину.

При наполнении емкости поднимающийся уровень достигает
конца той или иной иглы датчика и замыкает электрическую цепь.
Лампа, соединенная с данной иглой, загорается, освещая число,
указывающее на объем залитой жидкости.

Принцип работы манометрических и дифманометрических уров-
немеров основан на измерении высоты столба жидкости по давле-
нию, производимому этим столбом. В качестве измерительного при-
бора применяется манометр или дифманометр. Наиболее часто та-
кие приборы применяют для измерения количества жидкого кисло-
рода, например приборы типа УЖК (указатель жидкого кислоро-
да). Они представляют собой дифференциальные манометры. Дей-
ствие такого прибора связано с преобразованием прогиба мембран-
ной коробки, находящейся под действием разности давлений в ниж-
ней и верхней частях емкости, в угол поворота стрелки.

Герметично закрытая полость корпуса прибора 2 (рис. 6.28, в)
трубкой соединяется с верхней газовой полостью емкости I, давле-
ние в ней равно давлению газов внутри емкости. Мембранная ко-
робка 4 соединяется через баллон 5 компенсатора с нижней частью
емкости, давление в ней равно сумме давления газов в емкости и
давления от высоты столба жидкости. Таким образом, разность
Давления на коробку изнутри и снаружи равна давлению высоты
столба жидкости. Пропорционально действию этого давления
крышка коробки прогибается и тягой поворачивает ось с зубчатым
сектором, при повороте которого поворачивается стрелка, указывая
количество жидкости в емкости.

Емкостные сигнализаторы и индикаторы уровня применяют то-
гда, когда необходимы большая чувствительность и быстродействие
при .малых габаритах и весе прибора. Принцип их работы заклю-

Рис. 6.28. Измерение уровня компонента:

а— с помощью мерного стекла; б—дискретным указателем с игольчатым дат-
чиком; в — дифманометрнческим уровнемером: / — емкость; 2— закрытая герме-
тичная полость корпуса; 3 —стрелка; 4 — мембранная коробка; 5 — баллон ком-
пенсатора

чается в том, что при изменении уровня жидкости электрическая
емкость чувствительного элемента датчика изменяется и показы-
вающий прибор регистрирует это изменение. По принципу измере-
ния емкостные приборы разделяются на мостовые и резонансные.

В мостовых приборах контролируемая емкость датчика вклю-
чается в одно из плеч электрического моста. При изменении ее ве-
личины (вследствие изменения уровня) возникает разбаланс моста
и усиленный сигнал разбаланса подается на показывающий элек-
250
трический прибор, проградуированный в требуемых единицах. Этот
принцип нашел применение в емкостных индикаторах уровня.

При резонансном методе емкость датчика включается парал-
лельно с индуктивностью, образуя колебательный контур, настроен-
ный в резонанс на частоту питающего напряжения. Настройка про-
изводится для начальной емкости датчика, которая соответствует
наличию или отсутствию контролируемой среды на заданном уров-
не. Изменение емкости датчика приводит к изменению собственной
частоты контура и срыву резонанса, который может происходить
как при увеличении, так и при уменьшении емкости датчика. Этот
способ нашел применение в сигнализаторах уровня.

Электронные емкостные индикаторы уровня
служат для непрерывного дистанционного измерения уровня жид-
кости в резервуарах. Комплект индикатора уровня состоит из си-
лового (рис. 6.29) и электронного блоков, емкостного датчика и
указателя уровня. Индикаторы уровня для диэлектрических жидко-
стей имеют также корректор температуры.

Датчиком служит особо выполненный конденсатор переменной
емкости. Для диэлектрических жидкостей датчик образуется элек-
тродом и трубой, в которую он заключен. Изменение емкости дат-
чика при изменении уровня жидкости происходит вследствие за-
мены части газообразного диэлектрика между электродом и тру-
бой— жидкостью. Так как для таких жидкостей с изменением тем-
пературы изменяется диэлектрическая постоянная, то для компен-
сации ее изменения в схему включается корректор температуры.

Для проводящих жидкостей электрод датчика имеет диэлектри-
ческое покрытие из фторопласта. Обкладками емкости служат
электрод и жидкость. При изменении уровня площадь внешней об-
кладки изменяется.

Емкость датчика включается в мост переменного тока элек-
тронного блока. Мост образуется индуктивностями L2 и L3 и ем-
костями Cl, С6 и С7. Емкость датчика включается последовательно
с емкостью С7. Переменная емкость С1 служит для регулировки
равновесия моста при начальном крайнем нижнем положении
уровня жидкости.

Мостовая измерительная схема питается от высокочастотного
генератора синусоидального напряжения.

При изменении уровня жидкости изменяется емкость датчика,
что приводит к разбалансу моста. Напряжение разбаланса пропор-
ционально. уровню.

Силовой блок обеспечивает питание генераторной лампы и по-
лучение напряжения компенсации начального разбаланса моста.

Лампа Л\ силового блока является индикатором включения
прибора в сеть. К клеммам силового блока подключается прибор —
миллиамперметр типа М362, являющийся указателем Он имеет две
шкалы: одна проградуирована в относительных единицах от 0 до
ЮО через каждые пять единиц, другая — в объемных единицах с
отметкой красной чертой предельного уровня.
Электронный блок	. ,—	Силовой блок

Рис. 6.29. Принципиальная электрическая схема индикатора уровня
Сигнализаторы уровня предназначаются для контроля и
сигнализации о наличии или отсутствии жидкости в местах уста-
новки датчиков. Датчики устанавливаются на рабочих и резервных
цистернах, сливных емкостях (баках), фильтрах насосных устано-
вок, на насосах и трубопроводах. Кроме датчиков (рис. 6.30), в
комплект сигнализатора уровня входят электронный блок, силовой
блок и соединительный кабель.

Электронный блок конструктивно выполняется вместе с емкост-
ным датчиком и является чувствительным элементом сигнализатора
уровня.

Силовой блок служит для питания электрической схемы при-
бора стабилизированным постоянным током и подачи сигналов в
систему дистанционного управления заправкой.

Основными элементами электрической схемы сигнализатора
уровня являются генератор высокой частоты, усилитель и блок пи-
тания.

Принцип действия сигнализатора уровня основан на срыве ко-
лебаний генератора высокой частоты в момент, когда жидкость
достигнет уровня расположения емкостного датчика.

При отсутствии жидкости емкость датчика мала и генератор
находится в режиме генерации. Сигнал со вторичной обмотки
трансформатора Тр\э открывает полупроводниковый триод Т2 При
этом срабатывают реле Р1 и управляющее выходное реле Р2.
При приближении уровня жидкости к электроду датчика емкость
датчика увеличивается, в результате чего в коллекторной цепи ге-
нератора возникает фазовый сдвиг, приводящий к срыву генера-
ции. Напряжение смещения запирает полупроводниковый триод Т2
и реле Р1 обесточивается. При этом выходное реле Р2 обесточи-
вается или срабатывает, а сигнальная лампа Л2 («Уровень») вклю-
чается или выключается в зависимости от схемы их включения.
Конструкцией прибора предусмотрено четыре варианта вклю-
чения.

В настоящее время для измерения уровня применяется также
радиоактивный метод, основанный на поглощении или значитель-
ном ослаблении контролируемой средой потока гамма-лучей, кото-
рым просвечивается контролируемый объект. Этот метод позволяет
осуществлять измерение уровня без непосредственного соприкосно-
вения с контролируемой жидкостью.

Проблема обеспечения безопасности обслуживающего персо-
нала не представляет больших трудностей, так как созданы вы-
сокочувствительные приемники радиоактивных излучений, бла-
годаря которым активность излучателей должна быть очень
малой.

Для измерения уровней жидкости могут использоваться также
ультразвуковые приборы. Работа их основана на использова-
нии закона отражения ультразвуковых колебаний от границы
раздела двух сред (газа и жидкости, двух несмешивающихся жид-
костей) .
Электронный блок
2.	Приборы для измерения температуры

В зависимости от физического принципа, заложенного в кон-
струкции термометра, различают термометры расширения, мано-
метрические термометры, термометры сопротивления и термоэлек-
трические (термопарные) термометры.

Термометры расширения. Использовано свойство жид-
костей и твердых тел при изменении температуры изменять объем
или геометрические размеры. К таким термометрам относятся обыч-
ные жидкостные термометры и термометры с биметаллическим чув-
ствительным элементом (рис. 6.31).

Рис, 6.31. Термометр с биметаллическим чувствительным элементом:

/ — стрелка; 2~ защитное стекло; 3 — кольцо; 4 и /2—корпуса. 5 — шкала;
6— втулка; 7 — трубка корпуса; 8 — ось стрелки; 9 — неподвижная втулка; to —
установочный корпус; //—биметаллическая пружина; 13 — стенка цистерны;
14— фланец; 15 — смотровое16 стекло; /6 — прокладки; /7 — центрирующая втулка;

18 — термометр в сборе; 19 —- алюминиевая стружка

При изменении температуры из-за разности коэффициентов тем-
пературного расширения сваренных между собой лент, образующих
биметаллическую пружину, происходит поворот одного конца пру-
жины относительно другого. Так как один конец скреплен с непо-
движной втулкой 9, то происходит поворот конца, скрепленного с
осью стрелки. Ось поворачивается и стрелка на шкале показывает
температуру среды, в которой находится корпус термометра.

На цистернах термометры устанавливаются для визуального
наблюдения за температурой.

Мано метрический термометр представляет собой
замкнутую систему, состоящую из термобаллона, соединительной
капиллярной трубки и показывающего манометрического прибо-
ра. Все элементы системы заполнены рабочим веществом. При по-
вышении температуры термобаллон нагревается, давление в замк-
нутой системе увеличивается и стрелка манометра, перемещаясь,
показывает на шкале значение температуры. Чувствительность
манометрического термометра зависит от температурного коэффи-
циента объемного расширения рабочего вещества. Манометриче-
ские термометры имеют простую конструкцию, виброустойчивы,
обеспечивают возможность дистанционного измерения (до 60 лг),
взрывобезопасны и не требуют источников питания.

Термометры сопротивления основаны на свойстве

изменения электрического

Датчики

Рис. 6.32. Принципиальная схема
электротермометра

сопротивления некоторых материалов
при изменении температуры. По ма-
териалу чувствительного элемента
датчика термометры сопротивления
разделяются на полупроводниковые
и металлические.

Для измерения электрического
сопротивления датчиков исполь-
зуются уравновешенные и неурав-
новешенные мосты. Зная зависи-
мость изменения сопротивления от
температуры, можно по величине
сопротивления определять темпера-
туру контролируемой среды.

Один из термометров такого ти-
па— электротермометр. Он предна-
значен для дистанционного измере-
ния температуры в пределах от —50
до +50° С. Электротермометр со-
стоит из датчиков и показывающего
прибора. Конструкция его допу-

скает одновременное подключение до трех датчиков. Чувствитель-
ные элементы датчиков—миниатюрные полупроводниковые термо-
сопротивления (микротермисторы), которые почти без задержки
по времени реагируют на изменение температуры и обладают в то
же время высокой стабильностью. Микротермисторы устанавли-
ваются в корпусах, которые предохраняют их от повреждений,
одновременно обеспечивая хороший контакт с измеряемой средой.

Электрическая схема электротермометра (рис. 6.32) представ-
ляет собой два моста сопротивлений, три плеча которых постоянны,
а в четвертое плечо переключателем подключаются датчики. В ка-
честве указателя служит микроамперметр с отградуированной
шкалой.

Термометры сопротивления с металлическими (платинд, медь)
чувствительными элементами датчиков позволяют измерять темпе-
ратуру в широких пределах и с высокой степенью точности. Тер-
мометры с платиновыми чувствительными элементами обеспечи-
вают измерение температуры от —200 до +650° С, а с медными —
от —50 до +180° С. Для измерения, записи и регулирования темпе-
ратуры с использованием термометров сопротивления служат элек-
256
тройные автоматические уравновешенные мосты Они могут быть
постоянного и переменного тока. Измерительная схема их пред-
ставляет четырехплечий мост, в одно из плеч которого включен
термометр сопротивления. В диагональ моста включен источ-
ник питания. При изменении температуры сигнал разбаланса
подается на электронный усилитель. На выходе его подключен ре-
версивный электродвигатель, который вращением реохорда уста-
навливает мост в положение равновесия. Стрелка, связанная с
движком реохорда, указывает на шкале температуру среды, где
помещен термометр сопротивления.

3.	Приборы для измерения давления

Эти приборы разделяются по роду измеряемой величины, прин-
цш.\ действия и классу точности.

По роду измеряемой величины приборы могут быть для изме-
рений: избыточного давления — манометры; атмосферного давле-
ния— барометры; вакуума или разрежения — вакуумметры; раз-
ности или перепада давлений — дифференциальные манометры.
Приборы, обеспечивающие измерение как избыточного давления,
так и вакуума; называют мановакуумметрами.

Наибольшее распространение для измерения избыточных дав-
лений получили механические деформационные манометры, кото-
рые обеспечивают возможность измерять давление в месте уста-
новки и дистанционно.

Механические стрелочные деформационные ма-
нометры могут быть пружинными и мембранными. Основной
деталью пружинного манометра является трубчатая пружина.

Мембранные манометры имеют камеру, разделенную на две
части упругой мембраной. Одна часть камеры герметичная и сооб
щается с полостью, где измеряется давление, а другая — с атмо-
сферой. Мембрана с помощью тяги, сектора и трибки соединена со
стрелкой. При равенстве давлений с обеих сторон мембраны конец
стрелки совмещен с нулевым делением шкалы. При изменении дав-
ления в полости под действием разности давлений мембрана про-
гибается и перемещает стрелку.

По такому же принципу’ устроены вакуумметры и мановакуум-
метры Вакуумметры имеют грубые шкалы и обеспечивают невы-
сокую точность. Однако в практике благодаря небольшим разме-
рам и прочности они имеют широкое распространение.

При измерении давления агрессивных жидкостей манометры
подключаются к магистралям и емкостям через разделители мем-
бранного и сильфонного типов.

Манометры дистанционного типа применяются
при необходимости измерения давления жидкости или газа на рас-
стоянии. В дистанционных манометрах датчик и указатель выпол-
няются раздельно.

Принцип работы манометра (рис. 6.33) заключается в том, что
измеряемое давление деформирует чувствительный элемент дат-
чика, вследствие чего происходит перемещение щетки С (ползунка)
потенциометра АВ

Рис. 6.33. Принципиальная схема дистанционного манометра:

а — основной ток течет через катушку I: б — токи в катушках lull рав-
ны; в — основной ток течет через катушку II

Чувствительным элементом может служить мембрана или при
высоких давлениях витая трубчатая пружина.

Потенциометр с указателем (магнитоэлектрический логометр)
образуют мостовую схему. Указатель имеет две неподвижные рам-
ки / и II, расположенные друг к другу под углом 120°, внутри кото
рых вращается постоянный магнит М. При включенном приборе
258
магнит устанавливается в направлении вектора результирующего
магнитного потока, положение которого определяется соотноше-
нием магнитных потоков рамок / и //, обусловленных протекаю-
щими по ним токами.

Таким образом, показания логометра зависят только от отно-
шения токов в рамках и не зависят от их абсолютной величины.
Поэтому изменение напряжения питания схемы в пределах ±10%
практически не влияет на показания логометра.

Каждой величине измеряемого избыточного давления соответ-
ствует определенное соотношение плеч потенциометра АС и СВ и
соответственно отношение токов в рамках. Каждому отношению
токов соответствует определенное положение магнита Л4 с жестко
связанной с ним стрелкой. При выключенном питании стрелка воз-
вращается в исходное положение возвращающим магнитом т.

Вакуумметры и м а н о в а к у у м м е т р ы. Обычно в прак-
тике приходится измерять давления от 1 • 103 до 1  10' 11 мм рт. ст.
Такой широкий диапазон давлений невозможно охватить каким-
либо прибором универсального типа. Наибольшее распространение
получили механические деформационные стрелочные вакуумметры
и мановакуумметры, V-образные жидкостные, компрессионные, ра-
диоактивные, тепловые, магнитные электроразрядные и иониза-
ционные вакуумметры.

4.	Приборы для измерения расхода и количества перекачиваемой
жидкости

Различают весовой, объемный и массовый расходы. Наиболее
часто определяется объемный расход, который может измеряться
с помощью мерных сопел и диафрагм, а также расходомерами.

Одним из основных приборов для измерения расхода жидкости
является дроссельный расходомер (сопло Вентури). Достоинство
этою расходомера — простота конструкции и отсутствие в нем ка-
ких-либо движущихся частей. Работает он по принципу непрерыв-
ного измерения перепада давления, образующегося при движении
потока жидкости через отверстия сопла или диафрагмы изменяю-
щегося в зависимости от скорости потока, т. е. от расхода.

Расходомер состоит из двух цилиндрических труб А и В
(рис. 6.34), соединенных с плавно сужающимся участком трубы
(соплом) С и постепенно расширяющимся участком (диффузо-
ром) Г). При движении жидкости скорость потока в суженном ме-
сте возрастает, а давление падает. Показывающим прибором для
измерения разности давления в сечениях 1-1 и 2-2 является присо
единенная пара пьезометров или дифференциальный манометр.
Разность этих давлений связана с величиной расхода зависимостью

<2=сИд?Г	(6.21)

Величина С называется постоянной расходомера и для каждого
расходомера имеет определенное значение. Ее можно подсчитать
по формуле, но точнее она определяется экспериментально при Ta-
s’*	259
рировке расходомера. Связь между Д// и Q получается параболи-
ческой, но если по оси абсцисс откладывать расход Q в квадрате,
то график зависимости будет прямой.

В практике широкое распространение получили механические
дифференциальные манометры со шкалой, проградуированной в

единицах расхода.
При замере расхода
агрессивных жидко-
стей сопло с диффе-
ренциальным мано-
метром соединяется
через разделители.

Расходомеры
топлива с гид-
рометрической
вертушкой пред-
назначены для из-
мерения объемных
мгновенных расхо-
дов и суммарного
количества перека-
чиваемой жидкости.

Каждый расходомер состоит из датчика, электронного преобразо-
вателя и измерителя (рис. 6.35).

В результате силового воздействия потока жидкости на лопасти
вертушки датчика она вращается с числом оборотов, пропорцио-
нальным скорости движения потока. Обороты вертушки посред-
ством магнитоиндукционной системы преобразуются в электриче-

ские сигналы, частота которых пропорциональна измеряемому рас-

ходу.

При дистанционном измерении мгновенного и суммарного рас-
ходов жидкости электрические сигналы передаются на обмотки /
(рис. 6.35) статора двигателя, приводя его в движение. Вращаясь,
ротор 2, на валу которого закреплена шестеренка, через нее при-
водит в движение шестеренчатую передачу барабанного счетчика
10. Так замеряется суммарное количество жидкости. На валу ро-
тора 2 закреплен и магнитный узел 3. При его вращении в чувст-
вительном элементе 4 индуктируются вихревые токи.

Взаимодействием этих токов с полем постоянных магнитов соз-
дается вращающий момент чувствительного элемента 4, пропорцио-
нальный числу оборотов магнитного узла. Этому моменту противо-
действует момент спиральной пружины 5, одним концом закреплен-
ной на оси чувствительного элемента. Так как момент пружины
пропорционален углу ее закручивания, то угол поворота пропор-
ционален скорости течения жидкости через датчик расхода. На
другом конце оси чувствительного элемента укреплена стрелка 8,
которая на шкале 9 показывает скорость течения жидкости или
мгновенный расход.
Для замера и контроля суммарного количества перекачанной
жидкости применяются также объемные литромеры с дисковым
поршнем и литромеры с овальными шестернями. По роду работы
они представляют собой гидравлические двигатели, приводимые в
движение напором протекающей через них жидкости. Каждый из
них состоит из двух основных узлов: гидравлического, с помощью

Рис. 6.35. Схема расходомера с гидрометрической вертушкой:

/ — обмотки ста гопа; 2—ротор; 3 — магнитный узел; 4 — чувсч вин льный элемент;
5 — спиральная пружина; 6— демпфирующие магниты; 7 — алюминиевый диск’
8—стрелка. °—шкала; 10— барабанный счетчик; 11— обмотка' /2—повеян-
ный магнит; 13 — вертушка; 14— струевыпрямитель; 15— корпус датчика

которого производится замер количества протекающей жидкости, и
счетного механизма, регистрирующего это количество.

Действие литромеров основано на отсчете определенных объ-
емов (порций) жидкости, отсекаемых в рабочей камере гидравли-
ческого узла колеблющимся дисковым поршнем или вращающи-
мися в измерительной камере двумя овальными шестернями под
действием разности давлений жидкости во входном и выходном
патрубках литромеров.
ГЛАВА VI!

СИСТЕМЫ ЗАПРАВКИ СЖАТЫМИ ГАЗАМИ

7.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В ракетной технике широкое применение получили сжатые
газы: сжатый воздух, азот и гелий, которые используются для сле-
дующих целей:

—	заправки и дозаправки бортовых баллонов ракет;

—	проведения пневмоиспытаний;

—	обеспечения работы пневмоавтоматики систем заправки и
стартовых устройств при подготовке к пуску и пуске ракет;

—	выдавливания компонентов топлива из цистерн при заправке
баков ракет методом выдавливания, а также из сливных баков
систем заправки;

—	наддува цистерн и создания инертной газовой подушки в них
при храпении компонентов топлива;

—	проведения регламентных работ с ракетами и наземным тех-
нологическим оборудованием;

—	опрессовки стыков трубопроводов при проверке герметич-
ности;

—	обеспечения рабочим телом холодильных газовых машин.

Для получения и хранения сжатых газов, а также проведения
с ними необходимых работ служат компрессорные станции, азот-
добывающие станции, ресиверные, заправщики сжатыми газами и
газификаторы сжиженных газов.

Оборудование для заправки сжатыми газами подразделяется на
подвижное, стационарное и смешанное.

К подвижному относятся станции и заправщики, смонтирован-
ные на шасси автомобилей и других ходовых базах. Стационарное
оборудование монтируется в специальных сооружениях. Смешан-
ным следует считать такое оборудование, часть которого (для хра-
нения сжатых газов) смонтирована стационарно, а другая часть
262
(для заправки и подпитки) подвижна (подвижные компрессорные
и азотдобывающие станции).

Используемые при проведении различных технологических опе-
раций сжатые газы должны отвечать ряду требований, к которым
относят:

1	. Отсутствие механических примесей в виде пыли и других
твердых частичек, которые могут привести к нарушению работы
элементов пневмоавтоматики, приборов и агрегатов.

2	. Наличие в газе минимального количества влаги.

Работа с газами в широком интервале температур окружаю-
щего воздуха, а также необходимость дросселирования газа при
работе ряда приборов и арматуры могут привести к примерзанию
отдельных деталей (клапанов, золотников), если газ влажный.

Для газов, применяемых в ракетной технике, допускаемая влаж-
ность задается косвенной характеристикой, называемой точкой
росы.

3	. Отсутствие в газах примеси масла.

Получение сжатых газов с применением компрессоров приводит
к загрязнению газа частицами масла, используемого для смазки
деталей компрессора.

4	. Применяемые инертные газы должны обладать достаточной
чистотой.

Основные требования, предъявляемые к сжатым газам, позво-
ляют сформулировать соответствующие требования к оборудова-
нию, их производящему.

Компрессорные и азотдобывающие станции должны быть обо-
рудованы устройствами для очистки газов от механических при-
месей и масла, осушки газов, для удаления газов, присутствие ко-
торых не допускается.

Для очистки газов от механических примесей применяются
фильтры, которые устанавливаются в трубопровод перед входом
газа в компрессор, а также включаются в трубопроводы после
устройств, где такие примеси могут появиться (например, адсор-
беры).

Первичное удаление масла и влаги производится в масловлаго-
отделителях, а окончательное — в специальных блоках осушки, где
газ проходит через адсорберы и оставшиеся влага и масло из него
поглощается адсорбентом (алюмогель, силикагель).

Удаление из сжатого газа посторонних газов, вредных для ап-
паратуры ракеты и агрегатов наземного оборудования, произво-
дится химическим путем.

Для контроля за качеством выдаваемых газов станции должны
быть укомплектованы необходимыми контрольно-измерительными
приборами. К примеру, для определения влажности — гигрометром
или индикатором влажности. При необходимости качество газов
контролируется в химических лабораториях.
7.2.	НАЗНАЧЕНИЕ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ И КЛАССИФИКАЦИЯ
КОМПРЕССОРОВ

Компрессорные станции служат для получения сжатого воз-
духа. Они включают в себя одну или несколько компрессорных
установок и устройства для охлаждения, осушки и очистки выра-
батываемого сжатого воздуха.

Компрессорная установка станции состоит из какого-либо ком-
прессора и приводного двигателя. За последнее время широкое
распространение получили дизель-компрессоры, где приводной дви-
гатель (дизель) и компрессор образуют нераздельный агрегат.
В зарубежной печати также сообщалось, что ведутся разработки
по созданию объединенных агрегатов — компрессоров с электро-
магнитными и гидравлическими двигателями.

По конструкции и принципу действия компрессоры подразде-
ляются на поршневые, центробежные и ротационные. В наземном
оборудовании наибольшее распространение получили поршневые
компрессоры, которые обеспечивают получение газа высокого дав-
ления. Поршневые компрессоры обладают также высоким КПД.
Однако они имеют ряд недостатков: сравнительно малое число обо-
ротов (у быстроходных компрессоров оно не превышает
3000 об/мин)-, большие габариты (исключая дизель-компрессоры);
недолговечность части деталей.

Поршневые компрессоры классифицируются по многим призна-
кам: конечному давлению, быстроходности, способу действия, числу
ступеней, количеству цилиндров и их расположению, способу охла-
ждения, роду сжимаемого газа.

По конечному давлению различают компрессоры низкого (до
10 ати), среднего (10—100 ати) и высокого давлений (свыше
100 аги). Максимальное давление поршневых компрессоров не пре-
вышает 1000 ати.

По быстроходности компрессоры могут быть тихоходными — с
числом оборотов коленчатого вала до 200 об/мин, средней быстро-
ходности— от 200 до 450 об/мин и быстроходными — от 450 об/мин
и выше.

По способу действия различаются компрессоры простого (оди-
нарного) и двойного действия.

По числу ступеней компрессоры подразделяются на одноступен-
чатые, двухступенчатые и многоступенчатые.

По числу цилиндров компрессоры могут быть одноцилиндро-
выми, двухцилиндровыми и многоцилиндровыми. Расположение
цилиндров бывает горизонтальным, вертикальным, угловым и
V-образным.

Охлаждение компрессоров может быть жидкостным и воз-
душным.

В ракетной технике наибольшее распространение получили
поршневые компрессоры и быстроходные дизель-компрессоры вы-
сокого давления, многоступенчатые и многоцилиндровые.
По принципу действия и чередованию процессов всасывания и
нагнетания поршневые компрессоры ничем не отличаются от порш-
невых насосов, однако их цикл работы благодаря сжимаемости
газа значительно отличается.

Рассмотрим работу одноступенчатого компрессора одинарного
действия и изобразим изменение состояния газа внутри цилиндра
на диаграмме — pV (давление — объем).

Рис. 7.1. Диаграммы работы одноступенчатого компрессора одинар-
ного действия:

а — теоретическая диаграмма; б — процессы при сжатии; « — реальная инди-
каторная диаграмма работы компрессора; / — впускной клапан; 2—нагнета-
тельный клапан; 3—поршень; 4 — цилиндр

При движении поршня 3 (рис. 7.1, а) в цилиндре 4 от крайнего
левого положения, называемого верхней мертвой точкой (ВМТ),
к крайнему правому положению — нижней мертвой точке (НМТ)
через автоматический впускной клапан / засасывается из атмосфе-
ры наружный воздух при давлении pt и заполняет рабочий объем
цилиндра Vh. На диаграмме этот процесс изображается изоба-
рой ab.

При движении поршня в обратном направлении впускной кла-
пан автоматически закрывается и происходит сжатие газа по кри-
вой Ьс, пока давление его не достигнет величины, равной р2, кото-
рая равна давлению газа в емкости, в которую он нагнетается.
После этого в цилиндре компрессора открывается нагнетательный
клапан 2 и газ объемом V2 при постоянном давлении до конца
хода поршня выталкивается из цилиндра в емкость. Этому про-
цессу соответствует изобара cd.

При перемене направления движения открывается снова впуск-
ной клапан и давление резко уменьшается от р2 до Уменьшение
давления теоретически происходит при постоянном объеме и изо-
бражается изохорой da. В дальнейшем все повторяется.

Таким образом, работа поршневого компрессора происходит за
два хода поршня или один оборот его коленчатого вала. Из диа-
граммы видно, что ее площадь abed изображает работу, расходуе-
мую компрессором за один оборот коленчатого вала.

При одном и том же конечном давлении р2 конечный объем V2
будет различен в зависимости от характера кривой сжатия Ьс. При
отсутствии теплообмена линия сжатия будет адиабатой, описывае-
мой уравнением p|/K = const. При сжатии при постоянной темпера-
туре r = const сжатие будет происходить по изотерме (pl/ = const).
Из рис. 7.1,6 видно, что работа, затрачиваемая на сжатие по изо-
терме, меньше на величину заштрихованной площади. Поэтому це-
лесообразно было бы вести процесс изотермически. Но такое сжа-
тие осуществить трудно, и поэтому на практике процесс сжатия
идет по политропе pVn — const, где показатель политропы п отве-
чает неравенству 1</1<к.

При политропическом сжатии газа работа компрессора за один
рабочий цикл, измеряемая площадью диаграммы, может быть опре-
делена по формуле

J- кгм (71)

Для получения работы, затрачиваемой на сжатие 1 я3 газа при
давлении р}, необходимо разделить правую часть уравнения на Й/х,
а при давлении р2 — на У2.

Формула не учитывает влияние ряда факторов, которые имеют
место в действительном процессе. Процесс работы реального ком-
прессора отличается от теоретического вследствие наличия вред-
ного пространства, влияния работы клапанов, колебаний давления
во впускной системе, утечек газа и наличия теплообмена между
стенками цилиндра и газом. Этот процесс может быть записан с
помощью индикатора в виде индикаторной диаграммы.

Ввиду наличия в реальном компрессоре вредного пространства
(объем, остающийся в цилиндре при расположении поршня в ВМТ)
всасывание (см. диаграмму на рис. 7.1, в) рабочего тела начинает-
ся в точке 4. В начале открытия клапана вследствие его инерцион-
ности и дросселирования газа наблюдается местный спад давления
до точки Л1(. Из-за сопротивления впускной системы давление во
время всасывания получается ниже давления окружающей среды и
линия 4—1 располагается ниже прямой всасывания 4—Г. При на-
гнетании (на диаграмме линия от точки / до точки 2) происходит
266
политропическое сжатие рабочего тела с переменным показателем
политропы, зависящим от характера теплообмена.

В момент начала подъема нагнетательного клапана вследствие
его инерционности и переменного сопротивления выходу газа
наблюдается местный подъем давления до точки Л12, а кривая на-
гнетания 2—3 из-за сопротивления выпускной системы располо-
жена выше прямой рп давления среды, куда производится нагне-
тание газа.

От точки 3 до точки 4 происходит расширение рабочего тела,
находящегося во вредном пространстве. В точке 4 индикаторная
диаграмма замыкается.

7.3.	ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПРЕССОРОВ

С помощью индикаторной диаграммы можно определить инди-
каторную мощность компрессора. Для определения индикаторной
мощности измеряют площадь индикаторной диаграммы /Ш[Д и, раз-
делив полученное число на длину диаграммы /1111Д, пропорциональ-
ную Vh, определяют среднее индикаторное давление р11нд:

Р„»л = Шр-—-, кгс/см2.	(7.2)

‘инл
n	„	кгс!смг

Здесь тр — масштаб давления индикаторной диаграммы, ———.
Индикаторная мощность ступени одинарного действия, выражен-
ная в киловаттах, равна

Чнд.ст = 1,634/7И11д FSn, кет,	(7.3)

где F—площадь поршня, м2;

S—ход поршня, лг;

п—число оборотов коленчатого вала компрессора, об/мин.

Если компрессор имеет несколько ступеней, то индикаторная
мощность его определяется как сумма индикаторных мощностей
отдельных его ступеней
п

^ННЦ.К == '^ИНД.СТ.Ь Квт.	( 7 .4)

1=1

Мощность, которую необходимо приложить к валу компрессора,
будет больше, так как необходимо преодолевать еще механические
потери. Эти потери учитываются механическим КПД т)мех, поэтому
приводная мощность равна

. , М<нд.к
NK =---------, квт.

Дмех

(7.5)

Механический КПД компрессора учитывает потери на трение и
на привод вспомогательных механизмов. Для бескрейцкопфпых
компрессоров величина 7]мех = 0,8-е0,9.
Объемной производительностью компрессора называют замерен
ный на выходе и приведенный к условиям на входе объем газа,
выдаваемый компрессором в единицу времени. Теоретическая объ
емная производительность компрессора простого действия опреде-
ляется из выражения

К00р = ^. ^!сек,	(7.6)

где F— площадь поршня, л;2;

5 — ход поршня, .и;

п — число оборотов коленчатого вала в минуту.

Кроме объемной производительности может быть еще произво-
дительность весовая Greop.

Действительная производительность компрессора через теоре-
тическую выражается следующими равенствами:

Vz = ^VrTeop, м*/мин;	(7.7)

G.= XGTeop, кге!мин.	(7.8)

Коэффициент производительности X показывает, какую часть
составляет действительная производительность компрессора от теб-
ретической.

Коэффициент производительности может быть выражен через
коэффициент наполнения Хп и коэффициент герметичности Хг, т. е.
X ~ ХцХг-

Коэффициент наполнения равен отношению объема газа, дей-
ствительно поступившего в цилиндр, к геометрическому объему
цилиндра в конце всасывания.

Коэффициент герметичности учитывает утечку газа из цилиндра
через клапаны и уплотнения поршней. Для быстроходных компрес-
соров считают Хг = 0,954-0,98.

Получение высоких давлений газа в одноступенчатых компрес-
сорах приводит к высоком} его нагреву. Температура газа при на-
гнетании определяется выражением

Гн = 7'вс(-^-)^.	<7-9)

Допустимая температура сжатого газа ограничивается темпе-
ратурами самовоспламенения смазочного масла и его разложения
температурой возможного воспламенения масляного нагара, а так-
же работоспособностью поршней, поршневых колец, цилиндров и
клапанов.

Увеличение отношения давлении -!-2- в одноступенчатом КОМ-
Рис

прессоре сопровождается падением коэффициента наполнения, что
ведет за собой уменьшение производительности. При определенной
степени повышения давления е = -^- наступает момент, когда
ГВС

газ, находящийся во вредном пространстве, при расширении до дав-
268
ления Рве займет весь объем цилиндра. В этом случае всасывания
не будет и вся работа будет затрачиваться на сжатие газа во вред-
ном пространстве.

Эту предельную степень повышения можно определить по фор-
муле

£ = (к-+1)Л	<71°)

\ v м /

В связи с этим, а также для снижения температуры газа в конце
сжатия для получения газа с высоким давлением в компрессорах
применяется многоступенчатое сжатие.

К следующей
ступени

Рис. 7.2. Схема многоступенчатого сжатия в компрессоре;
а — схема многоступенчатого сжатия; б — теоретическая диаграмма
процесса многоступенчатого сжатия: / — цилиндр 1 ступени; 2—-холо-
дильник I ступени; з— цилиндр II ступени; 4 — холодильник II сту-
пени

Процесс многоступенчатого сжатия газа состоит в последова-
тельном сжатии газа в отдельных ступенях компрессора. При пере-
ходе из одного цилиндра в другой газ подвергается охлаждению в
специальных холодильниках. После сжатия в цилиндре /
(рис. 7.2, а) до некоторого промежуточного давления газ охла-
ждается в холодильнике 2 ступени I и направляется в цилиндр <3
ступени II, имеющий меньший объем. Здесь газ сжимается до бо-
лее высокого давления и вновь подвергается охлаждению в после-
дующем холодильнике 4. Количество холодильников обычно равно
числу ступеней компрессора. Охлаждение в промежуточных холо-
дильниках производится до температуры, близкой к температуре
газа на входе в I ступень компрессора.

Общая диаграмма теоретического рабочего процесса для трех-
ступенчатого компрессора приведена на рис. 7.2,6. Газ, находя-
щийся в цилиндре I ступени, при давлении р\ сжимается по поли-
тропе 1'—2 и нагнетается при давлении р2 в холодильник, где тем-
пература снижается изобарически до температуры всасываемого
воздуха. Затем сжатие газа с промежуточным охлаждением произ-
водится во II и III ступенях. Площадь 11'22'33'44' изображает в
масштабе работу, затраченную на сжатие газа до давления р4. Эта
работа значительно меньше затрачиваемой при одноступенчатом
политропическом сжатии и изображаемой на диаграмме площадью
11'54', но несколько больше работы, изображаемой площадью
11'64', которая была бы затрачена при изотермическом сжатии. Из
диаграммы видно, что увеличением числа ступеней и применением
межступенчатых холодильников обеспечивается приближение ра-
боты компрессора к работе при изотермическом сжатии.

При выборе числа ступеней компрессора, помимо требований
экономики, принимается во внимание и усложнение конструкции.
Для отдельных ступеней устанавливаются следующие пределы ко-
нечного давления: I ступени — до 7 кгс!см2, II — от 5 до 30 кгс/слг2,
III—от 13 до 150 кгс!см2, IV — от 35 до 400 кгс!см2, V — от 150
до 1000 кгс 1см2 и VI — от 200 до 1100 кгс/см2.

Выбор наивыгоднейшего числа ступеней диктуется стремлением
к минимальному расходу энергии на приведение компрессора в дей-
ствие и уменьшению общих затрат на его производство. Стоимость
компрессора уменьшается с уменьшением числа ступеней.

Минимум работы, затрачиваемой на сжатие газа, достигается,
если отношение давлений (максимального к минимальному) ек в
каждой ступени одинаково и равно для z-ступенчатого компрес-
сора

Z

ек = /Дд,	(7.11)

Рве

где z — число ступеней;

Рн и Рве — соответственно давления газа, нагнетаемого ком-
прессором и всасываемого в компрессор.

Для приводных компрессоров (с приводным двигателем) сред-
ней и большой производительности ек^4, для дизель-компрессо-
ров со свободно движущимися поршнями sK = 6-^8.
7.4.	КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОМПРЕССОРОВ.
КОМПРЕССОРНЫЕ СТАНЦИИ

Конструкция и схема компрессора зависят от назначения, про-
изводительности, конечного давления сжатия и условий эксплуата-
ции.

Но независимо от этих особенностей любой поршневой компрес-
сор состоит из основания, цилиндров с крышками, кривошипно-ша-
тунного механизма, системы смазки и охлаждения.

Основание является основной конструктивной деталью, на кото-
рой монтируются остальные детали компрессора. У подвижных ком-
прессоров основание называют еще картером, а у стационарных—
станиной.

Цилиндры с крышками образуют рабочие камеры. Они отдельно
или группами крепятся к основанию.

Кривошипно-шатунный механизм, или механизм движения, слу-
жит для преобразования вращательного движения, передаваемого
от приводного двигателя, в возвратно-поступательное движение
поршней. Он состоит из коленчатого вала, шатунов, крейцкопфов,
штоков и поршней. Размещается кривошипно-шатунный механизм
внутри основания. В некоторых компрессорах крейцкопфы отсут-
ствуют (бескрейцкопфные компрессоры). В этом случае поршни
соединяются непосредственно с шатунами. Бескрейцкопфные ком-
прессоры выполняются как подвижные. Исключение крейцкопфа
позволяет сократить размеры компрессора (поэтому такие компрес-
соры выполняются подвижными), но при этом исключается
возможность осуществления в цилиндре процесса двойного дей-
ствия.

Для управления процессами всасывания и нагнетания в порш-
невых компрессорах применяются самодействующие клапаны и
очень редко (из-за усложнения конструкций) клапаны и золотники
принудительного действия.

В самодействующих клапанах перемещение закрывающих орга-
нов осуществляется самим потоком газов под действием разности
давлений в рабочей полости цилиндра и патрубка. Самодействую-
щие клапаны автоматически поддерживают в цилиндре компрес-
сора давления всасывания и нагнетания, очень близкими по вели-
чине давлениям во всасывающем и нагнетательном патрубках.
В настоящее время они применяются почти во всех компрессорах.

В поршневых компрессорах, как правило, предусматриваются
Две системы смазки: одна — для смазки цилиндров и сальников
штоков специальными маслами, а другая — для смазки всех
остальных узлов трения обычными машинными маслами.

Для смазки цилиндров и сальников применяются следующие
способы подачи смазки: разбрызгиванием, распиливанием, с помо-
щью специальных насосов-лубрикаторов и под давлением сжатых
газов. Наибольшее распространение получила система с подачей
смазки лубрикаторами. Все компрессоры высокого давления, а так-
же средней и большой производительности имеют системы смазки
такого типа. Привод лубрикатора в большинстве случаев осущест-
вляется от механизма движения компрессора и предусматривает
ручную прокачку смазки перед пуском машины.

Лубрикатор собирается из отдельных насосных элементов, ко-
личество которых зависит от числа точек смазки. Эти элементы

Рис. 7.3. Лубрикатор и схема работы насосиого элемента:

] — плита: 2— рабочий плунжер: 3 — распределительный плунжер; 4 — корпус насосного
элемента; 5—фигурная шайба рабочих плунжеров; 6 — фигурная шайба распределитель-
ных плунжеров; 7 —вал; а — всасывающее отверстие: б. в — каналы к точкам смазки;

г — выточка в распределительном плунжере; д — канал

крепятся на плите лубрикатора. Каждый насосный элемент состоит
из корпуса 4 (рис. 7.3), в котором размещены два плунжера: ра-
бочий 2 и распределительный 3. Приводятся они в движение фи-
гурными шайбами 5 и 6, закрепленными на валу 7 лубрикатора.
Фигурные шайбы спрофилированы таким образом, что за один обо-
272
рот вала лубрикатора рабочий плунжер совершает два возвратно-
поступательных движения, а распределительный — одно.

При движении рабочего плунжера вверх (рис. 7.3) распреде-
лительный плунжер располагается в среднем положении, а масло
по каналу а через отверстие в распределительном плунжере заса-
сывается под рабочий плунжер. Во время обратного движения ра-
бочего плунжера в зависимости от перемещения распределитель-
ного плунжера масло под давлением выталкивается к точкам
смазки. При смещении распределительного плунжера вверх вытал-
кивание производится через верхнее б отверстие корпуса, а при
смещении вниз — через нижнее в.

Смазка механизма движения, детали которого (коренные и ша-
тунные подшипники, подшипники пальцев поршня, ползуны) не ра-
ботают в контакте со сжатыми и нагретыми газами, производится
от другой системы смазки. Такие системы смазки выполняются
циркуляционными. Для подачи масла в систему обычно исполь-
зуется шестеренчатый насос, который создает давление от 2 до
4 кгс/см2.

Система охлаждения компрессора охлаждает воздух после каж-
дой ступени, ’а также подверженные нагреву детали компрессора.
Охлаждение может производиться как жидкостью, так и воздухом.
Охлаждение сжатого воздуха производится жидкостной системой
охлаждения. Охлаждение деталей компрессора может быть как
жидкостное, так и воздушное. При воздушном охлаждении цилин-
дры компрессора, крышки и поддон картера имеют охлаждающие
ребра. Воздушное охлаждение применяется для подвижных ком-
прессоров. При жидкостном охлаждении цилиндры компрессора
имеют водяную рубашку. В этом случае охлаждение воздуха и де-
талей компрессора осуществляется общей системой. Основной эле-
мент системы охлаждения — теплообменные аппараты, которые
называют холодильниками. Они служат для охлаждения сжатого
газа. В зависимости от устройства они могут быть кожухотрубны-
ми; выполненными из гофрированных листов; типа «труба в тру-
бе»; радиаторными и змеевиковыми (рис. 7.4).

Для охлаждения сжимаемого газа в большинстве случаев ис-
пользуются холодильники' кожухотрубные и типа «труба в трубе».
В холодильниках, как правило, охлаждаемый газ и жидкость дви-
жутся в противоположных направлениях (принцип противотока),
что позволяет отвести требуемое количество тепла меньшим коли-
чеством воды. При движении газа и жидкости в одном направлении
(принцип прямотока) разность между температурой газа и темпе-
ратурой охлаждающей жидкости быстро снижается, что уменьшает
количество тепла, передаваемого от газа к жидкости.

Рассмотрим конструкцию нескольких типов компрессоров.

Компрессор подвижной станции. Воздушный ком-
прессор— четырехступенчатый с V-образным расположением ци-
линдров. Механизм движения его для I и II ступеней выполнен
так, что поршни соединены непосредственно с шатунами и воелри-
273
Рис. 7.4. Принципиальные схемы холодильников:

а — кожухотрубный; 6 — из гофрированных листов, в —типа «труба в трубе»;

„ д	_	_	воздух

хорный; О — змеевиковый; условные обозначения:	J -

вода	__

— радиа
нимают боковые усилия (бескрейцкопфная схема), а для III и
IV — поршни не воспринимают боковых усилий, так как они соеди-
нены с шатунами через направляющие поршни — крейцкопфы
(крейцкопфная схема).

Смазка компрессора — от одной системы смазки комбинирован-
ного типа.

Под давлением смазываются шатунные подшипники коленча-
того вала и бронзовые втулки шатунов. Все остальные детали сма-
зываются разбрызгиванием.

Охлаждение воздушное.

Стационарный воздушный компрессор (рис. 7.5)
применяется в стационарных компрессорных и стационарных азот-
добывающих станциях.

Компрессор обеспечивает сжатие атмосферного воздуха до дав-
ления 400 кгс/см2.

В первом от маховика ряду компрессора расположены I и IV
ступени, а во втором — II, III и V ступени. I ступень — двойного
действия.

Основаниём компрессора является литая рама 1, сверху кото-
рой крепятся цилиндры. Внутри рамы размещается механизм дви-
жения, выполненный по крейцкопфной схеме. Коленчатый вал 2
имеет четыре коренных подшипника. Три из них расположены в
раме, а четвертый — выносной 18. Средний подшипник в станине
удерживает коленчатый вал от осевого смещения. С шатунными
шейками коленчатого вала соединены шатуны 3. Они имеют верх-
ние вильчатые головки. С помощью пальцев 4 шатуны соединяются
с крейцкопфами. Каждый крейцкопф имеет по два съемных баш-
мака 19. Поршни I и IV, а также II, III и V ступеней соединяются
со штоками 5 и 16 с помощью резьбы. Поршни 13 IV ступени и
7 V ступени самоустанавливающиеся. Они могут перемещаться в
радиальном направлении и вращаться вокруг своей оси. Вместо
сальников в I и III ступенях используются поршневые кольца. Ци-
линдры 14 I ступени, 8 II и III ступеней чугунные, без втулок, с во-
дяными рубашками. В чугунные корпуса цилиндров IV и V ступе-
ней запрессованы втулки 10 и 11 Крышки 12 IV и 9 V ступеней —
стальные.

Смазка механизма движения компрессора — циркуляционная от
масляного насоса 23. Выносной подшипник имеет кольцевую смаз-
ку. Сма-зка цилиндров компрессора осуществляется от лубрика-
тора 21.

Дизель-компрессоры. В них компрессор и двигатель-
дизель объединены в одном агрегате. Поршни компрессора што-
ками соединяются непосредственно с поршнями двигателя. Сжатие
воздуха и нагнетание происходят при воздействии на поршни дви-
гателя газов, образовавшихся при сгорании топлива.

В зависимости от того, как происходит обратный ход поршней,
дизель-компрессоры разделяются на буферные и безбуферные.
Рис. 7.5. Разрез стационарного
/ — рама; 2 — коленчатый вал; 3 — шатун; 4 — палец; 5 и 16 — штоки; 6— поршень 11 и 111 сту-
10 и П — втулки цилиндров; 12 — крышка цилиндра IV ступени; 13 — поршень IV ступени;
ник; 19 — башмак; 20 — тяга привода лубрикатора; 21 — лубрикатор;
4-A

воздушного компрессора:

пени, 7 — поршень V ступени; 8 — цилиндр II и III ступени; 9— крышка цилиндра V ступени;

/4 —цилиндр I ступени; /5 — поршень I ступени; 17 — шкиф-маховик; 18 — выносной подшип-
— эксцентрик; 23 — масляный насос
В буферных дизель-компрессорах обратный ход происходит за счет
энергии сжатого воздуха, подаваемого в специальные буферные
цилиндры, а в безбуферных — за счет газа, остающегося в мертвых
пространствах цилиндров. Вследствие своей простоты в настоящее
время чаще применяются безбуферные дизель-компрессоры, менее
сложные и менее трудоемкие в производстве.

Так как процесс работы компрессора совершается за два хода
поршня, то для привода компрессора используются двухтактные
дизели.

Объединение компрессора и двигателя позволяет получить от
агрегата хорошие эксплуатационные качества. Эффективный КПД
дизель-компрессора составляет т)С = 0,4-4-0,45, тогда как для при-
водного компрессора с дизелем автотракторного типа он не превы-
шает 0,25.

Дизель-компрессоры могут работать с высоким числом циклов,
достигающим 2500 в минуту.

Отсутствие в дизель-компрессорах кривошипно-шатунного ме-
ханизма, а также тщательная подгонка поршневых групп по весу
обеспечивают взаимное уравновешивание инерционных усилий вну-
три агрегата. Поэтому отсутствуют инерционные усилия, которые
передаются от дизель-компрессора на раму. Это позволяет уста-
навливать дизель-компрессоры на легких рамах.

Дизель-компрессоры хорошо поддаются регулировке по произ-
водительности и устойчиво работают при малом числе циклов. Экс-
плуатационные расходы при использовании дпзель-компрессоров по
сравнению с приводными компрессорами снижаются примерно в
1,5—2 раза.

Принципиальная схема одного из дизель-компрессоров приве-
дена на рис. 7.6. Он представляет собой двигатель и четырехсту-
пенчатый поршневой компрессор высокого давления, объединенные
в одном агрегате. В качестве двигателя используется одноцилин-
дровый двухтактный дизель.

Каждый из поршней 7 и И двигателя соединен посредством
штока с поршнями компрессора. Поршни двигателя и поршни ком-
прессора образуют поршневые группы, движущиеся возвратно-по-
ступательно в противоположных направлениях.

Для обеспечения синхронного движения поршней поршневых
групп в дизель-компрессоре имеется синхронизирующий механизм
реечного типа. С каждой поршневой группой 1 и 4 (рис. 7.7) скреп-
лены две рейки 2 и 5, которые своими зубьями сцеплены с синхро-
низирующими шестернями 3. При перемещении одной поршневой
группы с помощью синхронизирующего механизма такое же дви-
жение в противоположном направлении осуществляется и другой
поршневой группой.

Первый ход поршней к середине при пуске дизель-компрессора
осуществляется за счет пускового воздуха, подаваемого системой
пуска в цилиндры компрессора.
1	2 3 4	5 6 7 8	9	10 11	12 13 14 15 16

27 26 25 24 23 22 21 1	20	19	18	17

Рис. 7.6. Схема дизель-компрессора:

/ — головка цилиндра IV ступени; 2 — поршень IV ступени; 3 — всасывающие кла-
паны I ступени; 4— поршень I ступени и продувочного насоса; 5 — впускные кла-
паны продувочного насоса: 6 — нагнетательные клапаны продувочного насоса; 7 — порт
шень двигателя; 8— впускные окна; 9 — форсунка; 10 — выпускные окна; 11 — пор-
шень двигателя; 12 — поршень II ступени; 13 — нагнетательные клапаны II ступени;
14 — поршень III ступени; 15 — всасывающие клапаны III ступени; 16 — нагнетатель-
ный клапан III ступени; /7 — всасывающие клапаны II ступени; 18 — холодильник
I ступени; 19 — холодильник II ступени; 20 — холодильник III ступени; 21 — холо-
дильник IV ступени; 22 —цилиндр двигателя; 23— ресивер; 24 — цилиндр I ступени;
25 — выпускные клапаны продувочного насоса; 26 — нагнетательные клапаны I сту-
пени; 27 — всасывающий клапан IV ступени

Рис. 7.7. Схема синхронизирующего механизма:

/—левая поршневая группа; 2—рейка; 3 — синхронизи-
рующая шестерня; -/ — правая поршневая группа; 5 — рейка

Для обеспечения работы дизеля дизель-компрессор имеет си-
стему питания, которая отмеривает порции дизельного топлива и
под давлением в мелкораспыленно.м виде подает его в цилиндр
двигателя в строго определенный момент. Отмеривание порций
производится в соответствии с режимом работы дизель-компрес-
сора.
Начало подачи топлива и количество подаваемого за один цикл
регулируются заранее.

Передвижная компрессорная станция с при-
водным компрессором смонтирована на автомобиле.

Воздушный компрессор V-образный, четырехступенчатый с воз-
душным охлаждением, приводится в действие от двухтактного че-
тырехцилиндрового дизеля. В жидкостную систему охлаждения
двигателя включены четыре межступенчатых холодильника для
охлаждения сжатого воздуха. Циркуляция охлаждающей жидко-
сти создается двумя насосами: насосом двигателя и насосом холо-
дильников. Жидкость охлаждается в двух радиаторах, установлен-
ных в передней части кузова.

Воздушная система (рис. 7.8) станции вместе с компрессором
включает в себя: воздушный фильтр компрессора, четыре межсту-
пенчатых холодильника, водомаслоотделитель, два керамиковых
фильтра, два вентиля, поддерживающих давление, адсорбер, четыре
предохранительных клапана, два баллона ресивера и раздаточную
колонку.

Воздух через фильтр всасывается в цилиндр I ступени компрес-
сора, сжимается и поступает во II ступень. При этом он охлаждает-
ся в холодильнике I ступени. В дальнейшем воздух сжимается в
цилиндрах и охлаждается в холодильниках II, III и IV ступеней.
На линии каждой ступени установлены предохранительные клапа-
ны 8. Из холодильника IV ступени окончательно сжатый воздух
идет в водомаслоотделитель /, где от него отделяются влага и
масло, а затем поступает в фильтр высокого давления 2, который
предназначен для отделения от воздуха механических примесей.
Далее воздух через вентиль 3, поддерживающий давление, посту-
пает в адсорбер 5 для окончательной осушки. Температура воздуха
перед поступлением контролируется дистанционным термометром 4.
После окончательной очистки от механических примесей в конце-
вом керамиковом фильтре 9 воздух, минуя предохранительный кла-
пан 11 IV ступени, через вентиль 12, поддерживающий давление, и
вентиль 15 подводится к коллектору. От коллектора воздух может
быть направлен через запорный вентиль 16 в баллоны реси-
вера 18 или через запорный вентиль 14 к раздаточной ко-
лонке 13.

После концевого керамикового фильтра 9 часть воздуха через
дроссельный вентиль отбирается для регенерации адсорбера 10. Ре-
генерация производится в специальной установке. Подогрев адсор-
бера и регенерирующего воздуха осуществляется отработавшими
газами приводного дизеля.

Управление и контроль за работой станции производятся с
пульта управления.

Воздушная компрессорная станция с дизель-
компрессором смонтирована в кузове автомобиля. Кроме ди-
зеля-компрессора на автомобиле установлены блок замкнутого
280
жидкостного охлаждения, блок осушки, пусковой подогреватель,,
подогреватель воздуха, релейно-силовой щит, а также другое обо-

рудование.

Рис. 7.8. Схема передвижном станции с приводным компрессором:

/ — водомаслоотделитель; 2 — фильтр высокого давления; 3 — вентиль, поддерживающий
давление; 4 — дистанционный термометр. 5—адсорбер; 6 — труба всасывания (| степени;
7 — труба нагнетания I ступени; 8 — предохранительные клапаны: 9 — керамиковый фильтр;
10 — адсорбер; // — предохранительный клапан IV ступени; 12 — вентиль, поддерживающий
давление; 13 — раздаточная колонка, 14 — запорный вентиль (РАЗДАЧА); 15 — запорный
вентиль (СЕТЬ); 16 — запорный вентиль (БАЛЛОНЫ); /7 — регулятор мощности двигателя;
18 — ресивер, /9 — манометр I ступени; 20— манометр II ступени; 21 — манометр 1Н сту-
пени; 22 — манометр IV ступени; 23— манометр (ДАВЛЕНИЕ В СЕТИ); 24 — манометр
(КОНТРОЛЬ ДАВЛЕНИЯ); 25 — продувочный вентиль; 26 ~ вентиль продувки холодильника
И ступени; 27 — вентиль продувки холодильника I ступени; 28 — вентиль продувки фильтра
высокого давления; 29 — вентиль продувки баллонов ресивера

Воздух- „з атмосферы через воздушные фильтры поступает в
дизель-компрессор 7 (рис. 7.9) и последовательно сжимается в че-
тырех его ступенях с промежуточным охлаждением в холодильни-
ках. Холодильник IV ступени соединяется воздухопроводом высо-
кого давления со змеевиковым холодильником 3. В воздухопровод
включены предохранительный клапан 9 IV ступени компрессора и
регулятор давления 12, который поддерживает давление сжатого
воздуха за IV ступенью компрессора при работе на незаполненные
емкости.
Рис. 7 9 Схема компрессорной станции с дизель-компрессором:

/ — раздаточная колонка: 2 — водомаслоотделитель 3 — змеевиковый холодильник, 4- радиаторы; 5 — пневмодвигатель.
6— пусковой ючогреватечь. 7 --дизель компрессор; в — холодиль-ик II ступени- 9- предохрвиительИий клапан: /г —вих.
ревой hicoc: // — газовая турбина; /2 — регулятор давления; 13 — блок осушки: //-воздухо-воздушный холодильник

приемчо раздаточная

Кпотребителям

00

Условные обозначения

I Фильтр	Редуктор

НИ- Обратный клапан у" Оыход в атмосферу

Рис. 7.10. Схема стационарной
компрессорной станции
В змеевиковом холодильнике, расположенном перед радиато-
рами 4 блока замкнутого охлаждения, воздух охлаждается пото-
ком воздуха, нагнетаемым двумя вентиляторами, приводимыми в
действие газовой турбиной 11. В зимнее время холодильник может
быть отключен и тогда воздух, минуя его, попадает в водомасло-
отделитель 2.

Дополнительное охлаждение воздуха перед поступлением в блок
очистки производится в воздухо-воздушном холодильнике 14, кото-
рый работает по принципу теплообмена при противотоке нагретого
и холодного воздуха.

Из холодильника 14 воздух идет в блок осушки 13, где он осу-
шается и снова через холодильник 14 подводится к раздаточной ко-
лонке 1.

Перед поступлением в холодильник производится отбор проб
воздуха в индикатор влажности, кроме этого, за блоком осушки
часть воздуха отбирается для регенерации адсорберов блока
осушки.

Блок замкнутого охлаждения обеспечивает охлаждение цилин-
дров компрессора и двигателя, газовой турбины и сжатого воздуха
в холодильниках после каждой ступени компрессора.

Для облегчения запуска дизель-компрессора в зимнее время
имеется подогреватель 6, который обеспечивает интенсивный подо-
грев охлаждающей жидкости.

Запуск дизель-компрсссора производится сжатым воздухом с
помощью системы пуска. Запас воздуха хранится в специальном
баллоне. В процессе эксплуатации запас воздуха пополняется пу-
тем отбора части воздуха, вырабатываемого станцией.

Стационарные компрессорные станции. Они
имеют одну или несколько компрессорных установок, состоящих из
стационарных компрессоров и приводных двигателей. В качестве
приводных двигателей используются электродвигатели переменного
трехфазного тока.

Охлаждение цилиндров компрессора и межступенчатых холо-
дильников осуществляется водой из водопровода.

На рис. 7.10 показана схема стационарной компрессорной стан-
ции с одной компрессорной установкой с пятиступенчатым верти-
кальным двухрядным компрессором. Сжатый воздух от компрес-
сора поступает на щит управления, откуда раздается потребителям.
Щит соединен с приемной раздаточной колонкой, к которой можно
при необходимости подключать подвижные компрессорные станции.

7.5.	ОСУШКА И ОЧИСТКА ВОЗДУХА

Осушка. Воздух, засасываемый компрессорами из атмосферы,
содержит определенное количество водяных паров. Поэтому атмо-
сферный воздух является влажным. Для количественной оценки
влажности воздуха используется ряд характеристик: абсолютная
влажность, относительная влажность и влагосодержание.
Абсолютной влажностью называют весовое количество водяного
пара, содержащееся в 1 -и3 воздуха. Величина абсолютной влаж-
ности для данной температуры может меняться от максимальной
до нуля. Максимальное количество влаги, которое может содер-
жаться в воздухе различной температуры, приведено в табл. 7.1.

Табл и ц а 7.1

°C	Количество водяных паров в воздухе. г/м!	°C	Количество водяных паров в воздухе.  г/жэ
50	82,63	—10	2,31
40	50,91	-20	1,05
30	30,21	-30	0,44
20	17,22	-40	0,12
10	9,39	-50	0,04
0	4,89	-60	0,01

Относительной влажностью называется отношение фактического
количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к количеству,
которое насыщает воздух при данной температуре.

Относительная влажность ср выражается в процентах или долях
единицы. Воздух ср< 1 можно охлаждать до температуры насыще-
ния воздуха, когда его относительная влажность равна 100%- Тем-
пература, при которой воздух становится насыщенным, называется
точкой росы.

Влагосодержанием называют отношение веса водяного пара к
весу воздуха (сухого), содержащегося в 1 л<3.

Удаление влаги из воздуха может быть произведено физиче-
ским или химическим методом.

При химическом методе, применяемом в небольших кислород-
ных установках, воздух осушается путем поглощения влаги такими
веществами, как твердый едкий натр (NaOH), едкий кали (КОН)
и хлористый кальций (СаС1г). В связи с меньшей стоимостью бо-
лее широкое распространение получил твердый едкий натр, одна
молекула которого связывает четыре молекулы воды
(NaOH-4H2O). Для поглощения 1 кг воды теоретически требуется
0,56 кг NaOH. Практически вследствие неполного использования
его требуется 0,9—1 кг.

К физическим методам осушки можно отнести:

—	удаление капельной влаги инерционным способом во влаго-
маслоотд елителях;

—	вымораживание влаги в попеременно действующих теплооб-
менниках;

—	поглощение влаги из воздуха адсорбентами.
Влагомаслоотделители широко используются в компрессорных
и азотдобывающих станциях для предварительного удаления ка-
пельной влаги. При многоступенчатом сжатии в компрессорах
объем воздуха уменьшается, а весовое количество водяных паров,
поступивших вместе с воздухом, остается постоянным. Поэтому при
охлаждении воздуха в межступенчатых холодильниках относитель-
ная влажность достигает 100%, и избыточное количество влаги
конденсируется. Влагомаслоотделители устанавливаются в местах
интенсивной конденсации паров воды и масла, обычно после холо-
дильников, и в низко расположенных точках газопроводов.

Процесс отделения во влагомаслоотделителях происходит сле-
дующим образом: при резком изменении направления движения
воздуха и потери им скорости капли воды под действием сил инер-
ции продолжают двигаться в первоначальном направлении; по-
падают на стенки и стекают в нижнюю часть влагомаслоотдели-
теля, откуда в дальнейшем удаляются.

Конструкция влагомаслоотделителей зависит от места установ-
ки. Конечные влагомаслоотделители компрессорных станций рас-
считываются на высокое давление, соответствующее выходному
давлению компрессора, поэтому их делают в виде толстостенных
стальных баллонов (рис. 7.11,а). При работе компрессорной стан-
ции воздух из холодильника IV ступени через входной штуцер /
поступает во входной канал и по трубке 6 с большой скоростью —
в баллон. В баллоне скорость воздуха уменьшается и изменяется
его направление. Частицы влаги и масла, продолжая двигаться
вниз, собираются в нижней части баллона. При открытии дренаж-
ного приспособления скопившаяся вода с маслом выбрасывается
сжатым воздухом из баллона в атмосферу.

У межступенчатого влагомаслоотделителя компрессора азотдо-
бывающей станции (рис. 7.11,6) вход воздуха осуществляется че-
рез входной штуцер 8, приваренный к корпусу тангенциально. Бла-
годаря этому воздух при входе во влагомаслоотделитель получает
вращательное движение, и под действием центробежной силы влага
и масло отбрасываются на боковую поверхность корпуса, стекая
вниз.

При методе вымораживания влаги воздух в теплообменнике
сильно охлаждается, в результате чего максимальное количество
влаги, которое может содержаться в воздухе до его насыщения,
уменьшается. Избыток влаги выпадает на стенках теплообменника
в виде инея или снега. Этот метод более совершенен, чем химиче-
ский. При охлаждении воздуха до —45°С в нем остается влаги в
10—12 раз меньше, чем при осушке едким натром, наиболее рас-
пространенным химическим методом осушки. Однако для охлажде-
ния воздуха требуется холод, получение которого связано с затра-
той значительного количества энергии.

В настоящее время для окончательного удаления влаги наибо-
лее широкое распространение получил метод поглощения влаги из
воздуха адсорбентами. В качестве адсорбентов в основном приме-
няются силикагель и алюмогель, которые обеспечивают более вы-
сокую степень осушки воздуха, чем другие методы. Степень осушки
воздуха от влаги различными веществами и вымораживанием при-
ведена в табл. 7.2.

-	6)

Рис. 7.11. Влагомаслоотделители:

а — конечный; б — межступснчатый; / — входной штуцер; 2—головка: 3 —
штуцер’ манометра; 4 — выходной штуцер; 5 — баллон; 6 — трубка; 7 — проду-
вочные штуцера; 8 — входной штуцер; 9 — выводящая трубка; 10 — корпуа

Познакомившись с возможными способами осушки газов, рас-
смотрим наиболее употребительные из них подробнее. Как уже
оыло сказано, более широкое распространение получил метод по-
глощения влаги из воздуха адсорбентами — силикагелем и алюмо-
гелем. Следует, однако, заметить, что эти вещества имеют сущест-
венный недостаток — при температуре выше 30° С они теряют евои
Таблиц а 7.2

Наименование вещества или способа очистки	Формула	Количество влаги в воздухе после осушки, г/м3	Температура точки росы, °C
Хлористый кальций	СаС12	1,5	—14
Едкий натр	NaOH	0,8	—19
Силикагель	SiO.-ЩО	0,03	—52
Едкое кали	КОИ	0,014	-58
А.тюмогсль	А12ОгН2О	0.005	—64
Аммиачная двухступец-	—	0,067	-45
чагая холодильная ма-			
шина		•*	

поглотительные свойства, в связи с чем приходится воздух, посту-
пающий на осушку, если ею температура выше указанной, предва-
рительно охлаждать.

Для поглощения влаги из воздуха адсорбентами создаются
блоки осушки. Они обеспечивают непрерывную осушку воздуха в
течение требуемого времени. Блоки осушки строятся по типовым
схемам и отличаются вспомогательными устройствами (для охла-
ждения воздуха до необходимой температуры перед поступлением
в блок осушки и получения воздуха с температурой, требуемой для
регенерации адсорбента).

Типовой блок осушки состоит не менее чем из двух адсорбе-
ров 5 и 7 (рис. 7.12), двух керамиковых фильтров 2 и 8, влаго-
маслоотделителя 3, электроподогревателя 6 с терморегуляторами I
и 10, трубопроводов с вентилями и контрольно-измерительных при-
боров.

Воздух высокого давления из последней ступени компрессора,
пройдя предварительное охлаждение, поступает во влагомаслоот-
делитель 3, где отделяется некоторое количество влаги, и далее
через вентиль поступает в один из адсорберов (на рис. 7.12, в ад-
сорбер 7), где осушается алюмогелем. Из адсорбера осушенный
воздух поступает в керамиковый фильтр 8. При проходе через
фильтрующие элементы 9 воздух очищается от пыли алюмогеля.
Очищенный и осушенный воздух идет па технологические операции
(к детандеру, в блок разделения) или на заполнение баллонов.

В современных компрессорных и азотдобывающих станциях
перед поступлением в блок осушки воздух подвергается предвари-
тельному охлаждению, благодаря чему удается значительно пони-
зить его влагосодержание, а также улучшить условия адсорбции
алюмогелем. Для нормальной работы блока осушки температура
воздуха на его входе должна быть от +5 до +20°С. При темпе-
ратуре выше +30°С адсорбции влаги практически не происходит.
Предварительное охлаждение осуществляется в специальных теп-
лообменниках. В азотдобывающих станциях — это ожижители, а в
компрессорных — воздуховоздушные и кислородно-водяные холо-
дильники.

Ожижитель представляет собой теплообменник, в котором воз-
дух высокого давления, проходящий по змеевикам, охлаждается
холодным отбросным газом и азотом.

Наличие двух адсорберов необходимо для обеспечения непре-
рывной работы блока осушки. Размеры адсорбера подбираются
таким образом, чтобы насыщение влагой алюмогеля происходило
не ранее чем через 8 ч. Такое время необходимо для восстановле-
ния алюмогеля путем регенерации. Регенерация осуществляется
пропусканием через алюмогель горячего газа. Часть отбросного
газа давлением 0,1—0,2 ати направляется в электроподогрева-
тель 6, где нагревается до 260—280° С, после чего подается в ад-
сорбер. После адсорбера газ проходит через керамиковый фильтр 2
и выбрасывается в атмосферу. Температурный режим при регене-
рации поддерживается двумя терморегуляторами / и 10. Регенера-
ция адсорбера длится 4—4,5 ч и заканчивается тогда, когда темпе-
ратура газа, выбрасываемого в атмосферу, станет равна +60—
80° С. По достижении на выходе указанной температуры терморе-
гулятор выключает подогреватель. После этого поступающий от-
бросный газ или воздух охлаждает алюмогель. Охлаждение закан-
чивается, когда разность температур газа на выходе и входе не
станет равна 2—3°С. Продолжительность охлаждения 3,5—4 ч.
Алюмогель может работать в адсорберах без перезарядки 12 000—
14 000 ч. Включение адсорберов на работу и регенерацию осущест-
вляется вентилями вручную.

Очистка. Сжатый воздух, предназначенный для получения
азота в условиях глубокого охлаждения (при температурах значи-
тельно ниже —100°С), должен подвергаться очистке от углекис-
лого газа и ацетилена.

Углекислый газ необходимо удалять, так как при температуре
—56° С и давлении 5,3 ата он превращается в рыхлую снегообраз-
ную массу, а при дальнейшем охлаждении — в твердое вещество.
В твердом состоянии углекислый газ будет забивать трубки тепло-
обменников, дроссельные вентили и нарушать нормальную работу
азотдобывающей станции.

Удаление углекислого газа из воздуха может производиться хи-
мическим и физическим методами.

При химическом методе очистка осуществляется про-
пусканием воздуха через раствор щелочи. При этом происходит
следующая реакция:

2NaOH + СО2 = №2СО3 + Н2О.	(7.12)

Образовавшаяся сода остается в растворе. Эта реакция необра-
тима; количество щелочи в растворе со временем уменьшается
(щелочь срабатывается), поэтому весь раствор необходимо заме-
нять.

Для проведения очистки воздуха химическим методом создают-
ся блоки очистки. Блок очистки обычно состоит из двух декарбо-
низаторов 2 и 3 (рис. 7.13), двух влагоотделителей 1 и 4 и комму-
никаций с арматурой. Декарбонизатор представляет собой цилин-
дрический сосуд, закрытый сверху крышкой. Внутри него поме-
щены цилиндрический стакан, улучшающий циркуляцию и переме-
шивание щелочи, труба-барботер 12 и электроподогреватель 9, пре-
дотвращающий кристаллизацию щелочи при низких температурах
окружающей среды в зимнее время. Блок очистки воздуха соз-

Рис. 7.13. Схема блока очистки воздуха и блока подготовки щелочи:

/ и 4 — влагоотделители; 2 и з — декарбонизаторы: 5 — контрольный кран; 6 — прибор
для проверки плотности щелочи; 7 — барабан с каустиком; 6 — верхний бак; 9 — элек-
троподогреватель; 10 — насос; 11 — нижний бак; 12 — труба-барботер

дается па давление не более 20 кгс/см2. Поэтому он включается в
схему между ступенями компрессора. В подвижной азотдобываю-
щей станции воздух из ступени II компрессора через влагоотдели-
тель 1 и обратный клапан ОК-1 в зависимости от того, какой вен-
тиль (В-6 или В-7) открыт, поступает в один из декарбонизаторов,
где щелочь израсходована больше. На рис. 7.13 воздух поступает
через трубу-барботер 12 в декарбонизатор 2. В барботере он «дро-
бится» на струи и проходит через раствор щелочи, где происходит
реакция. После этого воздух собирается в верхней части декарбо-
низатора и по трубопроводу через обратный клапан ОК-2 и вен-
тиль В-5 поступает во второй декарбонизатор. Очищенный от угле-
кислого газа воздух поступает к влагоотделителю 4 и направляется
в III ступень компрессора.

Обратный клапан ОК.-1 устанавливается для того, чтобы при
внезапной остановке компрессора давлением воздуха, оставшегося
в декарбонизаторе, не выбросило щелочь в III ступень компрес-
сора. Аналогичное назначение имеют обратные клапаны ОК-2 и
ОК-3, поставленные на линиях между декарбонизаторами Они
исключают возможность передавливания щелочи из одного декар-
бонизатора в другой в случае неожиданного понижения давления

Рис. 7.14. Адсорбер углекислого газа:
/—штуцер опорожнения адсорбера от силика-
геля; 2 — нижняя крышка: 3— верхняя крышка;
4 — штуцер заполнения адсорбера силикагелем:
5 и // — прокладки; 6 — шайба: 7 — накидная
гайка; 8 и 14 штуцера; 9 — накидная гайка:
10 — ниппель; 12 — фильтр: 13 — обечайка; 15 —
труба выхода воздуха

в первом по ходу воздуха
декарбонизаторе при оста-
новке станции или продувке
влагоотделителя 1 откры-
тием вентиля В-8.

Для зарядки декарбони-
заторов щелочью имеется
блок подготовки щелочи. Он
конструктивно выполнен в
виде бака, состоящего из
трех секций. Нижний бак 11
предназначен для приготов-
ления щелочи, верхний 8 —
для хранения запаса воды.
Емкость каждого бака —
190 л. На одну заправку од-
ного декарбонизатора расхо-
дуется 170 л. Боковая сек-
ция служит для загрузки ба-
рабана 7 каустиком в коли-,
честве 200 кг. Этого количе-
ства хватает для приготов-
ления 1600 л раствора при
концентрации 14—16° Be*.
Для контроля плотности
служит закрепленный на
стенке блока прибор 6.
Окончательно плотность про-
веряется ареометром.

Уровень щелочи в декар-
бонизаторе проверяется кон-
трольным краном 5. Слив

щелочи из декарбонизаторов производится открытием вентилей В-9
и В-10.

При физическом методе очистки воздух очищается от
углекислого газа путем адсорбции высокопористым веществом —
силикагелем при температуре 150° С и давлении 200 kzcIcm2. Сили-
кагель одновременно с адсорбцией углекислого газа удерживает
основное количество ацетилена и других углеводородов, содержа-
щихся в перерабатываемом воздухе. Для очистки применяют ад-
сорберы (рис. 7.14),

* Градусы Бомэ.
7.6. ХРАНЕНИЕ И ВЫДАЧА СЖАТЫХ ГАЗОВ

Хранят сжатые газы в баллонах, размещаемых в специальных
хранилищах — ресиверных и на подвижных заправщиках.

Ресиверные размещаются в отдельных защищенных помеще-
ниях.

При хранении большого количества газов в ресиверных исполь-
зуются баллоны 400 л, рассчитанные на рабочее давление
400 кгс!см2.

Отдельные баллоны в ресиверных объединяются в секции, кото-
рые обслуживают определенного потребителя. Баллоны в ресивер-
ных могут располагаться вертикально, горизонтально и накло-нно,
чаще — вертикально.

Для приема, контроля и выдачи сжатых газов потребителям в
оборудование ресиверной входят приемная колонка, арматура, кон-
трольно-измерительные приборы и трубопроводы.

Приемная колонка служит для наполнения баллонов сжатыми
газами от подвижных заправочных средств.

Устанавливаемая в ресиверной арматура предохраняет обору-
дование ресиверной от разрушения при случайном повышении дав-
ления, регулирует давление газа, а также обеспечивает его вы-
дачу.

Контрольно-измерительные приборы позволяют осуществлять
контроль за качеством сжатых газов и давлением в баллонах. Для
определения влажности газов и взятия проб в ресиверной обору-
дуется щит отбора проб.

Давление газов в секциях контролируется манометрами. Изме-
рение может производиться как непосредственно, так и дистан-
ционно.

Известные давление газа — р, его температура — t и объем бал-
лона— V позволяют определить весовое количество газа в баллоне

O =	(7.13)

где G — вес газа в баллоне, кг;

р — давление газа, кгс!м2\

V — объем баллона, л3;

Т — температура газа, °К;

R—газовая постоянная.

Для тазов числовые значения R следующие: кислород —
26,5; воздух — 29,27; азот — 30,26; водород — 420,6; гелии —
212,0 кгм!кг- град.

Весовое количество газа в емкости может быть определено по
зависимости удельного объема газа от температуры и давления.
Если известен удельный, то вес газа равен

(™)
где Ууд—удельный объем газа, л/кг-,
V—объем емкости, л.

Удельный объем газа обычно определяется по графику, подоб-
ному приведенному на рис. 7.15. Этот способ используется при
определении производительности компрессорных и азотдобываю-
щих станций.

Для удобства обслуживания ресиверной во время эксплуатации
арматура и контрольно-измерительные приборы отдельных секций
группируются на отдельных пневмощитах.

Соединение баллонов между собой, а также элементов арма-
туры и приборов производится трубопроводами, снабженными со-
единительными устройствами, чаще всего линзового типа. (На кон-
цах трубопроводов нарезается резьба для навертывания фланцев

Рис. 7.15. График зависимости
удельного объема азота от темпе-
ратуры и давления

и обтачиваются торцы на конус для
установки линзы. При стягивании
фланцев шпильками сферические
поверхности металлической линзы
прижимаются к коническим поверх-
ностям трубопроводов, благодаря
чему даже при перекосе трубопрово-
дов создается необходимая герме-
тичность.)

Сжатый газ из ресиверной па
пневмощиты систем заправки, а так-
же от них к потребителям чаще все-
го выдается при давлении более
низком, чем в баллонах. Поэтому,
для снижения давления газа и обес-
печения выдачи с требуемым расхо-
дом применяются редукторы.

Понижение давления газа в ре-
дукторе происходит за счет дроссе-
лирования в сечении, образуемом

клапаном (регулирующим органом)
и его седлом. Величина понижения давления определяется разме-

ром дросселирующей щели.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности регу-
лирования, производительности, габаритам и весу, газовые редук-
торы могут иметь различные принципиальные и конструктивные
схемы. Они могут быть пружинными и агрегатными.

Для выдачи газов с небольшим расходом применяются пружин-
ные редукторы, которые в зависимости от направления воздейст-
вия входящего газа на регулирующий орган бывают с клапаном
прямого и обратного действия.

Регулирование давления газов при больших расходах осущест-
вляется агрегатными редукторами. Они могут быть выполнены по
схеме простого агрегатного редуктора с управляющим давлением,
а также с гидравлическими и пневматическими усилителями.
Для выдачи газов из ресиверных чаще используются простые
агрегатные редукторы с управляющим давлением. Такой редуктор
(рис. 7 16) состоит из основного и пускового редукторов, запорного
и дренажного вентилей, манометров и предохранительных кла-
панов.

Газ, давление которого контролируется манометром 6, из балло-
нов ресиверной через открытый запорный вентиль 5 поступает в
надклапанное пространство А основного редуктора. Одновременно
газ через фильтр 7 и теплспоглотитель 8 поступает под клапан 10
пускового редуктора. Этот клапан открыт, так как усилие пружи-

/—предохранительный клапан; 2 — тупик; 3 и /0 — клапаны; 4 и 9 — пру-
жины; 5 —запорный вентиль: 6 и /7 — манометры; 7 — фильтр; 8 — теплопо-
глотитель; //— толкатель; 12 — соединительный трубопровод; 13, 21 и 22 —
поршни; 14— корпус; /5 — рабочая пружина; 16 — регулировочный винт;

18— дренажный вентиль; /$—основной редуктор; 20— шток

ны 15, сжатой при настройке редуктора впитом 16, значительно
превосходит усилие возвратной пружины 9. Усилие рабочей пру-
жины 15 воздействует на поршень 13, который толкателями 11 от-
крывает клапан. Газ через зазор поступает в соединительный тру-
бопровод 12 и одновременно в полость над поршнем 13. По соеди-
нительному трубопроводу газ поступает в подпоршневое простран-
ство С основного редуктора. Под действием давления газа пор-
шень 22 поднимается и штоком 20, преодолевая усилие пружины 4,
открывает клапан 3, вследствие чего между уплотняющими поверх-
ностями седла и клапана образуется зазор.

Давление газа, проходящего через этот зазор в камеру В основ-
ного редуктора, вследствие дросселирования снижается. Степень
понижения давления газа зависит от величины зазора, который в
свою очередь определяется величиной давления газа в подпоршпе-
вой камере С редуктора, регулируемого пусковым редуктором, ко-
торый настроен на получение заданного рабочего давления на вы-
ходе из основного редуктора. Рабочее давление контролируется но
манометру 17. Во время работы редуктора в зависимости от рас-
хода газа давление в камере В основного редуктора несколько ме
няется. Под действием перепада давлений в камерах В и С пор-
шень перемещается и регулирует зазор между клапаном 3 и сед-
лом. При прекращении отбора газа давление в камере В увеличи-
вается, поршень 22 перемещается вниз и клапан 3 герметично пе
рекрывает отверстие седла.

Рис. 7,17. Вентиль к манометру:

/ — корпус; 2 — игольчатый клапан; 3— головка; 4 — накидная
гайка; 5 и 5 — рукоятки; 7—втулка; 8— набивка; 9 — игольча-
тый клапан

Предохранительный клапан 1 служит для предотвращения по-
вышения давления в камере В редуктора при неисправной его ра-
боте.

Для сброса давления из подпоршневой полости С на линии
соединительного трубопровода установлен дренажный вен-
тиль 18.

Из арматуры, используемой в системах заправки сжатыми га
зами, можно назвать фильтры, обратные клапаны, электропневмо-
клапаны. вентили. Рассмотрим некоторые из них.

Вентиль, показанный на рис. 7 17, является запорно-дренажным
устройством и устанавливается перед манометром.

Вентиль с рукояткой 6 является запорным. Он перекрывает до-
ступ газа из ресивера к манометру. Второй вентиль с рукояткой
5 — дренажный. С помощью его при закрытом запорном вентиле
296
можно сбросить давление пз полости манометра. Он позволяет
также при открытом запорном вентиле произвести продувку вен-
тиля.

Если доступ газа к манометру открывается отдельным венти
лем, то вместо рассмотренного комбинированного вентиля устанав-
ливается один дренажный

Фильтры предназначаются для очистки газа от механических
примесей и предотвращения попадания их в редукторы и другую
арматуру. Фильтры выпускаются на различную производительность
и характеризуются условным проходным диаметром. Одна из воз-
можных конструкций фильтра показана па рис. 7.18,

Рис. 7.18. Фильтр:

7— корпус; 2 — корпус фильтрующего элемента; 3~ фильтрую-
щий элемент; 4 — шпилька; 5 — штуцер

В системах заправки сжатыми газами обратные клапаны уста-
навливаются для предотвращения обратного гока газа. Наиболее

часто для этой цели применяются тарельчатые обратные клапаны

(рис. 7.19). При прямом
токе газа (по стрелке, см.
рис. 7.19) давление, газа
отжимает клапан и газ
проходит в требуемом на-
правлении. При обратном
токе газа под действием
усилия пружины и дав
ления газа клапан закры-
вается. перекрывая отвер-
стия седла.

Для дистанционного и
ручного управления вы-
дачей газов из секций
ресиверной па пневмо-
щитах устанавливаются

Рис. 7 19. Обратный клапан:

/ и 3 — фланцы; 2 — корпус; 4 — клапан; 5 —ограни-
читель; 6 — болт; 7 — пружина; 8 — седло

угловые нормально за

крытые электропневмоклапапы (рис. 7 20).

В закрытом положении золотник 15 прижимается к седлу пру-
жиной 3. При поступлении в электропневмоклапан газа он через
Рис. 7.20. Угловой элеклропневмоклапаи:

} и 5—штуцера; 2 —накидная гайка; 3 — пружина; 4 — корпус; 5—клапан; 7 —электро-
магнит; 8 и /2— втулки; 9 — рукоятка; 10 — толкатель; // — якорь: 13 — трубка; 14 — уплот-
нительное кольцо; /5 — золотник; 16 — шток
трубку 13 проходит в полость Б. создавая дополнительное усилие
для закрытия золотника 15. Одновременно давление газа воздей-
ствует и на клапан 6, который, перемещаясь вправо, перекрывает
дренажное отверстие (см. рис. 7.20, положение «закрыто»).

При подаче напряжения на обмотку электромагнита якорь его
втягивается и штоком 16 перемещает клапан 6 влево. При этом
клапан закрывает отверстие, через которое газ поступает из труб-
ки 13, и открывает дренажное отверстие, сообщая полости Б и В с
атмосферой. Давление газа в камере А создает усилие па золот-
ник большее, чем усилие пружины, и золотник открывается (см.
рис. 7.20, положение «открыто»). При отключении напряжения кла-
пан 6 под действием пружины перемещается вправо и закрывает
своим коническим концом дренажное отверстие. По трубке 13 газ
поступает в полость Б и закрывает золотник. Аналогично работает
электропневмоклапан п при ручном управлении.

Запорные угловые вентили (рис 7.21) являются запорными
устройствами и устанавливаются па линиях высокого давления

Риг. 7.21. Запорный угловой вентиль:

/ — корпус; 2 — шток; 3 — коробка сальника; 4— шайба;

5 —набивка; 6 — втулка; 7 —гайка сальника; 8 — кожух;

9 — фонарь; 10 — шпиндель; // — рукоятка; 12 — клапан

Вентили имеют одинаковое устройство и отличаются только раз-
мерами.

При вращении рукоятки в направлении против часовой стрелки
вентиль открывается, при обратном вращении—закрывается. Шар-
нирное соединение клапана 12 со штоком обеспечивает хорошую
герметичность закрытия клапана.

Широкое применение в системах заправки сжатыми газами
имеют различного вила предохранительные устройства. Они пре-
дотвращают возможность чрезмерного повышения давления при
возникновении неисправности в редукторах или при резком изме-
нении температуры окружающего воздуха, а также в других
непредвиденных случаях.
В качестве примера предохранительных устройств на рис. 7.22
показаны две конструкции предохранительных клапанов. У первого
из них (см. рис. 7.22, а) при повышении предельного давления кла-
пан 3, сжимая пружину, поднимается и открывает отверстие, через
которое избыток газа выходит в атмосферу. Для выхода газа в кор-
пусе имеются отверстия, закрываемые лентой. Чтобы устранить
возможность воздействия струй при открытии клапана на обслу-
живающий персонал, на корпус клапана навернута розетка 8, на-
правляющая струи газа вверх.

На баллонах и секционных коллекторах устанавливаются пре-
дохранительные клапаны высокого давления (рис. 7.22,6). В этом
клапане возможна регулировка давления открытия клапана с помо-
щью колпачка 5. Ручное открытие клапана производится рыча-
гом 14.

Рис. 7.22. Предохранительные клапаны:

а — предохранительный клапан; б — предохранительный клапан высо*
кого давления; / — седло; 2 — винт; 3 —клапан; 4 — пружина; 5 —
колпачок; 6 — регулировочный винт; 7 — упор; 8—розетка; 9 — кор-
пус; 10 — втулка с фланцем; // — стакан; /2 — шток; 13 — опора; 14 —
рычаг; 15 — втулка; 16 — гайка

Электропневмоклапаны служат для управления работой пиев-
.оклапанов систем заправки. Они являются промежуточными ор-
ганами в системе дистанционного управления в преобразуют сиг-
нал в виде электрического напряжения в подачу управляющего
газа на тот или иной пневмоклапан.

Для хранения сжатых газов кроме ресиверных могут использо-
ваться также и подвижные агрегаты, смонтированные на шасси
автомобилей. В агрегат включаются баллоны для хранения газа,
щит управления с арматурой и соединительные трубопроводы.

Использование таких подвижных агрегатов не всегда целесооб-
разно. Количество газа, которое можно выдать из агрегата, зави-
сит от объема емкости, в которую подают газ, а также начального
и конечного давления в емкости. Наибольшее количество газа бу-
дет выдано тогда, когда давление газа в емкости остается все
время значительно ниже, чем начальное давление в баллонах агре-
гата. Перетекание газа из баллонов агрегата в заправляемую ем-
кость прекращается, когда давления в них выравниваются.

Для повышения количества перевозимого газа, а также запол-
нения емкостей до требуемых высоких давлений в последнее время
начинают использовать подвижные агрегаты, перевозящие газ в
сжиженном срстоянии и газифицирующие его па месте потребле-
ния. Требуемое давление обеспечивается за счет подачи жидкого
газа насосом высокого давления в горячий газификатор.
ЛИТЕРАТУРА

Абрамович Г, Н. Прикладная газовая динамика. Гостехиздат, 1953.

Александров М. П. Подъемно-транспортные машины. Машгиз, 1960.

Алеш ко в М. Н., Жуков И. И. Физические основы ракетного оружия.
Воениздат, 1965.

«Атом и оружие». Сборник статей под ред. С. Н. Красильникова. Воен-
издат, 1964.

Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. Маш-
гиз, 1963.

Безухов Н. И., Б а ж а н о в В. Л., Голденблат И. И. и др. Расчеты
на прочность, устойчивость и колебания в условиях высоких температур. Изд-во
«Машиностроение», 1965.

Бессерер К. У. Инженерный справочник по управляемым снарядам. Воен-
издат, 1962.

Богуславский П. Е. Металлические конструкции грузоподъемных ма-
шин. Машгиз, 1961.

Бронштейн Я. И., Бухарин Н. А., Буянов В. М. и др. Проходи-
мость автомобиля. Воениздат, 1959.

Б у л и г а А. В. Полупроводниковые теплоэлектрические вакуумметры. Изд-во
«Энергия», 1966.

Бутусов И. В. Автоматические контрольно-измерительные и регулирую-
щие приборы. Изд. 2-е, Гостоптехиздат, 1961.

ВНИИПТМАШ. «Расчет крановых механизмов и деталей подъемно-трано
портных машин». Машгиз, 1959.

«Вопросы глубокого охлаждения». Сборник статей под ред. проф.
М. П. Малков а, 1961.

Герш С. Я. Глубокое охлаждение, ч. 1 и 2. Госэнергоиздат, 1957.

Г л и з м а и е и к о Д. Л. Получение кислорода. Госхимиздат, 1962.

Гольденблат И. И. Основные положения по расчету строительных кон-
струкций по расчетным предельным состояниям и нагрузке. Госстройиздат, 1956.

«Действие ядерного оружия». Воениздат, 1965.

Захаренко С. Е., Анисимов С. А., Дмитриевский В. А., Кар-
пов Г. В., Фотин Б. С. Поршневые компрессоры. Машгиз, 1961.

Кифер Л. Г. А б р а м о в и ч И. И. Грезоподъемные машины. Машгиз, 1956.

Короткий Я. И., Локшин А. 3., Сиверс Н. Л. Изгиб и устойчивость
стержней и стержневых систем Машгиз. 1953.

Лей В. Ракеты и полеты в космос. Воениздат, 1961.

Макаров А. К., Свердлин В. М. Автоматические устройства контроля
уровня. Изд-во «Энергия». 1966.

Меклер А. Г. Электрооборудование подъемно-транспортных машин. Маш-
гиз, 1959.

Морозов К. В. Бескрылые ракеты. Воениздат, 1962.

Мостков В. М. Строительство подземных сооружений большого сечения.
Госгортехиздат, 1963.

Некрасов Б. Б. Гидравлика. Воениздат. 1960.

Покровский Г. И. Взрыв. Изд-во «Недра», 1964.

Пульманов Н. В. Дизель-компрессоры со свободно-движущимися порш-
нями. Машгиз, 1959.

Рабинович Е. 3. Гидравлика. Физматгиз, 1963.

«Ракетное оружие капиталистических стран» (по материалам зарубежной
печати) Воениздат. 1962.

Руденко Р. В. Грузоподъемные машины. Машгиз, 1957.

Фсодосьев В. И., С и н я р е в Г. Б. Введение в ракетную технику. Оборон-
гиз, 1960.

• «Ядерное оружие» (физические основы). Воениздат, 1965.

Иностранные журналы по вопросам ракетной и космической техники периода
1960—1970 гг.
ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ...........................................................

Глава I. Общие сведении о наземном оборудовании ракет...............

1.1.	Краткий исторический очерк развития НОР......................

1.2.	Краткие сведения о ракетных комплексах.......................

1.3.	Роль и место наземного оборудования при подготовке и проведе-
нии пуска ракет..................................................

1.4.	Общие требования, предъявляемые к наземному оборудованию
ракет

1.5.	Классификация наземного оборудования ........................

1.6.	Нагрузки, действующие на наземное оборудование...............

Глава 11. Пусковые установки........................................

2.1.	Назначение пусковых установок и способы пуска ракет..........

2.2.	Классификация пусковых установок.............................

2.3.	Общие сведения о конструкции ППУ.............................

2.4.	Пусковые столы...............................................

2.5.	Основы расчета пусковых столов...............................

2.6.	Особенности расчета пусковых установок с наклонным пуском . .

2.7.	Основы конструкции шахтных пусковых установок................

2.8.	Основы расчета сооружений шахтных пусковых установок . . . .

2.9.	Общие сведения о расчете систем амортизации ракет............

Глава III. Транспортное оборудование................................

3.1.	Общие сведения о транспортном оборудовании...................

3.2.	Проходимость автодорожных средств транспортировки............

3.3.	Тактико-технические требования, предъявляемые к автодорожным
средствам транспортировки ракет ..................................

3.4.	Конструкция грунтовых транспортных тележек ..................

3.5.	Основы расчета грунтовых транспортных тележек................

Глава IV. Подъемно-перегрузочное и стыковочно-монтажное обору-
дование ............................................................

4.1.	Общиё сведения ..............................................

4.2.	Классификация и основные характеристики грузоподъемных кранов

4.3.	Устойчивость стреловых передвижных кранов.............. .	. .

4.4.	Возможные схемы автомобильных грузоподъемных кранов . . .

4.5.	Основные сведения о механизмах и элементах автомобильных
кранов ...........................................................

Стр.

3

5

7

13

15

21

23

49

50

51

5*1

64

80

86

97

101

105

117

124

126

137

144

Глава V. Установочное оборудование..................................

5.1.	Общие сведения ..............................................

5.2.	Основы конструкции установщиков..............................

5.3.	Расчет основных узлов и механизмов установщика...............

150

154

158

162

173

183

194
Стр.

Глава VI. Заправочное оборудование ракет............................. 206

6.1.	Назначение, классификация и основные требования, предъявляе-

6.2.	Емкости ..................................................... 215

6.3.	Трубопроводы . .............................................. 220

6.4.	Арматура .................................................... 226

6.5.	Фильтры ..................................................... 234

6.6.	Насосы ...................................................... 238

6.7.	Контрольно-измерительные приборы............................. 248

Глава VII. Системы заправки сжатыми газами........................... 262

7.1.	Общие сведения ...............................................  —

7.2.	Назначение компрессорных станций и классификация компрес-
соров ........................................................... 264

7.3.	Основные характеристики компрессоров......................... 267

7.1.	Конструктивные особенности компрессоров. Компрессорные станции 271

7.5.	Осушка и очистка воздуха..................................... 284

7.6.	Хранение и выдача сжатых газов............................... 293

Литература .... . ................................................... 301

В. Г. Маликов, С. Ф. Комисарик, А. М. Коротков
НАЗЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ РАКЕТ
Редактор Перемышлев В. И.
Художник Селезнев Е. И.

Технический редактор Соколова Г. Ф.	Корректор Сафошкана Л. А

Г-81060	Сдано в набор 15.12.70	Подписано к печати 3.7.71

Формат бумаги 60 x 90'/!, Неч. л. 19 (усд. печ. л. 19), уч.-изд. л. 19,399

Изд. 74 6/9260 Бумага типографская 74 2. Тираж 10 000 экз. Цена 1р. И к. Зак. 339

Ордена Трудового Красного Знамени
Военное издательство Министерства обороны СССР
Москва, К-160

Отпечатано с матриц 2 ой типографии Воеииздата. Ленинград. Д-65. Дворцовая пл.. 10
в Ленинградской типографии № 14 <Красный Печатник» Главполиграфпрома Комитета
по печати при Совете Министров СССР. Московский пр., 91. Заказ № 885.