Моноблочная сборка элементов бортовой аппаратуры

Статические характеристики плотности компоновок составных частей УР

Плотность компоновки различных составных частей ракеты зависит от конструктивных особенностей размещения и закрепления агрегатов в корпусе ракеты, от совершенства и состава бортовой аппаратуры, формы корпуса ракеты, от режимов работы двигателя, характеристик топлива и даже от выбора аэродинамической схемы.

Рассмотрим 2 способа размещения и крепления бортовой аппаратуры в отсеках аппаратуры.

1. Закрепление разрозненных блоков оборудования на единой конструкции типа «этажерки».

Этот способ крепления характерен для крепления элементов аппаратуры, унифицированных в различных типах ракет, например, размещение стандартизованной телеметрической аппаратуры. При этом способе не минуемы большие потери полезного объема и избыточная масса за счет конструкции «этажерки», обеспечивающей жесткую сборку элементов аппаратуры в единый агрегат, а также большие затраты на межблочные электрические связи.

Способ предусматривает персональную разработку аппаратуры под проектируемую ракету и обеспечивает сборку раздельных ее частей с помощью элементов конструкции корпуса с минимальными затратами массы. В этом варианте сборка частей аппаратуры удачно сочетается с электрическими коммуникациями, прокладываемыми по всему моноблоку с определенной стороны при минимальном расходе электропроводки. Моноблочная сборка аппаратуры стала возможна благодаря отказу от корпусного исполнения ее конструкции. Такая сборка, хотя и потребовала герметизации отсеков и стыков ракеты, но и обеспечивала более плотную компоновку, а в итоге привела к значительному снижению массы.

Наиболее выгодной с точки зрения разработчика ракеты является БА, выполняемая в виде многофункционального блока, когда совмещают в одном блоке однотипные функции, повторяющиеся в различных частях аппаратуры при ее блочном исполнении. Многофункциональный блок БА более легкий и компактный, кроме того, за счет применения единого вторичного источника электропитания можно упростить первичный источник тока. Однако, для создания такого многофункционального блока нужен единый разработчик всей БА, что требует изменения сложившейся организационной структуры проектирующих организаций, а возможность этого пока весьма проблематична.

Характерные выборочные данные о плотности компоновок современных зарубежных и отечественных ракет приведены в таблице.

Плотность компоновки отсеков БЧ существенно зависит от конструктивного исполнения этого отсека (с несущей и закладной БЧ).

1. Оболочка БЧ является оболочкой корпуса и воспринимает полетные аэродинамические и тепловые нагрузки.

Плюс. Рациональное использование объема.

Минус. Трудности в прокладке электрокоммуникаций для носовых и хвостовых частей и усложнение процесса окончательной сборки.

2. С закладной (ненесущей БЧ).

Плюс. Удобен в техническом отношении, но наличие корпуса затеняет поражающие элементы, что снижает эффективность БЧ.

Для отсеков БА характерна самая низкая плотность упаковки (0,9 кг/дм³) при плотности современных БА=1 кг/дм³. Плотность компоновки зависит от конструкционных стыков с аппаратным отсеком и формы корпуса. Фланцевые стыки в ракетах средней и большой дальности используются и препятствуют плотности компоновки аппаратуры из-за больших высот стыковочных шпангоутов. Поэтому часто применяют конусную форму отсеков аппаратуры. На ракетах малой и средней дальности, где АО - невелики по диаметру, применяются конструкции, изготовленные ротационным выдавливанием с автоматической сваркой одного из стыковочных шпангоутов и применяются новые конструкции с меньшей высотой шпангоутов – шпоночные, телескопические, торпедные стыки отсеков.

Плотность компоновки отсека РП зависит от аэродинамической схемы. В схеме «утка» (полет до 60с) компактная плотность 1,2 кг/дм³. В нормальных схемах, которые располагаются над двигателем – 0,75 кг/дм³.