ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.7.06-533.6+620.22:678

Технічна механіка, 2021, 1, 68 - 76

ГУМА ЯК ПЕРСПЕКТИВНИЙ КОНСТРУКЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ВУЗЛІВ СТИКУВАННЯ СИСТЕМИ ТЕРМОСТАТУВАННЯ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2021.01.068

Хорольський М. С., Бігун С. О.

Хорольський М. С.,
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Бігун С. О.
Державне підприємство «Конструкторьке бюро «Південне» імені М.К. Янгеля»
Україна

      В ракетних комплексах космічного призначення однією із систем, відповідальних за підготовку та супроводження успішного пуску, є наземна система термостатування для забезпечення «сухих» відсіків і головних блоків ракети термостатуючим повітрям низького тиску. Приєднання вказаної системи до ракети здійснюється за допомогою вузлів стикування, від нормальної роботи яких залежить надійність роботи всього наземного технологічного обладнання системи, ракети-носія і комплексу в цілому. В статті представлені основні вимоги до вузлів стикування, недоліки існуючих конструкцій та представлена конструкція вузла стикування з новою концепцією, відповідно до якої трубопровід наземної системи термостатування з’єднується з горловиною ракети за допомогою гумового гофрованого рукава триєдиної конструкції, що притискується до горловини ракети спеціальним механізмом фіксації-розфіксації, виготовленим із металу. Представлене технічне рішення надає можливість забезпечити надійну герметизацію, зручність в експлуатації, легке багаторазове приєднання, в тому числі під різними кутами, до борту ракети та автоматичне роз’єднання при пуску ракети або вручну в разі відміни пуску. Завдяки використанню для виготовлення рукава гуми як високоеластичного конструкційного матеріалу вдалося мінімізувати зусилля при роз’єднанні вузла стикування від борту ракети. Гума у високоеластичному стані здатна до поглинання і розсіювання механічної енергії в широкому діапазоні температур, що унеможливлює передачу коливань від роботи двигуна на наземну систему термостатування. В статті наведені основні властивості гуми як конструкційного матеріалу та її особливості, які потрібно враховувати при проєктуванні аналогічних пристроїв. На відміну від металу, в якому можливе проявлення двох видів деформації (пружної і пластичної), у гуми можливе проявлення трьох видів деформації (пружної, високоеластичної та пластичної). У вузлах стикування при їх проєктуванні враховувалися два види деформації: пружна і високоеластична. Експериментальні випробування представленого в статті вузла стикування показали позитивні результати за всіма вимогами технічного завдання.
     

горловина ракети, гумовий гофрований рукав, механізм фіксації-розфіксації, високоеластична деформація, герметичність

1. Бигун С. А., Еланский Ю. А., Хорольский М. С. Типы и конструктивные особенности узлов стыковки систем термостатирования головных блоков и отсеков ракет-носителей космических аппаратов. Космическая техника. Ракетное вооружение. 2013. Вып.1. С. 65–68.

2. Бигун С. А., Хорольский М. С. Проблемные вопросы создания узлов стыковки систем термостатирования ракет космического назначения. Космическая техника. Ракетное вооружение: Spase technology. Missile armaments. 2018. Вып.2. С. 132–138. https://doi.org/10.33136/stma2018.02.132

3. Патент FR №2658479 (А2) Франції.: B64G 1/40; B64G 1/64; B64 G 5/00. 1991.

4. Патент FR №2685903 (А1)Франції: МПК B64G 5/00; F41F3/055; F02K9/44. 1993.

5. Патент №2473003-С1 Російської федерації: МПК7 F16L 37/20. 2011.

6. Юрцев Л. Н., Бухин Б. Л. Резина как конструкционный материал. Большой справочник резинщика. В двух частях. Ч. 1. Каучуки и ингредиенты. М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. 744 с.

7. ГОСТ 263-75. Резина. Метод определения твердости по Шору А (с изменением № 1, 2, 3, 4). М., Издательство стандартов, 1989, 10 с.

8. Кошелев Ф. Ф., Корнев А. Е., Буканов А. М. Общая техология резины. М.: Химия, 1978. 528 с.

9. Скоков А. И., Каплун С. В., Богуцкая Е. А., Хорольский М. С., Бигун С. А. Технологические аспекты создания рукавов стыковки систем термостатирования ракет-носителей. Космическая техника. Ракетное вооружение. 2015. Вып.1. С. 42–45.

10. Бигун С. А., Евчик В.С., Хорольский М. С. О выборе материалов для создания рукавов стыковки систем термостатирования современных РКН. Космическая техника. Ракетное вооружение. Spase technology. Missile armament. 2018. Вып.1 (115). С. 72–84. https://doi.org/10.33136/stma2018.01.072

11. Патент 120445 України: B64G 5/00, B64G 1/40, F16L 37/08, F41F 3/055, F16L 33/00 / C. О. Бігун, І. П. Бабич, О. В. Нестеров, М. С. Хорольський, О. І. Скоков. a 2017 11016; заявл. 10.11.2017; опубл. 10.12.2019, Бюл. № 23, 4 с.

12. Патент 120469 України: B64G 5/00, B64G 1/40, F25B 29/00, F16L 33/00, F16L 37/12, F16L 25/00 / C. О. Бігун, М. С. Хорольський. a 2018 02244; заявл. 05.03.2018; опубл. 10.12.2019, Бюл. № 23, 4 с.

13. Хорольський М. С., Бігун С. О. Щодо концепції створення вузлів стикування систем термостатування ракет космічного призначення. Системне проектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки. 2019. Т. XXVII. С. 162–168.

14. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1965. 856 с.

15. Бигун С. А., Хорольский М. С., Скоков А. И., Каплун С. В. Экспериментальные исследования результатов отработки узлов стыковки системы термостатирования РКН «Циклон-4». Космическая техника. Ракетное вооружение. 2016. Вып.2 (112). С. 43–51.

16. Спосіб виготовлення рукавів стикування трубопроводу системи термостатування: пат. 143346 Україна: МПК B64G 5/00, B64G 1/40, F16L 37/08, F16L 33/00, F41F 3/055 / C. О. Бігун, І. П. Бабич, О. В. Нестеров, М. С. Хорольський, О. І. Скоков, С. В. Каплун. опубл.27.07.2020, Бюл. № 14, 4 с.

17. Хорольський М. С., Бігун С. О. Особливості виготовлення рукавів стикування системи термостатування космічної ракети «Циклон-4». Вісник Дніпровського університету. Серія: Ракетно-космічна техніка. 2020. Т. 28, № 4. Випуск 23. С. 62–69.

Copyright (©) 2021 Хорольський М. С., Бігун С. О.

Copyright © 2014-2021 Технічна механіка