Глава 10 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕШ1Я УЭУТТ

10.1. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ВЕРХНЕЙ СТУПЕНИ БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ

Первые образцы ракет дальнего действия имели один блок полезной нагрузки. Многие современные ракеты стратегического назначения оснащены разделяющейся головной частью (РГЧ), содержащей до 10 блоков и несколько ложных целей. Для обеспечения точной доставки каждого блока по адресу последняя ступень ракеты оснащается системой разведения или индивидуальной двигательной установкой [4, 8-10,22,25 - 27].

С помощью таких двигательных установок решаются следующие задачи:

обеспечивается требуемая дальность полета баллистической ракеты без отсечки тяги маршевого двигателя;

доводится максимальная скорость ракеты до необходимых значений на малых ускорениях;

разводятся блоки полезной нагрузки по заданным целям с нулевой или глубокодросселированной тягой двигателя;

создается автономная экономичная система управления вектором тяги маршевых двигателей ракеты;

создаются системы для стабилизации и наведения головок самонаведения;

создается ДУ с большим временем работы для наведения полезной нагрузки на цель с использованием телевизионных и трансляционных систем.

К двигательным установкам систем разведения, систем управления полетом и маневрирования, систем ориентации и стабилизации баллистических ракет и КЛА предъявляются следующие основные требования:

широкий диапазон изменения суммарной тяги сопл (от 100 до 3000 Н);

большое время работы (от 200 до 3000 с);

Рис юл. Схемно-компоновочное решение ДУ РГЧ Трайдент-С4 :

7 - газогенератор с зарядом торцевого горения; 2 - газоразводящая часть; 3 - сопловой управляющий клапанный блок

малые времена переходных процессов (от 0,01 до 1,0 с);

жесткие требования к массогабаритным характеристикам;

длительные сроки хранения и эксплуатации (15-20 лет). Управляемые ЭУ на твердом топливе применяются в головных частях следуюпщх отечественных ракет:

жидкостных PC-16А, PC-16Б разработки КБЮ [25, 51 ];

твердотопливных разработки ГП МИТ РСД-10 Пионер , PC-14 Темп-2С , РС-12М Тополь , РС-12М2 Тополь-М [25,51];

твердотопливной ЗМ17 (Р-31) разработки КБ Арсенал им. М.В. Фрунзе [73].

Примером двигательной установки на твердом топливе боевой ступени является ДУ РГЧ американской ракеты Трайдент . Схемно-компоновочное решение ее показано на рис. 10.1.

Двигательная установка содержит два идентичных газогенератора 7, работающих одновременно. Газогенераторы гибкими газоводами 2 связаны с четырьмя идентичными клапанными управляющими сопловыми блоками 5.

ДУ размещена в отсеке, выполненном в виде обечайки с коническим отверстием посередине, в которое вставляется двигательная установка третьей ступени. В отсеке также находится аппаратура системы управления.

С корпусом каждого генератора прочно скреплен заряд твердого тойлива торцевого горения. Корпус изготовлен из титанового сплава и имеет на внутренней поверхности ТЗП. К ТЗП заряд крепится с помощью защитно-крепящего слоя из высокоэластичного материала, что позволяет воспринимать температурные деформации заряда в широком интервале температур эксплуатации (263 ...325 К).

Система газогенераторов имеет два режима работы по давлению (секундному расходу):, маршевый и управляющий.

Каждый управляющийклапанный сопловой блок (рис. 10.2) содержит четыре сопла: толкающее (маршевое), тянущее (тормозящее) и два для управления по каналу крена. Кроме того, на блоке смонтированы элементы системы управления (соленоиды управляющих клапанов).

На каждом клапанном блоке имеются два струйных вихревых клапана (СВК) 12, которые управляют режимом работы газогенераторов и перераспределяют расход газа между соплами для создания управляющих моментов на маршевом и управляющем режимах.

Рис. 10.2. Принципиальная схема клапанного блока:

1 - магистраль питающего потока; 2 - тянущее сопло; 3 - трубка обратной связи; 4 -электропневмопреобразователь; 5 - магистраль управляющего потока; 6 - дроссель; 7 - подводящий трубопровод; 8 - электропневмоклапаны; 9 - сопла крена; 10- толкающее сопло; И- газоход; 12 - струйный вихревой клапан