Способ подготовки и пуска ракет-носителей на ракетно-космическом комплексе и ракетно-космический комплекс для его осуществления

Способ подготовки и пуска ракет-носителей на ракетно-космическом комплексе и ракетно-космический комплекс для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для обеспечения высокой эффективности и надежности работ на ракетно-космических комплексах в период подготовки и пуска ракет-носителей за счет обеспечения потребителей сжатыми газами с заданными параметрами.

Известен способ подготовки и пуска ракет-носителей, заключающийся в монтаже и испытаниях ракет-носителей в монтажно-испытательном корпусе, установке, заправке компонентами топлива, сжатыми газами и пуске со стартовой позиции. Ракетно-космический комплекс для подготовки и пуска ракетно-космической системы «Сатурн-V-Аполлон» (стартовый комплекс №39 Космического центра им. Кеннеди, США), реализующий известный способ, содержит техническую позицию с монтажно-испытательным корпусом, компрессорной станцией, стартовый комплекс с пусковым стендом, кабель-заправочной башней, ресиверной сжатых газов, хранилищами компонентов топлива, трубопроводами подачи с различной арматурой (см. книгу «Космодром» под общей редакцией проф. А.П.Вольского, М.: Воениздат, 1977 г., с.73-78, 95-100, рис.2.10, с.74 и рис.3.4, с.95).

К недостаткам известных способа и комплекса для подготовки и пуска ракет-носителей следует отнести то, что они не обеспечивают высокую эффективность и надежность работ из-за длительности подготовки ракетно-космической системы на стартовой позиции (две недели) и выдачу сжатых газов потребителям с заданными параметрами.

Известен способ подготовки и пуска ракет-носителей, заключающийся в монтаже и испытаниях ракет-носителей в монтажно-испытательном корпусе, транспортировке и установке на пусковом устройстве, заправке высококипящими и криогенными компонентами топлива, сжатыми газами и пуске со стартовой позиции. Ракетно-космический комплекс для подготовки и пуска ракет-носителей, осуществляющий известный способ, содержит ракету-носитель с космическим летательным аппаратом и космодром, включающий пусковую систему, кабель-заправочную башню, монтажно-испытательный корпус, компрессорную станцию, хранилища окислителя и горючего, ресиверную, хранилище криогенных компонентов (см. книгу «Космодром» под общей редакцией проф. А.П.Вольского, М.: Воениздат, 1977 г., с.9-12, 79-92, 190-198, рис.1.1, с.10 и рис.5.16, с.192). Указанные способ и комплекс наиболее близки по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому техническому решению.

Однако известные способ и ракетно-космический комплекс для подготовки и пуска ракет-носителей не обеспечивают выдачу сжатых газов потребителям с заданными параметрами, а также усложняют и удорожают эксплуатацию всей системы в целом.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности, эксплуатационных характеристик на этапе подготовки к пуску и при пуске ракет-носителей с ракетно-космических комплексов.

Требуемый технический результат достигается тем, что в способе подготовки и пуска ракет-носителей на ракетно-космическом комплексе, заключающемся в заполнении ресиверов сжатым азотом, воздухом и гелием от компрессорной станции, редуцировании, выдаче потребителям - ракете-носителю, монтажно-испытательному корпусу, хранилищам высококипящих компонентов топлива горючего и окислителя, хранилищу криогенных жидкостей, стартовому сооружению с кабель-заправочной мачтой, проводят предварительную выдачу сжатых газов, заключающуюся в том, что до вывоза ракеты-носителя на старт осуществляют подачу азота и воздуха давлением до 40 МПа и может быть осуществлена подача гелия давлением до 40 МПа в монтажно-испытательный корпус после вывоза и установки ракеты-носителя на старте, после редуцирования подают воздух давлением (20±0,5) МПа в азотные, воздушную магистрали системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов, азотную магистраль системы обеспечения сжатыми газами предстартового наддува баков ракеты-носителя и в гелиевую магистраль кабель-заправочной мачты, давлением (22±0,5) МПа в гелиевую магистраль системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов, давлением (4,7±0,3) МПа в азотную и воздушную магистрали управляющего давления системы обеспечения сжатыми газами и давлением (4±0,5) МПа в магистраль продувки камер сгорания горючего и кислородных клапанов системы обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, а также может быть осуществлена подача воздуха давлением (21,5±0,5) МПа в магистраль системы заправки гелия, далее осуществляют основную выдачу сжатых газов, заключающуюся в том, что после редуцирования азот давлением (20±0,5) МПа подают в хранилище высококипящего компонента топлива горючего и повторно редуцируют до давления 0,6 МПа, может быть осуществлена подача гелия давлением (8±1) МПа в магистраль системы заправки гелием, далее после редуцирования и до команды «Пуск» осуществляют подачу азота, воздуха и гелия давлением (20±0,5) МПа в азотные, воздушную магистрали системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов ракеты-носителя, а гелия давлением (20±0,5) МПа в гелиевую магистраль кабель-заправочной мачты и давлением (22±0,5) МПа в гелиевую магистраль системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов ракеты-носителя, также подают азот и воздух давлением (4,7±0,3) МПа в азотную и воздушную магистрали управляющего давления системы обеспечения сжатыми газами и может быть осуществлена подача гелия давлением (21,5±0,5) МПа в магистраль системы заправки гелием, затем после редуцирования воздух давлением (20±0,5) МПа подают в хранилище высококипящего компонента топлива окислителя и повторно редуцируют до давления 0,6 МПа, затем до включения азотной системы продувок осуществляют выдачу воздуха давлением (4±0,5) МПа в магистраль продувки камер сгорания горючего и кислородных клапанов системы обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, давлением (4,7±0,3) МПа в хранилище криогенных жидкостей и в стартовое сооружение, а также выдачу азота давлением (20±0,5) МПа в стартовое сооружение, давлением (7,6±0,6) МПа на кабель-заправочную мачту, которую прекращают после команды «Наддув», далее проводят дозакачку первого азотного и воздушного ресиверов до давления 40 МПа, после чего подают воздух давлением до 40 МПа с последующим переключением на азот также с давлением до 40 МПа в магистраль системы термостатирования ракеты-носителя, а воздух давлением до 40 МПа в магистраль системы термостатирования космической головной части, затем осуществляют подачу азота давлением (12±0,5) МПа в магистраль азотной системы продувок двигателей по линии горючего и хвостовых отсеков, а давлением (2±0,8) МПа в магистраль азотной системы продувок двигателей по линии окислителя, далее азот давлением (20±0,5) МПа подают в магистраль системы обеспечения сжатыми газами предстартового наддува баков ракеты-носителя, а затем осуществляют подачу воздуха давлением 25 МПа в систему пожаропредупреждения в хвостовых отсеках.

Для осуществления данного способа предложен ракетно-космический комплекс для подготовки и пуска ракет-носителей, содержащий ракету-носитель, установленную на стартовом сооружении с кабель-заправочной мачтой и расположенным в нем оборудованием систем заправки высококипящим топливным компонентом горючего и криогенными жидкостями, газовых систем, включающих систему обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, азотной системы продувок, системы пожаропредупреждения в хвостовых отсеках, систем термостатирования ракеты-носителя и космической головной части, а также может включать систему заправки гелием, ресиверную сжатых газов, с расположенными в ней секциями баллонов, компрессорную станцию, сообщающуюся с ресиверной сжатых газов, монтажно-испытательный корпус, хранилища высококипящих компонентов топлива горючего и окислителя, хранилища криогенных жидкостей и магистрали выдачи, все секции баллонов объединены в единую ресиверную сжатых газов, состоящую из трех азотных ресиверов с давлением до 40 МПа, двух воздушных ресиверов с давлением до 40 МПа и 25 МПа и гелиевого ресивера с давлением до 40 МПа, причем воздушный ресивер с давлением до 40 МПа сообщается с первым азотным и гелиевым ресиверами посредством запорных вентилей, а все ресиверы соединены магистралями выдачи с потребителями сжатого газа, блоком и пневмощитами понижения давления, содержащими параллельные линии, с последовательно установленными на каждой из них запорным вентилем, газовым редуктором, предохранительным клапаном, обратным клапаном, объединенные в общую линию выдачи с установленными на ней запорными вентилями, щитом понижения давления, содержащим линию с последовательно установленными на ней запорным вентилем, редуктором давления, предохранительным клапаном, обратным клапаном и вентилем выдачи, блок понижения давления содержит две линии, одна из которых связана с первым азотным ресивером, а другая - с третьим азотным ресивером, первый азотный ресивер соединен непосредственно с монтажно-испытательным корпусом и системой термостатирования ракеты-носителя, а посредством одного из пневмощитов понижения давления, снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, и четырех магистралей выдачи - с хранилищами высококипящего компонента топлива горючего и криогенных жидкостей, щитом понижения давления, расположенным в хранилище высококипящего компонента топлива горючего, системами заправки высококипящим компонентом топлива горючего и обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, посредством другого пневмощита, также снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, и одной из линий блока понижения давления - с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, посредством третьего пневмощита понижения давления, снабженного двумя линиями и двумя вентилями выдачи, - с кабель-заправочной мачтой, посредством четвертого пневмощита понижения давления, снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи - с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, второй азотный ресивер посредством двух пневмощитов понижения давления, каждый из которых содержит три линии и шесть вентилей выдачи, соединен с азотной системой продувок двигателей по линии окислителя, а третий азотный ресивер посредством двух пневмощитов понижения давления, каждый из которых содержит две линии и четыре вентиля выдачи, и другой линии блока понижения давления - с азотной системой продувок двигателей по линии горючего и хвостовых отсеков, один из воздушных ресиверов с давлением 25 МПа десятью магистралями выдачи непосредственно соединен с системой пожаропредупреждения в хвостовых отсеках, а другой воздушный ресивер непосредственно соединен с монтажно-испытательным корпусом, системами термостатирования ракеты-носителя и космической головной части, посредством одного из пневмощитов понижения давления, содержащего две линии и два вентиля выдачи, и двух магистралей выдачи, соответственно, с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, хранилищем высококипящего компонента топлива окислителя и расположенным в нем щитом понижения давления, посредством двух пневмощитов, каждый из которых снабжен двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, соответственно, с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя и трех магистралей выдачи - с хранилищем криогенных жидкостей и системами обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя и заправки криогенными жидкостями, а гелиевый ресивер посредством двух пневмощитов понижения давления, каждый из которых содержит две линии и два вентиля выдачи, соединен, соответственно, с кабель-заправочной мачтой и системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, а также посредством дополнительного пневмощита понижения давления, содержащего две линии и два вентиля выдачи, может быть соединен с системой заправки гелием.

Отличительные от прототипа признаки в том, что проводят предварительную выдачу сжатых газов, заключающуюся в том, что до вывоза ракеты-носителя на старт осуществляют подачу азота и воздуха давлением до 40 МПа и может быть осуществлена подача гелия давлением до 40 МПа в монтажно-испытательный корпус, после вывоза и установки ракеты-носителя на старте, после редуцирования подают воздух давлением (20±0,5) МПа в азотную, воздушную магистрали системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов, азотную магистраль системы обеспечения сжатыми газами предстартового наддува баков ракеты-носителя и гелиевую магистраль кабель-заправочной мачты, давлением (22±0,5) МПа в гелиевую магистраль системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов, давлением (4,7±0,3) МПа в азотную и воздушную магистрали управляющего давления системы обеспечения сжатыми газами и давлением (4±0,5) МПа в магистраль продувки камер сгорания горючего и кислородных клапанов системы обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, а также может быть осуществлена подача воздуха давлением (21,5±0,5) МПа в магистраль системы заправки гелия, далее осуществляют основную выдачу сжатых газов, заключающуюся в том, что после редуцирования азот давлением (20±0,5) МПа подают в хранилище высококипящего компонента топлива горючего и повторно редуцируют до давления 0,6 МПа, может быть осуществлена подача гелия давлением (8±1) МПа в магистраль системы заправки гелием, далее после редуцирования и до команды «Пуск» осуществляют подачу азота, воздуха давлением (20±0,5) МПа в азотную, воздушную магистрали системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов ракеты-носителя, а гелия давлением (20±0,5) МПа в гелиевую магистраль кабель-заправочной мачты и давлением (22±0,5) МПа в гелиевую магистраль системы обеспечения сжатыми газами бортовых баллонов ракеты-носителя, также подают азот и воздух давлением (4,7±0,3) МПа в азотную и воздушную магистрали управляющего давления системы обеспечения сжатыми газами и может быть осуществлена подача гелия давлением (21,5±0,5) МПа в магистраль системы заправки гелием, затем после редуцирования воздух давлением (20±0,5) МПа подают в хранилище высококипящего компонента топлива окислителя и повторно редуцируют до давления 0,6 МПа, затем до включения азотной системы продувок, осуществляют выдачу воздуха давлением (4±0,5) МПа в магистраль продувки камер сгорания горючего и кислородных клапанов системы обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, давлением (4,7±0,3) МПа в хранилище криогенных жидкостей и в стартовое сооружение, а также выдачу азота давлением (20±0,5) МПа в стартовое сооружение, давлением (7,6+0,6) МПа на кабель-заправочную мачту, которую прекращают после команды «Наддув», далее проводят дозакачку первого азотного и воздушного ресиверов до давления 40 МПа, после чего подают воздух давлением до 40 МПа с последующим переключением на азот также с давлением до 40 МПа в магистраль системы термостатирования ракеты-носителя, а воздух давлением до 40 МПа в магистраль системы термостатирования космической головной части, затем осуществляют подачу азота давлением (12±0,5) МПа в магистраль азотной системы продувок двигателей по линии горючего и хвостовых отсеков, а давлением (2±0,8) МПа в магистраль азотной системы продувок двигателей по линии окислителя, далее азот давлением (20±0,5) МПа подают в магистраль системы обеспечения сжатыми газами предстартового наддува баков ракеты-носителя, а затем осуществляют подачу воздуха давлением 25 МПа в систему пожаропредупреждения в хвостовых отсеках.

Кроме того, на ракетно-космическом комплексе для подготовки и пуска ракет-носителей все секции баллонов объединены в единую ресиверную сжатых газов, состоящую из трех азотных ресиверов с давлением до 40 МПа, двух воздушных ресиверов с давлением до 40 МПа и 25 МПа и гелиевого ресивера с давлением до 40 МПа, причем воздушный ресивер с давлением до 40 МПа сообщается с первым азотным и гелиевым ресиверами посредством запорных вентилей, а все ресиверы соединены магистралями выдачи с потребителями сжатого газа, блоком и пневмощитами понижения давления, содержащими параллельные линии, с последовательно установленными на каждой из них запорным вентилем, газовым редуктором, предохранительным клапаном, обратным клапаном, объединенные в общую линию выдачи с установленными на ней запорными вентилями, щитом понижения давления, содержащим линию с последовательно установленными на ней запорным вентилем, редуктором давления, предохранительным клапаном, обратным клапаном и вентилем выдачи, блок понижения давления содержит две линии, одна из которых связана с первым азотным ресивером, а другая - с третьим азотным ресивером, первый азотный ресивер соединен непосредственно с монтажно-испытательным корпусом и системой термостатирования ракеты-носителя, а посредством одного из пневмощитов понижения давления, снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, и четырех магистралей выдачи - с хранилищами высококипящего компонента топлива горючего и криогенных жидкостей, щитом понижения давления, расположенным в хранилище высококипящего компонента топлива горючего, системами заправки высококипящим компонентом топлива горючего и обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, посредством другого пневмощита, также снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, и одной из линий блока понижения давления - с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, посредством третьего пневмощита понижения давления, снабженного двумя линиями и двумя вентилями выдачи, - с кабель-заправочной мачтой, посредством четвертого пневмощита понижения давления, снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи - с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, второй азотный ресивер посредством двух пневмощитов понижения давления, каждый из которых содержит три линии и шесть вентилей выдачи, соединен с азотной системой продувок двигателей по линии окислителя, а третий азотный ресивер посредством двух пневмощитов понижения давления, каждый из которых содержит две линии и четыре вентиля выдачи, и другой линии блока понижения давления - с азотной системой продувок двигателей по линии горючего и хвостовых отсеков, один из воздушных ресиверов с давлением 25 МПа десятью магистралями выдачи непосредственно соединен с системой пожаропредупреждения в хвостовых отсеках, а другой воздушный ресивер непосредственно соединен с монтажно-испытательным корпусом, системами термостатирования ракеты-носителя и космической головной части, посредством одного из пневмощитов понижения давления, содержащего две линии и два вентиля выдачи, и двух магистралей выдачи, соответственно, с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, хранилищем высококипящего компонента топлива окислителя и расположенным в нем щитом понижения давления, посредством двух пневмощитов, каждый из которых снабжен двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, соответственно, с системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя и трех магистралей выдачи - с хранилищем криогенных жидкостей и системами обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя и заправки криогенными жидкостями, а гелиевый ресивер посредством двух пневмощитов понижения давления, каждый из которых содержит две линии и два вентиля выдачи, соединен, соответственно, с кабель-заправочной мачтой и системой обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя, а также посредством дополнительного пневмощита понижения давления, содержащего две линии и два вентиля выдачи, может быть соединен с системой заправки гелием.

Авторам не известны технические решения с существенными признаками, приведенными в отличительной части формул.

Ракетно-космический комплекс для подготовки и пуска ракет-носителей, осуществляющий предлагаемый способ, поясняется чертежами, где на Фиг.1 изображены сооружения ракетно-космического комплекса (РКК) и магистрали выдачи сжатых газов, на Фиг.2 - единая ресиверная сжатых газов (ЕРСГ), на Фиг.3 - схема первого азотного ресивера (PC 1) и его связи с потребителями, пневмощиты понижения давления (ПЩПД) и блок понижения давления (БПД), на Фиг.4 - схема второго и третьего азотных ресиверов (PC 2, PC 3) и их связи с потребителями, пневмощиты и блок понижения давления (ПЩПД, БПД), на Фиг.5 - схема первого и второго воздушных ресиверов и их связи с потребителями, пневмощиты понижения давления (ПЩПД), на Фиг.6 - схема гелиевого ресивера и его связи с потребителями, пневмощиты понижения давления (ПЩПД), на Фиг.7 - схема щита понижения давления (ЩПД), на Фиг.8 - циклограмма выдачи сжатого азота, на Фиг.9 - циклограмма выдачи сжатого воздуха, на Фиг.10 - циклограмма выдачи сжатого гелия.

Рассмотрим пример реализации предложенных способа и РКК для подготовки и пуска ракеты-носителя.

Ракетно-космический комплекс (РКК) для подготовки и пуска ракет-носителей включает ракету-носитель (РН) 1 (Фиг.1) с космическими аппаратами различного назначения, установленную на стартовом сооружении (СС) 2 с кабель-заправочной мачтой (КЗМ) 3 и расположенным в нем оборудованием систем заправки высококипящим топливным компонентом горючего (керосин или нафтил) (СЗВТ «Г») 4 и криогенными жидкостями (жидкий азот, жидкий кислород) (СЗКЖ) 5, газовых систем, включающих систему обеспечения сжатыми газами ракеты-носителя (СОСГ РН) 6, азотную систему продувок (АСП) 7, систему пожаропредупреждения в хвостовых отсеках (СПХО) 8, систем термостатирования ракеты-носителя (СТ РН) 9 и космической головной части (СТ КГЧ) 10, а также может включать систему заправки гелием (СЗГ) 11, ресиверную сжатых газов 12, компрессорную станцию (КС) 13, сообщающуюся с ресиверной сжатых газов 12, монтажно-испытательный корпус (МИК) 14, хранилища высококипящих компонентов топлива горючего (ХВТ «Г») 15, окислителя (ХВТ «О») 16 и криогенных жидкостей (ХКЖ) (жидкий азот, жидкий кислород) 17, магистралей выдачи 18. Все секции баллонов РКК объединены в единую ресиверную сжатых газов 12, состоящую из трех азотных ресиверов (PC 1) 19, (PC 2) 20, (PC 3) 21 (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) с давлением до 40 МПа, двух воздушных ресиверов (PC 1) 22, (PC 2) 23 (Фиг.2, Фиг.5) с давлениями, соответственно, 25 МПА, до 40 МПа и гелиевого ресивера (PC) 24 (Фиг.2, Фиг.6) с давлением до 40 МПа. Воздушный ресивер 23 с давлением до 40 МПа сообщается с первым азотным ресивером 19 и гелиевым ресивером 24 посредством запорных вентилей 25, 26. Все ресиверы соединены магистралями выдачи 18 с потребителями сжатого газа, БПД 27 и ПЩПД 27...41, содержащими параллельные линии с последовательно установленными на каждой из них запорным вентилем 42, газовым редуктором 43, предохранительным клапаном 44, обратным клапаном 45, объединенные в общую линию выдачи 46 с установленными на ней запорными вентилями 47, а также со ЩПД 48, содержащим линию с последовательно установленными на ней запорным вентилем 49, газовым редуктором 50, предохранительным клапаном 51, обратным клапаном 52 и вентилем выдачи 53. БПД 27 содержит две линии, одна из которых 54 связана с первым азотным ресивером 19, а другая 55 - с третьим азотным ресивером 21. Первый азотный ресивер 19 (Фиг.3) соединен напрямую (без редуцирования) с МИК и СТ РН, а посредством ПЩПД 28, снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи 47, и четырех магистралей выдачи 56 и 57 - с ХКЖ 17, ХВТ «Г» 15 и ЩПД 48, расположенным в ХВТ «Г», 58 и 59 - с оборудованием СЗВТ »Г» 4 и предназначенным для зарядки бортовых баллонов (ББ) СОСГ РН 6, расположенными в СС 2; посредством другого ПЩПД 29, также снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, и одной из линий 54 БПД 27 - с оборудованием СОСГ РН 6, обеспечивающим предстартовый наддув баков (ПНБ); посредством третьего ПЩПД 30, снабженного двумя линиями и двумя вентилями выдачи, - с КЗМ 3, обеспечивая вентиляцию бака горючего; посредством четвертого ПЩПД 31, снабженного двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, - с оборудованием СОСГ РН 6, подающим управляющее давление (УД) для срабатывания клапанов РН. Второй азотный ресивер 20 (Фиг.4) посредством двух ПЩПД 32, 33, каждый из которых содержит три линии и шесть вентилей выдачи, соединен с оборудованием АСП 7, обеспечивающим продувку двигателей по линии окислителя (Продувка «О»), а третий азотный ресивер 21 посредством двух ПЩПД 34, 35, каждый из которых содержит две линии и четыре вентиля, и другой линии 55 БПД 27 - с оборудованием АСП 7, обеспечивающим продувку двигателей по линии горючего и хвостовых отсеков (Продувка «Г» и ХО).

Один из воздушных ресиверов 22 (Фиг.5) с давлением 25 МПа десятью магистралями выдачи соединен непосредственно с оборудованием СПХО 8, а другой 23 непосредственно соединен с МИК 14, оборудованием СТ РН 9 и СТ КГЧ 10, посредством одного из ПЩПД 36, содержащего две линии и два вентиля выдачи, магистралью выдачи 60 с оборудованием СОСГ РН 6, предназначенным для зарядки ББ, а магистралью выдачи 61 с ХВТ «О» 16 и расположенным в нем ЩПД 48; посредством двух ПЩПД 37, 38, каждый из которых снабжен двумя линиями и четырьмя вентилями выдачи, с оборудованием СОСГ РН 6, обеспечивающим продувку камер сгорания блоков горючего и кислородных клапанов (КС «Г», КК), и трех магистралей выдачи 62, 63, 64, соответственно с ХКЖ 17, оборудованием СОСГ РН (УД) 6 и СЗКЖ 5, расположенными в СС 2.

Гелиевый ресивер 24 (Фиг.6) посредством двух ПЩПД 39, 40, каждый из которых содержит две линии и два вентиля выдачи, соединен соответственно с КЗМ 3, обеспечивая наддув бака окислителя, и оборудованием СОСГ РН 6, предназначенным для зарядки ББ, а при необходимости посредством дополнительного ПЩПД 41 может быть осуществлена подача гелия давлением в СЗГ (СЗГ предназначена не для всех классов РН с КГЧ, поэтому ее использование предполагается как возможное).

На существующих РКК секции баллонов, объединенные в ресиверы, принадлежат непосредственно конкретной системе газоснабжения. Каждую систему обслуживает свой расчет (обслуживающий персонал). Однако, учитывая, что таких систем на крупных РКК может доходить до десяти, то при проведении автономных, комплексных испытаний, а также работ по подготовке и пуску РН, приходится сталкиваться с организационными сложностями в части обеспечения единой координации выполнения команд руководителя работ (значительное число автономных шлемофонных связей, количество команд и т.п.). Этот недостаток можно устранить при объединении ресиверов в ЕРСГ для всех систем газоснабжения, обслуживание которой, проводится одним расчетом.

Перед началом работ на РКК производят заполнение ресиверов сжатыми газами от КС 13 (сжатый азот от КСА, сжатый воздух от КСВ и сжатый гелий от КСГ) (Фиг.1, Фиг.3, Фиг.5, Фиг.6) давлением до 40 МПа. Один из воздушных ресиверов закачивается до давления 25 МПа, для чего на трубопроводе от компрессорной станции установлен газовый редуктор (на Фиг.5 показан без позиции). Во избежание превышения давления в баллонах выше рабочего (при возможном возгорании на трассе трубопроводов от КС к ЕРСГ или в непосредственной близости от ЕРСГ) каждый ресивер снабжен предохранительным клапаном (на Фиг 3...Фиг.6 показаны без позиций), настроенным на давление срабатывания 42 МПа. Производится настройка всех газовых редукторов на заданное потребителями давление. Перед вывозом РН 1 на старт в МИК 14 проводят ее сборку, испытания совместно с космическим аппаратом - космической головной частью (КГЧ), для чего в последней ее стадии требуется выдача сжатых газов в системы газоснабжения МИК 14 от ЕРСГ 12 (Фиг.1, Фиг.2). С этого времени начинается штатная работа на комплексе, заключающаяся в предварительных и основных подачах сжатого газа потребителям. Так, в качестве предварительной выдачи сжатых газов в МИК 14 по магистралям выдачи 18 подаются сжатые азот и воздух давлением до 40 МПа с последующим снижением до 27 МПа. Обеспечение сжатым гелием осуществляет непосредственно передвижной гелиевый заправщик, при отсутствии которого возможна подача сжатого гелия от ЕРСГ 12 также давлением до 40 МПа с падением до 27 МПа. Циклограммы подачи азота, воздуха и гелия представлены на Фиг.8... Фиг.10, где все операции условно разделены на циклы от 0 до 11, например обеспечение МИК 14 сжатыми газами по циклограммам (0-1). После вывоза и установки РН 1 на СС 2 (1-2) продолжают предварительную выдачу сжатых газов, заключающуюся в наддуве ББ, продувке баков и проверке на функционирование клапанов РН 1 воздухом, для чего из воздушного PC 23 с давлением до 40 МПа после редуцирования воздух давлением (20±0,5) МПа подается во все азотные и воздушные магистрали выдачи СОСГ РН (ББ, ПНБ) и в гелиевую магистраль кабель-заправочной мачты, (22±0,5) МПа - в гелиевую магистраль СОСГ РН (ББ), давлением (4,7±0,3) МПа - в азотную и воздушную магистрали СОСГ РН (УД) и давлением (4±0,5) МПа - в магистраль СОСГ РН (КС «Г», КК) по циклограмме (2-3), а также давлением (21,5±0,5) МПа может также подаваться и в магистраль СЗГ. Для исключения возможных ошибок обслуживающего персонала предусмотрена блокировка вентилей выдачи БПД 27 и всех ПЩПД 28...41 (замковое устройство или опломбирование). Поскольку выдача сжатых газов проводится в ручном режиме и все операции идентичны друг другу, акцент на этом в дальнейшем делать не будем. Опишем, какие БПД, ПЩПД принимают участие в той или иной операции, какие магистрали выдачи при этом задействованы и назначение каждой операции. БПД и ПЩПД содержат параллельные линии, каждая из которых снабжена последовательно установленными на ней запорным вентилем 42 (Фиг.3), газовым редуктором 43, предохранительным клапаном 44, обратным клапаном 45,общую линию выдачи 46 с установленными на ней вентилями выдачи 47. Количество запорных вентилей выбрано из расчета количества параллельных линий, количество линий зависит от расхода потребляемого газа. Причем одна линия всегда является резервной (дублирующей). Это необходимо при возможном выходе из строя («заброса») газового редуктора основной линии, в таком случае расчетом ЕРСГ перекрывается основная линия и открывается резервная (контроль по манометру на Фиг.3... Фиг.6 показан без позиции). Количество вентилей выдачи в основном зависит от количества магистралей выдачи, но в ряде случаев одна магистраль выдачи сообщена с несколькими вентилями выдачи. Это выбрано из экономического расчета, когда использование меньшего числа вентилей с большим проходным сечением нецелесообразно из-за их значительной дороговизны относительно применяемых, увеличения диаметра общей линии выдачи, а также применения фланцевых соединений вместо штуцерониппельных. Кроме того, БПД и ПЩПД разработаны с учетом их унифицирования.

Рассмотрим последовательность выполнения работ на примере вышеизложенной выдачи воздуха в азотную магистраль СОСГ РН (ББ) 59. Из воздушного (PC 2) ресивера 23 воздух давлением 40 МПа через вентили 25 (Фиг.5, Фиг.3) поступает к БПД 27 и ПЩПД, в частности и к ПЩПД 28. Далее через открытый запорный вентиль 42 сжатый воздух проходит в газовый редуктор 43, где редуцируется до заданного потребителем давления (20±0,5) МПа (при превышении давления срабатывает предохранительный клапан 44) и после прохождения через обратный клапан 45 (установлен во избежание перетекания газа из параллельной линии), общую линию выдачи 46 и вентиль выдачи 47, сообщенный с магистралью выдачи 59, поступает в ББ РН. Наддув воздухом ББ по гелиевым магистралям выдачи производится посредством вентилей 26. При участии в работе СЗГ производится также продувка ББ по магистрали СЗГ. Наддув воздухом и подача управляющего давления клапанам ББ воздушных магистралей проводятся непосредственно через ПЩПД, сообщающиеся с воздушным ресивером (PC 2) 21. После проведения указанных работ и устранения возможных неисправностей (примерная продолжительность 3 дня) завершаются вспомогательные выдачи сжатого газа и начинаются основные выдачи (последний заправочно-стартовый день).

Заправочно-стартовый день начинается с подготовки и заправки передвижных заправочных агрегатов горючего (3-4), для чего в ХВТ «Г» 15 подается азот давлением (20±0,5) МПа по магистрали выдачи 57 и одновременно подается к ЩПД 48. В ЩПД 48 (Фиг.7) азот давлением (20±0,5) МПа проходит через открытый запорный вентиль 49, поступает в газовый редуктор 50, где он редуцируется до давления 0,6 МПа. Во избежание превышения давления сверх заданного на линии предусмотрен предохранительный клапан 51. Далее азот через обратный клапан 52, необходимый для предупреждения обратного потока, и открытый вентиль выдачи 53 поступает потребителю. Азот давлением (20±0,5) МПа предназначен для закачки баллонов ХВТ «Г» и может быть использован, например, для предотвращения возможного возгорания, азот давлением 0,6 МПа предназначен для заправки заправочных агрегатов высококипящим компонентом топлива (керосин, нафтил). После заправки передвижные агрегаты направляются к СС 2 для заправки баков РН 1. Одновременно с этой операцией при участии в работе СЗГ проводится полоскание ББ РН подачей гелия давлением (8±1) МПа посредством ПЩПД 41 и соответствующей магистрали выдачи СЗГ (3-4, Фиг.10).

Далее начинаются работы по полосканию, зарядке и подпитке ББ блоков РН азотом, воздухом, гелием и подаче управляющего азота, воздуха в клапаны РН, которые продолжаются до команды «Пуск» (4-11). От первого азотного ресивера (PC 1) 19 азот давлением (20±0,5) МПа после редуцирования в ПЩПД 28 и в одной из линии 54 БПД 27 по магистрали выдачи 59, а давлением (4,7±0,3) МПа также после редуцирования в ПЩПД 31 по магистрали выдачи СОСГ РН (УД) поступает к оборудованию 6, расположенному в СС 2, и оттуда - потребителю. Аналогичны подача воздуха из воздушного ресивера (PC 2) 23 давлением (20±0,5) МПа через ПЩПД 36 по магистрали выдачи СОСГ РН (ББ) 60, а давлением (4,7±0,3) МПа через ПЩПД 38 (один вентиль выдачи - резервный) по магистрали выдачи СОСГ РН (УД) и гелия из гелиевого PC 24 давлением (22±0,5) МПа через ПЩПД 39 по магистрали выдачи СОСГ РН (ББ) к оборудованию 6 и далее потребителю, при использовании СЗГ гелий давлением (21,5±0,5) МПа через ПЩПД 41, магистраль выдачи СЗГ и оборудование 11 подают потребителю, а давлением (20±0,5) МПа через ПЩПД 40 по магистрали выдачи на КЗМ 3.

Следующей операцией на РКК является заправка высококипящим компонентом топлива окислителя (перекись водорода) передвижного заправочного агрегата с последующим перемещением его к СС 2 для заправки баков РН (4-5). Это осуществляется подачей от воздушного ресивера 23 после редуцирования воздуха давлением (20±0,5) МПа, который подается по магистрали выдачи 61 в ХВТ «О» 16 и к ЩПД 48 (Фиг.7), где повторно редуцируется до давления 0,6 МПа (данная работа описана выше). Воздух давлением (20±0,5) МПа необходим для технологических целей СЗВТ «О», а давлением 0,6 - для заправки заправочного агрегата.

После заправки агрегата из воздушного ресивера 23 осуществляют подачу воздуха давлением (4±0,5) МПа посредством ПЩПД 37, магистрали выдачи СОСГ РН (КС «Г», КК) и оборудования СОСГ РН 6 для продувок камер сгорания двигательных установок по линии горючего и сильфонов кислородных клапанов (5-9). Эта работа проводится до включения АСП. Одновременно с этой операцией начинается заправка РН и захолаживание коммуникаций и баков РН криогенными жидкостями (соответственно жидким кислородом и жидким азотом), а также заправка блоков РН керосином, для чего в ХКТ 16 и СС 2 для оборудования СЗКЖ (СС) 5 от воздушного ресивера 23 подают управляющий воздух давлением (4,7±0,3) МПа посредством ПЩПД 38 и соответственно магистралей выдачи 62 и 64, а также в ХКЖ 17 по магистрали выдачи 56 и в СЗВТ «Г» по магистрали выдачи 58 к оборудованию 4, расположенному в СС 2, от азотного ресивера 19 подают азот давлением (20±0,5) МПа (5-11) и через ПЩПД 30, магистраль выдачи на КЗМ 3 подают азот давлением (7,6±0,6) МПа (5-9). Воздух давлением (4,7±0,3) МПа необходим для управления заправочными клапанами СЗКЖ, расположенными в ХКЖ 16 и СС 2. Азот давлением (20±0,5) МПа предназначен для выдавливания жидкого азота в заправочную магистраль при заправке и подпитке баков РН, при этом редуцирование до заданного давления проводится самой заправочной системой. Азот давлением (7,6±0,6) МПа, как указывалось выше, необходим для вентиляции баков горючего перед заправкой керосином. В процессе выдачи газов в криогенные коммуникации и хранилище, которая проводится до команды «ПУСК» (5-11), азота на КЗМ, которая проводится до команды «Наддув» (5-9), и до начала термостатирования РН и КГЧ осуществляют дозакачку баллонов азотного (PC 1) 19 и воздушного (PC 2) 23 ресиверов до давления 40 МПа. Запасы сжатого газа в ресиверах выбраны с учетом проведения на РКК в период подготовки и пуска РН штатного цикла работ, по циклограммам (0-11). Однако в случае возникновения нештатной ситуации, проходит ком