Способы защиты конструкции стартового стола от высокотемпературного воздействия газов двигателей моделей ракет Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Малые космические аппараты: производство, эксплуатация и управление

УДК 629.7

СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ КОНСТРУКЦИИ СТАРТОВОГО СТОЛА ОТ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО

воздействия газов двигателеи моделей ракет

А. С. Тимохович, А. М. Савченко, Д. Е. Галактионов, А. А. Пучков, Д. И. Быстров

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Рассмотрены несколько основных способов защиты стартового стола от теплового разрушения выходящими газами двигателей моделей ракет.

Ключевые слова: модели ракет, стартовый стол, способы защиты.

WAYS TO PROTECT LAUNCH PAD DESIGN FROM HIGH-TEMPERATURE GASES

OF THE ROCKET ENGINE MODEL

A. S. Timohovich, A. M. Savchenko, D. E. Galaktionov, A. A. Puchkov, D. I. Bystrov

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

The paper presents some basic ways to protect the launch pad from thermal destruction of the effluent gasses of the rocket engine model.

Keywords: model rockets, launch pad, protection ways.

В настоящее время набирает популярность раке-томоделирование среди молодых специалистов, которые сталкиваются с новыми проблемами запусков моделей ракет. При запуске моделей ракет с модельными ракетными двигателями разрушаются пусковые столы, поэтому поиск новых способов защиты стартового стола от разрушения является на сегодняшний день весьма актуальным.

Защита стартового стола [1-3] от выходящих газов модельного ракетного двигателя (ВГ МРД) важна еще на стадии планирования стартового стола. Надежность и срок эксплуатации стартового стола зависит на прямую от уровня защиты его от высокотемпературных воздействий ВГ МРД, которые являются основным источником его разрушения (см. рисунок).

Основными частями, которые подвергаются разрушению от ВГ МРД, являются основание стартового стола и направляющие. Для защиты основания используются два способа:

1) нанесение огнеупорного покрытия на основание стартового стола (или огнеупорной накладки);

2) переработка основания стартового стола, добавление в конструкцию газоотводных каналов.

Первый способ является простым в использовании, в основном материалом такого покрытия является жаростойкая керамика (или слой металла с покрытием на основе микродугового оксидирования [3]). На практике данный способ увеличивает срок эксплуатации стола, но необходимо постоянное обслуживание такого покрытия (накладки), ремонт и замена, что является финансово невыгодно.

Второй способ наиболее сложен в исполнении, так как приходится модернизировать конструкцию стар-

тового стола, использовать более сложные инструменты для реализации частей основания. Но такой способ позволяет повысить устойчивость основания стартового стола к ВГ МРД, так как они будут отводиться через газоотводные каналы. В таком случае, основание стартового стола не будет подвергаться воздействию ВГ МРД, а газоотводные каналы, в случае прихода их в негодность, можно заменить на новые, что позволит и дальше эксплуатировать стартовый стол.

Защита направляющих, ввиду их незаменимости [4], возможна нанесением огнеупорного покрытия. Стоит отметить, что покрытие должно снижать силу трения между направляющими и корпусом модели ракеты. Из-за этого покрытие нужно наносить в два слоя: первый слой - огнеупорный, второй - обеспечивающий наименьшее трение. Но, так как второй слой будет быстрее разрушаться от ВГ МРД, периодически нужно наносить новый слой «скользящего» покрытия, что представляет собой трудоемкий процесс (необходим разбор стартового стола, чтобы демонтировать направляющие).

В перспективе поиск новых огнеупорных покрытий с уникальными свойствами, сочетающие высокую теплостойкость и низкий коэффициент трения, для направляющих. Разработка газоотводных каналов с простым монтажом и демонтажем (в случае прихода их в негодность). Некоторые новые решения проблемы защиты стартового стола от ВГ МРД могут найти применение и в ракетно-космической отрасли, так как ракеты-носители также размещаются и запускаются с пусковых ракетных столов.

Решетневскуе чтения. 2017

Модель ракеты на стартовом столе и ВГ МРД на стартовом участке

Библиографические ссылки

1. Думенек В. Л. Модели ракет. Озерск, 2015. С. 5-7.

2. Эльштейн П. Конструктору моделей ракет. М., 1978. С. 157-167.

3. ПАРКФЛАЕР [Электронный ресурс]. URL: http://www.parkflyer.ru/ru/blogs/view_entry/7690/ (дата обращения: 09.09.2017).

4. Пономарев И. С., Кривоносова Е. А. Особенности процесса микродугового оксидирования алюминиевых сплавов при работе с типовыми промышленными источниками питания // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6.

5. Consruction Of The Launch Pad For The Model Rockets / А. М. Савченко, А. П. Кравчуновский, Д. И. Бы-стров и др. // Международный научный журнал «Интернаука». 2017. № 21. С. 55-58.

References

1. Dumenek V. L. Modeli raket [Rockets' model]. Ozersk, 2015. 5-7 p.

2. El'shteyn P. Konstruktoru modeley raket [To designer of the rockets' model]. M., 1978. 157-167 p.

3. Parkflayer [Parkflayer] (In Russ.). Available at: http://www.parkflyer.ru/ru/blogs/view_entry/7690/ (accessed: 09.09.2017).

4. Ponomarev I. S., Krivonosova E. A. [Features of Micro- Arc Oxidation Process Of Aluminum Alloys When Working With The Standard Industrial Power Supplies]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2014. № 16. (In Russ.)

5. Savchenko A. M., Kravchunovskiy A. P., Bystrov D. I., Orlin P. A., Tikhonenko E. S., Gavrilenko I. I., Karchava O. V. [Consruction Of The Launch Pad For The Model Rockets]. Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal "Internauka". 2017. № 21. P. 55-58. (In Russ.)

© Тимохович А. С., Савченко А. М., Галактионов Д. Е., Пучков А. А., Быстров Д. И., 2017